高二物理下冊閉合電路歐姆定律的知識點彙總
1.電動勢是反映電源把其他形式的能轉化爲電能本領的物理量,在數值上等於電源沒有接入電路時兩極間的電壓。
2.流過閉合電路的電流跟電路中電源的電動勢成正比,跟電路中內外電阻之和成反比。
3.外電路電阻R增大時,電路中電流減小,路端電壓增大;外電路電阻減小時,電路中電流增大,路端電壓減小。
2.電動勢
(1)大小等於沒有接入電路時兩極間的電壓。
(2)物理意義:表徵電源把其他形式的能轉化爲電能的本領。
3.乾電池電動勢爲1.5 V的物理意義
乾電池的電動勢爲1.5 V,說明電荷量爲1 C的電荷通過電源時,電源通過非靜電力做功將1.5J的化學能轉化爲電能。
1.電動勢的理解
(1)電動勢由電源本身決定,與外電路無關。
(2)電動勢是標量,但有方向,物理學中規定方向爲由負極經電源內部指向正極,即電源內部電流的方向。
(3)電源的內部也有電阻(即內電阻),當電流經電源內部時也有電壓降(即內電壓)。
2.電動勢與電壓的區別
(1)物理含義:電壓表示電阻或用電器兩端的電勢差,是形成電場產生電流的原因,電動勢表示電源提供電能的本領,是電壓產生的原因。
(2)做功的實質:電壓對應電場力做功,電動勢對應非靜電力做功。
(3)能的轉化:電壓相關的能是把電能轉化成其他形式的能;電動勢相關的能是把其他形式的能轉化成電能。
1.下列說法中正確的.是()
A.電源的電動勢實質上就是電源兩極間的電壓
B.電源的電動勢在數值上等於電源兩極間的電壓
C.電源的電動勢與電壓的單位相同,但與電壓有本質的區別
D.電動勢越大,電源兩極間的電壓一定越高
解析:電動勢與電壓有本質的區別,二者單位相同,只有電源與外電路斷開時,兩極間的電壓在數值上才與電動勢相等。
答案:C
1.閉合電路
(1)只有用導線把電源、用電器連成一個閉合電路纔有電流。用電器、導線組成外電路,電源內部是內電路,內電路的電阻叫內阻。
(2)在外電路中,沿電流方向電勢降低,在內電路中電流從負極到正極。
2.閉合電路歐姆定律
(1)內容:流過閉合電路的電流跟電路中電源的電動勢成正比,跟電路中內、外電阻之和成反比。
(2)公式:I=。
(3)適用的條件爲:外電路爲純電阻電路。
(4)電動勢與內外電壓的關係:E=U外+U內。
1.閉合電路的組成
(1)閉合電路歐姆定律的表達式I=只適用於外電路爲純電阻電路的閉合電路。
(2)實際常用的表達式:①E=U外+U內;②U外=E-Ir。
(3)特殊情況當外電路斷開時,I=0,內電壓U內=Ir=0,U外=E。
3.閉合電路的能量關係
(1)電源的總功率:P總=PE=EI
(2)電源的內阻消耗的功率:P內=I2r
(3)外電路消耗的功率:
P外=P輸出=IU端=P總-P內=EI-I2r
(4)電源的效率:=100%
①對於一般電路來說
=100%=100%=100%
②對於純電阻電路來說
=100%=100%=100%
2.如圖4-1-1所示,電源的內阻r爲2 ,R1=10 ,R2=8 ,當S連接1時,電流表的示數爲0.2 A,則將S切換到2時,電流表的示數變爲()
圖4-1-1
A.0.18 A B.0.20 A
C.0.24 AD.0.26 A
解析:根據閉合電路歐姆定律
S連1時 I1=
S連2時 I2=
兩式聯立得I2=0.24 A。
答案:C
路端電壓與外電阻的關係:根據U=IR=R=可知,當R增大時,路端電壓U增大,當R減小時,路端電壓U減小。
(1)當外電路斷路時,外電阻R爲無窮大,I爲零,Ir也爲零,可得U=E,即外電路斷路時的路端電壓等於電源電動勢的大小。
(2)當外電路短路時,外電阻R=0,此時電路中的電流最大,即Im=,路端電壓爲零。
1.U與外電阻R的關係
由閉合電路歐姆定律U=E-Ir,
又I=,
由此可得U=E-r=
由此可見,當外電路電阻R增大時,電流I減小,路端電壓U增大;反之,當外電路電阻R減小時,電路中電流I增大,路端電壓U減小。
2.閉合電路和部分電路的UI圖象的區別
圖4-1-2
(1)兩圖象直線方向不同,斜率的物理意義不同。閉合電路的UI圖象(如圖4-1-2甲)的斜率表示電源的內阻;而部分電路的UI圖象(如圖乙)的斜率表示的是這段電路上的電阻。
(2)從表示的內容上,閉合電路的UI圖象(甲圖)表示U與I的制約關係;而部分電路的UI圖象(乙圖)是對於固定電阻而言的,反映了UI的正比關係。
(3)從物理意義上,閉合電路的UI圖象((甲圖)表示電動勢和內阻不變,外電阻是變化的;而部分電路的UI圖象(乙圖)表示導體的性質,前提是電阻R保持不變。
3.在閉合電路中,下列敘述不正確的是()
A.閉合電路中的電流跟電源電動勢成正比,跟整個電路的電阻成反比
B.當外電路斷開時,路端電壓等於零
C.當外電路短路時,電路中的電流等於
D.當外電阻增大時,路端電壓也增大
解析:由公式I=知A正確;當外電路斷開時R,I0,由E=U-Ir知U=E,故B錯誤;當外電路短路時,R=0,I=,C正確;由U=知當R增大時,U增大,D正確。
答案:B
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