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文檔簡介
高中物理恒定電流知識點詳細(xì)總結(jié)及經(jīng)典例題第一節(jié)電源和電流1.電流電流的定義式:決定式:I=電流的微觀表達(dá)式I=nqvS注意:在電解液導(dǎo)電時,是正負(fù)離子向相反方向定向移動形成電流,在用公式I=q/t計算電流強度時應(yīng)引起注意。在10s內(nèi)通過電解槽某一橫截面向右遷移的正離子所帶的電量為2C,向左遷移的負(fù)離子所帶的電量為3C.求電解槽中電流強度的大小。L4L質(zhì)子源v1v22.來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速,形成電流強度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1.60×10-19C。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_________。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的,在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處,各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流,其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和L4質(zhì)子源v1v2第二節(jié)電阻定律在溫度不變時,導(dǎo)體的電阻與其長度成正比,與其橫截面積成反比,即R=ρ.A.在公式R=ρ中,l、S是導(dǎo)體的幾何特征量,比例系數(shù)ρ(電阻率)是由導(dǎo)體的物理特性決定的.不同的導(dǎo)體,它們的電阻率不相同.B.對于金屬導(dǎo)體,它們的電阻率一般都與溫度有關(guān),溫度升高時電阻率增大,導(dǎo)體的電阻也隨之增大.電阻定律是在溫度不變的條件下總結(jié)出來的物理規(guī)律,因此也只有在溫度不變的條件下才能適用.溫度變化時,就要考慮溫度對電阻率的影響.注意物理規(guī)律的適用范圍,不能隨意把物理規(guī)律應(yīng)用到它所適用的范圍之外去,這是非常重要的.根據(jù)一定條件下總結(jié)出來的物理規(guī)律作出某些推論,其正確性也必須通過實踐(實驗)來檢驗.C.有人根據(jù)歐姆定律I=推導(dǎo)出公式R=,從而錯誤地認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟通過導(dǎo)體的電流強度成反比.對于這一錯誤推論,可以從兩個方面來分析:第一,電阻是由導(dǎo)體的自由結(jié)構(gòu)特性決定的,與導(dǎo)體兩端是否有電壓、有多大的電壓、導(dǎo)體中是否有電流通過、有多大電流通過沒有直接關(guān)系,加在導(dǎo)體上的電壓大,通過的電流也大,導(dǎo)體的溫度會升高,導(dǎo)體的電阻會有所變化,但這只是間接影響,而沒有直接關(guān)系;第二,伏安法測電阻,是根據(jù)歐姆定律,用電壓表測出電阻兩端的電壓,用安培表測出通過電阻的電流,由公式R=計算出電阻值,這是測量電阻的一種方法.D.半導(dǎo)體:導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,電阻隨溫度的升高而減小的材料.改變半導(dǎo)體的溫度,使半導(dǎo)體受到光照,在半導(dǎo)體中加入其他微量雜質(zhì)等,可使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化,正是因為這種特性,使它在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮了重要作用.E.超導(dǎo)現(xiàn)象:當(dāng)溫度降低到絕對零度(0K)附近時,某些材料(金屬、合金、化合物)的電阻率突然減小到零.這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象.處于這種狀態(tài)的導(dǎo)體,叫做超導(dǎo)體.材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫做轉(zhuǎn)變溫度(記為TC).目前高溫超導(dǎo)體的研究已在世界范圍內(nèi)形成熱潮,這一研究的目標(biāo)是實現(xiàn)得到在室溫條件下工作的超導(dǎo)材料,以使之廣泛應(yīng)用.