第一篇:如何学习高二物理:定期复习总结
如何学习高二物理:定期复习总结
高二是高中学习的关键时期,不仅课程任务重,而且很大程度上决定着学生今后的发展方向,以及能否考入理想的大学。对于物理的学习,应以培养研究问题的方法为主。及时完成学习任务 进入高二,同学们应该适时调整学习时间,要注意当天的学习任务要当天完成,不能留下问题,免得积少成多,问题越多,学习压力越大,这样会影响到学好物理的信心。总的来说,高中物理知识体系严密而完整,知识的系统性较强。因此,应注重掌握系统的知识、培养研究问题的方法。
重视实验,勤于实验
电学实验是高中物理的难点,也是高考常考的内容,因此一定要学好这部分的内容。在做实验之前一定要弄清楚实验的原理及步骤,注意观察,做好每一个实验。有能力的同学可以自己设计一些实验,并且到实验室进行验证。这对实验能力的提高是有很大的帮助。
听讲与自学相结合 较之高一,高二的教学内容多,课堂容量大,同学们一定要注意听教师的讲解,跟上教师的思路。上课认真听,是同学们学习方法、提高能力的最直接、最有效的途径。在听课中要积极思考,不断地给自己提出问题,再通过听讲获得解答。要达到课堂的高效率,必须在课前进行预习,预习时要注意新旧知识的联系,把新学习的物理概念和物理规律整合到原有认知结构的模式之中,迅速掌握新知识,顺利达到知识的迁移。预习既增加对相关内容的理解,又提高了自己的阅读理解能力、审题能力。久而久之,同学们的自学能力也会有很大的提高。
定期复习总结
在学习过程中要养成定期复习总结的好习惯。复习不是知识的简单重复,而是升华提高的过程。一是当天复习,这是高效省时的学习方法之一。二是章末复习,明确每章知识的主干线,掌握其知识结构,使知识系统化。找出节与节之间、章与章之间的联系,建立新的认识结构和知识系统。既巩固和加深了所学知识,又学到了方法,提高了能力。物理上单纯需要记忆的内容不多,多数需要理解。通过系统有效的复习,就会发现,厚厚的物理教科书其实是“很薄的”。要试着对做过的练习题分类,找出对应的解决方法,尽快改变不良的学习方法、学习习惯、学习心理。
第二篇:高二物理期末复习知识点总结
第十章 磁场
一、磁场:
1、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用;
2、磁铁、电流都能能产生磁场;
3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用;
4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;
二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向;
1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线;
2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;
3、磁感线是封闭曲线;
三、安培定则:
1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;
2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向;
3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向;
四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极);
五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。
1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的
乘积的比值,叫磁感应强度。B=F/IL
2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向)
3、磁感应强度的国际单位:特斯拉 T,1T=1N/A。M
六、安培力:磁场对电流的作用力;
1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。
2、定义式F=BIL(适用于匀强电场、导线很短时)
3、安培力的方向:左手定则:伸开左手,使大拇指根其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
七、磁铁和电流都可产生磁场;
八、磁场对电流有力的作用;
九、电流和电流之间亦有力的作用;(1)同向电流产生引力;(2)异向电流产生斥力;
十、分子电流假说:所有磁场都是由电流产生的;
十一、磁性材料:能够被强烈磁化的物质叫磁性材料:(1)软磁材料:磁化后容易去磁的材料;例:软铁;硅钢;应用:制造电磁铁、变压器、(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的材料;例:碳钢、钨钢、制造:永久磁铁;
十二、磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力
1、洛仑兹力的方向由左手定则判断:伸开左手让大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指为正电荷运动方向(与负电荷运动方向相反)大拇指所指方向就是洛仑兹力的方向;
(1)洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直。
(2)洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小
(3)洛伦兹力永远不做功。
第三篇:如何学习高二物理
第一,对待物理的态度。我们物理老师说了,高中物理叫他研究一生他都研究不透,我想说的是,你不可能把高中物理的每一个问题想清楚,尤其是搞透彻,就难上加难,这也体现代教育对学生意志品质的培养。不过,你也不需要把每一个问题搞清楚,因为我们学物理的终极目标是得分,你不一定要考满分,也不需要考满分,因为那样你要花更多时间在物理上,而这些时间花在别的地方可能更有用。所以我建议,尽己所能,把能学会的学会,能想通的想通,这就够了。积极乐观,多锻炼自己耐挫心理,我想这比学好物理更重要!
