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静电场一、电场强度 1、 实验定律a 、 库仑定律：［内容］条件：⑴点电荷，⑵真空，⑶点电荷静止或相对静止。
事实上，条件 ⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制， 因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般 带电体，非真空介质可以通过介电常数将 k 进行修正（如果介质分布是均匀和“充分宽广”的，一般认为k ' = k / r ）。
只有条件⑶，它才是静电学的基本前提和出发点（但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的 ）。
b 、 电荷守恒定律c 、叠加原理2、 电场强度a 、 电场强度的定义（使用高斯定理）电场的概念；试探电荷（检验电荷）；定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段；电场线是抽象而直观地描述电场有效工具（电场线的基本属性）。
b 、 不同电场中场强的计算：决定电场强弱的因素有两个，场源 （带电量和带电体的形状）和空间位置。
这可以从不同电场的场强决定式看出一一⑴点电荷：E = k ■Q 2 结合点电荷的场强和叠加原理，我们可以求出任何电场的场强r⑵均匀带电环，垂直环面轴线上的某点 P : E = ——kQr3，其中r 和R 的意义见图。
（r 2 R 2） 2⑶均匀带电球壳内部：E 内=0外部：E 外=k Q 2，其中r 指考察点到球心的距离r如果球壳是有厚度的的（内径R i 、外径R 2），在壳体中（R i V r v R 2）: E =-3中P 为电荷体密度。
这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中 （条件部分）的“剥皮法则”理解〔亍「3 R3）即为图中虚线以内部分的总电量〕。
U= W 参考点即电势为零的点，通常取无穷远或大地为参考点。
和场强一样，电势是属于 q 场本身的物理量。
W 则为电荷的电势能。
2、典型电场的电势a 、点电荷 以无穷远为参考点，U = k —rb 、均匀带电球壳以无穷远为参考点，U 外=k 号,U 内=k —3、 电势的叠加：由于电势的是标量，所以电势的叠加服从代数加法。
高中物理竞赛讲义目录高中物理竞赛讲义 (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况.....................................错误!未定义书签。
二、知识体系....................................................错误!未定义书签。
第一部分力＆物体的平衡 (5)第一讲力的处理 (13)第二讲物体的平衡 (15)第三讲习题课 (16)第四讲摩擦角及其它 (21)第二部分牛顿运动定律 (24)第一讲牛顿三定律 (24)第二讲牛顿定律的应用 (25)第二讲配套例题选讲 (35)第三部分运动学 (35)第一讲基本知识介绍 (35)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (37)第四部分曲线运动万有引力 (40)第一讲基本知识介绍 (40)第二讲重要模型与专题 (42)第五部分动量和能量 (52)第一讲基本知识介绍 (52)第二讲重要模型与专题 (55)第三讲典型例题解析 (70)第六部分振动和波 (70)第一讲基本知识介绍 (70)第二讲重要模型与专题 (75)第三讲典型例题解析 (86)第七部分热学 (86)一、分子动理论 (87)二、热现象和基本热力学定律 (89)三、理想气体 (91)四、相变 (98)五、固体和液体 (102)第八部分静电场 (103)第一讲基本知识介绍 (104)第二讲重要模型与专题 (107)第九部分稳恒电流 (120)第一讲基本知识介绍 (120)第十部分磁场 (134)第一讲基本知识介绍 (134)第二讲典型例题解析 (138)第十一部分电磁感应 (146)第一讲、基本定律 (146)第二讲感生电动势 (150)第三讲自感、互感及其它 (154)第十二部分量子论 (157)第一节黑体辐射 (158)第二节光电效应 (161)第三节波粒二象性 (168)第四节测不准关系 (172)第0部分绪言全国中学生物理竞赛内容提要--理论基础(2013年开始实行)说明：．本次拟修改的部分用楷黑体字表示，新补充的内容将用“※”符号标出，作为复赛题和决赛题增补的内容；※※则表示原属预赛考查内容，在本次修改中建议改成复赛、决赛考查的内容。
