最新【金版优课】高考物理一轮教学案：专题八考点二_闭合电路欧姆定律_含解析.doc

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1、基础点知识点1　　电动势和内阻1．电源：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化成电势能的装置。2．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。(2)表达式：E＝，单位：V。(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。(4)特点：大小由非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。3．内阻：电源内部也是由导体组成，也有电阻r，该电阻叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数。知识点2　　闭合电路的欧姆定律1．闭合电路(1)组成(2)内、外电

2、压的关系：E＝U内＋U外。2．闭合电路欧姆定律(1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。(2)公式。①I＝(只适用于纯电阻电路)。②E＝U外＋Ir(适用于所有电路)。3．路端电压与外电阻的关系(1)一般情况：U＝IR＝·R。(2)特殊情况。①当外电路断路时，I＝0，U＝E。②当外电路短路时，I短＝，U＝0。4．UI关系图：如图所示，路端电压随着电路中电流的增大而减小。(1)当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电动势。(2)当外电路电压U＝0时，横坐标的截距为短路电流。(3)图线的斜率的绝对值为电源

3、的内阻。(4)对于UI图象中纵坐标(U)不从零开始的情况，图线与横坐标的交点坐标小于短路电流，但直线的斜率大小仍等于电源的内阻。5．电源的功率和效率(1)电源的总功率：P总＝EI。(2)电源内部损耗功率：P内＝I2r。(3)电源的输出功率：P出＝UI。(4)电源的效率：η＝×100%＝×100%。重难点一、闭合电路欧姆定律1．公式表达I＝(适用于外电路为纯电阻电路)E＝U外＋U内或E＝U外＋Ir(适合任何电路)2．闭合电路中的电流和路端电压随电阻的变化规律(1)当外电阻R增大时，总电流I＝变小，又据U＝E－Ir知，路端电压U变大。当R增大到无穷大时，I＝0，

4、U＝E(断路)。(2)当外电阻R减小时，总电流I＝变大，又据U＝E－Ir知，路端电压U变小。当R减小到零时，I＝，U＝0(短路)。3．闭合电路中电源的UI图象电源的UI图象即电源的伏安特性曲线，这是后续的“测电源的电动势和内阻”实验中数据处理的原理基础。如图所示为电源的UI图象。U为电源的路端电压，I为干路电流，由闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，图象是斜率为负值的倾斜直线的一部分。(1)利用伏安特性曲线可以确定电源的电动势和内阻：根据U＝E－Ir，UI图象纵轴截距为电源的电动势E，图线斜率的绝对值为电源内阻，r＝，横轴上的截距等于外电路短路时的电流，即Im

5、＝。(2)当电源与某一电阻元件组成闭合电路时，电源的UI图象和电阻的UI图象的交点即为此电阻的电压和电流。二者的比值U/I为此时外电路电阻值。(3)图线上每一点的横、纵坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率，PR＝UI，而电源的总功率P总＝E·I，电源的内阻功率即发热功率Pr＝P总－PR＝EI－UI。(4)两种UI图象的比较电源UI图象电阻UI图象图形物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系截距与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标U、I的乘积表示电源的输出功率表示电

6、阻消耗的功率坐标U、I的比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率(绝对值)电源电阻r电阻大小特别提醒(1)用电器断路相当于所在支路的电阻变成无穷大，用电器短路相当于所在支路的电阻变为零。(2)由于一般电源的内阻r很小，故外电压U随电流I的变化不明显，实际得到的图线往往只画在坐标纸上面一小部分，为充分利用坐标纸，往往将横轴向上移，纵坐标并不从零开始。(3)电源的UI图象注意纵轴不从零开始的情况，图线与横轴的交点坐标小于短路电流，但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻。二、电源的功率和效率1．电源的功率(1)任意电

7、路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝2．电源内部消耗的功率P内＝I2r＝IU内3．电源的输出功率(1)任意电路：P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝＝(3)输出功率和外电阻的关系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。③当R＜r时，随着R的增大，输出功率越来越大。④P出＜Pm时，每个输出功率对应两个不同的外电阻R1和R2，且满足R1R2＝r2。⑤输出功率P出与外电阻R的关系图线如图所示。4．电源的效率(1)任意电路：η＝×100%＝

8、×100%(2)纯电阻电路：η＝×100%＝×100