2013年高考物理（理综）考点汇总（二）修改版(6)

考点三 闭合电路的功率

1、电源的总功率:就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率 P 总 =EI.

2、电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.对于纯电阻电路，电源的输出功率.

2 2

P 出 =I R=[E/（R+r）] R ，当R=r时，电源输出功率最大，其最大输出功率为Pmax=E2

/ 4r

2

3、电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 P 内 =U 内 I=I r

4、电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比，即 η=P 出 /P总 =IU /IE =U /E .

5、电源输出功率和效率的讨论：电源的输出功率为P

出

＝IR＝

2

?2(r?R)2R＝

?2?2＝当R=r时，P出有最大值即Pm==，P出与外电阻R

4r4r(R?r)2?4Rr(R?r)2/R?4r?2R?2的这种函数关系可用图(1)的图像定性地表示，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，由图像还可知，当R＜r时，若R增加，则P出增大；当R＞r时，若R增大，则P出减小，值得注意的是，上面的结论都是在电源的电动势ε和内阻r不变的情况下适用，例如图(2)电路中ε＝3v，r=0.5Ω，Ro=1.5Ω，变阻器的最大阻值R＝10Ω，在R＝?时，R消耗的功率才最大，这种情况可以把Ro归入内电阻，即当R＝r+Ro

9?232＝2Ω 时，R消耗功率最大，为Pm===W；于是在求R＝?时，Ro消耗的功率才最

4R4?28大，有同学又套用了上述 的方法，把R归为内阻，调节R内阻R+r＝Ro，这样套用是错误的。

2

此时应该用另一种思考 方法求解：因为Ro是定值电阻，由P＝IRo知，只要电流最大，P就

2732最大，所以当把R调到零时，Ro上有最大功率，P′m=·R×1.5=W，o=

8(0.5?1.5)2(r?R0)2?2由上述分析可知，在研究电阻上消耗的最大功率时，应注意区分“可变与定值”这两种情况，

两种情况中求解的思路和方法是不相同的。

RI2R1电源的效率η＝2＝＝，所以当R增大时，效率η提高，当R＝r，电

rR?rI(R?r)1?R源有 最大输出功率时，效率仅为50%，效率并不高。 考点四 含容电路的分析与计算

1、电容器的电量：Q=CU

2、在直流电路中，电容器对电流起到阻止作用，相当于断路.同时电容器又可被充电，电荷量的大小取决于电容和它两端对应的电路的电压.

特别提醒 1、含电容器的电路的分析和计算，要抓住电路稳定时电容器相当于断路.分析稳定状态的含容电路时可先把含有 电容器的支路拆除，画出剩下电路等效电路图，之后把电容器接在相应位置。 2、如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前 后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 决定导线电阻的因素（实验、探究）Ⅱ

R?（1）伏安法：伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定律

UI，测量电路有安培表内接

或外接两种接法，如图甲、乙：两种接法都有系统误差，测量值与真实值的关系为：当采用安培表内接电路（甲）时，由于安培表内阻的分压作用，电阻的测量值

U?UUxAR?????RxRARx内II；当采用安培表外接电路（乙）时，由于伏特表的

内阻有分流作用，电阻的测量值

RRUUxVR????Rx外UUIR?RxV?RRxV，可以看出：当

R?R?Rx?AV?x和R时，电阻的测量值认为是真实值，即

系统误差可以忽略不计。所以为了确定实验电路，一般有两种方法：一是比值法，若

RxRV?RARx时，通常认为待测电阻的阻值较大，安培表的分压作用可忽略，应采用安培表内RxRV?RRx时，通常认为待测电阻的阻值较小，伏特表的分流作用可忽略，应采

接电路；若AR0RV?RR0时，两种电路可任意选择，这种情况下的电阻R0叫临界

用安培表外接电路。若A电阻，

R0?RRAV，待测电阻Rx和R0比较：若Rx>R0时，则待测电阻阻值较大；若

Rx

二是试接法：在RA、RV未知时，若要确定实验电路，可以采用

试接法，如图所示：如先采用安培表外接电路，然后将接头P由a点

改接到b点，同时观察安培表与伏特表的变化情况。若安培表示数变化比较显著，表明伏特表分流作用较大，安培表分压作用较小，待测电阻阻值较大，应采用安培表内接电路。若伏特表示数变化比较显著，表明安培表分压作用较大，伏特表分流作用较小，待测电阻阻值较小，应采用安培表外接电路。

