专题复习恒定电流专题复习二

1、学习必备欢迎下载(2(2)电压表达式B=lR+lr = UiU第一部分电动势闭合电路欧姆定律知识梳理(1)(1)物理意义：反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。电动势大，说明电源把其他形式 的能转化为电能的本领大；电动势小，说明电源把其他形式的能转化为电能的本领小。定义公式为？，其单位与电势、电势差相同。该物理量为标量。(2)(2)大小：等于外电路断开时的路端电压，数值上也等于把 功。(3)(3)电动势的方向：电动势虽是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，我们规定由负极经电源内部指向正 极的方向(即电势升高的方向)为电动势的方向。特别提醒:(1)(1)电源电动势由电源本身决定

2、，与电路及工作状态无关。(2)(2)电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，可以用电压表近似测量。疑难导析1.1.怎样理解电源的电动势?(1)(1)电动势是描述电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。例如动势 E=1.5VE=1.5V,物理意义是：在闭合电路中，每通过1C1C 的电荷，电池就把 1.5J1.5J 的化学能转化为电能。(2)(2)电动势在数值上等于电路中通过1C1C 的电量时电源所提供的电能。(3)(3)电动势等于电源开路时正、负极间的电势差。(4)(4)电动势等于内、外电路电压之和。【例 1 1】：下列说法中正确的是()电源的电动势实质上就是电源

3、两极间的电压.电源的电动势在数值上等于两极间的电压.电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别.电动势越大，电源两极间的电压一定越高知识点二一一闭合电路欧姆定律知识梳理 1 1.内容闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟内、外电路电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路欧姆定律。2 2 .表达式(1)(1)电流表达式R+尸知识点电动势1C1C 的正电荷从电源负极移到正极时非静电力所做的1 1 节干电池电学习必备欢迎下载3 3.适用范围外电路是纯电阻的电路。4 4.路端电压 U U外电路两端的电压，即电源的输出电压,(1(1)当外电阻 R R 增大时，I I 减小，内电压减小，路端电压U U

4、 增大。当外电路断开时，1=01=0, U=BU=B(2(2)当外电阻减小时，I I 增大，内电压增大，路端电压减小。当电源两端短路时,=a/=二=0外电阻r。(3)(3)路端电压也可以表示为也可以得到路端电压随外电阻增大而增大的结论。5 5路端电压与电流的关系( U U I I 图象)如下左图所示为 U U 一 I I 图象，由U 二E-IF知，图线为一条直线，与纵轴交点为电源电动势，与横轴交点为短路电流，直线的斜率的绝对值等于电源内阻。6 6闭合电路中的功率(2)(2)电源内耗功率:疑难导析(1(1)电源的总功率:&二巴叫也;(3(3)电源的输出功率:1 1、部分电路欧姆定律的学习

5、必备欢迎下载图象物理意义注意问题U -J J 图象反映 U U 跟 1 1 的正比关系图象的斜率表示导体的电阻图象、伏安特性曲线图象与闭合电路的V-1曲线的区别学习必备欢迎下载横轴截距为短路电流(J2、闭合电路中电路的动态分析方法根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况, 常见方法如下:（1 1）程序法基本思路是“部分 7 整体 7 部分”，即从阻值变化的部分入手，由串并联规律判知律判知 4 4 和耳的变化情况，最后由部分电路欧姆定律判知各部分物理量的变化情况。说明:a a、当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（

6、或减小）；b b、在如图所示分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与用电器并联（以下简称并联段），另一段与并联部分串联（以下简称串联段）；设滑动变阻器的总电阻为 R R 灯泡的电阻为 州，与灯泡并联的那一段电阻为瓦，则分压器的总电阻为2R 八舲与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化情况相同。反映导体的伏安特性，图象是直线表示导体为线性元件，曲线表示导体为非线性元件图象斜率的倒数为导体的电阻闭合电路的卫-I图象表示电源的输出图象特性，纵轴截距为电源电动势,图象斜率的绝对值表示电源的内阻R 包的变化情况，再由欧姆定分析解答这类习题的一般步骤是：碌如何变化。确定电路的外电阻以

