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[!--downpath--]欧姆定律是十分重要的电学实验定律,实验研究方法是——控制变量法。
欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三个物理量之间的关系,课本给出的研究步骤是:先保持电阻不变,研究电流随电压的变化;然后保持电压不变,研究电流随电阻的变化。这是物理学中研究多个物理量间相互关系的一种常用方法。其一般步骤是:(这是一个重要研究方法)
(1)明确研究的问题中涉及到哪些物理量,哪些物理量的变化是独立的(在欧姆定律中,独立变化的是U、R,这在数学中被称为自变量),哪个物理量的变化是受牵连的(在欧姆定律中是I,在数学中它被称为因变量),并把这个量作为研究对象;
(2)逐一研究这个物理量(研究对象)跟其他自变物理量的单一关系,研究时要使其余各自变物理量保持不变;
(3)然后再把这些单一关系综合起来。
这种研究方法常称为变量控制法。今后学习过程中,经常要用到这一方法。
考点一 闭合电路欧姆定律
1.内容:闭合电路的电流跟电源的 成正比,跟闭合电路的 成反比.
2.表达式: 。
3.适用条件: 。
考点二 闭合电路的动态分析
1、 总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律:
当R增大时,I变小,又据U=E-Ir知,U变大.当R增大到∞时,I=0,U=E(断路).
当R减小时,I变大,又据U=E-Ir知,U变小.当R减小到零时,I=E r ,U=0(短路)
2、 所谓动态就是电路中某些元件(如滑动变阻器的阻值)的变化,会引起整个电路中各部分相关电学物理量的变化。解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析,同时,还要掌握一定的思维方法,如程序法,直观法,极端法,理想化法和特殊值法等等。
3、 基本思路是“部分→整体→部分”,从阻值变化的部分入手,由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻,干路电流和路端电压的变化情况,然后再深入到部分电路中,确定各部分电路中物理量的变化情况。
考点三 闭合电路的功率
1、电源的总功率:就是电源提供的总功率,即电源将其他形式的能转化为电能的功率,也叫电源消耗的功率 P 总 =EI.
2、电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.对于纯电阻电路,电源的输出功率.
P 出 =I 2 R=[E/(R+r)] 2 R ,当R=r时,电源输出功率最大,其最大输出功率为Pmax=E 2/ 4r
3、电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 P 内 =U 内=I 2 r
4、电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比,即 η=P 出 /P总 =IU /IE =U /E .5、电源输出功率和效率的讨论:
考点四含容电路的分析与计算
1、电容器的电量:Q=CU
2、在直流电路中,电容器对电流起到阻止作用,相当于断路.同时电容器又可被充电,电荷量的大小取决于电容和它两端对应的电路的电压.
特别提醒
1、含电容器的电路的分析和计算,要抓住电路稳定时电容器相当于断路.分析稳定状态的含容电路时可先把含有电容器的支路拆除,画出剩下电路等效电路图,之后把电容器接在相应位置。
2、如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差;如果变化前后极板带电的电性改变,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。