2019年度高级中学物理学业水平摸底检验测试学习知识资料点情况总结.doc

\\ 物理学业水平测试考点总结 1. 质点 A 用来代替物体的有质量的点称为质点。这是为研究物体运动而提出的理想化模型。 当物体的形状和大小对研究的问题没有影响或影响不大的情况下，物体可以抽象为质点。 2．参考系 A 在描述一个物体的运动时，用来做参考的物体称为参考系。参考系可以任意选择。 3．路程和位移 A 路程是质点运动轨迹的长度，路程是标量。 位移表示物体位置的改变，大小等于始末位置的直线距离，方向由始位置指向末位置。位移是矢量。 在物体做单向直线运动时，位移的大小等于路程。 4．速度 平均速度和瞬时速度 A 速度是描述物体运动快慢的物理，v=Δx/Δt，速度是矢量，速度方向就是运动方向。 平均速度：运动物体某一段时间（或某一段过程）的速度。 瞬时速度：运动物体某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向。 5．匀速直线运动 A 在直线运动中，物体在任意相等的时间内位移都相等的运动称为匀速直线运动。匀速直线运动又叫速度不变的运动。 6．加速度 B 加速度是描述速度变化快慢的物理量，它等于速度变化量跟发生这一变化量所用时间的比值，定义式是a=Δv/Δt=（vt - v0）/Δt，加速度是矢量，其方向与速度变化量的方向相同，与速度的方向无关。即使速度大小不变，但方向改变，加速度也不为零。 7．探究、实验：用电火花计时器（或电磁打点计时器）探究匀变速直线运动的速度随时间的变化规律 a 电磁打点计时器使用交流电源，工作电压在6V以下。电火花计时器使用交流电源，工作电压220V。当电源的频率是50Hｚ时，它们都是每隔0.02ｓ打一个点。 匀变速直线运动时，物体某段时间的中间时刻速度等于这段过程的平均速度 匀变速直线运动图象纸带如图，OABCDEF之间时间相等，时间为T，则有： O A E B C D xAB-xAO= xBC-xAB= xCD-xBC= xDE-xCD=aT2 8．匀变速直线运动规律及应用 B 速度公式： 位移公式： 位移速度公式： 平均速度公式： 上述过程中：v表示末速度，v0表示初速度、t表示时间、x表示位移、a表示加速度，除了时间取正值以外，其余物理都有可能取负值（与正方向有关），通常我们以初速度方向为正。 9．匀速直线运动的x - t图象和v - t图象 A ① ② ③ 0 x/m t/s x1 纵坐标表示物体运动的位置，横坐标表示时间 图像意义：表示物体位移随时间的变化规律 ①表示物体静止； ②表示物体做匀速直线运动（速度方向为正）； ③表示物体做匀速直线运动（速度方向为负）； ①②③交点的纵坐标表示三个运动物体的位置相同。 ① ② ③ O v/(m/s) t1 t/s ④ 10．匀变速直线运动的v - t图象 B 纵坐标表示物体运动的速度，横坐标表示时刻 图像意义：表示物体速度随时间的变化规律 ①表示物体做匀速直线运动，速度为正； ②表示物体做匀加速直线运动，速度为正，加速度为正； ③表示物体做匀减速直线运动，速度为正，加速度为负； ④表示物体做匀减速直线运动，速度为负，加速度为正； ①②③交点的纵坐标表示三个运动物体的速度相等； 图中阴影部分面积表示0～t1时间内②的位移且为正，图中③的加速最大。 11．自由落体运动 A （1）概念：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动 （2）实质：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度叫做自由落体加速度，也叫做重力加速度。 （3）规律：从下落开始有：v= gt ； h= ；vt2= 2gh 。 12．伽利略对自由落体运动的研究 A 科学研究过程：（1）对现象的一般观察（2）提出假设（3）运用逻辑得出推论（4）通过实验对推论进行检验（5）对假说进行修正和推广 伽利略“铜球沿斜面运动”的实验： 了解“冲淡重力”的思想 伽利略科学思想方法的核心是把实验和逻辑推理和谐结合起来。 说明：直线运动不讨论有往复运动的情形，不要求用二次函数解复杂的追击问题 13．力 A （1）力是一个物体对另外一个物体的作用，有受力物体必定有施力物体。 （2）力的三要素：力有大小、方向、作用点，是矢量。 F=150N F=150N 50N （3）力的表示方法：示意图（右图）：用一根带箭头的线段表示力；图示（左图）：有比例标度、带箭头表示力的线段上还需标有刻度。 （4）力的作用效果：使物体的运动状态发生改变、发生形变。 14．重力 A （1）产生：是由于地球的吸引而使物体受到的力，不等于万有引力，是万有引力的一个分力。 （2）大小：G=mg，g是自由落体加速度。 （3）方向：是矢量，方向竖直向下，不能说垂直向下。 （4）重心：重力的作用点。重心可以不在物体上，对于质量分布均匀的规则物体，重心在其几何中心，对不规则形状的薄板状的物体，其重心位置可用悬挂法确定。质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。 15．形变与弹力 A （1）弹性形变：物体在力的作用下形状或体积发生改变，叫做形变。有些物体在形变后能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。 （2）弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。 （3）产生条件：①直接接触②相互挤压发生弹性形变。 （4）方向：与形变方向相反，作用在迫使这个物体形变的那个物体上，绳的拉力沿着绳而指向绳收缩的方向，杆的弹力不一定沿着杆，压力和支持力都是弹力，方向都垂直于物体的接触面。 （5）弹簧弹力的大小：在弹性限度内有，x为形变量，k由弹簧本身性质决定，与弹簧粗细、长短、材料有关。 16．滑动摩擦力 静摩擦力 A （1）滑动摩擦力：当一个物体在另一个物体表面滑动的时候，会受到另一个物体阻碍它滑动的力，这个力叫做滑动摩擦力。发生在相对滑动的物体之间。 （2）滑动摩擦力的产生条件：a、有弹力 b、接触面粗糙c、有相对运动 （3）滑动摩擦力的方向：总是与相对运动方向相反，可以与运动同方向，可以与运动反方向，可以是阻力，可以是动力。运动物体与静止物体都可以受到滑动摩擦力。 （4）滑动摩擦力的大小：f=FN，FN为正压力，为动摩擦因数，没有单位，由接触面的材料和粗糙程度决定。（FN与G无关，一般情况下，0< <1） （5）静摩擦力：当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势，所受到的另一个物体对它的阻碍作用。发生在相对静止的物体之间。 （6）产生条件：a、有弹力 b、接触面粗糙 c、有相对运动趋势 （7）方向：总是与相对运动趋势方向相反，可用平衡法或牛顿第二定律来判断。可以是阻力，可以是动力，运动物体也可以受静摩擦力。 （8）大小：0 < f ≤ fmax fmax为最大静摩擦力，理论上略大于滑动摩擦力，计算题中很多时候认为两者近似相等，所以最大静摩擦力与正压力有关，而静摩擦力跟正压力无直接关系。 17．力的合成和力的分解 B （1）合力与分力：一个力产生的效果与原来几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力。那几个力就叫这个力的分力。求几个力的合力叫力的合成，求一个力的分力叫力的分解。 （2）力的合成方法：用平行四边形定则。合力随夹角的增大而减小。 两个力合力范围 力的合成与分解采用的是等效替代的物理方法 三力合成范围，最大值为三者的相加，最小值可先算两个力的合力范围，在此范围内挑选其中与第三个力最接近的进行相减，所得的绝对值为最小的力。 已知两个力，求合力是唯一的。 （3）力的分解方法：用平行四边形定则，力的分解是力的合成的逆运算，同一个力可以分解为无数对大小、方向不同的分力，一个已知力究竟怎样分解，这要根据实际情况来决定。 （4）在什么情况下力的分解是唯一的？①已知合力和两分力的方向（不在同一条直线上），求两分力的大小。②已知合力和一个分力的大小、方向，求另一个分力的大小和方向。 （5）如果已知一个分力的方向，另一个分力的大小，可以有以下几种分解情况：无解、一解、两解，此种情况下可作出另一个分力的最小值，如图所示，F2=F sinθ （1）当F2＜F sinθ，无解 F F2 （2）当F2=F sinθ，有惟一解 （3）当F sinθ＜F2＜Ｆ时，有两组解 （4）当F2＞F时，有惟一解 18．探究、实验：力的合成的平行四边形定则 a 实验原理：两个力的作用效果与一个力的作用效果相同。 ①将方木板平放在桌面上 ②将白纸用图钉固定在木板上 ③用图钉将橡皮筋一段固定在木板上A点 ④用两个弹簧测力计去斜拉橡皮筋，在白纸上记录好橡皮筋另一端伸长到的位置O，并用力的图示法画出两个拉力F1、F2 ⑤换用一个弹簧测力计去拉橡皮筋，使另一端还是伸长到先前伸长到的位置O，用力的图示法画出这个拉力F′ 实验中F1、F2按照平行四边形画出的合力F应是理论上的合力，F′是实验所得的F1、F2的合力，在误差允许的范围内，两者几乎重合。 本实验中F1、F2的夹角不应过大和过小，弹簧应尽量平行于木板拉伸，注意不要超过量程。 19．共点力作用下物体的平衡 A （1）共点力的概念：共点力是指作用于一点或作用线的延长线交于一点的各个力。 （2）共点力作用下物体平衡的概念：物体能够保持静止或者做匀速直线运动状态叫做平衡状态，当物体缓慢运动时，我们也认为是平衡状态。 （3）共点力作用下物体的平衡条件：物体所受合外力为零，即F合=0，也就是物体的加速度为零。如果用正交分解法，可以立以下两个方程（F 合x=0和F 合y=0）。 20．牛顿第一定律 A （1）伽利略理想斜面实验 理想实验有时更能深刻地反映自然规律，伽利略设想了一个理想实验，其中第一个是实验事实，其余是推论． ①两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面； ②如果没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度； ③减小第二个斜面的倾角，小球在这斜面上仍然要达到原来的高度； ④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动． （2）牛顿第一定律的内容 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。 （3）力与运动的关系： ①历史上错误的认识是“运动必须有力来维持”---------亚里士多德的观点； ②正确的认识是“运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因”。 （4）对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变，速度改变就意味着存在加速度。 （5）“维持自己的运动状态不变”是一切物体的本质属性，这一本质属性就是惯性．质量是惯性大小的唯一量度。 21．探究、实验：探究加速度与力、质量的关系 a （1）实验思路：本实验的基本思路是采用控制变量法。探究加速度与力的关系时、保持质量不变，画a-F图象；探究加速度与质量的关系时，保持力不变，画的图象。 （2）实验方案：本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。测量质量用天平，需要研究的是怎样测量加速度和外力。 ①测量加速度的方案：采用较多的方案是使用打点计时器，根据连续相等的时间T内的位移之差Δx=aT2 求出加速度。 ②测量物体所受的外力的方案：由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动，所以我们必须给物体提供一个恒定的外力，并且要测量这个外力即图中小沙桶（或钩码）的重力。 实验中的注意事项：实验前一定要平衡摩擦力；拉小车的细绳一定要与长木板平行；沙桶的质量要远远小于小车质量；小车尽量靠近打点计时器放置；实验中先接通打点计时器的电源，后释放小车。 Ⅲ 在探究小车的加速度a和小车所受拉力F的图像为右图所示中的直线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ。图线Ⅰ表明平衡摩擦力过度、图线Ⅱ表示未（完全）平衡摩擦力，图线Ⅲ表示未满足小沙桶（或钩码）的质量远小于小车质量。 22．牛顿第二定律及其应用 C （1）牛顿第二定律的内容和及其数学表达式：牛顿第二运动定律的内容是物体的加速度与合外力成正比，与质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。F合 = ma。 （2）力和运动的关系： ①物体所受的合外力产生物体的合加速度： 当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向相同，则物体做匀加速直线运动。 当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向相反，则物体做匀减速直线运动。 当物体受到的合外力与物体的运动方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 在物体受到的合外力是随时间变化的情况下，物体的合加速度也随时间性变化。 ②加速度的方向就是合外力的方向。 ③加速度与合外力是瞬时对应的关系。（有力就有加速度） ④当物体受到几个力的作用时，物体的加速度等于各个力单独存在时所产生加速度的矢量和，即 a=a1+a2+a3…… 23．牛顿第三定律 A （1）牛顿第三运动定律的内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上。 （2）要能区分相互平衡的两个力与一对作用力、反作用力。 