全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律

全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律
全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律

全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律解析

一、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的内容

部分电路欧姆定律也就是初中学过的欧姆定律,内容表述为:导体中的电

流跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比。用公式表述为:R

U I =,上式可变形I

U R =或IR U =,电路图如图1中的虚线部分所示。 闭合电路欧姆定律也叫全电路欧姆定律,其内容表述为:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。用公式表述为:r

R E I +=,上式可变形为Ir IR E +=或写成外内U U E +=,电路图如图2所示。 二、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的比较

1.相同点

二者的相同点:两表达式中的R 一般指纯电阻(线性电阻),都既可应用于直流电路又可应用于交流电路。

2.不同点

二者的不同点:(1)、部分电路欧姆定律中不涉及电源,而闭合电路欧姆定律应用于内、外电路组成的闭合回路,必有电源(电动势);

(2)、部分电路欧姆定律常用于计算电路中某元件的电阻、电流与电压间的关系,而闭合电路欧姆定律则注重的是整个闭合电路的电阻、电流与电动势的关系;

U

图1 图2

图3 图4

(3)部分电路欧姆定律常表示某一个金属导体在温度没有显著变化的前提下,电阻是不变的,可用U I -图象(导体的伏安特性曲线)表示,如图3。而闭合电路欧姆定律r

R E I +=可变式为Ir IR E +=,即Ir E U -=,也可用I U -图象表示,如图4,这条向下倾斜的直线为电源的外特性曲线;当外电路断开时,也就是0=I ,Ir 也变为零,则E U =,这就是说,断路时的路端电压等于电源电动势;当电源两端短路时,外电阻0=R ,而r

E I =

0,根据图象可求电源的内阻。

跟踪练习

1.下列说法中正确的是( )

A .由I U R =知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比

B .比值I

U 反映了导体阻碍电流的性质,即I U R = C .导体电流越大,电阻越小

D .由R U I =知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比

2、根据部分电路欧姆定律,下列判断中正确的是( )

A .对欧姆定律适用的导体或器件,电流与电压不成正比,伏安特性曲线

不是直线

B.电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低

C.导体中的电压越大,电阻越大

D.电阻是反映导体材料导电性能的物理量

3.有一电池,当两端接Ω

3的

0.1;当再串联一只Ω

3的电阻时,电流为A

电阻时,路端电压为V

6.3。那么,电源的电动势为V、内阻为Ω。

4.有一个电源,因其外电路电阻发生了变化,使电源的路端电压增加了

4.0,则这个电源的内电阻为Ω。

V8.4,同时使输出电流变化了A

5.如图10-5所示,当滑动变阻器的滑片向上移动时( )

A.电压表的示数增大,电流表的示数减小

B.电压表、电流表的示数都增大

C.电压表、电流表的示数都减小

D.电压表的示数减小,电流表的示数增大

答案:1、BD 2、BD 3、4.5,1.5 4、1.2 5、A

全电路欧姆定律

全电路欧姆定律(教案) 教学目标 知识目标: (1)知道电动势的概念,知道电源的电动势等于外电压和内电压之和 (2)理解闭合电路欧姆定律及其公式,并能熟练地解决有关的电路问题 能力目标: 理解全电路欧姆定律及其公式,并能熟练地解决有关的电路问题 情感目标:培养学生实验探索和科学推理相结合的物理思维方法 重点和难点 重点:电动势的概念; 闭合电路欧姆定律的内容及其理解 难点:电动势的概念 关键:做好演示实验 教学方法 教学方法:实验法、设疑EWB仿真实验 学情分析 知识基础:学生已经掌握了最基本的电路知识包括最基本的一个完整电路由几部分组成,部分电路欧姆定律,串、并联电路等。掌握了电流产生的条件,电压、电势等概念. 能力分析:学生已经具备了一定的动手、观察、归纳能力. 情感分析:多数学生对物理学习有一定的兴趣,能够积极参与研究,但在合作交流意识方面,发展不够均衡,有待加强. 学习方法:引导学生采用自主探索与互相协作相结合的学习方式.让每一个学生都能参与研究,并最终学会学习 教学过程 ? 1. 直接感受激情导入 复习提问:电荷的定向移动形成电流.那么,导 体中形成电流的条件是什么呢? 演示实验:将小灯泡接在充满电的电容器和电池 两端,分别看到什么现象?为什么会出现这种现 象呢?(小灯泡闪亮一下就熄灭.接在电池两端 能持久亮着。) (学生分析、研究、讨论) 教师归纳:当电容器充完电后,其上下两极板分 别带上正负电荷,两板间形成电势差.当用导线 把小灯泡和电容器两极板连通后,电子就在电场 力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流,但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少,电势差也逐渐减少为零,所以电流减小为零.而电池就不同了。 结论:为了形成持续的电压,必须不断补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差,从而在导线中维持恒定的电流,能够提供这种非静电力的装置叫电源.