例1關(guān)于電阻率,下列說法正確的是()A.電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,電阻率越大,其導(dǎo)電性能越好B.各種材料的電阻率都與溫度有關(guān),金屬的電阻率隨溫度升高而增大C.所謂超導(dǎo)體,當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時,它的電阻率突然變?yōu)榱鉊.某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響,通常都用它制作標(biāo)準(zhǔn)電阻解析本題涉及到的知識,在教材中都有相當(dāng)簡潔、明確的說明,都是必須了解的基本知識,認(rèn)真閱讀教材,就可知道選項B、C、D都是正確的.例2下列說法中正確的是()A.由R=U/I可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比B.由I=U/R可知,通過導(dǎo)體的電流強度跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比C.導(dǎo)體的電阻率由導(dǎo)體本身的物理條件決定,任何物理變化都不能改變導(dǎo)體的電阻率D.歐姆定律I=U/R,不僅適用于金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電情況,對于別的電路也適用.解析由電阻定律知,導(dǎo)體的電阻是由本身的物理條件決定的,與加在它兩端的電壓和通過它的電流無關(guān).所以A錯.導(dǎo)體的電阻率是由導(dǎo)體的材料決定的,與溫度有關(guān).溫度發(fā)生變化,電阻率也會改變,所以C錯.部分電路歐姆定律只適用于電阻電路,不一定適合于一切電路,所以D錯.故正確答案為B.【難題巧解點撥】例1一只標(biāo)有“220V60W”的白熾燈泡,加上的電壓U由零逐漸增大到220V.在此過程中,電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示.在如圖所示的四個圖線中,肯定不符合實際的是()解析由電阻的定義式R=知:在U—I圖線上,某一點的縱坐標(biāo)U和該點的橫坐標(biāo)I的比值U/I就對應(yīng)著電阻值R.由于白熾燈泡鎢絲的電阻會隨溫度的升高而增大,當(dāng)白熾燈上加的電壓從零逐漸增大到220V時,鎢絲由紅變到白熾,燈絲的溫度不斷升高,電阻將不斷增大.A圖線表示U/I為一定值,說明電阻不變,不符要求;C圖線上各點的U/I值隨U的增大而減小,也不符合實際;D圖線中U/I的值開始隨U的增大而增大,后來隨U的增大而減小,也不符合實際;只有B圖線中U/I的值隨U的增大而變化,符合實際.此答案應(yīng)選(2)如在正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時電動機的發(fā)熱功率多大?(提示:電動機在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時為純電阻用電器)7.關(guān)于電功,下列說法中正確的有( )A.電功的實質(zhì)是電場力所做的功B.電功是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.電場力做功使電能轉(zhuǎn)化成其他形式能量的量度D.電流通過電動機時的電功率和熱功率相等8.一盞電燈直接接在恒定的電源上,其功率為100W,若將這盞燈先接上一段很長的導(dǎo)線后,再接在同一電源上,在導(dǎo)線上損失的電功率是9W,那么此時電燈實際消耗的電功率將( )A.大于91W B.小于91W C.等于91W D.條件不足,無法確定9.兩個電阻,R1=8Ω,R2=2Ω,并聯(lián)在電路中.欲使這兩個電阻消耗的電功率相等,可行的辦法是()A.用一個阻值為2Ω的電阻與R2串聯(lián)B.用一個阻值為6Ω的電阻與R2串聯(lián)C.用一個阻值為6Ω的電阻與R1串聯(lián)D.用一個阻值為2Ω的電阻與R1串聯(lián)10、理發(fā)用的電吹風(fēng)機中有電動機和電熱絲,電動機帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動,電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)將頭發(fā)吹干。設(shè)電動機線圈電阻為R1,它與電熱絲電阻值R2串聯(lián)后接到直流電源上,吹風(fēng)機兩端電壓為U,電流為I消耗的功率為P,則有 ()A. B.C.D.11、一臺直流電動機線圈電阻r=1Ω,與一阻值R=10Ω的電阻串聯(lián),當(dāng)所加電壓U=150V,電動機正常工作時電壓表示數(shù)100V,求電動機消耗的功率及輸出的機械功率。