一对平衡力 一对作用力与反作用力 不 同 点 两个力作用在同一物体上 两个力分别作用在两个不同物体上 可以求合力，且合力一定为零 不可以求合力 两个力的性质不一定相同 两个力的性质一定相同 两个力共同作用的效果是使物体平衡 两个力的效果分别表现在相互作用的两个物体上 一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力 两个力一定同时产生、同时变化、同时消失，任何时候大小相等 共同点 大小相等、方向相反、作用在一条直线上 牛顿运动定律应用一 关于力和运动有两类基本问题：一类是已知物体的受力情况，确定物体的运动情况；另一类是已知物体的运动情况，确定物体的受力情况。 a=F合/m 受力分析 物体受力情况 F合 物体运动情况 F合=ma 牛顿运动定律应用二 超重与失重 （1）当物体具有竖直向上的加速度时，物体对测力计的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受的重力，这种现象叫超重。F=m（g+a） （2）当物体具有竖直向下的加速度时，物体对测力计的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受的重力，这种现象叫失重。F=m（g-a） （3）物体对测力计的拉力（或对支持物的压力）的读数等于零的状态叫完全失重状态。处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。 （4）物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力并没有变化。 24．力学单位制 A （1）国际单位制（SI）就是由七个基本单位和用这些基本单位导出的单位组成的单位制。 （2）国际单位制（SI）中的基本单位：长度的单位米，国际符号m、质量的单位千克，国际符号㎏、时间的单位秒，国际符号s。电流强度的单位安培，国际符号A；物质的量的单位摩尔，国际符号mol；热力学温度的单位开尔文，国际符号K；发光强度的单位坎德拉，符号cd （3）力学中有三个基本物理量和单位：长度（L）的单位米（m）、质量（m）的单位千克（㎏）、时间（t）的单位秒（s）。 力（F）单位牛顿（N），不是基本物理量和单位。 说明：1、不要求求解加速度不同的连接体问题，不要求求解三个及以上连接体问题 2、力的合成与分解的计算，只限于用作图法或直角三角形知识解决。 25．功 B （1）做功的两个必要因素：力，力的方向上发生位移 （2）定义：力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦三者的乘积。即（公式中F必须为恒力） （3）功是标量，单位：J （4）正负功的物义：力对物体做正功说明该力对物体运动起推动作用；力对物体做负功说明该力对物体运动起阻碍作用。 （5）如果一个力始终与速度方向垂直，这个力一定不做功。 （6）求总功的方法： W1+W2+W3+ …… 求功的方法： W总= W= Pt （合力必须是恒力） △Ek 26．功率 B （1）概念：P=W/t　单位：瓦特（Ｗ） （2）理解：平均功率P=W/t 　　　　　 瞬时功率　　额定功率和实际功率的区别 （3）物理意义：表示物体做功快慢的物理量 （4）汽车、火车等交通工具和各种起重机械，都需要靠发动机来提供动力，发动机的功率P和速度v、动力（牵引力）F牵之间的关系： P=F牵 v 当机车从静止开始启动到速度最大时，F牵和受到的阻力F阻相等，所以机车最大速度vmax=P额/F阻（P额为发动机的额定功率）。 27．重力势能　重力势能的变化与重力做功的关系 Ａ （１）概念：重力势能EP＝mgh （h为相对于零势能面的高度，零势能面可任取） 重力做功ＷＧ＝mg(h1－h2) 重力势能的增加量△Ep＝mgh2-mgh1 WG=-△Ep （其中1表示原来的状态，2表示后来的状态） 一般算法， WG＝mgh（h为高度差的绝对值，正负号自行判断，从高到底取正、从低到高取负） （２）理解：（1）重力做功与路径无关只与始末位置的高度差有关；（2）重力做正功重力势能减少，重力做负功重力势能增加；（3）重力做功等于重力势能的减少量；（4）重力势能是相对的，是和地球共有的，即重力势能的相对性和系统性． 28．弹性势能 A 弹簧的弹性势能只与弹簧的劲度系数和形变量有关。 29．动能 A 动能：Ek＝mv２ 标量 30．动能定理 C 动能定理内容：合力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化 Ｗ总＝mv２２－mv１２（总功的算法参阅前面第25点所述） 31．机械能守恒定律 C 1．内容（守恒条件）：在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 2．条件：只有重力或弹力做功 3．公式：E2=E1，EK2+EP2=EK1+EP2 ΔEk=-ΔEp 4．