2023年高中物理恒定電流知識(shí)點(diǎn)詳細(xì)總結(jié)及經(jīng)典例題

高中物理恒定電流知識(shí)點(diǎn)具體總結(jié)及經(jīng)典例題第一節(jié)電源和電流1.電流電流的定義式：決定式：Ｉ=電流的微觀表達(dá)式Ｉ=nqvS注意:在電解液導(dǎo)電時(shí)，是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流,在用公式Ｉ＝q／ｔ計(jì)算電流強(qiáng)度時(shí)應(yīng)引起注意。在10s內(nèi)通過(guò)電解槽某一橫截面向右遷移的正離子所帶的電量為2C,向左遷移的負(fù)離子所帶的電量為3C．求電解槽中電流強(qiáng)度的大小。L4L質(zhì)子源v1v22.來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零)，經(jīng)一加速電壓為800ｋＶ的直線加速器加速,形成電流強(qiáng)度為1ｍA的細(xì)柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1.60×10－19Ｃ。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)＿＿。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的,在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流,其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和L4質(zhì)子源v1v2第二節(jié)電阻定律在溫度不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻與其長(zhǎng)度成正比,與其橫截面積成反比，即R=ρ.A.在公式Ｒ=ρ中，l、S是導(dǎo)體的幾何特性量，比例系數(shù)ρ(電阻率)是由導(dǎo)體的物理特性決定的.不同的導(dǎo)體，它們的電阻率不相同.B．對(duì)于金屬導(dǎo)體,它們的電阻率一般都與溫度有關(guān),溫度升高時(shí)電阻率增大，導(dǎo)體的電阻也隨之增大.電阻定律是在溫度不變的條件下總結(jié)出來(lái)的物理規(guī)律，因此也只有在溫度不變的條件下才干合用.溫度變化時(shí)，就要考慮溫度對(duì)電阻率的影響.注意物理規(guī)律的合用范圍，不能隨意把物理規(guī)律應(yīng)用到它所合用的范圍之外去，這是非常重要的．根據(jù)一定條件下總結(jié)出來(lái)的物理規(guī)律作出某些推論,其對(duì)的性也必須通過(guò)實(shí)踐（實(shí)驗(yàn))來(lái)檢查．C.有人根據(jù)歐姆定律I=推導(dǎo)出公式R=,從而錯(cuò)誤地認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度成反比.對(duì)于這一錯(cuò)誤推論，可以從兩個(gè)方面來(lái)分析：第一,電阻是由導(dǎo)體的自由結(jié)構(gòu)特性決定的,與導(dǎo)體兩端是否有電壓、有多大的電壓、導(dǎo)體中是否有電流通過(guò)、有多大電流通過(guò)沒有直接關(guān)系,加在導(dǎo)體上的電壓大,通過(guò)的電流也大,導(dǎo)體的溫度會(huì)升高，導(dǎo)體的電阻會(huì)有所變化,但這只是間接影響，而沒有直接關(guān)系;第二,伏安法測(cè)電阻,是根據(jù)歐姆定律，用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓,用安培表測(cè)出通過(guò)電阻的電流,由公式R=計(jì)算出電阻值，這是測(cè)量電阻的一種方法.D.半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，電阻隨溫度的升高而減小的材料.改變半導(dǎo)體的溫度，使半導(dǎo)體受到光照，在半導(dǎo)體中加入其他微量雜質(zhì)等,可使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化,正是由于這種特性,使它在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮了重要作用.E.超導(dǎo)現(xiàn)象:當(dāng)溫度減少到絕對(duì)零度(0K)附近時(shí)，某些材料(金屬、合金、化合物)的電阻率忽然減小到零.這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象.處在這種狀態(tài)的導(dǎo)體,叫做超導(dǎo)體.材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫做轉(zhuǎn)變溫度(記為TＣ)．目前高溫超導(dǎo)體的研究已在世界范圍內(nèi)形成熱潮，這一研究的目的是實(shí)現(xiàn)得到在室溫條件下工作的超導(dǎo)材料,以使之廣泛應(yīng)用.例1關(guān)于電阻率,下列說(shuō)法對(duì)的的是()A.電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大,其導(dǎo)電性能越好B．各種材料的電阻率都與溫度有關(guān),金屬的電阻率隨溫度升高而增大C．所謂超導(dǎo)體,當(dāng)其溫度減少到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí),它的電阻率忽然變?yōu)榱鉊.某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它制作標(biāo)準(zhǔn)電阻解析本題涉及到的知識(shí)，在教材中都有相稱簡(jiǎn)潔、明確的說(shuō)明，都是必須了解的基本知識(shí)，認(rèn)真閱讀教材，就可知道選項(xiàng)B、C、Ｄ都是對(duì)的的．