高中物理知识总结电场

1、高中物理知识总结电场第1页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四1、电流：（1）电荷的定向移动形成电流，电流的方向规定为 正电荷的移动方向 。负电荷的定向移动方向与电流方向相反。（2）定义： 通过导体横截面积的电量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。（3）公式： I=q/t 单位有： A，mA，A 换算关系是：1A=103mA=106A 。2、电阻：（1）定义： 导体对电流的阻碍作用。 （2）公式：R= U/I （3）单位： 欧姆 符号表示： 。3、欧姆定律：（1）内容：导体中的电流I跟导体两端电压U成正比，跟它的电阻成反比。（2）公式：I=U/R （3）适用范围：

2、 金属导体，电解液溶液 。4、电动势（E）：（1）物理意义：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。（2）定义：将电荷量为q的电荷从电源的一极移动到另一极，非静电力所作的功W与电荷量q的比值，叫做电源的电动势。（3）公式：，单位：V 。（4）电源的电动势等于电源没有接入电路时 电源两极间的电压。第2页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例1电流的计算（1）在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为=_A；（2）某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为=_A分析解答：（1）

3、根据电流的定义式得到10s内通过横截面积的电流为1A（2）正负粒子的电量均为10库，则10s内通过横截面积的总电量为20C，所以I=q/t=20C/10s=2A例2关于等效电流的计算氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为的圆轨道上做匀速圆周运动已知电子电量为e，运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大？分析解答：所谓等效电流，就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间内，通过这个截面的电量，由圆周运动知识知：,根据电流强度的定义式得第3页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例4关

4、于示波器的电子枪发射的电子电流在示波器的示波管中，当电子枪射出的电流达时，电子枪每秒内发射的电子数有多少？电流的方向如何？（已知电子带负电，电荷量 ）【解析】在时间内电子枪发射出的电荷量： ，所以： （个）由于电子带负电，因此电流方向与电子的运动方向相反例5关于欧姆定律的简单应用电路中有一段导体，给它加上3V的电压时，通过它的电流为，可知这段导体的电阻为_；如果给它两端加2V的电压，则通过它的电流为_；如果在它两端不加电压，它的电阻为_【解析】由欧姆定律 得：导体的电阻不随所加的电压变化，并与是否通电无关，所以当U=2V时： ， 在不加电压时，电阻仍为1500第4页，共33页，2022年，5月

5、20日，10点11分，星期四例6、关于电流和电阻关于电流和电阻，下列说法中正确的是（ ）A电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大C由可知，一定时，导体的电阻 与 成正比，一定时，与成反比D对给定的导体，比值是个定值，反映导体本身的一种性质【解析】电流可以是正电荷定向移动形成，也可以是负电荷定向移动形成，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反电荷的热运动是无规则的，不能形成电流电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，由导体本身决定，与是否通电无关正确选项为D第5页，共33页，2022年，5月20日，10点11

6、分，星期四例7、关于伏安特性曲线有两段导体，它们的伏安特性曲线分别为下图中的1、2所示，则两段导体的电阻之比R1：R2=_；当两段导体中的电流相等时，他们的电压之比U1:U2=_；当两段导体两端的电压相等时，通过他们的电流强度之比I1：I2=_【解析】在UI图线上，电阻等于图线斜率的倒数， ， 由欧姆定律得，电流相等时， U1:U2 = R1：R2=3：1电压相等时， I1：I2= R1：R2=1：3第6页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四1、电阻定律：（1）内容：在温度一定的情况下，导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成 反 比。（2）公式：R=L/S 式中的为导

7、体的电阻率。（3）注意R是导体本身属性：跟导体两端电压和通过电流无关。2、电阻率电阻率反映材料的性能物理量，国际单位：欧姆米 符号： 第7页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例1、关于电阻率的计算第8页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例2、欧姆定律一条粗细均匀的导线长1200m，在其两端加上恒定的电压时，测得通过它的电流为0.5A如剪去一段后，在剩余部分的两端加同样的恒定电压时，通过它的电流为0.6A则剪去的导线长度有多少？解析：由于电压恒定，根据欧姆定律可以算出原导线与剩余部分导线的电阻比，再根据电阻定律算出原导线与剩余导线的长度之比，这样就可以