最新高中物理竞赛讲义（完整版）目录最新高中物理竞赛讲义（完整版） (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况 (5)二、知识体系 (5)第一部分力＆物体的平衡 (6)第一讲力的处理 (6)第二讲物体的平衡 (8)第三讲习题课 (9)第四讲摩擦角及其它 (13)第二部分牛顿运动定律 (15)第一讲牛顿三定律 (16)第二讲牛顿定律的应用 (16)第二讲配套例题选讲 (24)第三部分运动学 (24)第一讲基本知识介绍 (24)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (26)第四部分曲线运动万有引力 (28)第一讲基本知识介绍 (28)第二讲重要模型与专题 (30)第三讲典型例题解析 (38)第五部分动量和能量 (38)第一讲基本知识介绍 (38)第二讲重要模型与专题 (40)第三讲典型例题解析 (53)第六部分振动和波 (53)第一讲基本知识介绍 (53)第二讲重要模型与专题 (57)第三讲典型例题解析 (66)第七部分热学 (66)一、分子动理论 (66)二、热现象和基本热力学定律 (68)三、理想气体 (70)四、相变 (77)五、固体和液体 (80)第八部分静电场 (81)第一讲基本知识介绍 (81)第二讲重要模型与专题 (84)第九部分稳恒电流 (95)第一讲基本知识介绍 (95)第二讲重要模型和专题 (98)第十部分磁场 (107)第一讲基本知识介绍 (107)第二讲典型例题解析 (111)第十一部分电磁感应 (117)第一讲、基本定律 (117)第二讲感生电动势 (120)第三讲自感、互感及其它 (124)第十二部分量子论 (127)第一节黑体辐射 (127)第二节光电效应 (130)第三节波粒二象性 (136)第四节测不准关系 (139)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际（International Physics Olympiad 简称Ipoh）① 1967年第一届，（波兰）华沙，只有五国参加。
第19讲常见三种电路故障的分析电路故障分析技巧：如上图所示，闭合开关后，根据电表的示数变化来判断电路故障（假设只有一处故障）先判断电流表再判断电压表电流表有示数→电路短路电压表示数为电源电压→L 短路电压表无示数→L 短路电流表无示数→电路断路电压表示数为电源电压→L 断路电压表无示数→L 断路题型一：电流表正常而电压表无示数【例1】如图所示，闭合开关S 后一盏灯亮，另一盏灯不亮，一个电表有示数，另一个电表无示数，若故障中出现在其中一个灯泡两端，则故障可能是（）A．灯泡L1断路B．灯泡L2断路C．灯泡L1短路D．灯泡L2短路1．（2022·山东烟台·统考中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中一个灯泡突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（）A．灯泡L1断路B．灯泡L1短路C．灯泡L2断路D．灯泡L2短路2．（2022·海南·统考中考真题）小明在做电学实验时，连接电路如图所示。
闭合开关，灯L1不发光，L2发光，电流表有示数，电压表无示数。
电路故障可能是（）A．电流表断路B．电压表短路C．灯L1断路D．灯L2短路3．（2022·江苏镇江·统考二模）如图，闭合开关S后发现灯L发光，电流表指针有明显偏转，电压表示数几乎为零，则电路的故障可能是（）A．灯L短路B．灯L断路C．电阻R短路D．电阻R断路4．（2022·安徽合肥·合肥市第四十八中学校考模拟预测）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，灯泡不亮，电流表有示数，电压表没有示数。