例2下列說(shuō)法中對(duì)的的是（)A．由Ｒ=Ｕ／Ｉ可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比B.由I＝Ｕ/R可知,通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比C.導(dǎo)體的電阻率由導(dǎo)體自身的物理?xiàng)l件決定，任何物理變化都不能改變導(dǎo)體的電阻率D．歐姆定律I=Ｕ/R，不僅合用于金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電情況，對(duì)于別的電路也合用.解析由電阻定律知,導(dǎo)體的電阻是由自身的物理?xiàng)l件決定的,與加在它兩端的電壓和通過(guò)它的電流無(wú)關(guān).所以Ａ錯(cuò).導(dǎo)體的電阻率是由導(dǎo)體的材料決定的,與溫度有關(guān).溫度發(fā)生變化,電阻率也會(huì)改變，所以C錯(cuò).部分電路歐姆定律只合用于電阻電路,不一定適合于一切電路，所以D錯(cuò).故對(duì)的答案為Ｂ．【難題巧解點(diǎn)撥】例1一只標(biāo)有“22０V６0W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到２2０V．在此過(guò)程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表達(dá)．在如圖所示的四個(gè)圖線中，肯定不符合實(shí)際的是()解析由電阻的定義式R=知:在Ｕ—I圖線上，某一點(diǎn)的縱坐標(biāo)U和該點(diǎn)的橫坐標(biāo)Ｉ的比值Ｕ/Ｉ就相應(yīng)著電阻值R.由于白熾燈泡鎢絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大，當(dāng)白熾燈上加的電壓從零逐漸增大到2２0V時(shí),鎢絲由紅變到白熾,燈絲的溫度不斷升高，電阻將不斷增大．A圖線表達(dá)U／I為一定值,說(shuō)明電阻不變,不符規(guī)定；C圖線上各點(diǎn)的Ｕ／I值隨Ｕ的增大而減小，也不符合實(shí)際;D圖線中U/I的值開始隨Ｕ的增大而增大，后來(lái)隨U的增大而減小，也不符合實(shí)際；只有Ｂ圖線中Ｕ／I的值隨U的增大而變化，符合實(shí)際.此答案應(yīng)選A、C、Ｄ.評(píng)注要從題目中挖掘出電壓由零逐漸增大到２20V的含義，即熱功率增大,白熾燈鎢絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大.不要認(rèn)為白熾燈鎢絲的電阻是固定不變的,這是這道題解答的關(guān)鍵地方.例２下圖是ａ、b兩個(gè)導(dǎo)體的I-U圖象:(1）在a、b兩個(gè)導(dǎo)體加上相同的電壓時(shí)，通過(guò)它們的電流強(qiáng)度IA∶IB=．(２)在a、b兩個(gè)導(dǎo)體中通過(guò)相等的電流時(shí),加在它們兩端的電壓UA∶UＢ=.(３)a、b兩個(gè)導(dǎo)體的電阻RA∶RB=.解析本題給出的是I-Ｕ?qǐng)D象,縱軸表達(dá)通過(guò)導(dǎo)體的電流，橫軸表達(dá)加在導(dǎo)體兩端的電壓.(1)加在a、b兩端的電壓相等時(shí),通過(guò)它們的電流比為===(2)通過(guò)a、b的電流相等時(shí),a、b兩端的電壓比為===(3)由(1）或(2）都可以推導(dǎo)出a、b兩個(gè)導(dǎo)體的電阻比為=1．電功和電功率(1)電功是電流通過(guò)一段電路時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能（電場(chǎng)能、機(jī)械能、化學(xué)能或內(nèi)能等)的量度。(2)W=ｑU=UIt是電功的普適式,P=ＵI是電功率的普適式,合用于任何電路。2.焦耳定律和熱功率（1）電熱則是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度.（２)Q＝Ｉ２Rt是電熱的計(jì)算式，可以計(jì)算任何電路中電流Ｉ通過(guò)電阻R時(shí)在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量(電熱）；P=Ｉ２R是熱功率的計(jì)算式，3．電功和電熱（1）在純電阻電路中：電流通過(guò)用電器以發(fā)熱為目的,例如電爐、電熨斗、電飯鍋,電烙鐵、白熾燈泡等。這時(shí)電能所有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電功等于電熱,即W=ＵIt=Ｉ2Rｔ＝.同理Ｐ=UI＝I2Ｒ=．(２)在非純電阻電路中：電流通過(guò)用電器是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的,而是難以避免的內(nèi)能損失。例如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.這時(shí)電路消耗的電能,即W＝ＵIt分為兩部分,一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（例如電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能);另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Ｑ＝I2Rｔ（電樞的電阻生熱).這里W=ＵＩt不再等于Q=Ｉ2Rt,應(yīng)當(dāng)是Ｗ=E其他＋Ｑ.(3)電功和電熱是兩個(gè)不同的物理量,只有在純電阻電路中,電功才等于電熱，Ｗ=Ｑ＝UIt＝I2Rt＝；在非純電阻電路中,電功大于電熱,W>Q，這時(shí)電功只能用W=UIt計(jì)算,電熱只能用Q=I２Rt計(jì)算,兩式不能通用。