第二,高二物理的特殊性。进入高二很多同学反应物理难度加大,开始感到不安。其实,高二物理反映在高考卷中的内容很集中,题型较高一物流很少。所以,高二只要把常见的几个电磁学题型多练习练习,应付高考绰绰有余。
第三,高中物理的学习方法。我们老师对高中物理的学习方法就一个字想就是思考。重要的不是思考本身,而是思考这个习惯,在剩下的两年里,一定要有思考的习惯,不放过每一个思考的机会,不过你不可能把每一个问题都想通,很多人遇到点难题就烦躁,觉得自己很失败,就想放弃,这完全是意志品质问题。想有时是件很痛苦的事,因为你想不通,不过不能放弃思考的习惯,时刻做好耐挫的准备。在这里,我把想归结为两点,第一,平时学习时的思考,就是上课时的积极思考和做题时的积极思考。第二,总结,这到高三你们接触理综卷时会很重要!总结的实质就是做错的题目,当时没想通的题目,在老师讲过以后,听懂了,一定要在再梳理一遍!看似没什么用,其实很有必要!这就是总结。。
第四篇:高二物理下学期期末考点复习总结
高二物理下学期期末考点复习总结
及时对知识点进行总结,整理,有效应对考试不发愁,下文由查字典物理网为大家带来了高二物理下学期期末考点复习欢迎大家参考阅读。
第六章 《曲线运动》
v0 F
1、物体做曲线运动时的速度方向沿轨迹的切线,速度方向时刻变化,所以速度是变化的,曲线运动是变速运动。合力(加速度)方向跟速度方向不在同一直线上。速度方向、合力方向与轨迹关系如图所示(合力方向在轨迹凹的一侧)
2、运动的合成与分解:指速度、位移和加速度的合成、分解,同样遵守平行四边形定则(如图所示)。
3、平抛运动:物体水平(初速度方向水平)抛出,只受重力作用的运动
(1)匀变速曲线运动(a=g,方向竖直向下)
(2)平抛运动规律:平抛运动可以看成水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动的合成。
水平位移:x= vo t 竖直位移:y = g t2
平抛平抛运动运动 竖直分速度:vy= g t 合速度:v =
(3)落地时间由y= 得t=(仅由下落的高度y决定)
4、匀速圆周运动:线速度: v= =r 角速度:
向心加速度:an =(向心加速度方向始终指向圆心,是不断变的)
向心力:F= m(方向始终指向圆心,是变力)
注意:匀速圆周运动线速度(方向不断变化,大小不变)是变的,但周期、角速度不变 第七章 《曲线运动》
1、开普勒第三定律:所有行星的轨道的长半轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。(K仅由恒星质量决定)(行星轨道接近是圆,则a为圆轨道半径r)
推广:所有绕行星做匀速圆周运动的卫星:(K仅由行星质量决定)r
2、万有引力:(万有引力定律是牛顿发现的,而G是卡文迪许测出)
F万=F向(人造卫星、飞船绕地球做匀速圆周运动)
G(如图所示)
所以卫星越高,运行的速度越小,又由 知,周期越大;
说明:M一地球质量 m一卫星质量 r=R+h(R一地球半径 h-卫星距地面高度)
3、第一宇宙速度 :v=(、)
4、对地球表面的物体:重力等于万有引力即G(g为地球表面的重力加速度)
转眼之间一个学期也将过去了,同学们也迎来了期末考试,希望上文为大家提供的高二物理下学期期末考点复习,能帮助到大家。
第五篇:高二物理__第2章恒定电流复习总结
高二物理 第2章恒定电流复习
一. 知识要点
(一)导体中的电场和电流、电动势 1.导体中的电场和电流
(1)电源:电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。(在这一过程中,自由电子所受电场力的方向与运动方向相反,故需要电源提供一个非静电力的作用,使自由电子在非静电力的作用下克服电场力做功,从而将其他形式的能转化为电能)
(2)导线中的电场:当导线内的电场达到动态平衡状态时,导线内的电场线保持与导线平行,自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的,由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
(3)电流
○概念:电荷的定向移动形成电流。
○电流的方向:规定为正电荷定向移动的方向。
○定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式:I
36Q t○单位:安培(A),1 A =10mA = 10µA ○电流强度是标量。○电流的种类
① 直流电:方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类:其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流;方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
② 交流电:方向和大小都随时间做周期变化的电流。2.电动势
(1)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