要點一、閉合電路的有關(guān)概念
如圖所示,將電源和用電器連接起來,就構(gòu)成閉合電路。1.內(nèi)電路、內(nèi)電壓、內(nèi)電阻
(1)內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路叫做閉合電路的內(nèi)電路。
(2)內(nèi)電阻:內(nèi)電路的電阻叫做電源的內(nèi)阻。
(3)內(nèi)電壓:當(dāng)電路中有電流通過時,內(nèi)電路兩端的電壓叫內(nèi)電壓,用表示。
2.外電路、外電壓(路端電壓)
(1)外電路:電源外部的電路叫閉合電路的外電路。
(2)外電壓:外電路兩端的電壓叫外電壓,也叫路端電壓,用表示。
3.閉合回路的電流方向在外電路中,電流方向由正極流向負(fù)極,沿電流方向電勢降低。在內(nèi)電路中,即在電源內(nèi)部,通過非靜電力做功使正電荷由負(fù)極移到正極,所以電流方向為負(fù)極流向正極。內(nèi)電路與外電路中的總電流是相同的。要點詮釋:電路中的電勢變化情況(1)在外電路中,沿電流方向電勢降低。(2)在內(nèi)電路中,一方面,存在內(nèi)阻,沿電流方向電勢也降低;另一方面,由于電源的電動勢,電勢還要升高。電勢“有升有降”其中:
要點二、閉合電路歐姆定律
1.定律的內(nèi)容及表達(dá)式
(1)對純電阻電路常用的變形式:;;.表述:閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.(2)電源電壓、電動勢、路端電壓電動勢:(對確定的電源,一般認(rèn)為不變)路端電壓:(可變)如圖:增大,電流減小,路端電壓增大減小,電流增大,路端電壓減小(3)電源的特征曲線——路端電壓隨干路電流變化的圖象.eq\o\ac(○,1)圖象的函數(shù)表達(dá):eq\o\ac(○,2)圖象的物理意義a.在縱軸上的截距表示電源的電動勢.b.在橫軸上的截距表示電源的短路電流c.圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻,內(nèi)阻越大,圖線傾斜得越厲害.2.定律的意義及說明
(1)意義:定律說明了閉合電路中的電流取決于兩個因素即電源的電動勢和閉合回路的總電阻,這是一對矛盾在電路中的統(tǒng)一。變式則說明了在閉合電路中電勢升和降是相等的。
(2)說明
eq\o\ac(○,1)用電壓表接在電源兩極間測得的電壓是路端電壓,不是內(nèi)電路兩端的電壓,也不是電源電動勢,所以.
eq\o\ac(○,2)當(dāng)電源沒有接入電路時,因無電流通過內(nèi)電路,所以,此時,即電源電動勢等于電源沒有接入電路時的路端電壓。
eq\o\ac(○,3)或只適用于外電路為純電阻的閉合電路。和適用于所有的閉合電路。要點三、路端電壓與外電阻的關(guān)系
1.路端電壓及在閉合電路中的表達(dá)形式
(1)路端電壓:外電路兩端的電壓,也叫外電壓,也就是電源正負(fù)極間的電壓。
(2)公式:對純電阻外電路.
2.路端電壓與外電阻之間的關(guān)系
(1)當(dāng)外電阻增大時,根據(jù)可知,電流減?。ê蜑槎ㄖ担?;內(nèi)電壓減小,根據(jù)可知路端電壓增大;當(dāng)外電路斷開時,,此時.
(2)當(dāng)外電阻減小時,根據(jù)可知,電流增大;內(nèi)電壓增大。根據(jù)可知路端電壓減??;當(dāng)電路短路時,,,.
要點詮釋:
eq\o\ac(○,1)當(dāng)外電路斷開時,,,,,此為直接測量電源電動勢的依據(jù)。
eq\o\ac(○,2)當(dāng)外電路短路時,,(短路電流),,由于電源內(nèi)阻很小,所以短路時會形成很大的電流,這就要求我們絕對不能把電源兩極不經(jīng)負(fù)載而直接相連接。要點四、電源輸出電壓(路端電壓)和輸出電流(電路總電流)之間的關(guān)系1.關(guān)系:
由關(guān)系式可見關(guān)系取決于電源的參數(shù):電動勢和內(nèi)阻,路端電壓隨輸出電流變化的快慢,僅取決于電源的內(nèi)阻,換句話說就是電源的負(fù)載能力取決于其內(nèi)阻的大小。
2.圖象及意義
(1)由可知,圖象是一條斜向下的直線,如圖所示。
(2)縱軸的截距等于電源的電動勢;橫軸的截距等于外電路短路時的電流(短路電流).(3)直線的斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻,即.