例1一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，線圈電阻為0.4Ω，當(dāng)它兩端所加電壓為220V時(shí),通過(guò)的電流是5Ａ（1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率多大？(2)電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗電能多少?(3）電動(dòng)機(jī)每分鐘產(chǎn)生的電熱多少?產(chǎn)生機(jī)械能多少?練習(xí)1.用電器兩端電壓2２０Ｖ,這意味著( )A.1A電流通過(guò)用電器時(shí),消耗的電能為2２0JＢ.１Ｃ正電荷通過(guò)用電器時(shí)，產(chǎn)生2２０J的熱量C.1A電流通過(guò)用電器時(shí)，電流的發(fā)熱功率為２20WＤ.1C正電荷從電勢(shì)高端移到電勢(shì)低端時(shí)，電場(chǎng)力做功220Ｊ2.一燈泡標(biāo)有“220V,1００W”字樣將其接到110V的電源上(不考慮燈泡電阻的變化),則有(??)A.燈泡的實(shí)際功率為50WB．燈泡的實(shí)際功率為２５WC.通過(guò)燈泡的電流為額定電流的D．通過(guò)燈泡的電流為額定電流的３.下圖電路中，電燈L1、L２都標(biāo)有“220Ｖ，10０W”；電燈L3、L4都標(biāo)有“220V，40W”.將A、B兩端接入電源，最暗的燈是()A．L1Ｂ．Ｌ2Ｃ．Ｌ３Ｄ．L4.把兩個(gè)相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個(gè)電路里，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩燈都正常發(fā)光,兩電路中消耗的總功率分別為和,可以斷定（ )A.〉 B.〈? C.= D.無(wú)法擬定５.一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)所加電壓為U,電流為I，線圈內(nèi)阻為R,當(dāng)它工作時(shí)，下述說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(）Ａ．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為U2／RＢ.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為I２RC．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IU-I2RD．電動(dòng)機(jī)的功率可寫作IU=I2R=U2/R6．有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī),把它接入0.2V電壓的電路時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0．４A,若把它接入２V電壓的電路中,電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1A。求：（1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率;(２）如在正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子忽然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率多大?(提醒:電動(dòng)機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為純電阻用電器）７.關(guān)于電功,下列說(shuō)法中對(duì)的的有（ ?)A.電功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力所做的功Ｂ.電功是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電場(chǎng)力做功使電能轉(zhuǎn)化成其他形式能量的量度Ｄ．電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)的電功率和熱功率相等8.一盞電燈直接接在恒定的電源上，其功率為100W,若將這盞燈先接上一段很長(zhǎng)的導(dǎo)線后,再接在同一電源上,在導(dǎo)線上損失的電功率是9W,那么此時(shí)電燈實(shí)際消耗的電功率將（ )A．大于９1Ｗ??B．小于９1W ?C．等于91W??D．條件局限性,無(wú)法擬定９．兩個(gè)電阻,Ｒ1=8Ω，R2=２Ω,并聯(lián)在電路中．欲使這兩個(gè)電阻消耗的電功率相等,可行的辦法是（）A．用一個(gè)阻值為２Ω的電阻與R2串聯(lián)B.用一個(gè)阻值為6Ω的電阻與Ｒ2串聯(lián)Ｃ.用一個(gè)阻值為6Ω的電阻與R１串聯(lián)D.用一個(gè)阻值為2Ω的電阻與R1串聯(lián)1０、理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R1，它與電熱絲電阻值R２串聯(lián)后接到直流電源上,吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為Ｕ，電流為I消耗的功率為P，則有 ?()A． B．C．D.1１、一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻ｒ=1Ω,與一阻值Ｒ＝1０Ω的電阻串聯(lián)，當(dāng)所加電壓U=１50Ｖ，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電壓表達(dá)數(shù)100V,求電動(dòng)機(jī)消耗的功率及輸出的機(jī)械功率。?要點(diǎn)一、閉合電路的有關(guān)概念

