閉合電路歐姆定律--知識(shí)點(diǎn)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載閉合電路歐姆定律（電流表的內(nèi)外接法、限流式分壓式接法 ）一、電流表的內(nèi)接和外接在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中通常需要用電器兩端的電壓和通過(guò)用電器的電流，這時(shí)要利用伏安法測(cè)電阻，通常用伏安法測(cè)電阻時(shí)，可采用如圖所示的兩種接法：電流表外接法電流表內(nèi)接法1、分析：【電流表外接法】用 R 真 、R 測(cè) 分別表示待測(cè)電阻 Rx 測(cè)量值， RA、 RV 分別表示電流表和電壓表的內(nèi)阻。由此可看出，測(cè)量值小于真實(shí)值所以，當(dāng) RV >>R x 時(shí)， R 測(cè) 越接近 R 真 ，誤差越小。【電流表外接法】用 R 真 、R 測(cè) 分別表示待測(cè)電阻 Rx 測(cè)量值， RA、 RV 分別表示電流表和電壓表的內(nèi)阻。學(xué)

2、習(xí)必備歡迎下載由此可看出，測(cè)量值大于真實(shí)值所以，當(dāng) Rx>>R A 時(shí)， R 測(cè) 越接近 R 真 ，誤差越小。2、電流表內(nèi)、外接判斷方法：采用電流表內(nèi)接法的條件：Rx>>R Av>>R x；采用電流表外接法的條件：Rx>>R Av>>R x關(guān)系時(shí)：當(dāng)不滿足 R和 R當(dāng)（即 Rx 大電阻 ) 時(shí)用內(nèi)接法。當(dāng)x（即 R 小電阻 ) 時(shí)用外接法。當(dāng)時(shí)，用內(nèi)、外接法均可。實(shí)驗(yàn)試探法：若伏特表示數(shù)變化比例大，即IU宜外接若安培表示數(shù)變化比例大，即IIUU宜內(nèi)接IU3、規(guī)律口訣： 大內(nèi)小外含義 : a: 大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法。b: 內(nèi)接

3、法測(cè)量值偏大，外接法測(cè)量值偏小。R 2R R即 xVA 用內(nèi)接法2RxVAR R 用外接法學(xué)習(xí)必備歡迎下載二、滑動(dòng)變阻器的限流式和分壓式接法（一）滑動(dòng)變阻器在電路中的兩種接法：限流式接法分壓式接法1 通過(guò)改變變阻器電阻來(lái)改變電路中的電流，以控制電路中的電流限流式；如圖 1 所示，當(dāng)滑動(dòng)頭 P 從右端向左移動(dòng)過(guò)程，滑動(dòng)變阻器電阻逐漸減小，電路中的電流逐漸增大，變阻器起控制電路電流作用。注意：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大。2 通過(guò)變阻器改變電阻來(lái)改變用電器兩端的電壓，起調(diào)壓器的作用分壓式。如圖 2 所示，電阻 R 與變阻器左邊電阻并聯(lián) ,用電器與左邊電阻的電壓相等，改變 P 的位置改

4、變用電器 R 兩端電壓，實(shí)現(xiàn)調(diào)制電壓作用。3 電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍限流式接法電壓范圍：RU U ；電流范圍：UU 。RRpRR pR（上式中： R 為用電器的電阻，Rp 為滑動(dòng)變阻器的全電阻。）可見(jiàn)：限流電路的調(diào)節(jié)范圍與Rp 有關(guān)。在電源電壓U 和用電器電阻R 一定時(shí)， Rp 越大，用電器上電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍也越大；當(dāng) Rp 比 R 小得多時(shí)，用電器上的電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍都很小。0 U分壓式接法電壓范圍： 0 U；電流范圍：R 。可見(jiàn)：分壓式接法的電壓和電流的調(diào)節(jié)范圍與滑動(dòng)變阻器Rp 無(wú)關(guān)。4 兩種電路的比較：分壓電路的電流和電壓調(diào)節(jié)范圍都大于限流電路的調(diào)節(jié)范圍。在電源滑動(dòng)變阻器和用電器一