(4)部分電路歐姆定律的曲線與閉合電路歐姆定律曲線的區(qū)別
eq\o\ac(○,1)從表示的內(nèi)容上看,圖乙是對某固定電阻而言的,縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)分別表示該電阻兩端的電壓和通過該電阻的電流,反映跟的正比關(guān)系;圖甲是對閉合電路整體而言的,是電源的輸出特性曲線,表示路端電壓,表示通過電源的電流,圖象反映與的制約關(guān)系。
eq\o\ac(○,2)從圖象的物理意義上看,圖乙是表示導(dǎo)體的性質(zhì),圖甲是表示電源的性質(zhì),在圖乙中,與成正比(圖象是直線)的前提是電阻保持一定;在圖甲中,電源的電動勢和內(nèi)阻不變,外電阻是變化的,正是的變化,才有和的變化(圖象也是直線)。
要點五、電源、電路的功率及效率
1.電源的總功率、電源內(nèi)阻消耗功率及電源的輸出功率
(1)電源的總功率:(普遍適用),(只適用于外電路為純電阻的電路)。
(2)電源內(nèi)阻消耗的功率:.
(3)電源的輸出功率:(普遍適用),(只適用于外電路為純電阻的電路)。
2.輸出功率隨外電阻R的變化規(guī)律
(1)電源的輸出功率:(外電路為純電阻電路)。
(2)結(jié)論:
eq\o\ac(○,1)當(dāng)時,電源的輸出功率最大.
eq\o\ac(○,2)與的關(guān)系如圖所示。
eq\o\ac(○,3)當(dāng)時,隨的增大輸出功率越來越大。
eq\o\ac(○,4)當(dāng)時,隨的增大輸出功率越來越小。
eq\o\ac(○,5)當(dāng)時,每個輸出功率對應(yīng)兩個可能的外電阻,且.
3.閉合電路上功率分配關(guān)系為:,即。
閉合電路上功率分配關(guān)系,反映了閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化和守恒,即電源提供的電能,一部分消耗在內(nèi)阻上,其余部分輸出給外電路,并在外電路上轉(zhuǎn)化為其它形式的能,能量守恒的表達(dá)式為:
(普遍適用)
(只適用于外電路為純電阻的電路)。
4.電源的效率
(只適用于外電路為純電阻的電路)。
由上式可知,外電阻越大,電源的效率越高。
說明:輸出功率最大時,,此時電源的效率.
5.定值電阻上消耗的最大功率
當(dāng)電路中的電流最大時定值電阻上消耗的功率最大。
6.滑動變阻器上消耗的最大功率
此時分析要看具體的情況,可結(jié)合電源的輸出的最大功率的關(guān)系,把滑動變阻器以外的電阻看做電源的內(nèi)電阻,此時電路可等效成為一個新電源和滑動變阻器組成的新電路,然后利用電源輸出的最大功率的關(guān)系分析即可。
7.閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的計算
設(shè)電源的電動勢為,外電路電阻為,內(nèi)電阻為,閉合電路的電流為,在時間內(nèi):
(1)外電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為.
(2)內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為.
(3)非靜電力做的功為.
根據(jù)能量守恒定律,有,即:.
8.電源電動勢和內(nèi)阻的計算方法
(1)由知,只要知道兩組的值,就可以通過解方程組,求出的值。
(2)由知,只要知道兩組的值,就能求解。
(3)由知,只要知道兩組的值,就能求解。
9.?dāng)?shù)學(xué)知識在電路分析中的運用
(1)分析:當(dāng)電壓表直接接在電源的兩極上時,電壓表與電源構(gòu)成了閉合電路,如圖所示,電壓表所測量的為路端電壓,即:
.
由上式可以看出,但隨著的增大,也增大,在一般情況下,當(dāng),所以.