如圖所示，將電源和用電器連接起來(lái)，就構(gòu)成閉合電路。１.內(nèi)電路、內(nèi)電壓、內(nèi)電阻?(1）內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路叫做閉合電路的內(nèi)電路。

(2)內(nèi)電阻:內(nèi)電路的電阻叫做電源的內(nèi)阻。

（3)內(nèi)電壓:當(dāng)電路中有電流通過(guò)時(shí),內(nèi)電路兩端的電壓叫內(nèi)電壓，用表達(dá)。?2．外電路、外電壓（路端電壓）?(1）外電路：電源外部的電路叫閉合電路的外電路。

（2）外電壓:外電路兩端的電壓叫外電壓，也叫路端電壓，用表達(dá)。?３.閉合回路的電流方向在外電路中，電流方向由正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)減少。在內(nèi)電路中,即在電源內(nèi)部，通過(guò)非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極，所以電流方向?yàn)樨?fù)極流向正極。內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的。要點(diǎn)詮釋：電路中的電勢(shì)變化情況(１）在外電路中，沿電流方向電勢(shì)減少。(2)在內(nèi)電路中,一方面，存在內(nèi)阻,沿電流方向電勢(shì)也減少;另一方面,由于電源的電動(dòng)勢(shì),電勢(shì)還要升高。電勢(shì)“有升有降”其中:

要點(diǎn)二、閉合電路歐姆定律

1．定律的內(nèi)容及表達(dá)式?(1）對(duì)純電阻電路常用的變形式:;；．表述:閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.(2)電源電壓、電動(dòng)勢(shì)、路端電壓電動(dòng)勢(shì):(對(duì)擬定的電源,一般認(rèn)為不變)路端電壓:(可變)如圖:增大，電流減小，路端電壓增大減小,電流增大，路端電壓減小(3)電源的特性曲線——路端電壓隨干路電流變化的圖象.eq＼o＼ａｃ(○,1)圖象的函數(shù)表達(dá)：ｅq\o\aｃ(○，2)圖象的物理意義a.在縱軸上的截距表達(dá)電源的電動(dòng)勢(shì)．ｂ.在橫軸上的截距表達(dá)電源的短路電流c．圖象斜率的絕對(duì)值表達(dá)電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害.2.定律的意義及說(shuō)明

