高二物理下冊閉合電路歐姆定律的知識點(diǎn)匯總
1.電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量,在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí)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(nèi)外電阻之和成反比。
3.外電路電阻R增大時(shí),電路中電流減小,路端電壓增大;外電路電阻減小時(shí),電路中電流增大,路端電壓減小。
2.電動勢
(1)大小等于沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。
(2)物理意義:表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)。
3.干電池電動勢為1.5 V的物理意義
干電池的電動勢為1.5 V,說明電荷量為1 C的電荷通過電源時(shí),電源通過非靜電力做功將1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
1.電動勢的理解
(1)電動勢由電源本身決定,與外電路無關(guān)。
(2)電動勢是標(biāo)量,但有方向,物理學(xué)中規(guī)定方向?yàn)橛韶?fù)極經(jīng)電源內(nèi)部指向正極,即電源內(nèi)部電流的方向。
(3)電源的內(nèi)部也有電阻(即內(nèi)電阻),當(dāng)電流經(jīng)電源內(nèi)部時(shí)也有電壓降(即內(nèi)電壓)。
2.電動勢與電壓的區(qū)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(chǎn)生電流的原因,電動勢表示電源提供電能的本領(lǐng),是電壓產(chǎn)生的原因。
(2)做功的實(shí)質(zhì):電壓對應(yīng)電場力做功,電動勢對應(yīng)非靜電力做功。
(3)能的轉(zhuǎn)化:電壓相關(guān)的能是把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能;電動勢相關(guān)的能是把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能。
1.下列說法中正確的是()
A.電源的電動勢實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓
B.電源的電動勢在數(shù)值上等于電源兩極間的電壓
C.電源的電動勢與電壓的單位相同,但與電壓有本質(zhì)的區(qū)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(zhì)的區(qū)別,二者單位相同,只有電源與外電路斷開時(shí),兩極間的電壓在數(shù)值上才與電動勢相等。
答案:C
1.閉合電路
(1)只有用導(dǎo)線把電源、用電器連成一個(gè)閉合電路才有電流。用電器、導(dǎo)線組成外電路,電源內(nèi)部是內(nèi)電路,內(nèi)電路的電阻叫內(nèi)阻。
(2)在外電路中,沿電流方向電勢降低,在內(nèi)電路中電流從負(fù)極到正極。
2.閉合電路歐姆定律
(1)內(nèi)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(nèi)、外電阻之和成反比。
(2)公式:I=。
(3)適用的條件為:外電路為純電阻電路。
(4)電動勢與內(nèi)外電壓的關(guān)系:E=U外+U內(nèi)。
1.閉合電路的組成
(1)閉合電路歐姆定律的表達(dá)式I=只適用于外電路為純電阻電路的閉合電路。
(2)實(shí)際常用的表達(dá)式:①E=U外+U內(nèi);②U外=E-Ir。
(3)特殊情況當(dāng)外電路斷開時(shí),I=0,內(nèi)電壓U內(nèi)=Ir=0,U外=E。
3.閉合電路的能量關(guān)系
(1)電源的總功率:P總=PE=EI
(2)電源的內(nèi)阻消耗的功率:P內(nèi)=I2r
(3)外電路消耗的功率:
P外=P輸出=IU端=P總-P內(nèi)=EI-I2r
(4)電源的效率:=100%
、賹τ谝话汶娐穪碚f
=100%=100%=100%
②對于純電阻電路來說
=100%=100%=100%
2.如圖4-1-1所示,電源的內(nèi)阻r為2 ,R1=10 ,R2=8 ,當(dāng)S連接1時(shí),電流表的示數(shù)為0.2 A,則將S切換到2時(shí),電流表的.示數(shù)變?yōu)?)
圖4-1-1
A.0.18 A B.0.20 A
C.0.24 AD.0.26 A
解析:根據(jù)閉合電路歐姆定律
S連1時(shí) I1=
S連2時(shí) I2=
兩式聯(lián)立得I2=0.24 A。
答案:C
路端電壓與外電阻的關(guān)系:根據(jù)U=IR=R=可知,當(dāng)R增大時(shí),路端電壓U增大,當(dāng)R減小時(shí),路端電壓U減小。
(1)當(dāng)外電路斷路時(shí),外電阻R為無窮大,I為零,Ir也為零,可得U=E,即外電路斷路時(shí)的路端電壓等于電源電動勢的大小。
(2)當(dāng)外電路短路時(shí),外電阻R=0,此時(shí)電路中的電流最大,即Im=,路端電壓為零。
1.U與外電阻R的關(guān)系
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(dāng)外電路電阻R增大時(shí),電流I減小,路端電壓U增大;反之,當(dāng)外電路電阻R減小時(shí),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(qū)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(nèi)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(nèi)容上,閉合電路的UI圖象(甲圖)表示U與I的制約關(guān)系;而部分電路的UI圖象(乙圖)是對于固定電阻而言的,反映了UI的正比關(guān)系。
(3)從物理意義上,閉合電路的UI圖象((甲圖)表示電動勢和內(nèi)阻不變,外電阻是變化的;而部分電路的UI圖象(乙圖)表示導(dǎo)體的性質(zhì),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(gè)電路的電阻成反比
B.當(dāng)外電路斷開時(shí),路端電壓等于零
C.當(dāng)外電路短路時(shí),電路中的電流等于
D.當(dāng)外電阻增大時(shí),路端電壓也增大
解析:由公式I=知A正確;當(dāng)外電路斷開時(shí)R,I0,由E=U-Ir知U=E,故B錯(cuò)誤;當(dāng)外電路短路時(shí),R=0,I=,C正確;由U=知當(dāng)R增大時(shí),U增大,D正確。
答案:B
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