则该电路的故障可能是（）A．灯泡L开路B．灯泡L被短路C．电阻R开路D．电阻R被短路5．（2022·安徽亳州·统考二模）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关电路正常工作，一段时间后，发现电路两个电表中有一个示数突然变大，另一个示数突然变小，电阻R1或R2有一处发生故障，其他元件仍保持完好。
【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程（人教版）第十九讲 闭合电路欧姆定律 【基础知识梳理】 1．基本概念、规律2．路端电压与外电阻的关系一般情况 U ＝IR ＝E R ＋r R ＝E 1＋r R ，当R 增大时，U 增大 特殊情况当外电路断路时，I ＝0，U ＝E ；当外电路短路时，I 短＝E r ，U ＝0 3.路端电压跟电流的关系(1)关系式：U ＝E －Ir .(2)用图象表示如图所示，其中纵轴截距为电动势，横轴截距为短路电流，斜率的绝对值为内阻．【模型考点剖析】一、闭合电路的动态分析闭合电路动态问题的分析方法1．程序法(1)分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；(2)由局部电阻变化判断总电阻的变化；(3)由I ＝E R ＋r判断总电流的变化； (4)据U ＝E －Ir 判断路端电压的变化；(5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化．2．结论法——“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小．“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大．二、闭合电路的功率1．电源的总功率P 总＝EI ；电源内电阻消耗的功率P 内＝U 内I ＝I 2r ；电源输出功率P 出＝U 外I .2.对于纯电阻电路，电源的输出功率P 出＝I 2R ＝⎝⎛⎭⎫E R ＋r 2R ＝E 2(R －r )2R ＋4r ，当R ＝r 时，电源的输出功率最大，其最大输出功率为P m ＝E 24r .电源输出功率随外电阻变化曲线如图3所示．图33．电源的效率指电源的输出功率与电源的总功率之比，即η＝P 出P 总×100%＝IU IE ×100%＝U E ×100%. 对于纯电阻电路，电源的效率η＝I 2R I 2(R ＋r )×100%＝R R ＋r ×100%＝11＋r R×100%，所以当R 增大时，效率η提高．当R ＝r (电源有最大输出功率)时，效率仅为50%，效率并不高．三、含电容器电路的分析与计算1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，此支路相当于断路，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压．2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等．3．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电．4．根据公式Q ＝CU 或ΔQ ＝C ΔU ，求电荷量及其变化量．【真题分项演练】1．（2020·北京高考真题）图甲表示某金属丝的电阻R 随摄氏温度t 变化的情况。
家庭电路【基础知识精讲】1.家庭电路(1)家庭电路的组成：供电线路、电能表、闸刀开关(总开关)、保险盒、插座、灯座、开关.(2)家庭电路的电压，家庭电路的供电线路有两根，一根叫零线，另一根叫火线，火线与零线之间有220伏的电压.在正常情况下，零线和地之间没有电压，火线和地之间有220伏的电压.2.保险丝(1)保险丝是由电阻率大而熔点低的铅锑合金制成的.(2)保险丝的作用是当电路中的电流超过规定值时，保险丝能自动熔断，将电路切断，起到保险作用.3.接地的作用为了防止用电器工作时因内部火线失去绝缘性能，致使火线与用电器外壳接通，造成触电事故.4.测电笔(1)测电笔是用来辨别火线和零线的.