（１)意義:定律說(shuō)明了閉合電路中的電流取決于兩個(gè)因素即電源的電動(dòng)勢(shì)和閉合回路的總電阻,這是一對(duì)矛盾在電路中的統(tǒng)一。變式則說(shuō)明了在閉合電路中電勢(shì)升和降是相等的。?（2）說(shuō)明

eq\o\ａc(○,1）用電壓表接在電源兩極間測(cè)得的電壓是路端電壓,不是內(nèi)電路兩端的電壓,也不是電源電動(dòng)勢(shì),所以．?eｑ\o\ac(○，2)當(dāng)電源沒有接入電路時(shí)，因無(wú)電流通過(guò)內(nèi)電路，所以,此時(shí),即電源電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)的路端電壓。?ｅq\o\aｃ（○,3)或只合用于外電路為純電阻的閉合電路。和合用于所有的閉合電路。要點(diǎn)三、路端電壓與外電阻的關(guān)系

１.路端電壓及在閉合電路中的表達(dá)形式

（1）路端電壓：外電路兩端的電壓,也叫外電壓,也就是電源正負(fù)極間的電壓。?（２)公式:對(duì)純電阻外電路．

２．路端電壓與外電阻之間的關(guān)系?(１）當(dāng)外電阻增大時(shí)，根據(jù)可知,電流減?。ê蜑槎ㄖ?;內(nèi)電壓減小，根據(jù)可知路端電壓增大；當(dāng)外電路斷開時(shí),，此時(shí)．

（2）當(dāng)外電阻減小時(shí),根據(jù)可知，電流增大；內(nèi)電壓增大。根據(jù)可知路端電壓減?。划?dāng)電路短路時(shí)，，，.?要點(diǎn)詮釋:?eｑ\o\ａc（○，１)當(dāng)外電路斷開時(shí),,,,,此為直接測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)的依據(jù)。?ｅq＼ｏ\aｃ(○,2)當(dāng)外電路短路時(shí),，(短路電流)，,由于電源內(nèi)阻很小,所以短路時(shí)會(huì)形成很大的電流,這就規(guī)定我們絕對(duì)不能把電源兩極不經(jīng)負(fù)載而直接相連接。要點(diǎn)四、電源輸出電壓（路端電壓）和輸出電流（電路總電流）之間的關(guān)系1.關(guān)系:

由關(guān)系式可見關(guān)系取決于電源的參數(shù)：電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,路端電壓隨輸出電流變化的快慢,僅取決于電源的內(nèi)阻，換句話說(shuō)就是電源的負(fù)載能力取決于其內(nèi)阻的大小。

2.圖象及意義?（1)由可知，圖象是一條斜向下的直線,如圖所示。

（2）縱軸的截距等于電源的電動(dòng)勢(shì);橫軸的截距等于外電路短路時(shí)的電流（短路電流）.(３)直線的斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻,即．?（４）部分電路歐姆定律的曲線與閉合電路歐姆定律曲線的區(qū)別

eq\o\ac(○,1）從表達(dá)的內(nèi)容上看,圖乙是對(duì)某固定電阻而言的，縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)分別表達(dá)該電阻兩端的電壓和通過(guò)該電阻的電流,反映跟的正比關(guān)系；圖甲是對(duì)閉合電路整體而言的，是電源的輸出特性曲線,表達(dá)路端電壓,表達(dá)通過(guò)電源的電流，圖象反映與的制約關(guān)系。

?eｑ＼o\aｃ(○,2)從圖象的物理意義上看，圖乙是表達(dá)導(dǎo)體的性質(zhì),圖甲是表達(dá)電源的性質(zhì)，在圖乙中,與成正比(圖象是直線)的前提是電阻保持一定；在圖甲中,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變,外電阻是變化的,正是的變化,才有和的變化（圖象也是直線)。