部分电路欧姆定律练习及解析

部分电路欧姆定律练习及解析 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l 、电阻率为ρ、横截面积为S 的细金属直导线,单位体积内有n 个自由电子,电子电荷量为e 、质量为m 。 (1)当该导线通有恒定的电流I 时: ①请根据电流的定义,推导出导线中自由电子定向移动的速率v ; ②经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用,该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比,比例系数为k 。请根据以上的描述构建物理模型,推导出比例系数k 的表达式。 (2)将上述导线弯成一个闭合圆线圈,若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀速率转动,线圈中不会有电流通过,若线圈转动的线速度大小发生变化,线圈中会有电流通过,这个现象首先由斯泰瓦和托尔曼在1917年发现,被称为斯泰瓦—托尔曼效应。这一现象可解释为:当线圈转动的线速度大小均匀变化时,由于惯性,自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动。取线圈为参照物,金属离子相对静止,由于惯性影响,可认为线圈中的自由电子受到一个大小不变、方向始终沿线圈切线方向的力,该力的作用相当于非静电力的作用。 已知某次此线圈匀加速转动过程中,该切线方向的力的大小恒为F 。根据上述模型回答下列问题: ① 求一个电子沿线圈运动一圈,该切线方向的力F 做功的大小; ② 推导该圆线圈中的电流 'I 的表达式。 【答案】(1)①I v neS =;② ne 2ρ;(2)① Fl ;② 'FS I e ρ=。 【解析】 【分析】 【详解】 (1)①一小段时间t ?内,流过导线横截面的电子个数为: N n Sv t ?=?? 对应的电荷量为: Q Ne n Sv t e ?=?=??? 根据电流的定义有: Q I neSv t ?= =? 解得:I v neS = ②从能量角度考虑,假设金属中的自由电子定向移动的速率不变,则电场力对电子做的正

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题及解析

高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧及练习题及解析 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图所示电路中,19ΩR =,230ΩR =,开关S 闭合时电压表示数为11.4V ,电流表 示数为0.2A ,开关S 断开时电流表示数为0.3A ,求: (1)电阻3R 的值. (2)电源电动势和内电阻. 【答案】(1)15Ω (2)12V 1Ω 【解析】 【详解】 (1)由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据欧姆定律则有: 2 1123 ()IR U I R IR R =+ + 解得: 315ΩR = (2) 由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据闭合电路的欧姆定律则有: 2 13 ()11.40.6IR E U I r r R =++ =+ S 断开时,根据闭合电路的欧姆定律则有: 212()0.3(39)E I R R r r =++=?+ 联立解得: 12V E = 1Ωr = 2.某实验小组设计了如图所示的欧姆表电路,通过调控电键S 和调节电阻箱2R ,可使欧姆表具有“1?”和“10?”两种倍率。已知:电源电动势 1.5V E =,内阻0.5Ωr =;毫安表满偏电流g 5mA I =,内阻g 20ΩR =,回答以下问题:

①图的电路中:A 插孔应该接_______表笔(选填红、黑);1R 应该选用阻值为_________Ω的电阻(小数点后保留一位小数); ②经检查,各器材均连接无误,则:当电键S 断开时,欧姆表对应的倍率为___________(选填“1?”、“10?”); ③为了测量电阻时便于读出待测电阻的阻值,需将毫安表不同刻度标出欧姆表的刻度值, 其中,中央刻度 g 2 I 处应标的数值是________________; ④该小组选择S 闭合的档位,欧姆调零操作无误,测量电阻x R 时,毫安表指针处于图位置,由此可知被测电阻x R =_______Ω。 【答案】黑 2.2 ×10 30 45 【解析】 【详解】 ①[1]欧姆档内部电源的正极接黑表笔; [2]根据欧姆档倍率关系,可知闭合开关可以将电流表量程变为原来的10倍,根据分流特点: 1g 5mA 105mA 5mA R R =?- 解得:1 2.2ΩR ≈; ②[3]当电键S 断开时,电流表的量程较小,在相同的电压下,根据闭合欧姆定律: E I R = 总 可知电流越小,能够接入的电阻越大,所以当电键S 断开时,对应10?档; ③[4]假设欧姆档内部电阻为R 内,根据闭合欧姆定律: g E I R = 内 g 0 2+I E R R = 内

第1课 部分电路的欧姆定律及其应用

第八章电路 考试大纲新课程标准 1.欧姆定律Ⅱ 2.电阻定律Ⅰ 3.电阻的串、并联Ⅰ 4.电源的电动势和内电阻Ⅱ 5.闭合电路的欧姆定律Ⅱ 6.电功率、焦耳定律Ⅰ 7.实验:测定金属的电阻率(同时练习使用螺 旋测微器) 8.实验:描绘小电珠的伏安特性曲线 9.实验:测定电源的电动势和内阻 10.实验:练习使用多用电表 (1)观察并尝试识别常见的电路元器件, 初步了解它们在电路中的作用. (2)初步了解多用电表的原理.通过实际 操作学会使用多用电表. (3)通过实验,探究决定导线电阻的因素, 知道电阻定律. (4)知道电源的电动势和内阻,理解闭合 电路的欧姆定律. (5)测量电源的电动势和内阻. (6)知道焦耳定律,了解焦耳定律在生活、 生产中的应用.

复习策略:在复习本章的过程中,要注意:定义式与决定式的区分;基本概念、基本规律的理解和应用,如正确区分各种功率(电功率、热功率、机械功率等)之间的相互关系、计算公式,纯电阻电路与非纯电阻电路的区别;电学中实验的复习,如伏安法测电阻两种接法的选择、滑动变阻器的分压接法与限流接法以及电路故障分析.还要注意理论联系实际,加深和巩固对基本知识的理解,要注意总结解决问题的方法和思路,提高应用知识解决实际问题的能力.记忆秘诀:直流电路若动态:“牵一发而动全身”;思维方法要记住:“先农村包围城市,再城市撤向农村.”本章实验有四台,台台都可出大牌;什么伏伏安安法,实质都是伏安法.