5、定的條件下，限流電路消耗的電能小于分壓電路消耗的電能。5 選擇原則：學(xué)習(xí)必備歡迎下載由于限流式電路能節(jié)約能源，一般情況下優(yōu)先選擇限流式接法（以提高電路效率）。但在下列幾種情況下，必須選擇分壓式連接方式：當(dāng)滑動(dòng)變阻器全電阻遠(yuǎn)小于被測(cè)電阻時(shí)，且實(shí)驗(yàn)要求電壓（電流）的變化范圍較大；明確要求某部分電路的電壓從零開(kāi)始變化；例：測(cè)定小燈泡的伏安特性曲線。若采用限流接法，電路中的最小電流仍超過(guò)用電器的額定電流。三、閉合電路歐姆定律(1) 內(nèi)、外電路內(nèi)電路：電源兩極( 不含兩極 ) 以內(nèi)，如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機(jī)的線圈等內(nèi)電路的電阻叫做內(nèi)電阻r內(nèi)電路分得的電壓稱為內(nèi)電壓，外電路：電源兩極間包括用電器和導(dǎo)線等,外

6、電路的電阻叫做外電阻R,外電路分得的電壓稱為外電壓 (在電閉合電路中兩源兩極的電壓是外電壓)(2)閉合電路的歐姆定律適用條件：純電阻電路內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，即 I=E/ （ R+r ）研究閉合電路，主要物理量有E、 r、 R、 I 、 U，前兩個(gè)是常量，后三個(gè)是變量。EU 外U 內(nèi)UEIr (UI關(guān)系 )IE關(guān)系) 表達(dá)形式：(I RR rURE(U關(guān)系R)R r(3) 路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系路端電壓： 外電路的電勢(shì)降落，也就是外電路兩端的電壓UEIr, 路端電壓隨著電路中電流的增大而減?。宦范穗妷弘S外電阻變化的情況：RIU，反之亦然。電源的外

7、特性曲線路端電壓隨電流變化的圖象：(U 一 I 關(guān)系圖線 )圖象的函數(shù)表達(dá)：U EIr當(dāng)外電路斷路時(shí)( 即 R,I 0) ，縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)( 端) ；當(dāng)外電路短路時(shí) (R0,U 0) ，橫坐標(biāo)的截距表示電源的短路電流I 短 =E/r ；圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)電阻某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率，學(xué)習(xí)必備歡迎下載該直線上任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示該狀態(tài)時(shí)外電阻的大??；當(dāng)E/2( 即 R=r)時(shí)，出最大。 50注意：坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開(kāi)始：若縱坐標(biāo)上的取值不從零開(kāi)始取，則該截距不表示短路電流。(4). 閉合電路的輸出功率

8、電源的總功率 ：P 總=IE=IU外十 IU內(nèi)= IU I 2r， ( 閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，所以由 外 內(nèi))電源的輸出功率 與電路中電流的關(guān)系:= ×；當(dāng) 時(shí) ，當(dāng) 時(shí) ，表明有極值存大。PIE I 2 rr ( I 2I E )r I 22 I E(E)2E 2r (IE ) 2E 2r2r2r4r2r4r當(dāng) IE時(shí),電源的輸出功率最大， PmE 24r2r 電源的輸出功率 與外電路電阻的關(guān)系 : ( 等效于如圖所示的電路)P出P總 P內(nèi)IE I 2r IU I 2 R ( E )2 RE2RE2Rr(R r)2 4RrR r2R4r當(dāng) R r 時(shí) (I=E/2r),電源有最大輸出功率：PmaxE 24r結(jié)論： 當(dāng)外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大。要使電路中某電阻R 的功率最大；條件R= 電路中其余部分的總電阻例：電阻 R 的功率最大條件是：R= R 0 +r輸出功率隨外電阻變化的圖線( 如圖所示 ) ； 由圖象可知，I. 對(duì)應(yīng)于電源的非最大輸出功率P 可以有兩個(gè)不同的外電阻 Rl2，不難證明和 RrR1 R2 II. 當(dāng) R<r 時(shí)，若 R 增大，則 P 出增大； III. 當(dāng) R>r 時(shí)，若 R 增大，則 P 出減小IV. 在電源外特性曲線上某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那E