要點(diǎn)五、電源、電路的功率及效率?1．電源的總功率、電源內(nèi)阻消耗功率及電源的輸出功率

（1）電源的總功率:（普遍合用)，(只合用于外電路為純電阻的電路)。?（2)電源內(nèi)阻消耗的功率：.?（3)電源的輸出功率:(普遍合用），（只合用于外電路為純電阻的電路）。

2.輸出功率隨外電阻R的變化規(guī)律?（1)電源的輸出功率：（外電路為純電阻電路)。?(２)結(jié)論：

ｅｑ\o\ａc(○,1)當(dāng)時(shí)，電源的輸出功率最大.

eq\o＼ac(○,2)與的關(guān)系如圖所示。

ｅq＼o\ａc(○,３)當(dāng)時(shí),隨的增大輸出功率越來(lái)越大。

eq＼o\ac(○,４）當(dāng)時(shí)，隨的增大輸出功率越來(lái)越小。?eq\ｏ\aｃ(○,５)當(dāng)時(shí),每個(gè)輸出功率相應(yīng)兩個(gè)也許的外電阻,且．?3.閉合電路上功率分派關(guān)系為：，即。

閉合電路上功率分派關(guān)系，反映了閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化和守恒,即電源提供的電能，一部分消耗在內(nèi)阻上，其余部分輸出給外電路，并在外電路上轉(zhuǎn)化為其它形式的能，能量守恒的表達(dá)式為：?（普遍合用)?(只合用于外電路為純電阻的電路）。

4．電源的效率?(只合用于外電路為純電阻的電路)。

由上式可知，外電阻越大,電源的效率越高。

說(shuō)明：輸出功率最大時(shí),,此時(shí)電源的效率.?5.定值電阻上消耗的最大功率?當(dāng)電路中的電流最大時(shí)定值電阻上消耗的功率最大。

6.滑動(dòng)變阻器上消耗的最大功率?此時(shí)分析要看具體的情況，可結(jié)合電源的輸出的最大功率的關(guān)系,把滑動(dòng)變阻器以外的電阻看做電源的內(nèi)電阻，此時(shí)電路可等效成為一個(gè)新電源和滑動(dòng)變阻器組成的新電路，然后運(yùn)用電源輸出的最大功率的關(guān)系分析即可。

7．閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的計(jì)算?設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為，外電路電阻為，內(nèi)電阻為,閉合電路的電流為，在時(shí)間內(nèi)：?(1)外電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為．

（2)內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為.

（3)非靜電力做的功為.

根據(jù)能量守恒定律，有,即：．

8．電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的計(jì)算方法

（1）由知，只要知道兩組的值,就可以通過(guò)解方程組，求出的值。?（2)由知，只要知道兩組的值,就能求解。?(3）由知，只要知道兩組的值，就能求解。?9．?dāng)?shù)學(xué)知識(shí)在電路分析中的運(yùn)用

（１)分析：當(dāng)電壓表直接接在電源的兩極上時(shí),電壓表與電源構(gòu)成了閉合電路，如圖所示,電壓表所測(cè)量的為路端電壓,即：

．

由上式可以看出,但隨著的增大，也增大,在一般情況下,當(dāng),所以.?(２）結(jié)論:?eq＼o＼ac(○,1）電壓表直接接在電源的兩極上,其示數(shù)不等于電源電動(dòng)勢(shì)，但很接近電源電動(dòng)勢(shì)。

eq\o\aｃ(○,2)若電壓表為抱負(fù)的電壓表，即，則;抱負(fù)電壓表直接接在電源兩極上,其示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì)。?10.電路極值問(wèn)題的求解

（在電源輸出功率的計(jì)算中體現(xiàn))【典型例題】?類型一、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用

例1．汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗,如圖,在打開車燈的情況下,電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為，若電源電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻為。電流表內(nèi)阻不計(jì)，則因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車燈的電功率減少了（）

A．Ｂ．Ｃ.D．【思緒點(diǎn)撥】在本題中應(yīng)用閉合電路歐姆定律求解路端電壓及功率問(wèn)題時(shí),車燈的電阻認(rèn)為不變。注意“減少了”與“減少到”意義的不同?！敬鸢浮緽

【解析】電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，,電燈功率.