(2)定义:在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值,叫电源的电动势,用E表示。定义式为:E = W/q
注意:① 电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。(3)电源(池)的几个重要参数
① 电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。② 内阻(r):电源内部的电阻。
③ 容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:A·h,mA·h.注意:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。
(二)部分电路欧姆定律,电路的连接,电功、电功率、电热,电阻定律 1.部分电路欧姆定律
(1)电阻(电阻是描述导体的性质)
① 定义:导体两端的电压和通过导体中的电流的比值,定义式 R =U/I ② 物理意义:表示导体对电流的阻碍作用。
36③ 单位:欧姆(Ω)1MΩ = 10kΩ = 10Ω(2)电压(又叫电势差)
电流通过电阻R时,电阻两端的电势差值,又叫电势降落,其大小U =IR。(3)欧姆定律:(反映一段导体电流、电压、电阻的关系)导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻成反比。即I=U/R 欧姆定律的适应范围:金属导体、电解质溶液;不含电源的部分电路,即纯电阻电路。(4)导体的伏安特性曲线
① 伏安特性曲线:常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,而画出的I—U图象。
② 线性元件(伏安特性曲线通过坐标原点的直线)和非线性元件(伏安特性曲线通过坐标原点的曲线)
③ 实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线
电路连接如图。变阻器采用限流接法,或分压接法。分压接法可以使电压U能从零开始调整。(3)决定电阻的因素 2.电路的连接(1)串联电路
①电路中各处的电流强度相等。II1I2I3
②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和UU1U2U3 ③串联电路的总电阻,等于各个电阻之和。RR1R2R3 ④电压分配:U1R1U1U2R2UR1 3R3⑤功率分配:P1R1P2RPRP2R ⑥n个相同电池(E、r)串联:En = nE rn = nr(2)并联电路
① 并联电路中各支路两端的电压相等。UU1U2U3
② 电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。II1I2I3 ③ 并联电路总电阻的倒数,等于各个电阻的倒数之和。1R1R1R1 对两个电阻并联有:R=R1R2/(R1+R2)12R3④电流分配:I11:I2:I3R:1:1: 1R2R3⑤功率分配:P11:P2:P3:R:1:1: 1R2R3⑥n个相同电池(E、r)并联:En = E rn =r/n 讨论问题:
①几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一; ②若不同的电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻;
③若某一支路的电阻增大,则总电阻也随之增大;
④若并联的支路增多时,总电阻将减小;
⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。(3)电压表和电流表
①表头:表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律,与其他电阻的不同仅在于通
过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。②描述表头的三个特征量:电表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug,它们之间的关系是Ug=IgRg,因而若已知电表的内阻Rg,则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值,即电流表也是电压表,本质上并无差别,只是刻度盘的刻度不同而已。因此,电表若串联使用即为电流表,并联使用即为电压表。
③电表改装和扩程:要抓住问题的症结所在,即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。
要测量较大的电压(或电流)怎么办?----利用电阻(串联、并联)来分压(或分流)。分压(或分流)电阻的阻值如何确定?---请推导出有关的公式。3.电功、电功率、电热(1)电功
概念:电场力对电荷所做的功,常说成电流的功,简称电功。公式:W =UIt 6单位:在国际单位制中是焦耳J,实用单位是度KWh,1KWh=3.6×10J(2)电功率