第一单元 电 路 基 础 第1课 部分电路的欧姆定律及其应用 考点一 电阻定律 1.电流:???定义:自由电荷的定向移动形成电流. 方向:规定为正电荷定向移动的方向. 定义式:I =q t W. 2.电阻. (1)定义式:R =U I . (2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用. 3.电阻定律. (1)内容:均匀导体的电阻R 跟它的长度L 成正比,跟它的横截面积S 成反比. (2)表达式:R =ρL S . 4.电阻率. (1)计算式:ρ=R S L . (2)物理意义:反映导体的导电性能,是表示材料性质的物理量. (3)电阻率与温度的关系.

全电路欧姆定律教案

精心整理 全电路欧姆定律 安全与法制教育: 加强学生日常的安全教育,心理疏导及其食品安全教育,课间操楼道拥挤注意事项,周末及其节假日放学不要乘坐三无车辆。 一、教材分析 课标分析:知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律 12 34512、通过路端电压与负载的关系实验,培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法。 3、了解路端电压与电流的U-I 图像,培养学生利用图像方法分析电学问题的能力。 4、利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。 (三)情感态度价值观 1、通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。 2、通过实验探究,加强对学生科学素质的培养。 3、通过实际问题分析,拉近物理与生活的距离,增强学生学习物理的兴趣。 四、教学重点、难点

推导闭合电路欧姆定律,应用定律进行相关讨论是本节的重点,帮助学生理解电路中的能量转化关系是基础和关键。应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载关系是本节难点。 认识闭合电路 问题1:最简单的闭合电路 是由哪几部分组成的?

选做: 从电势角度分析、推导闭合电路欧姆定律。 设计目的:使学生利用已有知识,多角度推导闭合电路欧姆定律,更加深刻地理解闭合电路欧姆定律。 七、板书设计 §2-7闭合电路欧姆定律 1.认识闭合电路 外电路R沿电流方向电势降落 内电路r沿电流方向电势“升中有降” 2.闭合电路中的能量转化 3.闭合电路欧姆定律 (1)内容:闭合电路中的电流跟 电源的电动势成正比,跟内、外电路的 电阻之和成反比。 (2)公式: r R E I + = (3)适用条件:纯电阻电路 4.路端电压与负载的关系 R增大时,I减小,U路增大 R减小时,I增大,U路减小 当外电阻R减小时,数据记录

高中物理部分电路欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析

高中物理部分电路欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.如图所示,电源电动势、内电阻、1R 、2R 均未知,当a 、b 间接入电阻/ 1R =10Ω时, 电流表示数为11A I =;当接入电阻/ 218R =Ω时,电流表示数为20.6A I =.当a 、b 间接 入电阻/ 3R =118Ω时,电流表示数为多少? 【答案】0.1A 【解析】 【分析】 当a 、b 间分别接入电阻R 1′、R 2′、R 3′时,根据闭合电路欧姆定律列式,代入数据,联立方程即可求解. 【详解】 当a 、b 间接入电阻R 1′=10Ω时,根据闭合电路欧姆定律得: E =(I 1+112 I R R ')(R 1+r )+I 1R 1′ 代入数据得:E=(1+2 10 R )(R 1+r )+10① 当接入电阻R 2′=18Ω时,根据闭合电路欧姆定律得: E =(I 2+222 I R R ' )(R 1+r )+I 2R 2′ 代入数据得:E=(0.6+2 10.8 R )(R 1+r )+10.8② 当a 、b 间接入电阻R 3′=118Ω时,根据闭合电路欧姆定律得: E =(I 3+332 I R R ')(R 1+r )+I 3R 3′ 代入数据得:E =(I 3+3 2 118 I R )(R 1+r )+118I 3③ 由①②③解得:I 3=0.1A 【点睛】 本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用,解题的关键是搞清楚电路的结构,解题时不需要解出E 、r 及R 1、R 2的具体值,可以用E 的表达式表示R 2和r+R 1,难度适中. 2.如图所示的闭合电路中,电源电动势E=12V ,内阻r=1Ω,灯泡A 标有“6V ,3W”,灯泡B 标有“4V ,4W”.当开关S 闭合时A 、B 两灯均正常发光.求:R 1与R 2的阻值分别为多

高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图(1)所示 ,线圈匝数n =200匝,直径d 1=40cm ,电阻r =2Ω,线圈与阻值R =6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2=20cm 的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按图(2)所示规律变化,试求:(保留两位有效数字) (1)通过电阻R 的电流方向和大小; (2)电压表的示数. 【答案】(1)电流的方向为B A →;7.9A ; (2)47V 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得 B E n n S t t ?Φ?==??磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1 B T s T s t ?-==?- 根据闭合电路的欧姆定律7.9E I A R r = =+ (2)电阻R 两端的电压为U=IR=47V 2.手电筒里的两节干电池(串联)用久了,灯泡发出的光会变暗,这时我们会以为电池没电了。但有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。设一节新电池的电动势E 1=1.5V ,内阻r 1=0.3Ω;一节旧电池的电动势E 2=1.2V ,内阻r 2=4.3Ω。手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。求: (1)当使用两节新电池时,灯泡两端的电压; (2)当使用新、旧电池混装时,灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压; (3)根据上面的计算结果,分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。 【答案】(1)2.64V ;(2)1.29V ;(3)不妥当。因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2(或其消耗的电压大于其提供的电压),灯泡的电压变小