7、及外电阻上式可以看出，当 A A 黑减小时,%增大;当奔增大时，忍减小。R- 41+阳瓦耳。由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况,O OR 灯学习必备欢迎下载2根据闭合电路欧姆定律X X 外+尸，确定电路的总电流如何变化。由（忒，确定电源的内电压如何变化。由%內，确定电源的外电压（路端电压）如何变化。由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。此类题型还可用“并同串反”规律判断。所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电 流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小。所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串

8、联或间接串联的电阻中 的电流、两端电压，电功率都将减小。T IR +（2 2）极限法：即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。（3 3）特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论。3 3、电源的输出功率随外电阻的变化规律P 吐 二 F R 二_ R -可-岀（去+尸尸住尸+4%4% QkQk I I仆-。当R-r时，菇!有最大值，即出4J4J 出与外电阻 R R 的这种函数关系可用如图的图象定性地表示:由图象还可知，对应于电源的非最大输出功率 P P 可以有两个不同的外电阻 A A 和 E E，当R r时，若 R R 增大，则

9、九减小。说明：上面的结论都是在电源的电动势的内电阻r r 不变的情况下适用。 在电源的内阻不变时， 电源的输出功率（即 外电阻上消耗的功率）随外电阻的变化不是单调的，存在极值：当外电阻等于内电阻时，输出功率达到最大值。如 果一个电路的外电阻固定不变，当电源的内电阻发生变化时，电源的输出功率随内电阻的变化是单调的，内电阻减 小，输出功率增大，当内电阻最小时，输出功率最大。特别提醒:(1(1)外电阻越向靠近内阻方向变化，电源输出功率越大。(2(2)判断可变电阻的功率，方法与此相似，只要把其余电阻看成内电阻处理即可。4 4、电源效率电源的输出功率为学习必备欢迎下载电源效率：指电源的输出功率与电源的功

10、率之比，即7 7二-5-5-二- 二-厂(去+尸)R* +二 疋，功率，效率仅为 50%50%效率并不高。5 5、电路故障分析电路故障分析来源于生产生活实际，意义重大，是高考命题的一个热点，故障一般是断路或短路。断路和短路各 有特点。(1(1)电路中发生断路，表现为电源电压不为零，而电流为零；断路后，电源电压将全部降落在断路之处。若电 路中某两点间电压不为零，等于电源电压，则过这两点间有断点，而这两点与电源连接部分无断点；若电路中某两 点间电压为零，说明这两点间无断点，而这两点与电源连接部分有断点。(2(2)电路中某一部分发生短路，表现为有电流通过电路而该电路两端电压为明确电路故障的这些特点是

11、正确分析电路故障问题的基础。6 6、电路问题的分析和计算技巧(1(1)电路的综合分析和计算应掌握的六种等效处理方法:1电表的等效处理若不考虑电表的内阻对电路的影响，即把电表看成是理想的电表。这样，可把理想电流表看成是能测出电流的导 线，把理想电压表看成是能测出电压的阻值为无穷大的电阻(即电压表处可看成断路)，若要考虑内阻对电路的影 响时，电表都应等效为一个电阻。2滑动变阻器的等效处理滑动变阻器在电路中起改变电流的作用，在电路计算中，一般把它当作两个电阻分开进行处理。3电容器的等效处理电容器具有“隔直流，通交流”的性质，这个性质决定了它在恒定电路中具有断路的特点。当电容器处于充、放 电时，有电流

12、通过电容器；当电容器充、放电结束时，即电路达到稳定状态时，无电流通过电容器，此时，它在电 路中相当于一个阻值为无穷大的元件，在简化时可把它作断路(或去掉)等效处理。电动机的等效处理电动机是一种非纯电阻性用电器，它把电能转化为机械能和内能，在电路计算中，常把电动机等效为阻值等于其内阻的电阻和无电阻的转动线圈 D D 串联而成，如图所示。电流通过时把电能转化为内能，而线圈D D 把电能转 化为机械能。对纯电阻电路:所以当 R R 增大时，效率 0 0 提高，当R = r时，电源有最大输出学习必备欢迎下载例1 1、下列关于电源电动势的说法正确的是（）1电动势是用来比较电源将其他形式能转化为电能本领的

