5 闭合电路的欧姆定律—2021届高中物理一轮复习暑假专题学案（选修3-1）

一轮复习暑假专题---选修3-1学案5闭合电路的欧姆定律 1.电动势 (1)非静电力 a.定义:非静电力是指电源①　　　　从负极(正极)搬运到正极(负极)的过程中做功的力,这种非静电力做的功,使电荷的电势能②　　　　。  b.非静电力实质:在化学电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能。 (2)电动势 a.定义:非静电力把③　　　　　　　　　　　　　　　　　跟被移送的电荷量的比值叫作电源的电动势。  b.公式:E=。 c.电动势是电池的重要参数,电动势取决于电池正、负极材料及电解液的化学性质,跟电池的大小无关。 2.串联电路和并联电路的特点 　　电路 内容　　　 串联电路 并联电路 电路连接 把几个导体元件依次首尾相连的方式 把几个元件的一端连在一起另一端也连在一起,然后把两端接入电路的方式 电路图 两个基本特点 电压 U=U1+U2+U3 U=U1=U2=U3 电流 I=I1=I2=I3 I=I1+I2+I3 三个重要性质 电阻 R=R1+R2+R3 =++ 电压 === IR=I1R1=I2R2=I3R3 功率 === PR=P1R1=P2R2=P3R3 3.电流表、电压表的改装 (1)小量程电流表(表头) 主要部分:永久磁铁和可转动线圈。 (2)改装原理:小量程的电流表改装成大量程的电流表应④　　联一小电阻;小量程的电流表改装成大量程的电压表应⑤　　联一大电阻。  (3)改装方法:如果改装后电流表量程扩大n倍,则并联一个阻值为⑥　　　　的电阻;如果改装后电压表量程扩大n倍,则串联一个阻值为⑦　　　　的电阻。  4.闭合电路欧姆定律 (1)描述闭合电路的基本物理量 a.内阻:⑧　　　　　　,也叫电源的内阻。  b.内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。 c.外电阻:⑨　　　　的总电阻。  d.外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。 (2)闭合电路的欧姆定律 a.内容:闭合电路中的电流跟　　　　　　成正比,跟　　　　　　　成反比。  b.表达式:I=,其中R为整个外电路的等效电阻。 c.适用条件:　　　　　　　　　　。  (3)路端电压与负载的关系:U=　　　　。  答案：①把正电荷(负电荷)　②增加　③正电荷从负极移送到正极所做的功　④并　⑤串　⑥　⑦(n-1)Rg　⑧内电路的电阻⑨外电路　⑩电源的电动势　内、外电路的电阻之和　外电路为纯电阻的闭合回路　E-Ir 二、 公式E=的理解和应用 1.公式E=是电动势的定义式,是比值法定义的量,E的大小与W、q无关。 2.由公式E=变形可知W=qE,因此若已知电源的电动势和移动电荷的电荷量,就可以计算非静电力做功的大小,即把其他形式的能转化为电能的多少。 三、电动势和电势差的比较 电势差 电动势 意义 表示电场力做功将电势能转化为其他形式的能的本领大小 表示非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领大小 定义 UAB=,数值上等于将单位电荷量的正电荷从导体一端移动另一端电场力所做的功 E=,数值上等于将单位电荷量的正电荷从电源负极移动到正极非静电力所做的功 单位 伏特(V) 伏特(V) 决定 因素 由电源及导体的电阻和连接方式决定 仅由电源本身决定 测量 方法 将电压表并联在被测电路两端 将内阻很大的电压表并联于电源两端,且外电路断开 四.电流表、电压表的改装 项目 小量程改装成大量程电压表 小量程电流表改装成大量程电流表 电路结构 R的作用 串联电阻R,分压 并联电阻R,分流 扩大量程的计算 U=Ig(R+Rg) R=-Rg=(n-1)Rg 其中n= IgRg=(I-Ig)R R=Rg= 其中n= 电表的总内阻 RV=Rg+R RA= 使用 并联在被测电路中,“+”接线柱接电势较高的一端 串联在被测支路中,电流从“+”接线柱流入 五、 闭合电路的欧姆定律及效率问题 1.任意电路:P出=UI=EI-I2r=P总-P内。 2.纯电阻电路:P出=I2R=R=。 3.纯电阻电路中电源的输出功率随R的变化关系 (1)当R=r时,电源的输出功率最大,为Pm=。 (2)当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小;当R→∞时P出→0。 (3)当R<r时,随着R的增大输出功率越来越大;当R=0时P出=0。 (4)当P出<Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2,且R1·R2=r2。 (5)P出与R的关系如图所示。 4.电源的效率 任意电路:η=×100%=×100% 纯电阻电路:η=×100% 对于给定的电源,内阻一定,效率随外电阻的增大而单调增加。当R=r时,