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[!--downpath--]歐姆定律是十分重要的電學實驗定律,實驗研究方法是——控制變量法。
歐姆定律揭示了電流、電壓、電阻三個物理量之間的關系,課本給出的研究步驟是:先保持電阻不變,研究電流隨電壓的變化;然后保持電壓不變,研究電流隨電阻的變化。這是物理學中研究多個物理量間相互關系的一種常用方法。其一般步驟是:(這是一個重要研究方法)
(1)明確研究的問題中涉及到哪些物理量,哪些物理量的變化是獨立的(在歐姆定律中,獨立變化的是U、R,這在數學中被稱為自變量),哪個物理量的變化是受牽連的(在歐姆定律中是I,在數學中它被稱為因變量),并把這個量作為研究對象;
(2)逐一研究這個物理量(研究對象)跟其他自變物理量的單一關系,研究時要使其余各自變物理量保持不變;
(3)然后再把這些單一關系綜合起來。
這種研究方法常稱為變量控制法。今后學習過程中,經常要用到這一方法。
考點一 閉合電路歐姆定律
1.內容:閉合電路的電流跟電源的 成正比,跟閉合電路的 成反比.
2.表達式: 。
3.適用條件: 。
考點二 閉合電路的動態(tài)分析
1、 總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律:
當R增大時,I變小,又據U=E-Ir知,U變大.當R增大到∞時,I=0,U=E(斷路).
當R減小時,I變大,又據U=E-Ir知,U變小.當R減小到零時,I=E r ,U=0(短路)
2、 所謂動態(tài)就是電路中某些元件(如滑動變阻器的阻值)的變化,會引起整個電路中各部分相關電學物理量的變化。解決這類問題必須根據歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質進行分析,同時,還要掌握一定的思維方法,如程序法,直觀法,極端法,理想化法和特殊值法等等。
3、 基本思路是“部分→整體→部分”,從阻值變化的部分入手,由歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點判斷整個電路的總電阻,干路電流和路端電壓的變化情況,然后再深入到部分電路中,確定各部分電路中物理量的變化情況。
考點三 閉合電路的功率
1、電源的總功率:就是電源提供的總功率,即電源將其他形式的能轉化為電能的功率,也叫電源消耗的功率 P 總 =EI.
2、電源輸出功率:整個外電路上消耗的電功率.對于純電阻電路,電源的輸出功率.
P 出 =I 2 R=[E/(R+r)] 2 R ,當R=r時,電源輸出功率最大,其最大輸出功率為Pmax=E 2/ 4r
3、電源內耗功率:內電路上消耗的電功率 P 內 =U 內=I 2 r
4、電源的效率:指電源的輸出功率與電源的功率之比,即 η=P 出 /P總 =IU /IE =U /E .5、電源輸出功率和效率的討論:
考點四含容電路的分析與計算
1、電容器的電量:Q=CU
2、在直流電路中,電容器對電流起到阻止作用,相當于斷路.同時電容器又可被充電,電荷量的大小取決于電容和它兩端對應的電路的電壓.
特別提醒
1、含電容器的電路的分析和計算,要抓住電路穩(wěn)定時電容器相當于斷路.分析穩(wěn)定狀態(tài)的含容電路時可先把含有電容器的支路拆除,畫出剩下電路等效電路圖,之后把電容器接在相應位置。
2、如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差;如果變化前后極板帶電的電性改變,那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。