判断机械能守恒的方法：（1）由守恒条件判断（2）EK+EP的总量是否不变 小结：功和能的关系： WG=-△Ep =EP1-EP2 Ｗ总＝mv２２－mv１２ W其= E2 - E1 （其中1表示原来的状态，2表示后来的状态） 32．探究、实验：用电火花计时器（或电磁打点计时器验）证机械能守恒定律 a 实验原理：利用自由落体运动，验证两点间是否有：或 装置如图。 纸带如图，如果取纸带上的第一点0与另外一点2进行验证，那只需验证重力势能的减少量mgh2是否近似等于动能的增加量（v2的算法参阅前面第7点纸带的处理） 本实验中由于有纸带间、空气阻力的作用，总有略大于；本实验中不一定需要测量物体的质量；纸带的选择应选第一、二点之间的距离约为1.96mm或2mm的纸带。 33．能量守恒定律 A 能量既不会消失，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一物体，而在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变 说明：不要求定量讨论机车恒定功率启动和匀加速启动问题 34．运动的合成与分解 B （1）合运动与分运动的关系 ① 等时性 合运动与分运动经历的时间相等 ② 独立性 一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其它分运动的影响 ③ 等效性 各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果 判断分运动是什么运动，可以将物体所受到的所有力和速度，正交分解到两个分运动方向上，根据某个分运动方向上的合力和速度方向的关系进行判别。 （2）运算规则 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量，即速度、位移的合成与分解，由于它们是矢量。所以都遵循平行四边形法则 不在同一直线上的运动合成时； ①如果都是匀速直线运动，则合运动一定是匀速直线运动； ②如果一个是匀速直线运动，一个是匀加速直线运动，则合运动一定是匀变速曲线运动； ③如果都是匀变速直线运动，则合运动可能是直线运动，也有可能是曲线运动； 小船过河问题： 任何时候小船过河的时间可以用河宽d除以垂直于河岸方向的速度v⊥，所以当船头方向垂直与河岸过河，时间最短，此时船是斜着过河的。 设船在静水中的速度v船、水速v水： 当v船>v水时，船可以垂直与河岸过河，此时过河位移最短，为河宽d，此时船头方向与上游夹角为α，有cosα=v水/v船 当v船R2 二、部分电路欧姆定律 (1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。 (2)公式： (3)适用范围：适用于金属导体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件． (4)图象：导体的伏安特性曲线-------导体中的电流随随导体两端电压变化图线，叫导体的伏安特性曲线。例如U～I图象。 注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大，随电流大而小． ②I、U、R必须是对应关系（对应于同一段电路）．即I是过电阻的电流，U是电阻两端的电压． 三、电功、电功率 1．电功：电流做功的实质：电场力移动电荷做功，(只有力才能做功)；电荷的电势能其它形式的能。 电流做功的过程是电能其它形式的能的过程. 单位：J；kwh 电场力做的功W＝qU=UIt= I2Rt=U2t/R(只适于纯电阻电路) 2．电功率：电流做功的快慢，即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI；单位：w； 3．焦耳定律：电流通过一段只有电阻元件的电路时，在 t时间内的热量Q=I2Rt． 4．电功率与热功率之间的关系 纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率． 纯电阻电路：电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等． 非纯电阻电路：电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一部分转化成内能． 规律方法 (1)用电器正常工作的条件： ①用电器两端的实际电压等于其额定电压.②用电器中的实际电流等于其额定电流③用电器的实际电功率等于其额定功率． 由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件． (2)用电器接入电路时： ①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变．