定义:电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫功率。
3公式:P =UI 单位:瓦(W)1KW=10W(3)电热(焦耳定律)
2定义:电流通过导体时所产生的热量。公式:Q =IRt(焦耳定律)单位:焦耳(J)4.电阻定律
(1)电阻定律:同种材料的导体,其电阻R与导体的长度L成正比,与它的横截面积S成反比;导体的电阻与构成它的材料有关。写成公式 RL s(2)——材料的电阻率(描述导体材料的性质),跟材料和温度有关;各种材料的电阻率一般随温度的变化而变化;对金属,温度升高,增大。
(3)电阻测量(探究)
电路用课本P58图2。6-2(自己画出)
变阻器采用分压接法,以便能获得多组实验数据,以使R的测量更准确;电流表采用外接法或内接法(根据实际情况而定,应考虑电流表和电压表的内阻,即电流表的分压作用和电压表的分流作用),以减少实验的系统误差。
(三)闭合电路的欧姆定律
1. 闭合电路欧姆定律的三种表达式:E = IR + Ir,E = U内+ U外,以及I = E/(R+r)
注意:①前两个表达式与第三式还是有区别的。前两式主要表达的是因消耗其他形式能量而产生的电势升高E通过外电路R和内电路r而降落。
②第三式主要回答了电路中的电流与哪些因素有关。另外,第一式和第三式只适用于外电路是纯电阻的条件下,而第二式却不需要这样的条件。
③闭合电路欧姆定律中的R是外电路的总电阻(负载)。2.路端电压
(1)定义:电源两极间的电压。又叫外电压或输出电压
(2)求法:① UIR(限于外电路为纯电阻)② UEIr 3.路端电压与负载变化的关系 根据I=E/(R+r), U内=Ir,E=U内+U外,当E、r一定时: RIU内U
外电路电阻剧R{R,I0,U内0,U外E(断路)RIU内U
R0,IE/r,U内E,U外0(短路)4.多用电表(1)欧姆表
①基本构造:由电流表、调零电阻、电池、红黑表笔组成。(内电路请自己画出)②原理:利用闭合电路欧姆定律即可找到I与R的关系,变形即可得R与I的关系。
注意:欧姆表实际上是由电流表改装而成。首先,电流表和电压表测量的是电压和电流,故改装时不需要提供新的电源,而欧姆表是用电流表来测量电阻,故必须提供一个电源。其次,由闭合电路欧姆定律,在电路中的电流的大小与电阻又是一一对应关系,且R增大时,电流减小,故电流表的电流从满偏至零对应于电阻从零到无穷大,只要抓住该对应关系,即可将电流表改装成欧姆表。(3)多用电表
①内部结构:都是在电流表的基础上增加电路而实现新的功能。因此电流表是公共部分,要实现不同的功能只需让电流表与不同的附加电路相连即可,利用一个选择开关即可实现。
②多用电表的外形图,由两部分构成,上半部分为表盘,下半部分是选择开关,即功能开关。
③使用方法:
将选择开关旋转到电压档(V)---------测电压 将选择开关旋转到电流档(mA)-------测电流 将选择开关旋转到欧姆档()--------测电阻 欧姆表的使用方法:
○根据被测电阻的大致值,将选择开关旋转到相应的倍率上; 【注意】欧姆表测电阻时,指针越接近半偏位置,测量结果越准确。○调零:将红、黑表笔短接,调节调零旋钮使指针0处。
○测量:将被测电阻跨接在红、黑表笔间。○读数:测量值 = 表盘指针示数×倍率
【注意】不要用手接触电阻的两引线;若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的档;且每次换档必需重新调零。
○整理:测量完毕,将选择开关旋转到OFF档或交流最大电压档,拨出表笔,若长期不用应取出电池。5.测定电池的电动势和内电阻
实验原理:用电流表和电压表测出电流和路端电压,再用闭合电路欧姆定律求出电池的电动势和内电阻。
测定电池的电动势和内电阻
通过这个实验,应掌握用图象处理数据,从而测定电池的电动势和内电阻的方法。
注意事项: ①在实验时,应注意以下几点:
为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(或与电池串联一个几欧的电阻充当内阻),这是因为路端电压U=E/(1+r/R),当r《R时,U≈E,从而造成U没有变化,不方便读数,也不方便作图;
实验中不要将I调得过大,每次读完立即切断电源,且最好使,值由大到小顺序变化,使实验过程中E和r的值较稳定;
要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些。
②在画U-I图线时,要尽量使多数点落在直线上,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去不考虑。这样,就可减小偶然误差,提高测量精度。干电池内阻较小时U的变化较小,可以通过将I轴向U轴的正方向平移的方法来使图线更完整,图线斜率的绝对值仍是电池的内阻。
③造成实验误差的主要原因是未考虑电压表的分流作用,使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些。作图不准确也会造成偶然误差。