8、求出剪去的导线的长度设原导线长为，电阻为，剩余部分的长度为 ,电阻为，根据欧姆定律得：U=IR=IR 根据电阻定律得 ： ， ，由上式可得：由此可知，剪去的长度为 ：Lx=LL=200m第9页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例3关于电阻率关于材料的电阻率，下列说法正确的是（）A把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的B材料的电阻率随温度的升高而增大C纯金属的电阻率较合金的电阻率小D电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大【解析】电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度，横截面积无关，金属材料的电阻率随温度升高而增大，而半

9、导体材料则相反，合金的电阻率比纯金属的电阻车大电阻率大，电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为物理全电阻才是反映对电流阻碍作用的大小，而电阻还跟导体的长度、横截面积有关正确选项为C第10页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例4关于白炽灯使用实际伏安特性曲线一个标有“220V，60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中电压U和电流I的关系可用图线表示，在留给出的四个图中，肯定不符合实际情况的是（ ）解析：白炽灯泡是靠通电的钨丝在高温下发光的加在灯泡上的电压由零逐渐增大到额定电压220V的过程中，通过钨丝的电流也随着增大，单

10、位时间内产生的热量也增大，钨丝不断地升温，他的电阻率增大，由于钨丝的长度和横截面积一定，所以电阻在增大在UI图象中，图线的斜率表示电阻的大小，斜卓越大表示电阻越大，根据斜率的变化情况可判断出A、C、D肯定与实际不符第11页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例5由电阻定律判断用电线路短路区如图所示，相距的A、B两地之间，架设两条导线，每条导线的电阻，若在两地间的C处发生短路，现在A端接入电源、电压表和电流表，电压表示数为10V，电流表示数为，求C处离A地多远？【解析】从A地到C处两根导线的总电阻可由欧姆定律得：设A地到C处的距离为，根据电阻定律有：解得：第12页，共33页，

11、2022年，5月20日，10点11分，星期四1、电功电功：（1）定义：在电路中，导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷所做的功叫电功。（2）公式：W= UIt 单位： 焦耳 符号： J 。2、电功率：（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫做电功率。（2）公式：P= UI 单位： 瓦特 符号： W 。3、电源的功率和效率：（1）功率：电源的功率（电源的总功率）PE= EI 电源的输出功率P出= UI 电源内部消耗的功率Pr=I2r 。（2）电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）。4、焦耳定律：（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流

12、的二次方成反比，跟导体的电阻和通电时间成正比。（2）公式：Q= I2Rt。（3）根据电流做功与电热的关系可将电路分为纯电阻电路与非纯电阻电路，在纯电阻电路中电流所做的功全部转化为内能，电功等于电热，即W=Q，在非纯电阻电路和中，电流所做的功部分转化为电热，另一部分转化为其它形式的能量如机械能、化学能等，则W=Q+E其他第13页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例题1对于纯电阻电路电功率公式的灵活运用为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应采取下列哪些措施（ ）A、保持电阻不变，使电流减半B、保持电阻不变，使电压减半C、保持电炉两端电压不变，使其电阻减半 D、使电压和电阻

13、都减半第14页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例题2关于用电器正常工作时的有关物理量的求解如图所示，灯上标有200W字样，电动机D上标有2000W字样，当在A、B两端加上220V电压时，灯和电动机均正常工作，求：电灯正常工作时的电阻第15页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例题3关于直流电动机的线圈电阻如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量，电源供电电压为110V，不计各处摩擦，当电动机以的恒定速度v=0.9m/s向上提升重物时，电路中的电流为5A，则电动机线圈的电阻为多大？（g取10m/s2）【解析】设电动机线圈的电阻为，由题意可知，电源提供

14、的电能转化为电动机线圈发热而增加的内能和电动机对外输出的机械能，而电动机输出的机械能用来增加被提升重物的机械能，由能的转化和守恒得 UI=I2R+mgv电动机电阻为：第16页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例4关于电流表与电压表在电路中的串接如图所示，电源电压U=15V不变，电阻R1=2、R2=3、R3=6，则当、a、b间接一只理想电流表时，电流表的读数为_A当a、b间接一只理想的电压表时，电压表的读数为_V【解析】当a、b间接电流表时，电路为R2与R3并联后再与R1串联，电流表的读数为通过的电流， R2与R3的并联值：当a、b间接电压表时，电路为R1与R2串联，电压表