(2)結(jié)論:
eq\o\ac(○,1)電壓表直接接在電源的兩極上,其示數(shù)不等于電源電動勢,但很接近電源電動勢。
eq\o\ac(○,2)若電壓表為理想的電壓表,即,則;理想電壓表直接接在電源兩極上,其示數(shù)等于電源電動勢。
10.電路極值問題的求解
(在電源輸出功率的計算中體現(xiàn))【典型例題】
類型一、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用
例1.汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗,如圖,在打開車燈的情況下,電動機未啟動時電流表讀數(shù)為,電動機啟動時電流表讀數(shù)為,若電源電動勢為,內(nèi)阻為。電流表內(nèi)阻不計,則因電動機啟動,車燈的電功率降低了()
A.B.C.D.【思路點撥】在本題中應(yīng)用閉合電路歐姆定律求解路端電壓及功率問題時,車燈的電阻認(rèn)為不變。注意“降低了”與“降低到”意義的不同。【答案】B
【解析】電動機未啟動時,,電燈功率.
電動機啟動時,.
設(shè)電燈阻值不變,由,可得.
電功率的減少量.【變式1】將一盞“”的小燈泡,一臺線圈電阻是的電動機及電動勢為、內(nèi)阻為的電源組成串聯(lián)閉合電路,小燈泡剛好正常發(fā)光,則電動機輸出的功率是()
A.B.C.D.【答案】A【解析】由于電動機的存在,電路不再是純電阻電路。則電動機的輸出功率,小燈泡正常發(fā)光。則,,電動機兩端的電壓,
,故A正確?!咀兪?】在圖中,,.當(dāng)開關(guān)切換到位置時,電流表的示數(shù)為;當(dāng)開關(guān)扳到位置時,電流表的示數(shù)為.求電源的電動勢和內(nèi)阻.【答案】,.【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程:消去,解出,得代入數(shù)值,得.將值代入中,可得.【變式3】在圖中,電源內(nèi)阻不能忽略,,.當(dāng)開關(guān)切換到位置時,電流表的示數(shù)為;當(dāng)開關(guān)扳到位置時,電流表的示數(shù)可能為下列情況中的()A.B.C.D.【答案】C【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出方程:聯(lián)立方程,代入數(shù)據(jù)求解:解得:.例2.一太陽能電池板,測得它的開路電壓是,短路電流為,若將該電池板與一阻值為的電阻器連成一閉合電路,則它的路端電壓是()
A.B.C.D.【答案】D【解析】電源沒有接入外電路時,路端電壓值等于電源電動勢,所以電動勢。
由閉合電路歐姆定律得短路電流,
所以電源內(nèi)阻,
該電源與的電阻連成閉合電路時,電路中電流
,
所以路端電壓,
因此選項D正確?!咀兪健吭趫D所示的電路中,電源的內(nèi)阻不能忽略。已知定值電阻,。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)置于位置時,電壓表讀數(shù)為。則當(dāng)置于位置時,電壓表讀數(shù)的可能值為()A.B.C.D.【答案】B【解析】置于位置時.置于位置時.聯(lián)立得:.解得:.類型二、電源電動勢和內(nèi)阻的計算例3.如圖所示的電路中,當(dāng)閉合時,電壓表和電流表(均為理想電表)的示數(shù)各為和。當(dāng)斷開時,它們的示數(shù)各改變和,求電源的電動勢。
【思路點撥】由兩個電路狀態(tài),列出兩個方程。分別應(yīng)用閉合電路歐姆定律的變形公式?!敬鸢浮糠椒ㄒ唬?/p>
當(dāng)閉合時,并聯(lián)接入電路,由閉合電路歐姆定律得:
即①
當(dāng)斷開時,只有接入電路,由閉合電路歐姆定律得:
即②
由①②得:.方法二(圖象法):
利用圖象,如圖所示,因為圖線的斜率,
由閉合電路歐姆定律.故電源電動勢為.