②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁. 串、并联及混联电路 一、串联电路 ①电路中各处电流相同．I=I1=I2=I3=…… ②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U1+U2+U3…… ③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R1＋R2＋…＋Rn ④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比(串联电阻具有分压作用——制电压表)，即 ⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即 注意:⑴允许通过的最大电流=各串联电阻额定电流的最上值；允许加的最大电压=允许通过的最大电流R总 ⑵电路的总功率=各电阻消耗的功率之和. 二、并联电路 ① 并联电路中各支路两端的电压相同．U=U1=U2=U3…… ② 并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和I=I1＋I2＋I3=…… ③ 并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。 n个相同的电阻R并联R总= ； 总电阻比任一支路电阻小 两个支路时R总= 特别注意：在并联电路中 增加支路条数，总电阻变小 三个支路时R总= 增加任一支路电阻，总电阻增大 ④ 并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比(并联电阻具有分流作用——改装电流表)， 即I1R1＝I2R2=…＝InRn= U．支路电阻越小，通过的电流越大。 ⑤ 并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P1R1=P2R2=…=PnRn=U2． 注意:⑴几条支路并联，允许加的最大电压=和支路额定电压的最小值； 总 ⑵电路的总功率=各电阻消耗的功率之和 闭合电路的欧姆定律 一、电源 1．电源：是将其它形式的能转化成电能的装置． 2．电动势：单位：V。非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值，E=W/q。 表示电源把其它形式的能电能本领的大小，等于电路中通过1 C电量时电源所提供的电能的数值 在数值上= 电源没有接入电路时两极板间的电压， 内外电路上电势降落之和E＝U外＋U内． 3．电动势是标量．要注意电动势不是电压； 电动势 电势差 物理意义 反映电源内部非静电力做功把其它形式的能量转化为电能的情况 反映电路中电场力做功把电能转化为其它形式能的情况 定义式 E=W/q W为电源的非静电力把正电荷从电源内由负极移到正极所做的功 U=W/q W为电场力把正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 动用欧姆定律间接测量 用伏特表测量 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 当电源断开时路端电压值=电源的电动势 (I = 0) 二、闭合电路的欧姆定律 (对于给定电源：一般认为E，r不变，但电池用久后，E略变小，r明显增大。) (1)内、外电路 ①内电路：电源两极(不含两极)以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等．内电路的电阻叫做内电阻r．内电路分得的电压称为内电压， ②外电路：电源两极间包括用电器和导线等,外电路的电阻叫做外电阻R,外电路分得的电压称为外电压(在电闭合电路中两源两极的电压是外电压) (2) 闭合电路的欧姆定律 适用条件：纯电阻电路 ①内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比，即I=E/（R+r） 研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。 ②表达形式： ③讨论：1外电路断开时(I=0),路端电压等于电源的电动势(即U=E);而这时用电压表测量时,其读数略小于电动势(有微弱电流) 2外电路短路时(R=0,U=0) 电流最大 I短=E/r (一般不允许这种情况,会把电源烧坏) (3)路端电压跟负载的关系 ①路端电压：外电路的电势降落，也就是外电路两端的电压．