(2)使用测电笔时应用手接触笔尾的金属体，笔尖接触电线(或与电线连通的导体)；如果氖管发光，表示接触的是火线，否则，就是零线.【重点难点解析】1.保险丝的作用和原理保险丝必须具备的两个条件：①电阻率大，电流通过保险丝时，在长度、横截面积一定的情况下要比导线电阻要大，Q丝=I2R丝t发热多，温度能迅速上升；②熔点低，电流过大温度能上升到熔点及时熔化断开，使电路自动切断.2.三孔插座和三脚插头三孔插座中，除了两个孔分别接火线和零线外，另一个孔是跟大地连接的.有金属外壳的家用电器，有时电器内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能.致使火线与金属外壳接通，使本不带电的外壳带了电，把金属外壳用三脚插头的一个脚和三孔插座上的接地孔相接，使外壳带的电从接地导线上流走，人体接触外壳就没有危险.3.测电笔判断有没有“电”，辨别火线很重要，因为保险丝和开关都要串接在火线上，这里就要用上电工的基本工具测电笔，家庭里也应常备.测电笔如何知道是否有“电”，主要靠氖管，氖管里充有惰性气体——氖气.结构如图所示，两端电极之间只要有少许电压，就会激发氖气发出红光.弹簧是为了保证接触良好，高电阻是为了分去大部分电压，或者使电流很小.使用时，下金属体(有时附带当螺丝刀使用)接触火线或带电体，上金属体与人体接触再接地，构成串联电路，此时电流微弱对人体不会造成伤害.【命题趋势分析】本节考查家庭电路的组成及连接方法，着重考查保险丝的作用及原理，今后试题命题的趋势是考查同学们用相关知识解释、解决实际问题的能力.【难题巧解点拨】例1 一只标有“220V5A”字样的电能表，安装在家庭电路中，若电路中有4盏40瓦的电灯，一台120瓦的电灯，一台120瓦的电冰箱，一台40瓦的电视机.当这些用电器同时工作时，还能不能连入一个功率为1000瓦的电炉?分析与解答：家庭电路在选装电能表时，一般是在供电线路能承受的最大功率的前提下，根据供电线路中所有用电器一起工作时的总功率，选装合适的电能表；因此，一个正常工作的供电电路能否再接入一个大功率的用电器主要看电能表是否被烧坏，可以根据电路中用电器的总功率来判断，也可以根据电路中的最大电流来判断.解法一：当使电路中包括1000瓦的电炉在内所有用电器同时工作时，它们的总功率是P总=40瓦×4+120瓦+40瓦+1000瓦=1320瓦.电能表所能受的正常功率是P总=U额I额=220伏×5安=1100瓦.因为P总＞P额，即电路中用电器的总功率已经超过电能表所能承受的正常功率，因此不能再接入1000瓦的电炉，否则将会造成电能表计数不准甚至会烧坏电能表.解法二：也可以根据用电器的功率算出电路的总电流I总=P总/U=1320瓦/220伏=6安.可见，电路中的总电流已经超过了电能表允许通过的最大电流.综上所述，该题答案是：不能接入电炉.例2如下图所示的甲、乙、丙三个电路，哪个电路的安装是符合要求的?请说明理由.解：甲图的连接方法是错误的.因为开关直接通零线，这样一来，即使开关断开了，灯泡仍然与火线连通，稍不小心，人碰到灯头的任一接线柱，都会造成触电，所以这种接法是危险的.乙图在火线与零线上都装了一根保险丝，表面看来是“双保险”，更加安全.其实不然.因为开关闭合后，如果电路中电流过大，保险丝熔断，一般只会是一根熔断，而此时因电路已被切断，另一根保险丝将是完好的，并没有“双保险”.同时，电路中的电流过大时，究竟哪一根保险丝先熔断，事先无法判断.如果是接地零线上的保险丝先断，那么就将出现与甲图一样的情况，这时，不仅不是“双保险”，而是十分危险了.丙图中火线进开关，零线进灯头，接法是正确的.【课本难题解答】家庭电路中的插座分为_________和_________两种，对于二孔插座，一个孔接_________另一个孔接_________，对于三孔插座，除了两个孔分别接在___________和_______________外，另一个孔与_______________相连接，这样把三脚插头插在三孔插座里，就是把家用电器的用电部分连入电路的同时，也把与_________连起来.解析家用电器中插座有二孔和三孔两种，若是两孔分别接入火线和零线，若是三孔除了下面的二孔分别接火线和零线外，另外上面一孔与大地相连接，即为地线，这样用电器的金属外壳就和大地相连，假如发生意外，用电器内绝缘部分破损，使得金属外壳带电，也可通过地线作为电流通路，从而避免因为人体接触金属外壳而触电.