全电路欧姆定律教案人教版

全电路欧姆定律教案人 教版 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

第十节闭合电路欧姆定律 教学目的:1.导出闭合电路的欧姆定律I=ε/(R+r) 2.研究路端电压的变化规律,掌握闭合电路中的U-R关系,U-I关系. 3.学会运用闭合电路的欧姆定律解决简单电路的问题. 教学过程: 复习引入: 1.问:电动势的物理意义是什么它在数值上等于什么 (表明在闭合电路中通过1C电量时,电源把多少其它形式的能转化为电能,因而是动势表征电源把其它形式的能转化为电能的特性的物理量;在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.) 2.问:写出(部分电路)欧姆定律的公式,并指出定律的研究对象. (表达式:I=U/R或U=IR,欧姆定律研究同一段电路上的I U R的关系.) 3.设问:上述欧姆定律只是研究一段纯电阻电路上的问题,如果研究对象是包括电源 在内的闭合电路,那么电路中的电流强度又跟什么有关关系如何呢 这些问题就要由闭合电路的欧姆定律来解决了.本节课就要学习这一定律,并运用它解决一些具体问题. 讲授新课:

1.推导闭合电路的欧姆定律的数学表达式,并说明其物理意义. 给出条件: 闭合电路中,电源电动势为ε,内电阻为r,外电阻为R,电路中的电流强度为I. 提出要求: 寻找I ε R r的关系. 推导: 上式表明:闭合电路里的电流强度,跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比.这就是闭合电路的欧姆定律. 注意: 式中的I是闭合电路中的总电流强度,如果外电路还有其它并联支路,则I是整个电路的干路电流强度,式中的R是整个外电路的总电阻,R+r就 是整个闭合电路的总电阻. (学生练习《高二物理》P55(1)的第1问) 2.研究路端电压变化规律: ①研究路端电压随外电阻的变化规律: 提出问题:如果把P55(1)题的外电路电阻的数值改变了,可以肯定路端电压是会变化的。在ε和r不变的情况下,路端电压随外电阻变化的规律究竟是 怎样的呢 分析:

高中物理部分电路欧姆定律练习题及答案

高中物理部分电路欧姆定律练习题及答案 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.如图中所示B 为电源,电动势E=27V ,内阻不计。固定电阻R 1=500Ω,R 2为光敏电阻。C 为平行板电容器,虚线到两极板距离相等,极板长l 1=8.0×10-2m ,两极板的间距d =1.0×10-2 m 。S 为屏,与极板垂直,到极板的距离l 2=0.16m 。P 为一圆盘,由形状相同、透光率不同 的三个扇形a 、b 和c 构成,它可绕AA /轴转动。当细光束通过扇形a 、b 、c 照射光敏电阻R 2时,R 2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度v 0=8.0×106m/s 连续不断地射入C 。已知电子电量e =1.6×10-19C ,电子质量m =9×10-31kg 。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R 2上的光强发生变化时R 2阻值立即有相应的改变。 (1)设圆盘不转动,细光束通过b 照射到R 2上,求平行板电容器两端电压U 1(计算结果保留二位有效数字)。 (2)设圆盘不转动,细光束通过b 照射到R 2上,求电子到达屏S 上时,它离O 点的距离y 。(计算结果保留二位有效数字)。 (3)转盘按图中箭头方向匀速转动,每3秒转一圈。取光束照在a 、b 分界处时t =0,试在图中给出的坐标纸上,画出电子到达屏S 上时,它离O 点的距离y 随时间t 的变化图线(0~6s 间)。要求在y 轴上标出图线最高点与最低点的值。(不要求写出计算过程,只按画出的图线就给分) 【答案】(1) 5.4V (2) 22410m .-? (3)

高中物理部分电路欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)

高中物理部分电路欧姆定律解题技巧及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.以下对直导线内部做一些分析:设导线单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e,自由电子定向移动的平均速率为v.现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度,其大小用j表示. (1)请建立微观模型,利用电流的定义 q I t =,推导:j=nev; (2)从宏观角度看,导体两端有电压,导体中就形成电流;从微观角度看,若导体内没有电场,自由电子就不会定向移动.设导体的电阻率为ρ,导体内场强为E,试猜想j与E的关系并推导出j、ρ、E三者间满足的关系式. 【答案】(1)j=nev(2) E j ρ= 【解析】 【分析】 【详解】 (1)在直导线内任选一个横截面S,在△t时间内以S为底,v△t为高的柱体内的自由电子 都将从此截面通过,由电流及电流密度的定义知: I q j S tS V V ==,其中△q=neSv△t, 代入上式可得:j=nev (2)(猜想:j与E成正比)设横截面积为S,长为l的导线两端电压为U,则 U E l =; 电流密度的定义为 I j S =, 将 U I R =代入,得 U j SR =; 导线的电阻 l R S ρ =,代入上式,可得j、ρ、E三者间满足的关系式为: E j ρ = 【点睛】 本题一要掌握电路的基本规律:欧姆定律、电阻定律、电流的定义式,另一方面要读懂题意,明确电流密度的含义. 2.如图甲所示,半径为r的金属细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系为B kt =(k>0,且为已知的常量)。 (1)已知金属环的电阻为R。根据法拉第电磁感应定律,求金属环的感应电动势E 感 和感应电流I; (2)麦克斯韦电磁理论认为:变化的磁场会在空间激发一种电场,这种电场与静电场不同,称为感生电场或涡旋电场。图甲所示的磁场会在空间产生如图乙所示的圆形涡旋电场,涡旋电场的电场线与金属环是同心圆。金属环中的自由电荷在涡旋电场的作用下做定

