2023届高考物理二轮小专题复习学案: 专题65闭合电路欧姆定律
专题64闭合电路欧姆定律
【知识梳理】
一、电源
1.电动势
(1)计算: 搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E= ;
(2)物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成 本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.
2.内阻:电源 导体的电阻.
二、闭合电路欧姆定律
1.内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成 ,跟内、外电阻之和成 ;
2.公式:I= (只适用于纯电阻电路);
3.其他表达形式
(1)电势降落表达式:E=U外+U内或E=U外+ ;
(2)功率表达式: =UI+I2r.
三、路端电压与外电阻的关系
(1)一般情况:U=IR=·R=
,当R增大时,U ;
(2)特殊情况:
①当外电路断路时,I= ,U= ;
②当外电路短路时,I短= ,U= .
四、电路中的功率
1.电源的总功率
(1)任意电路:P总= = +IU内=P出+P内.
(2)纯电阻电路:P总= =.
2.电源内部消耗的功率
P内= =IU内=P总-P出.
3.电源的输出功率
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(1)任意电路:P出= =IE-I2r=P总-P内.
(2)纯电阻电路:P出=I2R==
.
(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系
P出与外电阻R的函数关系可用如图所示图象表示,由图象可以看出:
①当 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 .
③当R<r时,随着R的增大输出功率越来越 .
五、两种图象
在恒流电路中常会涉及两种U-I图线,一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线),另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线)。求解这类问题时要注意二者的区别。
| 电源U-I图像 | 电阻U-I图像 |
关系式 | U=E-Ir | U=IR |
图像 | ||
物理意义 | 电源的路端电压随电流的变化关系 | 电阻两端电压与电阻中的电流的关系 |
截距 | 与纵轴交点表示 ,与横轴交点表示 | 过坐标轴原点,表示没有电压时电流为 |
坐标U、I的乘积 | 表示 的输出功率 | 表示 消耗的功率 |
坐标U、I的比值 | 表示 的大小 | 表示该 的大小 |
斜率(绝对值) | 电源 的大小 | 若图像为过原点的直线,图像斜率表示 的大小 |
两曲线在同一 | 表示电阻的工作点,即将电阻接在该电源上时,电阻中的 | |
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坐标系中的交点 | 电流和两端的电压 |
七、含容电路的分析
1.电路简化
把电容器所在的支路视为 路,简化电路时可以去掉,求电荷量时再在相应位置补上.
2.电容器的电压
(1)电容器两端的电压等于与之 的电阻两端的电压.
(2)电容器所在的支路中没有电流,与之串联的电阻无 ,相当于导线.
3.电容器的电荷量及变化
(1)利用Q= 计算电容器初、末状态所带的电荷量Q1和Q2;
(2)如果变化前后极板带电的电性 ,通过所连导线的电荷量为|Q1-Q2|;
(3)如果变化前后极板带电的电性 ,通过所连导线的电荷量为Q1+Q2.
【专题练习】
1.下列关于电源的说法正确的是( )
A.电源是将电能转化为其他形式的能的装置
B.在电源内部,非静电力做正功将其他形式的能转化为电能
C.在电源外部,电场力做负功将电能转化为其他形式的能
D.在电源外部,电子从电源的正极流向负极
2.一个电源接8Ω电阻时,电源的电流为0.2A,接18Ω电阻时,电源的电流为0.1A,则电源的电动势和内阻分别为( )
A.2V 1.5Ω B.1.5V 2Ω C.2V 2Ω D.1.5V 1.5Ω
3.如图,是小明家的太阳能电池,因户外使用时间较久,厂家标记的参数已模糊不清。为了解相关参数,小明测量了此电池不接负载时两极间电压为,接上
的电阻时两极间电压为
。则此电池的电动势和内阻分别为( )
A.和
B.
和
C.和
D.
和
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