【典型热点考题】例1 所有的家用电器都是_______联接入电路中，电能表要装在家庭电路的______上，外面的供电线路就接在电能表上，这样才能测出用户全部用电器的_________，电能表上标着的电压值是_________，电流是_________.分析：知道家庭电路的组成及各部分的作用，就能较容易的解答此题.解：并联，干路，电能的消耗，额定电压，允许通过的最大电流.例2 (安徽题)某同学按下图安装了家庭电路中的闸刀开关，另一位同学说安装错了，他作出这个判断的依据是( )A.合闸后电路不通B.拉断闸刀后，不能将家庭电路与供电路电线断开C.当电路中的电流过大时，保险丝不能及时切断电路D.更换保险丝时要带电操作，不符合安全用电原则分析：某同学接上图安装闸刀开关的错误在于把闸刀开关倒置了.这样，本来应与电源线相连的静触头放在了下面，而使保险丝直接与电源线相连，于是更换保险丝时要带电操作.闸刀的错误安装并不会造成选项A、B、C所说的后果，故选项D正确.解：选项D正确.例3 一家庭电路如下图所示，开关S闭合后，电灯不亮，但用测电笔测试a点和b点均见氖管发光，电灯不亮的可能的原因是( )A.电厂停电B.供电线路某处火线断路C.灯丝断了D.供电线路某处零线断路分析：测电笔氖管发光，说明笔尖接触的是火线(或与火线连通的导体).现在测电笔测试a点和b点均见氖管发光，表明电厂没有停电，火线没有断开，灯丝也未烧断.而电灯不亮的可能原因是供电路某处零线断路.解：选项D正确.【同步达纲练习】一、选择题1.家庭电路的电压是( )A.220伏B.380伏C.38伏D.36伏2.制成家用保险丝的材料是( )A.电阻率较大而熔点较高的铅锑合金B.电阻率较大而熔点较低的铅锑合金C.电阻率较小而熔点较高的铅锑合金D.电阻率较小而熔点较低的铅锑合金3.安装家庭电路的时候，必须把电灯的开关接在( )A.零线上B.火线与零线之间C.火线与电灯之间D.火线上、零线上都可以4.从市线进户线开始，家庭照明电路组成的顺序依次是( )A.电能表、总开关、电灯、保险盒B.总开关、电能表、保险盒、电灯C.电能表、总开关、保险盒、电灯D.电能表、保险盒、总开关、电灯5.电能表在电路中测量的是( )A.电流B.电压C.电功D.电功率6.能直接判别火线和零线的工具是( )A.电能表B.测电笔C.电压表D.安培表7.家用电能表的盘面上，标有“3000r/kW·h”的字样，当接入一个“220V300W”的电器正常工作时，1分钟内能电能表的转盘转( )A.0.25转B.5转C.15转D.30转8.家庭照明电路的总电阻R和总电流强度的关系是( )A.用电器全使用时，R最小，I最大B.用电器不全使用时，R最小，I最大C.用电器使用最少时，R最小，I最大D.用电器使用一半时，R最小，I最大9.如下图所示的电路中，安装两盏白炽灯和两个插座，其中安装错的元件是( )A.白炽灯L1和开关S1B.插座aC.白炽灯L2和开关S2D.插座b10.安装照明电路的时候要( )A.必须把开关接在火线上，保险盒接在零线上B.必须把开关接在零线上，保险盒接在火线上C.必须把开关和保险盒串联后接在零线上D.必须把开关和保险盒串联后接在火线上11.有一盏接在照明电路上的白炽灯不亮了，用测电笔分别去接触灯头的两个接线柱，氖管都发光，则此灯不亮的原因是( )A.火线断了B.零线断了C.灯丝断了D.开关短路二、填空题1.在家庭电路中，家用电器要_________联接入电路中.2.开关的作用是控制家用电器的_________.3.通常的插座有两个孔，一个孔接_________，一个孔接_________.4.在三孔插座中，除了接火线和零线的两个孔外，另一个孔是跟_________连接的，把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也就把_________与_________连接起来.5.家庭电路的两根导线，一根叫_________线，一根叫_________线，正常情况下，零线与地之间电压是_________伏，火线与地之间电压是_________伏.6.