13、大小的物理量2外电路断开时的路端电压就是电源电动势3用内阻较大的电压表直接测量电源正负极之间的电压值约等于电源的电动势4外电路的总电阻越小，则路端电压越接近电动势A A .B B .C C .D D .举一反三r1无电流通过的电阻的等效处理在电路中，当通过某一电阻的电流为零时，则它两端的电压为零，即电阻两端的电势相等，可把这样的电阻用段无电阻的导线来等效。多个电阻的等效处理（2 2）电路分析和计算的常用方法典型的电路分析和计算问题，涉及两个欧姆定律、电功、电功率、电热、串并联电路的特点等知识点，要确切理解每个物理概念和物理规律的内涵、适用条件及有关知识的联系和区别，同时可以在学习中总结、归纳方

14、法和技巧,使复杂问题得到简化。有关电路计算常用的方法：比例法和分析法；等效法（等效电阻、等效电源法）；节点电流分析法；解析法；内电路切入法等。特别提醒:复杂电路简化方法：无电流的支路可以除去；电势相等的点可以合并；理想导线可任意长、短。例:如图所示，已知电源内阻r=2r=2 Q，定值电阻 & =0.5=0.5 Q，求:(1)当滑动变阻器的阻值 鸟为多大时，电阻 &消耗的功率最大?当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大?当变阻器的阻值为多大时，电源输出功率最大?典型例题透析题型对电动势、路端电压的理解【变式】关于电源电动势的说法，正确的是（）（多选）学习必备欢迎下载A A

15、电动势是表征电源把其他形式的能转变为电能的本领的一个物理量B B 电动势在数值上等于外电路断开时两极间的电压，亦等于电路中通过1C1C 电荷量时，电源所提供的能量学习必备欢迎下载C C .外电路接通时，电源电动势等于内、外电路上的电压之和D D 由于内外电路上的电压随外电路电阻的改变而改变，因此，电源电动势跟外电路电阻有关例2 2、在如图所示的电路中，E E 为电源电动势，r r 为电源内阻，R R和鸟均为定值电阻，&为滑动变阻器。当 & 的滑动触点在 a a 端时合上开关 S,S,此时三个电表 A1A1、扎和 V V 的示数分别为11、厶和 U U。现将&的滑动触点向

16、 b b端移动，则三个电表示数的变化情况是(A A .丄 1 1 增大，勺不变，U U 增大B B .1 1 减小，增大，U U 减小C C .1 1 增大，减小，U U 增大D D .1 1 减小，石不变，U U 减小抿，覽吧|见! _ 斤.1祀橫况电A f t花情!厅殳化朗參区 Wk无PI血 低况；举一反三【变式】在如图所示的电阻中，RpRp 际 R R和人 皆为定值电阻，&为可变电阻，电源的电动势为 E E ,内阻为 r r。设电流表 A A 的读数为 I I，电压表 V V 的读数为 U U。当&的滑动触点向图中移动时()C C . I I 变小，U U 变大 D D

17、. I I 变小，U U 变小题型四一一闭合电路的分析与计算例4 4、三只灯泡L、k和 A A 的额定电压分别为 1.51.5 V V、1.51.5 V V 和 2.52.5 V V，它们的额定电流都为0.30.3 A A。若将它 们连接成图 1 1、图 2 2 所示电路，且灯泡都正常发光，(1 1)试求图 1 1 电路的总电流和电阻 爲消耗的电功率;(2(2)分别计算两电路电源提供的电功率，并说明哪个电路更节能。题型二闭合电路的动态分析思路点拨：本题可米用“局部 7 整体 7 局部”的思路分析，思维流程如图:A A . I I 变大，U U 变小 B B . I I 变大，U U 变大学习必

18、备欢迎下载知识梳理 1 1.电流表（表头）小量程的电流表 G G 是我们常说的“表头”，电流表 G G 的主要参数有三个:P1电流表 G G 的电阻只 F F，通常叫做电流表的内阻；2指针偏转到最大刻度时的电流S，叫做电流表 G G 的满偏电流，也叫电流表 G G 的量程;3电流表 G G 通过满偏电流时加在它两端的电压匸叫做满偏电压， 也叫电压量程。 由欧姆定律电流表 G G 的满偏电流和满偏电压一般都比较小。2 2.电压表的改装电流表 G G 的电压量程5 二叭,当改装成量程为 U U 的电压表时，应串联一个电阻 R,R,因为串联电阻有分压作用,因此叫做分压电阻，如图所示。3 3.电流表的