（2）欧姆表：欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的。 a．欧姆表的三个基准点。

如图，虚线框内为欧姆表原理图。欧姆表的总电阻

RRR?g?rz?，

待测电阻为Rx，则

I??xR?R?r?RR?Rgxzx??，可以看出，Ix随Rx

按双曲线规律变化，因此欧姆表的刻度不均匀。当Rx= 0

Ix?时，

?Rz?Ig?x?——指针满偏，停在0刻度；当R?1Ix??Ig2R2——指针Rzx?z时，时，Ix?0——指针不动，停在电阻?刻度；当R半偏，停在Rz刻度，因此Rz又叫欧姆表的中值电阻。如图所示。

?b．中值电阻Rz的计算方法：当用R1档时，Rz??Ig，即表盘中心的刻度值，当用

?RnRR?nz。 档时，z?

c．欧姆表的刻度不均匀，在“?”附近，刻度线太密，在“0”附近，刻度线太稀，在“Rz”附近，刻度线疏密道中，所以为了减少读数误差，可以通过换欧姆倍率档，尽可

1R3Rz—z3能使指针停在中值电阻两次附近范围内。由于待测电阻虽未知，但为定值，故

让指针偏转太小变到指在中值电阻两侧附近，就得调至欧姆低倍率档。反之指针偏角由太大

变到指在中值电阻两侧附近，就得调至欧姆高倍率档。

电阻的串联与并联

（1）串联电路及分压作用

a：串联电路的基本特点：电路中各处的电流都相等；电路两端的总电压等于电路各部分电压之和。

b：串联电路重要性质：总电阻等于各串联电阻之和，即R总 = R1 + R2 + ?+ Rn；串联电路中电压与电功率的分配规律：串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻消耗的电功

率跟各个电阻的阻值成正比，即：

UPPR1R1UnRn1R1n1?或?；?或?URPR2R2U2R2P总总总总；

c：给电流表串联一个分压电阻，就可以扩大它的电压量程，从而将电流表改装成一个

伏特表。如果电流表的内阻为Rg，允许通过的最大电流为Ig，用这样的电流表测量的最大

U?IgRg电压只能是IgRg；如果给这个电流表串联一个分压电阻，该电阻可由

R串?Ig或

R?(n?1)Rg串n?计算，其中

UIgRg为电压量程扩大的倍数。

（2）并联电路及分流作用

a：并联电路的基本特点：各并联支路的电压相等，且等于并联支路的总电压；并联电路的总电流等于各支路的电流之和。

b：并联电路的重要性质：并联总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即

111?1R?(????)并RR1R2n；并联电路各支路的电流与电功率的分配规律：并联电路中

通过各个支路电阻的电流、各个支路电阻上消耗的电功率跟各支路电阻的阻值成反比，即，

RRIIP总P总1R2n1R2n?或?；?或?IP2R1In2R1Pn总R总R；

c：给电流表并联一个分流电阻，就可以扩大它的电流量程，从而将电流表改装成一个安培表。如果电流表的内阻是Rg，允许通过的最大电流是Ig。用这样的电流表可以测量的最大电流显然只能是Ig。将电流表改装成安培表，需要给电流表并联一个分流电阻，该电

I1n?IgRg?(I?Ig)R并或R并?RgIgn?1阻可由计算，其中 为电流量程扩大的倍数。

测量电源的电动势和内电阻（实验、探究）

几种测量电源电动势和内阻的方法。 一. 用一只电压表和一只电流表测量

解析：由闭合电路欧姆定律E?U?Ir可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由E?U1?I1r，E?U2?I2r可得：

E?r?I2U1?I1U2I2?I1?1?

U1?U2I2?I1?2?调节滑动变阻器 测两组电压和电流分别代入<1><2>两式，得：

E?I1U2?I2U1U?U1，r?2?R

I1?I2I1?I2说明：此种方法所测E偏小，r偏小。

二. 用一只电流表和一只电阻箱测量

解析：由欧姆定律E?I?R?r?可知，测出两组电阻箱的不同值及其对应的电流，由

E?I1?R1?r?，E?I2?R2?r?可得：

R1?R2?I1I2?IR?IRE?，r?1122I2?I1I2?I1

式中I1、I2是电阻箱分别取R1和R2时电流表读数。 设计实验原理图如图所示。

说明：此种方法使测得的电动势无系统误差，但内阻偏大。 三. 用一只电压表和一只电阻箱测量 根据E?U?Ur，测出两组电阻箱不同值及其对应的电压，即有 RE?U1?U1rUr，E?U2?2 R1R2得：E?U1U2?R2?R1?U1R2?R1U2，r??U1?U2?R1R2

U2R1?U1R2设计实验原理图如图所示。

说明：此种方法测得的电动势和内阻均偏小。

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