误差分析:
用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻时,电流表外接和内接两种情况下电动势的测量值与真实值、电源内阻的测量值与真实值间的关系如何? 若采用如图甲电路时,根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,两次测量的方程为: E测=U1+I1r测 E测=U2+I2r测
解得:E测I2U1I1U2UU2 r测1 甲
I2I1I2I1若考虑电流表和电压表的内阻,对图所示电路应用闭合电路欧姆定律有:
EU1I1rI1RA EU2I2rI2RA
式中,E和r为电动势和内阻的真实值。解得:EI2U1I1U2UU2 , r1RA 比较得:E测E,r测r
I2I1I2I1若采用图乙所示的电路(A与变阻器串联)。同样考虑电流表和电压表的内阻,应用闭合电路欧姆定律有:
EU1I1U1/RVr,EU2I2U2/RVr 乙
解得:EI2U1I1U2U1U2,r
(I2I1)(U1U2)/RV(I2I1)(U1U2)/RV比较得:EE测,rr测。
(四)简单的逻辑电路
主要应了解“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑的意义,理解条件与结果之问的关系,以及这些逻辑关系的真值表。关于如何实现这些逻辑关系,则不需要掌握。二.重、难点突破
1.电解液导电时,用公式Iq/t求电流强度时应注意:I
q1q2t。由于正负离子向相反方向定向移动,形成的电流方向是一致的,所以III。
例如:在1s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带电量为0.5C,向左迁移的负离子所带的电量也为0.5C,那么,电解槽中电流强度的大小应为Iq1q2t
0.50.50.50.51A,而不是I0。11UL2.公式R是电阻的定义式,而R是电阻的决定式,R与U成正比或R与I成反比的说Is法都是错误的,导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定,一旦导体给定,即使它两端的电压U0,它的电阻仍然存在。
3.注意电功和电热的区别(注意运用能量观点)
(1)纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的。如:电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯等。
(2)非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是不可避免的热能损失。如:电解槽、电动机、日光灯等。
U2t,同理在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,电功等于电热,即WUItIRtR2U2PUIIR。在非纯电阻电路中,电路消耗的电能UIt分为两部分,一部分转化为热能,另R2一部分转化为其它形式的能(如电流通过电动机时,电能转化为机械能)。这里WUIt不再等于QI2Rt,应该是WE其它Q,电功就只能用WUIt计算,电热就只能用QI2Rt计算。
4.额定功率与实际功率
额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压,在这个条件下它消耗的功率就是额定功率,流经它的电流就是它的额定电流。
如果用电器在实际使用时,加在其上的实际电压不等于额定电压,它消耗的功率也不再是额定功率,在这种情况下,一般可认为用电器的电阻不变(等于额定状态下的电阻值),并据此来进行计算。5.电源的输出功率随外电阻R变化的规律 P出IR22(Rr)2R2R(Rr)4Rr22(Rr)4rR2
(1)当Rr时,P有最大值:Pm24r 图1(2)当Rr时,P随R的增大而增大。
(3)当Rr时,P随R的增大而减小。图2 P与外电阻R的上述关系可用如图1的图像直观像表示。由图像还可知,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R1和R2,例如:如图2所示的电路,已知3V,r1,电源
12R的输出功率为2W,求得R的阻值有两个值:R1,R22。(由P)代入数据
2(Rr)2 有:219RR,R22。,解之得出122(R1)6.电源的效率 按定义有W有W总I2RR2I(Rr)Rr1r1R,可见,当R增大时,效率提高。值得指出的是,电源有最大输出功率时(Rr时),电源的效率仅为50%,效率并不高,而效率较高时,输出功率可能较小。
7.闭合电路中的几个概念及能量关系:
出P(1)电源的总功率P 总IIUIUP内U2(2)电源内部发热功率P 内IUIrr2(3)电源的输出功率(外电路消耗的总功率)P 出IUIIrP总P内2【典型例题分析】
[例1] 如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像,用该电源与电阻R组成闭合电路,电源的输出功率和电源的效率分别为多少?