19、改装举一反三【变式】如图所示的电路中，电源电动势E=6V,E=6V,内电阻 r r = = 0.0. 5 5 Q , R R =1.5=1.5 Q ,对二 2 2 Q ,可变电阻器 R R 的最大阻值为 2 2Q。那么在滑片 P P 从 R R 的最上端滑至最下端的过程中，求:（1 1）电路中通过 R R】的电流最大值和最小值分别是多少？（2 2）电源两端的电压最大值和最小值分别是多少?第二部分电表的原理、改装及应用知识要点梳理电表的改装知识点ItL!I I I I 1 1+ + flfl i-i- 学习必备欢迎下载电流表 G G 的量程为第，当改装成量程为 I I 的电流表时，应并联一个电阻

20、 R R 因为并联电阻 R R 可以起到分流作用,因此叫做分流电阻，已知电流表G G 满偏电流为 4 4，扩大量程的电流表满偏电流为I I，如图所示。说明:加在电压表两端的电压等于加在表头两端的电压和加在分压电阻两端的电压之和;通过电流表的电流和流过表头 G G 的电流不一样。电压表的量程是指通过表头的电流达到4 4 时加在电压表两端的总电压 U U；电流表的量程是指通过表头的电流达到满偏 4 4 时，通过表头和分流电阻的电流之和。由串联分压原理可知：串联的分压电阻越大，电压表的量程越大，由并联分流原理可知，并联的分流电阻越小,电流表的量程越大。实际的电压表内阻不是“0000 ”，电流表内阻不

21、是零，它们接入电路进行测量时必对原来的电路有影响。这是今后我们要注意的，有时不考虑电表内阻对电路的影响，这是为了研究的方便，认为电压表的内阻是无限大，电流表的内阻为零，这时它们叫做理想电表，是理想化模型。疑难导析1 1、理想电表和非理想电表（1 1）中学阶段，大多数情况下，电压表和电流表都可看作是理想的，即电压表内阻为无穷大，电流表的内阻为零。这种理想电表连入电路对整个电路是没有影响的。但是在有些情况下，电表并不能看作是理想的（特别是一些实验测量问题），这时的电表既是一个测量的仪表，又是连接在电路中的一个电阻，就好像电流表变成了一个小电阻，只不过这个电阻能显示出流过它的电流；电压表变成了一个大

22、的电阻，它同时可显示出自己两端的电压。（2 2）非理想电表对电路的影响:当电路中存在非理想电压表时，起分流作用，故测量值比真实值偏小；当电路中接入非理想电流表时，起分压作用，故测量值偏小。2 2、电表的读数方法例:两个定值电阻 R R】 场串联后接在输出电压U U 恒为 1212 V V 的直流电源上。有人把一个内阻不是远大于的电压表接在 &两端（如图），电压表的示数为 8V8V。如果他把此电压表改接在也两端，则电压表的示数将（）A A .小于 4V4V B B .等于 4V4VC C .大于 4V4V 小于 8V8V D D .等于或大于 8V8V知识点二一一电阻的测量一一伏安法知识

23、梳理1/=121/=12 V V1 1.原理R 上部分电路欧姆定律/2 2.两种接法如图甲所示，电流表接在电压表两接线柱外侧，通常称“外接法”；如图乙所示，电流表接在电压表两接线柱内学习必备欢迎下载学习必备欢迎下载大，则可采用电流表外接法； 如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大,疑难导析 一、测量电阻的若干方法1.1. 安安法测电阻若电流表内阻已知，则可当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。A A】的内阻*1*1,侧,3 3.误差分析采用图甲的接法时，由于电压表分流，电流表测出的电流值要比通过电阻R R 的电流大，因而求出的阻值等于待测电阻和电压表内阻的并联值，所以测量值比真实