【總結(jié)升華】每一個電路狀態(tài)都可以由閉合電路歐姆定律的變形公式或列出一個方程,原則上由兩個電路狀態(tài)列出兩個方程,和便可解出?!咀兪健咳鐖D所示的電路中,電阻。當(dāng)電鍵打開時,電壓表示數(shù)為。當(dāng)電鍵合上時,電壓表示數(shù)為,則電源的內(nèi)阻為多少?【答案】【解析】當(dāng)打開時,,;S閉合時,,
即。
再由即,所以.【總結(jié)升華】電動勢等于外電路斷開時的路端電壓,所以斷開時,,實際上是給出了電源的電動勢為,這是解題的關(guān)鍵;另外,對外電路有兩種情況時,和是聯(lián)系兩種回路的橋梁,即和是不變的。類型三、閉合電路功率的計算例4.如圖所示,為電阻箱,電表為理想電壓表。當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時,電壓表讀數(shù)為;當(dāng)電阻箱讀數(shù)為時,電壓表讀數(shù)為。求:
(1)電源的電動勢和內(nèi)阻;
(2)當(dāng)電阻箱讀數(shù)為多少時,電源的輸出功率最大?最大值為多少?【答案】(1)(2)【解析】
(1)由閉合電路歐姆定律有
.①
.②
聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得,.
(2)由電功率表達(dá)式.③
將③式變形為.④
由④式知,當(dāng)時,有最大值.
【總結(jié)升華】(1)本題介紹了一種測電源電動勢及內(nèi)阻的方法,即已知兩組數(shù)據(jù),由閉合電路歐姆定律列兩個方程解出。
(2)電源輸出功率最大,一定是當(dāng)時,但作為計算題要寫出推導(dǎo)過程?!咀兪健咳粺襞莺偷念~定電壓分別為、和,它們的額定電流都為。若將它們連接成如圖所示兩種電路,且燈泡都正常發(fā)光。
(1)試求圖甲電路的總電流的和電阻消耗的電功率;
(2)分別計算兩電路電源提供的電功率,并說明哪個電路更節(jié)能。
【答案】(1)(2)乙電路
【解析】(1)由題意,在題圖甲電路中,電路的總電流,
,
,
.電阻消耗功率.(2)題圖甲電源提供的電功率
.
題圖乙電源提供的電功率
.
由于燈泡都正常發(fā)光,兩電路有用功率相等,而,
所以,題圖乙電路比題圖甲電路節(jié)能。類型四、閉合電路動態(tài)分析例5.如圖所示的電路中,電池的電動勢為,內(nèi)阻為,電路中的電阻和的阻值都相同。在開關(guān)處于閉合的狀態(tài)下,若將開關(guān)由位置切換到位置,則:()A.電壓表的示數(shù)變大B.電池內(nèi)部消耗的功率變大
C.電阻兩端的電壓變大D.電池的效率變大【思路點撥】外阻變化→干路電流變化→內(nèi)電壓變化,內(nèi)電路消耗的功率變化→外電壓變化,電源輸出功率發(fā)生變化→各元件上的電壓和功率發(fā)生變化;電源輸出的功率和電源的效率是兩個不同的概念?!敬鸢浮緽【解析】電鍵由位置切換到位置后,電路總電阻減小,總電流變大,路端電壓變小,電壓表示數(shù)變小,故A錯。
電池內(nèi)部消耗功率,由I變大可知變大,故B項正確。
電池效率,由變小,可知變小,故D項錯。
設(shè),當(dāng)電鍵在位置1時,兩端電壓
①
當(dāng)電鍵在位置2時,兩端電壓
②
比較①②兩式可知與無法比較大小,故C項錯誤?!究偨Y(jié)升華】弄清電路狀態(tài)轉(zhuǎn)化對應(yīng)外電阻的變化情況是解決此類問題關(guān)鍵所在。
①電路動態(tài)分析常規(guī)思路就是:外阻變化→干路電流變化→內(nèi)電壓變化,內(nèi)電路消耗的功率變化→外電壓變化,電源輸出功率發(fā)生變化→各元件上的電壓和功率發(fā)生變化等;
②電源輸出的功率和電源的效率是兩個不同的概念,二者不能混淆。【變式】如圖所示電路,電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)閉合后,在變阻器的滑動端向下滑動的過程中 A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大 C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小 D.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大?!敬鸢浮緼【解析】變阻器的滑動端向下滑動時,接入電路中的電阻減小,電路中總電阻變小,由可得,電路中總電流增大,內(nèi)阻上分到的電壓變大,路端電壓變小。電壓表的示數(shù)減小,總電流增大,電阻
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