15、读数为R2两端的电压（R3两端没有电压）第17页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例5电容器在电路中的连接【解析】电容器在直流电路中，当电路达稳定状态时，相当于一个断路元件S断开时，C通过R3接在R1两端，C两端的电压为R1两端的电压：第18页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四4、闭合电路欧姆定律（1）内容： 闭合电路的总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：I= E/（R+r）。常用表达式还有： U=E-Ir ， U=E-U/I ，E=Ir+IR 。式中：E：若电源是几个电池组成的电池组，应为整个电池组的总电动势，r为总

16、内阻，R为外电路总电阻，I为电路总电流强度。应注意：E=U+U和E=IR+Ir，两式表示电源使电势升高等于内外电路上的电势降落总和，E理解为电源消耗其它形式能使电荷电势升高。IR、Ir理解为在内外电路上电势降落（也称为电压降）。 5、路端电压U跟负载的关系在外电阻R增大时，电路电流I减小；R减小时，I增大。根据=U+Ir当R增大时，U内减小，U增大；R减小时，U内增大，U减小。当R时即断路：U=，R=0时，即短路，I短=E/r，I短不是无穷大。电源输出功率：当R=r，电源输出功率最大，P=E2/4r，当Rr时，随R输出功率减小。6、在闭合电路中的能量转化关系 电源消耗功率（有时也称为电路消耗总

17、功率）：P总=EI 。外电路消耗功率（有时也称为电源输出功率）：P出=UI 。内电路消耗功率（一定是发热功率）：P内=I2r EI=UI+I2r 。第19页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例题1关于电源和直流电路的性质关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是（ ）A电源被短路时，放电电流无穷大B外电路断路时，路端电压最高C外电路电阻值减小时，路端电压升高D不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变【解析】对一个给定电源，一般认为电动势E和内阻是不变的，电动势在数值上等于内、外电压之和：E=U内+U外电源短路时，放电电流为E/r，不可能为无穷大，外电路断时，

18、由于 U内=Ir=0，所以U外=E答案：BD第20页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四典型例题2关于电阻的内电阻的求解电动势为2V的电源跟一个阻值R=9的电阻接成闭合电路，测得电源两端电压为1.8V，求电源的内电阻解析：电源两端的电压就是路端电压，由于外电路仅一个电阻，因此也就是这个电阻两端的电压可由部分电路欧姆定律先算出电流强度，再由全电路欧姆定律算出内电阻通过电阻的电流强度为 I=U/R。由闭合电路欧姆定律E=U+Ir得电源内电阻 r=（EU）/I=1说明：由于电动势等于内、外电路上电压之和，而通过内、外电路的电流又处处相同，因此也可以根据串联分压的关系求得第21页，

19、共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例题3电源的外特性曲线如图所示为某一电源外电路的伏安特性曲线，由图可知，该电源的电动势为_V内阻为_，外电路短路时通过电源的电流强度为_A【解析】图线在纵横上的截距2V为电源电动势，图线斜率的绝对值为电源内阻r： r=U/I = 1.8 2/0.5=0.4短路电流： I=E/r=2V/0.4=5A【注意】在纵轴（U轴）不从零开始取值时，横轴（I轴）上的截距不表示短路电流、但在纵轴上的截距仍为电动势，斜率的绝对值仍为内阻第22页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例题4闭合电路的欧姆定律如图所示，R1=5，R2=9当开关S

20、断开时，电流表的示数为I=0.2A，当开关S闭合时，电流表的示数为I=0.3A求：（1）电源的电动势和内阻（2）S断开和闭合两种情况下，电源的输出功率第23页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例5由图象判断电源电动势和电阻阻值如图所示中的图线是某电源的外特性曲线，图线是电阻R的伏安特性曲线，这个电源的内阻等于_用这个电源和两个电阻R串联形成闭合电路，电源的输出功率为_W第24页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例6变阻对电路中电流和电压值的影响如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向上移动时，下列结论正确的是（ ）A电压表的示数增大，电流表的示数减小

