人教解密09 恒定电流（解析版）-【高频考点解密】2021年高考物理二轮复习讲义+分层训练.docx

解密09 恒定电流
核心考点
考纲要求
欧姆定律
电阻定律
电阻的串联、并联
电源的电动势和内阻
闭合电路的欧姆定律
电功率、焦耳定律
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
考点1 闭合电路欧姆定律
一、电源的电动势和内阻
1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。
2．电动势
（1）定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
（2）表达式：。
（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。
（4）方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。
（5）电动势与电势差的比较
电动势
电势差
物理意义
反应电源内部非静电力做功把其他形式的能转化为电能的情况
反应电路中电场力做功把电能转化为其他形式的能的情况
定义式
E=W/q
W为电源的非静电力把正电荷从电源内部由负极移到正极所做的功
U=W/q
W为电场力把电荷从电源外部由正极移到负极所做的功
量度式
E=IR+Ir=U外+U内
U=IR
测量
利用欧姆定律间接测量
利用电压表测量
决定因素
与电源的性质有关
与电源、电路中的用电器有关
特殊情况
当电源断开时，路段电压值=电源的电动势
3．内阻
电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数。
注意：内阻和电动势是电源的重要参数。
二、电源的功率和效率
1．电源的功率
（1）任意电路：P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。
（2）纯电阻电路：。
2．电源内部消耗的功率：。
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：。
（3）输出功率和外阻的关系
①当R=r时，电源的输出功率最大，为。
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。
④当P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：。
（2）纯电阻电路：。
在纯电阻电路中，外电阻R越大，电源的效率η越大。
三、闭合电路欧姆定律
1．闭合电路
（1）组成
（2）电源电动势与内、外电压的关系：E=U内+U外。
2．闭合电路欧姆定律
（1）内容：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。
（2）公式
（3）路端电压U与电流I的关系
①关系式：U=E–Ir。
②U-I图象如图所示。
A．当电路断路即I=0时，纵坐标的截距为电源电动势。
B．当外电路电压为U=0时，横坐标的截距为短路电流。
C．图线的斜率的绝对值为电源的内阻。
3．路端电压与外电阻的关系
（1）当外电阻R增大时，I减小，内电压减小，路端电压U外增大。当外电路断开时，I=0，U外+E。
（2）当外电阻R减小时，I增大，内电压增大，路端电压U外减小。当外电路短路时，外电阻R=0，，U外=0。
4．闭合电路中的功率
（1）电源的总功率：P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。
（2）电源的内耗功率：P内=I2r=IU内。
（3）电源的输出功率：P出=UI=EI–I2r=P总–P内。
（4）电源的U-I图象与电阻的U-I图象的比较
如图所示，甲是电源的U-I图线，乙是电阻的U-I图线，两种图线比较如下：
图象特征
物理意义
电源的U-I图象
电阻的U-I图象
图象表述物理量的变化关系
电源的路端电压随电路电流的变化关系
通过电阻的电流随电阻两端电压的变化关系
图线与坐标轴的交点
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
过坐标原点，表示电阻两端电压为零时，通过电阻的电流为零
图线上每一点横、纵坐标的乘积UI
表示电源的输出功率
表示电阻消耗的功率
图线上每一点对应的U、I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
图线的斜率
内电阻r的相反数-r
表示电阻大小
（2020·四川成都市·树德中学高二月考）在如图所示的U-I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b点，则下列说法中正确的是（　　）
A．在a点时电源有最大输出功率
B