電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),.

設(shè)電燈阻值不變,由,可得.

電功率的減少量.【變式1】將一盞“”的小燈泡,一臺(tái)線圈電阻是的電動(dòng)機(jī)及電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為的電源組成串聯(lián)閉合電路，小燈泡剛好正常發(fā)光,則電動(dòng)機(jī)輸出的功率是（）

A．Ｂ．Ｃ.D．【答案】A【解析】由于電動(dòng)機(jī)的存在，電路不再是純電阻電路。則電動(dòng)機(jī)的輸出功率,小燈泡正常發(fā)光。則，，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓,

,故Ａ對(duì)的?！咀兪?】在圖中，,．當(dāng)開關(guān)切換到位置時(shí)，電流表的示數(shù)為；當(dāng)開關(guān)扳到位置時(shí)，電流表的示數(shù)為.求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.【答案】，.【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程：消去，解出，得代入數(shù)值，得．將值代入中,可得．【變式３】在圖中，電源內(nèi)阻不能忽略,，.當(dāng)開關(guān)切換到位置時(shí),電流表的示數(shù)為;當(dāng)開關(guān)扳到位置時(shí),電流表的示數(shù)也許為下列情況中的(）Ａ.Ｂ.Ｃ．D．【答案】C【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程：聯(lián)立方程,代入數(shù)據(jù)求解:解得：.例2.一太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開路電壓是，短路電流為，若將該電池板與一阻值為的電阻器連成一閉合電路,則它的路端電壓是（）?A.B．C.D.【答案】D【解析】電源沒有接入外電路時(shí)，路端電壓值等于電源電動(dòng)勢(shì),所以電動(dòng)勢(shì)。?由閉合電路歐姆定律得短路電流,

所以電源內(nèi)阻，?該電源與的電阻連成閉合電路時(shí),電路中電流

,

所以路端電壓，?因此選項(xiàng)D對(duì)的。【變式】在圖所示的電路中,電源的內(nèi)阻不能忽略。已知定值電阻，。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)置于位置時(shí)，電壓表讀數(shù)為。則當(dāng)置于位置時(shí)，電壓表讀數(shù)的也許值為（)A.B．C.D．【答案】B【解析】置于位置時(shí).置于位置時(shí)．聯(lián)立得:.解得：．類型二、電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的計(jì)算例3．如圖所示的電路中，當(dāng)閉合時(shí),電壓表和電流表(均為抱負(fù)電表）的示數(shù)各為和。當(dāng)斷開時(shí)，它們的示數(shù)各改變和,求電源的電動(dòng)勢(shì)。?【思緒點(diǎn)撥】由兩個(gè)電路狀態(tài)，列出兩個(gè)方程。分別應(yīng)用閉合電路歐姆定律的變形公式?！敬鸢浮糠椒ㄒ??當(dāng)閉合時(shí),并聯(lián)接入電路,由閉合電路歐姆定律得:

即①

當(dāng)斷開時(shí),只有接入電路,由閉合電路歐姆定律得:

即②

由①②得：.方法二（圖象法）：?運(yùn)用圖象，如圖所示,由于圖線的斜率，?由閉合電路歐姆定律．故電源電動(dòng)勢(shì)為．?【總結(jié)升華】每一個(gè)電路狀態(tài)都可以由閉合電路歐姆定律的變形公式或列出一個(gè)方程，原則上由兩個(gè)電路狀態(tài)列出兩個(gè)方程,和便可解出。【變式】如圖所示的電路中,電阻。當(dāng)電鍵打開時(shí)，電壓表達(dá)數(shù)為。當(dāng)電鍵合上時(shí),電壓表達(dá)數(shù)為,則電源的內(nèi)阻為多少?【答案】【解析】當(dāng)打開時(shí)，,;S閉合時(shí),,?即。?再由即，所以．【總結(jié)升華】電動(dòng)勢(shì)等于外電路斷開時(shí)的路端電壓,所以斷開時(shí)，,事實(shí)上是給出了電源的電動(dòng)勢(shì)為,這是解題的關(guān)鍵；此外,對(duì)外電路有兩種情況時(shí),和是聯(lián)系兩種回路的橋梁,即和是不變的。類型三、閉合電路功率的計(jì)算例4.如圖所示，為電阻箱,電表為抱負(fù)電壓表。當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時(shí)，電壓表讀數(shù)為；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時(shí)，電壓表讀數(shù)為。求:

