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第二章第5課《恒定電流（二）》（選修3-1）
基礎知識梳理
一、電源的電動勢
1.電源
（1）定義：電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電能的裝置。
（2）作用：使導體（或電路）兩端保持一定的電壓。
2.電動勢
（1）定義：非靜電力把正電荷從負極移送到正極所做的功跟被移送的電量的比值。
（2）公式：E=W/q
(3）物理意義：反映電源把其他形式的能轉化為電能的本領的大小，在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內部從負極移送到正極所做的功。
（4）方向：電動勢是標量，規(guī)定其方向為電源內部電流方向，即由電源負極指向正極方向。
二、歐姆定律
1.閉合電路的組成
（1）閃電路：電源內部的電路，內電阻所降落的電壓稱為內電壓。
（2）外電路：電源外部的電路，其兩端電壓稱為外電壓或路端電壓。
2.內外電壓的關系：E=U外+U內
3.閉合電路的歐姆定律
（1）內容：閉合電路里的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。
（2）公式：I=E/R+r（只適用于純電阻電路）；
常用表達式E=U外+U內（適用于任何電路）
三、路端電壓與外電阻、電流的的關系
1.路段電壓與外電阻的關系
（1）根據(jù)U=IR=E/R+r.R=E/I+r/R可知，當R增大時U增大，R減小時U減小。
（2）外電路斷開時，R為無限大，I變?yōu)镺,路端電壓U=E
（3）外電路短路時，R=0，U=0，I=E/r（短路電流）
2.路端電壓跟電流的關系

 路端電壓跟電流的關系是U=E-Ir，用圖像表示如圖所示，此圖象的物理意義是:
（1）圖線與縱軸的交點對應的電壓等于電源的電動勢。
（2）圖線斜率大小代表電源的內阻，路端電壓U隨電流I變化的本質原因是由于電源內阻的存在。
（3）圖中U與U'分別表示電流為I1時的外電壓和內電壓，從圖像可以看出，I增大時，外電壓U減小，內電壓U‘增大，但二者之和保持不變。
（4）圖中Im代表短路電流，Im=E/r
（5）圖線上每一點坐標的C乘積IU為電源的輸出功率。
（6）圖線上任一點對應的U、I比值為此時外電路電阻。
四、電源的相關功率和電源的效率
1.正確區(qū)分相關電功率的含義

2.電源的輸出功率
P出=I2R=E2/（r+R）2.R=E2/（R-r）2/R+4r（輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖。

（1）當R=r時，P出最大=E2/4r=E2/4R2
（2）當P出＜P出最大時，每個輸出功率值對應兩個可能的外電阻R1和R2，且r=√R1.R2（請同學們自己證明這一結論）
（3）R＜r時，P出隨R的增大而增大；R＞r時，P出隨R增大而減小。
η=I2R/I2（R+r）=R/R+r=I/I+r/R , η隨著R的增大而增大

五、閉合電路的動態(tài)分析
1.程序法：閉合電路中，由于局部電阻變化（或開關的通斷），引起各部分電壓、電流（或燈泡明暗）發(fā)生變化，分析此類問題的基本步驟是：
（1）由局部電阻變化判斷總電阻的變化
（2）由I=E/R+r判斷總電流的變化；
（3）據(jù)U=E-Ir判斷路段電壓的變化
（4）由歐姆定律及串并聯(lián)電路特點判斷各部分電流、電壓變化。
六、含容電路的分析和計算
電容器是一個儲存電能的元件，在直流電路中，當電容器充、放電時，電路有充電、放電電流，一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當于一個阻值無限大（只考慮電容器是理想不漏電的情況）的元件，在電容器處電路可看作是斷路，簡化電路時可去掉它，簡化后若要求電容器所帶電荷量時，可在相應的位置補上，分析和計算含有電容器的直流電路時，關鍵是準確地判斷和求出電容器兩端的電壓，具體做法是：
1.確定電容器和哪個電阻并聯(lián)，該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓。
2.當電容器和某一電阻串聯(lián)后，接在某一電路兩端時，此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓
七、電路故障問題的分析方法
1.故障特點
（1）短路的特點：電路中某一部分發(fā)生斷路表現(xiàn)為電源電壓不為零，而電流強度為零。
（2）短路的特點：電路中某一部分發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路而該電路兩端電壓為零。
2.故障的分析方法
（1）斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉，則該段電路中有斷路。
（2）短路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時，再逐段與電路并聯(lián)；若電壓表示數(shù)為零，則該電路被短路。