保险丝是由电阻率_________而熔点_________铅锑合金制成的，它的作用是在电流增大到危险程度以前_________，保险丝在电路中，连接方法是_________联在电路中.7.在更换保险丝时，不能用铜丝代替保险丝，其原因是：___________8.一只标着“220V 2.5A”的电能表，可以用在最大功率为_________瓦的家庭电路上.9.用_________可辨别火线和零线，使用时手一定接触笔尾的_________，笔尖接触_________，如果氖管发光表明接触的是_________，如果氖管不发光，表明接触的是_________.10.在插入式保险盒中，保险丝装在_________上，电源线应接在闸刀开关的_________上.11.某电能表允许通过的最大电流是2.5安，这只电能表最多可接入“220V、25W”的电灯_________盏，如果这些灯平均每天使用3小时，则10天消耗的电能为_________千瓦时.【素质优化训练】一、填空1.某家庭电路的组成如下图所示，图上注明A、B、C、D、E、F字母处的元件名称分别为：A是_________，B是_________，C是_________，D是_________，E是_________，F 是_________.2.家庭电路有两根电线，一根叫_________线，另一根叫_________线，它们之间的电压是_________伏，在低压供电的电源处，_________线是接地的，所以在正常情况下，零线和地线之间_________电压(填“有”、“没有”).家用电器_________联在电路中.3.家庭电路中控制电灯的开关跟灯应_________联，而各用电器及插座之间应________联.4.保险丝是用电阻率较_________，熔点较_________的铅锑合金制成的，保险丝_________联在电路中，保险丝越粗，它的熔断电流越_________.5.家庭电路中装有电能表是测量用户在一定时间内消耗多少_________，它要安装在电路的_________路上，电能表上标着电压值和电流值，所标的电压是_________，所标的电流是_________，一只标着“220V、5A”的电能表可以用在最大功率是_________的电路上.6.某同学家里4月1日电能表的计数器上显示为，他家有40瓦灯4盏，30瓦收录机一台，这些电器平均每天使用4小时，那么到5月1日时，电能表计数器上显示的应为.二、设计作图现要求把220伏40瓦的二盏灯泡连入电路，并使它们能正常发光，每盏灯要有一个控制开关，还要有一个总开关和保险盒，请画出安装电路图.【生活实际运用】某会议室安装的电器设备总功率为1540瓦，电路的电压为220伏，根据表1的《常用保险丝规格表》确定这个会议室安装的保险丝的直径为( )表1 常用保险丝规格表直径(毫米) 额定电流(安) 熔断电流(安)0.71 3 60.81 3.75 7.50.98 5 101.02 6 121.25 7.5 151.51 10 20A.1.25毫米B.1.02毫米C.0.98毫米D.0.81毫米【知识验证实验】晚上保险丝突然断了，家里只有较细的保险丝，接上去就被熔断，能不能想别的办法?【知识探究学习】对于测电笔，里面加有一个高阻值的电阻，这是什么原因，若这个电阻丢失了，此测电笔能不能使用?参考答案【同步达纲练习】一、1.A 2.B 3.C 4.C 5.C 6.B 7.C 8.A 9.B 10.C 11.B二、1.并 2.工作与否 3.火线零线 4.大地家用电器的金属外壳大地 5.火零 0 220 6.大低自动熔断切断电路串 7.铜的电阻率小，熔点高 8.1210 9.测电笔金属体导线火线零线 10.火线静触头 11.22 16.5【素质优化训练】一、1.电能表闸刀开关保险盒插座开关电灯2.火零 220 零没有并3.串并4.大低串大5.电能干额定电压允许通过的最大电流 1100W6.二、略【生活实际运用】提示：选择保险丝的原则是：保险丝的额定电流等于或稍大于电路最大的正常工作电流.【知识验证实验】提示：保险丝越粗，溶断电流就越大.保险太细熔断电流大小，要想接上后能正常工作，要么减小电流即关掉一部分用电器，或把二股或三股细的保险并联在一起，扭成一股再接上保盒.【知识探究学习】加上高值电阻(是串在电路上)会使电流很微小(因为此电流是通过人体接地构成通路)电流大了对人体会产生伤害，若丢失了此高值电阻，此测电笔千万不能使用.。