(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;?(2)當(dāng)電阻箱讀數(shù)為多少時(shí),電源的輸出功率最大?最大值為多少？【答案】（1）（2)【解析】?（１)由閉合電路歐姆定律有

.①

.②?聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得,.?（２)由電功率表達(dá)式．③?將③式變形為．④

由④式知，當(dāng)時(shí),有最大值．?【總結(jié)升華】（1）本題介紹了一種測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的方法，即已知兩組數(shù)據(jù)，由閉合電路歐姆定律列兩個(gè)方程解出。

(2)電源輸出功率最大，一定是當(dāng)時(shí),但作為計(jì)算題要寫出推導(dǎo)過(guò)程?！咀兪健咳粺襞莺偷念~定電壓分別為、和，它們的額定電流都為。若將它們連接成如圖所示兩種電路，且燈泡都正常發(fā)光。?(1）試求圖甲電路的總電流的和電阻消耗的電功率；?（2)分別計(jì)算兩電路電源提供的電功率，并說(shuō)明哪個(gè)電路更節(jié)能。?【答案】(1)（2）乙電路?【解析】（1）由題意，在題圖甲電路中，電路的總電流,?，

，?．電阻消耗功率．(２）題圖甲電源提供的電功率

.?題圖乙電源提供的電功率?．

由于燈泡都正常發(fā)光,兩電路有用功率相等，而，

所以，題圖乙電路比題圖甲電路節(jié)能。類型四、閉合電路動(dòng)態(tài)分析例5．如圖所示的電路中,電池的電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻為，電路中的電阻和的阻值都相同。在開關(guān)處在閉合的狀態(tài)下,若將開關(guān)由位置切換到位置,則:（)Ａ．電壓表的示數(shù)變大B.電池內(nèi)部消耗的功率變大?C．電阻兩端的電壓變大D．電池的效率變大【思緒點(diǎn)撥】外阻變化→干路電流變化→內(nèi)電壓變化,內(nèi)電路消耗的功率變化→外電壓變化，電源輸出功率發(fā)生變化→各元件上的電壓和功率發(fā)生變化；電源輸出的功率和電源的效率是兩個(gè)不同的概念?！敬鸢浮緽【解析】電鍵由位置切換到位置后，電路總電阻減小,總電流變大,路端電壓變小，電壓表達(dá)數(shù)變小,故A錯(cuò)。?電池內(nèi)部消耗功率，由Ｉ變大可知變大，故Ｂ項(xiàng)對(duì)的。

電池效率，由變小，可知變小,故Ｄ項(xiàng)錯(cuò)。?設(shè),當(dāng)電鍵在位置１時(shí)，兩端電壓?①?當(dāng)電鍵在位置2時(shí)，兩端電壓?②

比較①②兩式可知與無(wú)法比較大小，故C項(xiàng)錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)升華】弄清電路狀態(tài)轉(zhuǎn)化相應(yīng)外電阻的變化情況是解決此類問(wèn)題關(guān)鍵所在。

①電路動(dòng)態(tài)分析常規(guī)思緒就是：外阻變化→干路電流變化→內(nèi)電壓變化,內(nèi)電路消耗的功率變化→外電壓變化，電源輸出功率發(fā)生變化→各元件上的電壓和功率發(fā)生變化等;

②電源輸出的功率和電源的效率是兩個(gè)不同的概念,兩者不能混淆?！咀兪健咳鐖D所示電路,電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)閉合后,在變阻器的滑動(dòng)端向下滑