高考物理闭合电路的欧姆定律真题汇编(含答案)

高考物理闭合电路的欧姆定律真题汇编(含答案) 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图所示电路中,19ΩR =,230ΩR =,开关S 闭合时电压表示数为11.4V ,电流表示数为0.2A ,开关S 断开时电流表示数为0.3A ,求: (1)电阻3R 的值. (2)电源电动势和内电阻. 【答案】(1)15Ω (2)12V 1Ω 【解析】 【详解】 (1)由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据欧姆定律则有: 21123 ()IR U I R IR R =+ + 解得: 315ΩR = (2) 由图可知,当开关S 闭合时,两电阻并联,根据闭合电路的欧姆定律则有: 213 ()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时,根据闭合电路的欧姆定律则有: 212()0.3(39)E I R R r r =++=?+ 联立解得: 12V E = 1Ωr = 2.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为12.5V ,电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。车灯接通电动机未起动时,电流表示数为10A ;电动机启动的瞬间,电流表示数达到70A 。求: (1)电动机未启动时车灯的功率。 (2)电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。(忽略电动机启动瞬间灯泡的

电阻变化) 【答案】(1)120W ;(2)67.5W 【解析】 【分析】 【详解】 (1) 电动机未启动时 12V U E Ir =-= 120W P UI == (2)电动机启动瞬间车灯两端电压 '9 V U E I r =-'= 车灯的电阻 ' 1.2U R I ==Ω 2 67.5W R U P ''== 电源电动势不变,电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小,回路电流增大,内电路分得电压增大,外电路电压减小,所以车灯电功率减小。 3.如图所示,电源的电动势110V E =,电阻121R =Ω,电动机绕组的电阻0.5R =Ω,开关1S 始终闭合.当开关2S 断开时,电阻1R 的电功率是525W ;当开关2S 闭合时,电阻1R 的电功率是336W ,求: (1)电源的内电阻r ; (2)开关2S 闭合时电动机的效率。 【答案】(1)1Ω;(2)86.9%。 【解析】 【详解】

部分电路欧姆定律

2.2 部分电路欧姆定律 【学习目标】 1.明确导体电阻的决定因素,能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律,能够熟练地运用电阻定律进行计算。 2.理解部分电路欧姆定律的意义,适用条件并能熟练地运用。 3.金属导体中电流决定式的推导和一些等效电流的计算。 4.线性元件和非线性元件的区别以及部分电路欧姆定律的适用条件。 【要点梳理】 知识点一、电阻定义及意义 要点诠释: 1.导体电阻的定义及单位 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,导体的电阻与导体本身性质有关,与电压、电流均无关。 (1)定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻。 (2)公式:U R I = . (3)单位:欧姆(Ω),常用单位还有千欧(k Ω)、兆欧(M Ω). 3 6 1Ω10k Ω10M Ω--==. 2.物理意义 反映导体对电流阻碍作用的大小。 说明:①导体对电流的阻碍作用,是由于自由电荷在导体中做定向运动时,跟导体中的金属正离子或原子相碰撞发生的。 ②电流流经导体时,导体两端出现电压降,同时将电能转化为内能。 ③U R I = 提供了测量电阻大小的方法,但导体对电流的这种阻碍作用是由导体本身性质决定的,与所加的电压,通过的电流均无关系,决不能错误地认为“导体的电阻与导体两端的电压成正比,与电流成反比。”④ 对U R I =,因U 与I 成正比,所以U R I ?=?. 知识点二、电阻定律1.电阻定律的内容及适用对象 (1)内容:同种材料制成的导体,其电阻R 与它的长度l 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体电阻与构成它的材料有关。 (2)公式:l R S ρ =. 要点诠释:式中l 是沿电流方向导体的长度,S 是垂直电流方向的横截面积,ρ是材料的电阻率。 (3)适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。 要点诠释:①电阻定律是通过大量实验得出的规律,是电阻的决定式。 ②导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,由导体本身的因素决定。 2.电阻率的意义及特性 (1)物理意义:电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关。 (2)大小:RS l ρ= . 要点诠释:各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1m ,横截面积为21m 的导体的电阻。 (3)单位是欧姆·米,符号为Ωm ?. (4)电阻率与温度的关系:各种材料的电阻率都随温度的变化而变化。 ①金属的电阻率随温度升高而增大,可用于制造电阻温度计。 ②有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻。 ③各种金属中,银的电阻率最小,其次是铜、铝,合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率。 知识点三、部分电路欧姆定律1.欧姆定律的内容及表达公式 (1)内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。 (2)公式:U R I = . 2.定律的适用条件及注意事项 (1)运用条件:金属导电和电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽、电源的电路)。 (2)注意事项 ①欧姆定律中说到的电流、导体两端的电压、电阻都是对应同一导体在同一时刻的物理量。 ②欧姆定律不适用于气体导电。 ③用欧姆定律可解决的问题:a .用来求导体中的电流。b .计算导体两端应该加多大电压。c .测定导体的电阻。 知识点四、元件的伏安特性曲线 1.伏安特性曲线的定义及意义 定义:建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出导体的I U -图线叫做导体的伏安特性曲 在I U -图线线。 中,图线的斜率表示导体电阻的倒数,图线斜率越大,电阻越小;斜率越小,电阻越大。1 k R = . 在U I -图线 中,图线的斜率表示电阻。 2.线性元件与非线性元件 (1)线性元件:当导体的伏安特性曲线为过原点的直线,即电流与电压成正比的线性关系,具有这种特点的元件称为线性元件,如金属导体、电解液等。 (2)非线性元件:伏安特性曲线不是直线的,即电流与电压不成正比的电学元件,称为非线性元件,如气态导体,二极管等。 3.小灯泡的伏安特性曲线