U＝E－Ir, 路端电压随着电路中电流的增大而减小； 路端电压随外电阻变化的情况：R↓→I↑→U↓，反之亦然。 ②电源的外特性曲线——路端电压Ｕ随电流Ｉ变化的图象：(U一I关系图线) 图象的函数表达：U＝E－Ir 当外电路断路时 (即R→∞,I＝0)，纵轴上的截距表示电源的电动势Ｅ(Ｅ＝Ｕ端)； 当外电路短路时(R＝0,U＝0)，横坐标的截距表示电源的短路电流I短=E/r； 图线的斜率的绝对值为电源的内电阻． 某点纵坐标和横坐标值的乘积为电源的输出功率，在图中的那块矩形的“面积”表示电源的输出功率， 该直线上任意一点与原点连线的斜率表示该状态时外电阻的大小；当Ｕ＝E/2(即R=r)时，Ｐ出最大。η＝50％ 注意：坐标原点是否都从零开始：若纵坐标上的取值不从零开始取，则该截距不表示短路电流。 (4).闭合电路的输出功率 ①电源的总功率：P总=IE=IU外十IU内= IU＋I2r，(闭合电路中内、外电路的电流相等，所以由Ｅ＝Ｕ外＋Ｕ内) ②电源的输出功率与电路中电流的关系:Ｐ=ＵＩ；当Ｉ↑时Ｕ↓，当Ｉ↓时Ｕ↑，表明ＵＩ有极值存大。 当时,电源的输出功率最大， ③电源的输出功率与外电路电阻的关系: (等效于如图所示的电路) 当R＝r时(I=E/2r), 电源有最大输出功率： 结论：当外电路的电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大。要使电路中某电阻R的功率最大；条件R=电路中其余部分的总电阻 例：电阻R的功率最大条件是：R= R0+r 输出功率随外电阻Ｒ变化的图线(如图所示)；由图象可知， I.对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻Rl和R2，不难证明． II.当Rr时，若R增大，则P出减小． ④电源内阻上的热功率：Ｐ内＝Ｕ内Ｉ＝I2ｒ。 ⑤电源的供电效率 当电源的输出功率达最大时，η＝50％。 (5)电源的外特性曲线和导体的伏安特性曲线 ⑴联系：它们都是电压和电流的关系图线； ⑵区别：它们存在的前提不同，遵循的物理规律不同，反映的物理意义不同； ①电源的外特性曲线： 在电源的电动势用内阻ｒ一定的条件下，通过改变外电路的电阻Ｒ使路端电压Ｕ随电流Ｉ变化的图线， 遵循闭合电路欧姆定律。U＝E－Ir， 图线与纵轴的截距表示电动势Ｅ，斜率的绝对值表示内阻ｒ。 ②导体的伏安特性曲线： 在给定导体(电阻Ｒ)的条件下，通过改变加在导体两端的电压而得到的电流Ｉ随电压Ｕ变化的图线； U o I E U0 M（I0,U0） β α b a N I0 Im 遵循(部分电路)欧姆定律。Ｉ＝； 图线斜率的倒数值表示导体的电阻Ｒ。 右图中a为电源的U-I图象；b为外电阻的U-I图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a的斜率的绝对值表示内阻大小； b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。 导体的伏安特性曲线-------导体中的电流随随导体两端电压变化图线，叫导体的伏安特性曲线。 区分三种图线： 电源的外特性曲线——路端电压Ｕ随电流Ｉ变化的图象：(U一I关系图线) 输出功率随外电阻Ｒ变化的图线 规律方法 1、电路结构分析 电路的基本结构是串联和并联，分析混联电路常用的方法是： 节点法：把电势相等的点，看做同一点． 回路法：按电流的路径找出几条回路，再根据串联关系画出等效电路图，从而明确其电路结构 其普遍规律是：①凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）。 ②在外电路，沿着电流方向电势降低。 ③凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。 ④不加声明的情况下，不考虑电表对电路的影响。 2、电表的改装: 电流计改装成各种表，关健在于原理 (1)灵敏电流表（也叫灵敏电流计）：符号为G，用来测量微弱电流，电压的有无和方向．其主要参数有三个： 首先要知：微安表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug。 满偏电流Ig即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流,也叫灵敏电流表的电流量程． 满偏电压Ug灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端的电压． 以上三个参数的关系Ug= Ig Rg．其中Ig和Ug均很小，所以只能用来测量微弱的电流或电压． 采用半偏法先测出表的内阻；最后要对改装表进行较对。 (2) 半值分流法（也叫半偏法）测电流表的内