高中物理竞赛培训第十九讲 电路一．知识网络或概要 1、电流强度：tq I =；I=nqvS 2、电阻定义式：IU R =（R 是由导体本身的因素决定，与加在导体两端电压及通过导体的电流强度无关）。
3、电阻定律：SL R ρ= 4、电阻率与温度的关系：)1(0at t +=ρρ （a 为电阻率的温度系数，温度t 变化不大）5、欧姆定律：RU I =（此式只适用于金属导电和均匀分布的电解液导电，对非线性元件（如灯丝、二极管等）和气体导电就不适用了。
6、电功和电热：IUt U It qU W =⋅== 焦耳定律：Rt I Q 2=7、串联电路和并联电路：（1）串联电路：特点： ====321I I I I +++=321U U U U等效总电阻： +++=321R R R R电流分配规律：R U ∞ I R U R U R U==== 332211功率分配规律：R P ∞ 2332211I R P R P R P ==== （2）并联电路：特点： ===321U U U +++=321I I I I等效总电阻： +++=3211111R R R R 电流分配规律：RI 1∞ U R I R I R I ==== 332211功率分配规律：RP 1∞2332211U R P R P R P ==== 8、含源电路的欧姆定律当导体内部有电源时，其电流与电压的关系服从另一规律，称为含源电路欧姆定律。
如图所示，电路中每一点都有稳定的电势，任意两点间都有稳定的电势差。
假定电流方向为从a 到b ，则经过E 1后，电势降低E 1欧姆定律为：baU Ir E IR Ir E U =-+---2211IR Ir Ir E E U U b a +++-=-2121注意：（1）ba U U -就是表示从a 到b 电势降低的值。
（2）电路元件上的电势降的正、负符号规定。
当支路上电源电动势的方向（规定从电源的负极指向电源正极）和走向一致时，电源的电势降为电源电动势的负值（电源内阻视为支路电阻），反之取正值。
9、闭合电路欧姆定律若图中的a 、b 两点用导线相连，则此电路称之为闭电路。
按上述方法得：a a U Ir E IR Ir E U =-+---221102211=-+---Ir E IR Ir E上式说明在电路中的任意一个闭合回路上，电势降的代数和等于零。
符号规定同上，只不过前述两点间的走向要改为闭合回路的绕行方向。
10、电动势电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，用ε表示，其大小定义为非静电力把单位正电荷从电源负极移到正极所做的功，即q W /非=ε，单位为伏（V ）。
在闭合电路中，电源的电动势等于外电压（路端电压）与内电压之和。
11、输出功率电源的输出功率是指通过外电路的电流强度I 与路端电压U 的乘积，即P 出=IU 。
rR r R R r R I P 4/)()(22222+-=+==εε出，当R=r 时，P 出有最大值即rRP m 4422εε==。
电源的效率是电源的输出功率与电源的总功率之比。
%100%100)(22⨯+=⨯+=r R R r R I R I η，因此当R 增大时，η提高，当R=r 时，电源有最大输出功率，但效率仅为50%。
12、电池组把n 个电动势都是ε、内阻都是r 的电池串联起来，所得串联电池组的电动势和内阻分别为ε串=n ε，r 串=nr 。
当用电器的额定电压高于单个电池组的电动势时，可以用串联电池组供电。
但这时全部电流要通过每个电池，所以用电器的额定电流必须小于单个电池允许通过的最大电流。
把n 个电动势都是ε、内阻都是r 的电池并联起来，所得的并联电池组的电动势和内阻分别为：ε并=ε，r 并=r/n 。
当用电器的额定电流比单个电池允许通过的最大电流大时，可以采用并联电池组供电。
但这时用电器的额定电压必须低于单电池的电动势。
若上述两种情况都不满足，可用混联电池组。
13、叠加原理若电路中有多个电源，通过电路中任一支路的电流等于电路中各个电动势单独存在时在该支路上产生的电流之代数和。
这与力学中常用的“力的独立作用原理”极为相似。