高中物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案)

高中物理部分电路欧姆定律真题汇编(含答案) 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的,任何位置的电荷都不可能越来越多或越来越少,此时导内的电场的分布和静电场的性质是一样的,电路内的电荷、电场的分布都不随时间改变,电流恒定. (1)a. 写出图中经△t 时间通过0、1、2,3的电量0q ?、1q ?、2q ?、3q ?满足的关系,并推导并联电路中干路电流0I 和各支路电流1I 、2I 、3I 之间的关系; b. 研究将一定量电荷△q 通过如图不同支路时电场力做功1W ?、2W ?、3W ?的关系并说明理由;由此进一步推导并联电路中各支路两端电压U 1、U 2、U 3之间的关系; c. 推导图中并联电路等效电阻R 和各支路电阻R 1、R 2、R 3的关系. (2)定义电流密度j 的大小为通过导体横截面电流强度I 与导体横截面S 的比值,设导体的电阻率为ρ,导体内的电场强度为E ,请推导电流密度j 的大小和电场强度E 的大小之间满足的关系式. 【答案】(1)a.0123q q q q ?=?+?+?,0123 I I I I =++ b. 123W W W ?=?=?,123U U U == c. 1231111R R R R =++ (2)j E l ρ = 【解析】 【详解】 (l )a. 0123q q q q ?=?+?+? 03120123q q q q I I I I t t t t ????====???? ∴0123 I I I I =++ 即并联电路总电流等于各支路电流之和。 b. 123W W W ?=?=? 理由:在静电场和恒定电场中,电场力做功和路径无关,只和初末位置有关. 可以引进电势能、电势、电势差(电压)的概念. 11W U q ?=?,22W U q ?=?,33W U q ?=? ∴123U U U == 即并联电路各支路两端电压相等。

专题 闭合电路欧姆定律(电路的动态分析问题)

专题:闭合欧姆定律(电路的动态分析问题) 知识回顾: 直流电路的有关规律 (1)欧姆定律I =U R (2)闭合电路欧姆定律E I R r E U Ir E U U =+=+=+外内 (3)电阻定律R =ρl S (4)电功率:P =UI P =I 2R =U 2R (5)焦耳定律:Q =I 2Rt (6)串并联电路规律:11 2221 12 U R U R I R I R ==串联分压:并联分流: 1.闭合电路动态变化的原因 (1)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(或减小). (2)若电键的通断使串联的用电器增多,总电阻增大;若电键的通断使并联的支路增多,总电阻减小. (3)两个电阻并联,总电阻12 12 R R R R R = +.如果12R R C +=(恒量),则当12=R R 时,并联电阻最大; 两电阻差值越大,总电阻越小. 2.闭合电路动态分析的方法 基本思路是“局部→整体→局部” 流程图: 3.电路动态分析的一般步骤 (1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化. (2)根据局部电路电阻的变化,确定电路的外电阻R 外总如何变化. (3)根据闭合电路欧姆定律I 总= E R 外总+r ,确定电路的总电流如何变化. (4)由U 内=I 总r 确定电源的内电压如何变化. (5)由U =E -U 内确定路端电压如何变化. (6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化. 经典例题: 1.如图所示的电路,L 是小灯泡,C 是极板水平放置的平行板电容器.有一带电油滴悬浮在两极板间静止不动.若滑动变阻器的滑片向下滑动,则( ) A .L 变暗 B .L 变亮 C .油滴向上运动 D .油滴不动

全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律-Word整理

全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律解析 一、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的内容 部分电路欧姆定律也就是初中学过的欧姆定律,内容表述为:导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比。用公式表述为:R U I =,上式可变形I U R =或IR U =,电路图如图1中的虚线部分所示。 闭合电路欧姆定律也叫全电路欧姆定律,其内容表述为:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。用公式表述为:r R E I +=,上式可变形为Ir IR E +=或写成外内U U E +=,电路图如图2所示。 二、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的比较 1.相同点 二者的相同点:两表达式中的R 一般指纯电阻(线性电阻),都既可应用于直流电路又可应用于交流电路。 2.不同点 二者的不同点:(1)、部分电路欧姆定律中不涉及电源,而闭合电路欧姆定律应用于内、外电路组成的闭合回路,必有电源(电动势); (2)、部分电路欧姆定律常用于计算电路中某元件的电阻、电流与电压间的关系,而闭合电路欧姆定律则注重的是整个闭合电路的电阻、电流与电动势的关系; (3)部分电路欧姆定律常表示某一个金属导体在温度没有显著变化的前提 U 图1 图2