分析:图中直线A与B的交点P是电源与电阻R相连的工作状态点,从这个点可知电路工作时电源的输出电压(电阻两端的电压)及电路的工作电流,从A在纵轴上的截距可求得电源电动势,利用有关概念、公式即可求得题中结果。
解答:P点是电路的工作状态点,故由图像得:电源的输出电压U2V,电路中的电流强度I2A,据PUI得
电源的输出功率P224(W)又由图线A与纵轴的交点得E3(V)所以,电源的效率:IUU100%100% 代入数据得67% I说明:1.本题中要能根据U-I图线,分别寻出电源电动势E和内电阻r以及B线对应的电阻R。2.理解A线与B线交点P的物理意义,不仅能进一步理解电源与电阻所发生的物理现象,而且能简化解此题的过程。
[例2] 在如图所示的电路中,电池的电动势E =5V,内电阻r10,固定电阻R90,R0是可变电阻,在R0由零增加到400的过程中,求:
(1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率;(2)电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。
分析:当电路中可变电阻R0发生变化时,电源的功率、各用电器上的电流强度、电压、功率都随之发生改变,根据需求的量,列出数学表达式,然后结合物理量的物理意义,分析数学表达式即可求得。
解答:(1)可变电阻R0上消耗的热功率 P1I2R0(25R0e25)2R0RR0r(R0100)2(R0100)2400R251(W)40016由上式可得:当R0100时,P1有最大值Pm(2)r与R上消耗的热功率之和P2I(Rr)225100
(R0100)2由上式可知,R0最大时,P2最小 即:当R0400时,P2有最小值
Pm2251000.01(W)
(400100)2说明:1.物理中求最大值或最小值的思路是:先根据物理现象列出所求量的数学表达式,掌握其动态变化,然后根据动态变化的分析找出最大值和最小值的条件,再求最大值或最小值。
2.本题若改为选择或填空,采用等效思维则可减少解题过程的繁琐,提高解题速度。如在(1)中,把(Rr)看成是电源的内阻,利用电源输出功率最大的条件:Rr,立刻可得到R0上消耗热功率最大的条件和消耗的最大热功率,但要注意,看成的等效电源的内阻应是不变量,如若求R上消耗的最大功率,把(R0r)看成是电源的内阻,则会得到错误的结论。
例
3、如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮S1、S2分别装在汽车的两道门上。只要其中任何一个开关处于开路状态,发光二极管(报警灯)就发光。请根据报警装置的要求,列表分析开关状态与发光二极管的发光状态,并指出是何种门电路,在图中画出这种门电路的符号。
分析:当S1、S2都闭合时,A、B的输入都为0,输出Y也为0;当S1、S2中任一个闭合时,A或B有输入,Y有输出,发光二极管就发光报警。“或”门电路。
例
4、有一种电阻叫做“压敏电阻”,它是以氧化锌为主要材料,掺入少量的氧化铋,氧化锑,氧化钴等经烧结制成,其伏安特性图线如图11-8所示,它经常被用做家用电器的保护电路,图右图是某影碟机(VCD)的电源电路的一部分,CT表示电源插头,S是电源开关,BX是保险丝,R是压敏电阻,试通过伏安特图线说明压敏电阻对变压器的保护作用。
图11-8
分析:从图线上看,无论加正向电压还是反向电压,当电压低于250V时,电阻上流过的电流几乎是零,即电阻可看作无限大,压敏电阻R对电路无任何影响。等电源电压突然升高,高于250V时(250V以上的电压会威胁变电器的安全),流过该电阻的电流会迅速增大,电阻几乎是零,使得a、b两点短路这时保险丝立即熔断,电源被切断,保护的变电器的安全,正是压敏电阻这一独特的性质,使它在用电器的保护电路里获得了广泛的应用。