24、值小。电压表内阻比待测电阻大得越多，测量误差越小，因此测量小电阻时应采取这种接法。采用图乙的接法时，由于电流表的分压，电压表测出的电压值要比电阻R R 两端的电压大，因而求出的是待测电阻与电流表内阻的串联值。所以测量的电阻值比真实值大，待测电阻越大，相对误差越小，因此测量大电阻时应采取这种接法。4 4.伏安法的选择为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是：R严Ry(1(1)阻值比较法：将待测电阻的阻值与电压表、电流表内阻进行比较，若，宜采用电流表外接法；若力RR,宜采用电流表内接法。临界值法：令 站JR屁，当 K K 咽时，内接法；R严毎时，外接法。(3(3)实

25、验试探法：按如图接好电路，让电压表的一根接线P P 先后与 B B C C 处接触一下,如果电流表的示数变化不则可采用电流表内接法。(1(1)如图所示，当两表所能测得的最大电压接近时，如果已知则可测得入2学习必备欢迎下载2 2.伏伏法测电阻学习必备欢迎下载电压表内阻已知，则可当作电流表、电压表和定值电阻来使用。(1(1)如图所示，两电表的满偏电流接近时，若已知V V的内阻 R R】，则可测出%的内阻4 4 .比较法测电阻如果考虑电表内阻的影响，则 厶讯+时=偈+食)。_ci)($5 5.替代法测电阻如图所示:S S 接 2 2,尺 3 3 不变，调节电阻箱 K K，使 A A 表示数仍为 I

26、I;该方法优点是消除了 A A 表内阻对测量的影响，缺点是电阻箱的电阻&不能连续变化。6 6.半偏法测电流表内阻%可采用半偏法测出，4=1%。(2(2)半偏法测电流表内阻:测量原理：电路如图所示:如图所示，测得电阻箱 R R;的阻值及 A A表、為表示数，可得”厶。(1)(1)S S 接 1 1,调节役读出 A A 表示数为 I I ;(1(1)找出电流表的三个参数HR和 3 3 ,勺可直接从表头上读出,学习必备欢迎下载第一步，闭合月,调节 K K 使 G G 指针满偏；第二步，再闭合心，调节爲，使 G G 指针半偏，读出爲的值，则R 广 L欢迎下载学习必备实验中，要注意满足 G G

27、能满偏的前提下使% % %。误差分析测量值鸟比心偏小，要减小误差，应使 时总人。二、电学实验仪器的选择电学实验仪器的选择应注意以下几个方面:1 1 原则不超过量程，在允许通过的最大电流以内；电表、电源不接反;2.2. 滑动变阻器两种接法的选择方法（1 1）两种接法比较限流式分压式电路组成-1-1变阻器接入电路特点连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电 阻线圈一端的接线柱（图中变阻器 PaPa 部分 被短路不起作用）连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电 阻线圈的两端接线柱（图中变阻器P Pa、P Pb都起作用），即从变阻器分出一部分电压 加到待测电阻上调压范围艮小（不计电源内阻）運（不计电源内阻）

28、（2 2 ）限流电路、分压电路的选择原则：限流式适合测量阻值小的电阻（跟滑动变阻器的总电阻相比相差不多或比滑动变阻器的总电阻还小）。分压式适 越小，限流式中滑动变阻器分得电压越大,PR调节范围越大，气越大，分压式中血 X X 几乎不影响电压的分配，滑片移动时，电压变化接近线性关系，便于调节。限流式好处是电路简单、耗能低。通常变阻器以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式：1若采用限流式不能控制电流满足实验要求，即若滑动变阻器阻值调到最大时，待测电阻上的电流（或电压）仍 超过电流表（或电压表）的量程，或超过待测电阻的额定电流，则必须选用分压式。2若待测电阻的阻值比滑动变阻器总电阻大得多，以致在限流电路中，滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端时， 待测电阻上的电流或电压变化范围不够大，（1 1）安全性原则:（2 2）方便性原则:（3 3）经济性原则:便于调节；便于读数;以损耗能量最小为原则。合测量阻值较大的电阻（一般比滑动变阻器的总电阻要大）。因为此时，应改用分压电路。 则必须采用分压式电路。3若实验中要求电压从零开始连接可调，不知大约数值，为了