图3 图4 下,电阻是不变的,可用U I -图象(导体的伏安特性曲线)表示,如图3。而闭合电路欧姆定律r R E I +=可变式为Ir IR E +=,即Ir E U -=,也可用I U -图象表示,如图4,这条向下倾斜的直线为电源的外特性曲线;当外电路断开时,也就是0=I ,Ir 也变为零,则E U =,这就是说,断路时的路端电压等于电源电动势;当电源两端短路时,外电阻0=R ,而r E I = 0,根据图象可求电源的内阻。 跟踪练习 1.下列说法中正确的是( ) A .由I U R =知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比 B .比值I U 反映了导体阻碍电流的性质,即I U R = C .导体电流越大,电阻越小 D .由R U I =知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比 2、根据部分电路欧姆定律,下列判断中正确的是( ) A .对欧姆定律适用的导体或器件,电流与电压不成正比,伏安特性曲线

部分电路欧姆定律教案

龙文教育学科教师辅导讲义 学员编号:年级:高二课时数: 学员姓名:辅导科目:物理 课题电场 授课时间:备课时间: 教学目标 重点、难点 1、混连电路; 2、电路图的简化; 3、电路计算; 考点及考试要求 教学内容 一、复习上节课内容 二、问题导入: ○1金属里面也有自由电荷,电荷也在无规则运动,为什么没有电流?(引入电流概念以及电流的基本特点) ○2我们用什么样的方法来形象地描述导体对电流的阻碍?(引入电阻) ○3如何定量地描绘电阻的特性呢?(引入欧姆定律) 三、新课概念 一、电流 1.定义:电荷的定向移动形成电流.此处的“电荷”指自由电子、正离子和负离子.电荷有三种速率:电子热运动速率、电荷定向运动速率和电流的传导速率.电路中由电源、导线等电路元件共同形成导线内的电场,电流的形成依靠电荷定向的运动. 2.电流的方向规定和正电荷定向移动的方向一致,和负电荷定向移动的方向相反. 3.电流的定义式:I=q/t,(不能说正比于q,反比于t),其中q是时间t内通过导体某横截面的电量.对于电解液导电和气体导电,通过某一横截面的电量应为正、负离子电量的绝对值之和.在国际单位中电流的单位是安培(A),是国际单位制中七个基本单位之一,1A=103mA=10 6μΑ 4.电流的微观表达式:I=nqsv (n为单位体积内自由电荷数,q为单个自由电荷电量,s为导线横截面积,v为自由电荷定向运动的速率,(约为10 -5m/s),上式中n若为单位长度的自由电荷数,则I=nqv.

二、电阻 1.定义:导体两端的电压和通过它的电流的比值 . 2.定义式:R=U/I 3.单位:欧姆,国际符号Ω 4.对电阻的理解:金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的,自由电子在定向移动中要跟金属离子频繁碰撞,这种碰撞阻碍了电子的定向移动,从而不断地把定向移动的动能传给离子,使离子的热运动加剧,使电能转化为内能,导体的温度升高,电阻就是表示这种阻碍作用的物理量. 5.注意:对给定的导体,它的电阻是一定的,由其本身的性质决定.因此,不管导体两端有无电压,大小如何,电阻是一定的;不管导体内是否有电流流过,电流大小如何,电阻是一定的. 三、电阻定律 1.内容: 在一定温度下,导体的电阻跟导体本身的长度成正比,跟导体的横截面积成反比 . 2.公式:S L R ρ=,ρ为材料的电阻率,单位为欧姆米(Ω﹒m ),与材料种类和温度有关. 3.对电阻定律的理解:(1)只适用于金属导体(但其它任何材料都有对应的电阻率). (2)因为ρ随温度而变化,故计算出的是某一特定温度下的电阻. (3)该式是电阻大小的决定式,R=U/I 是电阻的定义式. 4.金属的电阻率随温度升高而有所增加;半导体的电阻率随温度的升高或杂质浓度的增大而急剧减少;某些合金的电阻率几乎不受温度的影响. 5.超导体:有些物体在温度降低到绝对零度附近时,电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导现象,发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T C ,各种材料的超导转变温度T C 各不相同,一般都较低. 6.探究金属丝的电阻与其影响因素的定量关系 原理:把金属丝接入电路中,用电压表测金属丝两端的电压,用电流表测金属丝中的电流,利用R=U/I 得到金属 丝的电阻R .用米尺量得金属丝的长度,用螺旋测微器测金属的直径,求得其面积S=2)2 (d π. 方案一:控制变量法 方案二:逻辑推理法 根据电阻的串并联知识进行逻辑推理导体电阻的关系,然后通过实验探究电阻与导体长度面积和材料的关系. 四、部分电路欧姆定律 1.内容:通过某段电路的电流跟导体两端的电压成正北,跟导体本身的电阻成反比 . 2.公式:I=U/R 3.用图像表示:I —U 图像中,是过原点的一条直线,直线的斜率k=I/U=1/R ;在U —I 图像中,也是过原点的一条直线,直线的斜率k′=U/I=R . 4.适用条件:适用于金属导电和电解液导电,不适用气体导电.其实质是只适用于电流的热效应. 五、串、并联电路的特点 1.串联电路 (1)电流关系:n I I I === 21. (2)电压关系:n U U U U +++= 21. (3)电阻关系:n R R R R +++= 21. (4)功率关系:U 1/U 2=R 1/R 2=P 1/P 2 即两个串联的电阻分电压、功率与各分电阻的值成正比 2.并联电路 (1)电流关系:n I I I I I ++++= 321. (2)电压关系:n U U U U ==== 21. R 1 B P