21、B电压表和电流表的示数都增大C电压表的示数减小，电流表的示数增大D电压表和电流表的示数都减小第25页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四图14-1ARx甲VARx乙V7、用伏安法测电阻：用图14-1甲所示电路测Rx阻值时，电压表示数为Rx两端电压，电流表示数为通过Rx的电流，Rx=U/I，实际电流表示数为IR+IV。测得Rx值比真值小。当Rv值越大，Iv越小，电流表示数越接近IR，当RVRx时，测量值Rx比较准值。这种接法（电流表外接法）适宜测量 较小电阻。用图乙所示电路，测Rx值时，当RxRA时，测量值比较准确。这种接法电流表内接法适宜测量较大电阻。8、电表的改装1、电流

22、表G（常称表头）的改装（1）、表头有三个参量：内阻Rg：表头的内阻。满偏电流Ig：电表指针偏转至最大角度时的电流。满偏电压Ug：电表指针偏转至最大角度时的电压，与满偏电流Ig的关系Ug=IgRg 。（2）、原理：并联分流。（3）、需并联的电阻的大小：R并Rg /（n1）。2、电流表改为电压表（1）原理:串连分压。（2）需串连的电阻的大小：R并（n1）Rg。第26页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四欧姆表的使用：A、注意事项：（1）选择合适的倍率档后，先电阻调零，再把红、黑表笔并接在待测电阻两端，进行测量。（2）每次换档必须重新电阻调零。（3）选择合适的倍率档，使指针在中值

23、电阻附近时误差较小。（4）测电阻时要把选择开关置于“” 档。（5）不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻，以免人体电阻和被测电阻并联造成误差。（6）测电阻前，必须把待测电阻同其它电路断开。（7）测完电阻，要拔出表笔，并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。为防止止漏电，电表长期不用时，应该取出电池。（8）测量电阻时，若指针偏角过小，应换倍率较大的档进行测量；若指针偏角过大，应换倍率较小的档进行测量。B、用多用表测一个电阻的阻值，多用表的“”挡有“1”、“10”、“100”三挡，先选用“10”挡，调零后测量结果如图14-2所示这说明被测电阻很大，应换用100挡，并重新欧姆调零后再测量。第2

24、7页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四滑动变阻器的使用1、滑动变阻器的作用（1）保护电表不受损坏； （2）改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差。 2、两种供电电路（“滑动变阻器”接法）（1）、限流式： a、最高电压（滑动变阻器的接入电阻为零）：E。 b、最低电压（滑动变阻器全部接入电路）： 。 c、限流式的电压调节范围： 。（2）、分压式： a、最高电压（滑动变阻器的滑动头在b端）：E。 b、最低电压（滑动变阻器的滑动头在a端）：0。 c、分压式的电压调节范围：0，E 。3、分压式和限流式的选择方法：（1）限流式接法简单、且可省一个耗电支路，所以一般情况优先考虑

25、限流式接法。 （2）但以下情况必须选择分压式： a、负载电阻RX比变阻器电阻RL大很多（ RX2RL ） b、要求电压能从零开始调节时； c、若限流接法电流仍太大时。第28页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四例题1关于电压表的改装有一个灵敏电流计G，内阻Rg=10，满偏电流Ig=3mA把它改装成量程为3V的电压表，要串联一个多大的电阻？解析：电压表V由表头G和分压电阻组成，如图所示，虚线框中部分就是电压表的结构量程为3V的意思就是当电压表两端加上U=3V的电压时，表头两端的电压达到满偏电压，通过表头的电流达到满偏电流Ig，表头的指针此时指向最大刻度处，而最大刻度处则直接标

26、上3V表头G的满偏电压Ug= Ig Rg=0.03V，分压电阻分担的电压应该为UA=U Ug =3V0.03V=2.97V根据欧姆定律可以求出分压电阻： 电压表V的内阻等于和串联的分压电阻的总和，即RV=Rg+R=1000 第29页，共33页，2022年，5月20日，10点11分，星期四典型例题2关于电流表的改装有一个灵敏电流计G，内阻Rg=25，满偏电流Ig=3mA把它改装成量程为0.6A的电流表，要并联一个多大的电阻？解析：电流表A由表头G和分流电阻组成，如图所示，虚线框中部分就是电流表的结构量程为0.6A的意思就是当通过电流表的电流I=0.6A时，通过表头的达到满偏电流Ig，表头两端的电压达到满偏电压Ug，表头的指针此时