闭合电路欧姆定律五类典型题全解

(1)——简单应用专题 1.如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的I —U 图象,则下述说法正确的是( ) A.电动势E 1=E 2,发生短路时的电流强度I 1>I 2 B.电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2 C.电动势E 1=E 2,内阻r 1<r 2 D.当两个电源工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大 2.关于电源和直流电路的性质,下列说法正确的是( ) A.电流总是由高电势流向低电势 B.电源短路时,电路电流为无穷大,路端电压为零 C.外电路断路时,路端电压为最大,外电阻为零 D.外电路总电阻值增大时,路端电压也增大 3、用如图B-3所示的电路测电池组的电动势和内阻.其中V 为电压表(其阻值足够大),定值电阻R=7.0Ω.在开关未接通时,V 的读数为6.0V ;接通开关后,V 的读数变为5.6V .那么,电池组的电动势和内阻分别等于() A.6.0V 0.5Ω B.6.0V 1.25Ω C.5.6V 1.25Ω D.5.6V 0.5Ω 4.如图所示,直线A 和B 分别为电源a 、b 的路端电压和电流的关系图像,设两个电源的内阻分别为r a 和r b ,若将一定值电阻R 0分别接到a 、b 两电源上,通过R 0的电流分别为I a 、I b ,则( ) A.r a =r b , I a =I b B.r a >r b , I a >I b C.r a >r b , I a =I b D.r a >r b , I a <I b 5、用电动势ε=6V 、内电阻r=4Ω的直流电源依次分别对下列四个电珠供电,最亮的电珠是( ). (A)“6V ,12W ” (B)“6V ,9W ” (C)“6V ,4W ” (D)“6V ,3W ” 6、下列有关电源电动势的说法,错误的是( ) A .电源的电动势数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压 B .电源的电动势反映了电源将其它形式能转化为电能的本领大小 C .电源的电动势就是电压 D .电源的电动势等于电路中内、外电压之和 7、许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成,某电池板的开路电压是600mV ,短路电流是30mA ,这块电池板的内电阻是( ). (A)60Ω (B)40Ω (C)20Ω (D)10Ω 8、 电源的电动势为4.5V ,内电阻为0.50Ω,外电路接一个4.0Ω的电阻,这时电源两端的电压为( ). (A)5.0V (B)4.5V (C)4.0V (D)3.5V 9、电源电动势为ε,内阻为r ,向可变电阻R 供电.关于路端电压,下列说法中正确的是( ). (A)因为电源电动势不变,所以路端电压也不变 (B)因为U=IR ,所以当R 增大时,路端电压也增大 (C)因为U=IR ,所以当I 增大时,路端电压也增大 (D)因为U=ε-Ir ,所以当I 增大时,路端电压下降 10、若用E 表示总电动势,U 表示外电压,U ’表示内电压,R 表示外电路总电阻,r 表示内电阻,I 表示总电流强度,考察下列各关系式:⑴U ’ = IR ⑵U ’ = E -U ⑶E = U+Ir ⑷I =E / (R+r) ⑸U = ER / (R+r) ⑹U = E+Ir ,上述关系式中成立的是:( ) A 、⑴⑵⑶⑷ B 、⑵⑶⑷⑸ C 、⑶⑷⑸⑹ D 、⑴⑶⑸⑹ 11、蓄电池的电动势是2V ,说明电池内非静电力每移动1C 的电荷做功 ,其电势能(填“增加”或“减小”),是 能转化为 能的过程。 A B 0

部分电路的欧姆定律知识点及专题练习

第2课时 部分电路的欧姆定律、电功电功率、 串并联的特点及性质 一、部分电路的欧姆定律: 1、内容:______________________________________________________; 2、公式:________________; 3、适用范围:___________________________________________________; 4、电阻的伏安特性曲线:注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。还 要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性 曲线不再是过原点的直线。 二、电功、电功率: 1、电功:UIt W =;(通用式);电流通过用电器:电能 → 其它形式能; 2、电功率:UI t W P ==;(通用式) 3、电热:Rt I Q 2=;R I P Q 2=;(通用式) 4、纯电阻用电器:通电后电能 →(全部)内能,电炉,电饭煲,电烤箱等; 欧姆定律适用; Q Rt I t R U UIt W ====22; Q P R I R U UI P ====22 ; 非纯电阻用电器:通电后电能 → 其它能 + 内能;电动机、电扇等; 欧姆定律不能用。 Rt I E UIt W 2+==其它; R I P UI P 2+==其它 三、串并联电路的特点及性质: 1、知识点比较: 串联电路 并联电路 I: ==21I I ++=21I I I U: ++=21U U U ===21U U U R: ++=21R R R ++=2 1111R R R 分压(流):R U ∝; ==2 211R U R U R I 1∝; ==2211R I R I 功率分配:R P ∝; ==2211R P R P R P 1∝; ==2211R P R P 2、理解: (1)不论串联还是并联,电路消耗总功率等于各个用电器消耗的功率之和: ++=21P P P

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