应用时要注意，当单独考虑某一电源的作用时，将其他电压源的电动势用内电阻代替，若电源为理想电压源（即内阻等于零），则将电源短路；同时，若电源为电流源，则将电流源开路用内阻代替，若为理想电流源（其内阻无限大），将电流源开路即可。
14、惠斯通电桥用欧姆表测电阻，虽然很方便，但不够准确；而用伏安法测电阻，电表引起的系统误差又难以消除。
在实验室里比较准确地测量电阻，常用惠斯通电桥。
如图所示是惠斯通电桥的原理图。
R 1、R 2、R 3、R x 四个电阻是电桥的四个臂，其中R x 是待测电阻，G 是灵敏电流计。
测量时，调节R 3使电流计G 中的电流为零时，A ，B 两点等势，电桥平衡，易得如下关系式：R 1R x =R 2R 3惠斯通电桥的精确决定于已知电阻的准确度和电流计G 的灵敏度。
采用惠斯通电桥法测电阻，既避免了电流表分流、电压表分压的影响，又能消除电源电动势和内阻变化对测量的影响。
惠斯通电桥有多种形式，中学实验室里常用的是滑线式电桥，如图所示。
CD 为1m 长的均匀电阻线，B 是滑动触头，可沿CD 移动。
当电桥平衡时，可得：RL L R x 12=15、补偿电路补偿电路是一种比较精确地测量电压、电动势、电阻、电流的仪器，用于测电动势、电压时叫电势差计。
如图是用补偿法测量电动势的原理电路图，其中εx是被测电源，εs是标准电池，ε是工作电源。
AC 是一段均匀电阻丝，G 是灵敏电流计。
先将开关K 掷于1方，调节触头B 使电流计电流为零。
这时D 与B 点等电位，故ABAB x IR U ==ε（I 是流过AB 的电流）再将开关掷于2方，因一般εS ≠εx ，调节滑动触头至另一点B ′以重新达到平衡。
同理有ABAB x R I U '==ε因两种情况下G 都无电流，故I=I ′，则有：B A AB B A AB s xL L R R ''==εε其中L AB 及L AB ′分别为AB 及AB ′段的长度。
测出L AB 和L AB ′，利用εS 的已知值便可由上式求得εx 。
用电势差计测量电动势的最大优点是它不影响被测电路的工作情况。
因此在精确测量中经常用到。
二、重点难点解析 1．各种功率的区别(1) 与电源相关的几种功率①电源的功率：P = IE ；②电源内部消耗的功率：P 内 = I 2r③电源的输出功率：P 出 = IU 端 ；④三种功率间的关系：P = P 内 + P 出 ⑤电源的最大输出功率：当R= r 时，电源有最大输出功率rE R E P 4422max ==(2) 实际功率和额定功率用电器在额定电压下的功率叫做额定功率：P 额 = I 额U 额 用电器在实际电压下的功率叫做实际功率：P 实 = I 实U 实实际功率并不一定等于额定功率．“用电器在额定电压下”是实际功率与额定功率相等的情况．用电器在不使用时，实际功率是0，而额定功率仍然是它的额定值．(3) 电功率和热功率①电功率：P 电 = IU ；②热功率：P 热 = I 2R ③在纯电阻电路中，电功率和热功率相等：RU R I IU P P 22====热电④在非纯电阻电路中，电功率和热功率不相等：P 电≠P 热 (4) 输电线路上的损耗功率和输电功率①输电功率：P 输 = IU 输 ；②热功率：P 线 = I 2R 2．动态电路的分析方法对于电路的动态变化问题，按局部→全局→局部的逻辑思维进行分析推理．一般步骤：①确定电路的外电阻，外电阻R 外总如何变化； ②根据闭合电路欧姆定律rR E I +=外总总，确定电路的总电流如何变化；③由r I U 内内=，确定电源的内电压如何变化；④由内外U E U-=，确定电源的外电压（路端电压）如何变化；⑤由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化； ⑥确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化． 3．电路的简化和识别(1) 电路化简原则①无电流的支路化简时可去除；②等电势的各点化简时可合并；③理想导线可任意长短、变形；④理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路； ⑤电压稳定时电容器可认为断路． (2) 常用等效化简方法①电流分支法：a ．先将各结点用字母标上；b ．判定各支路元件的电流方向（若电路原无电流，可假设在总电路两端加上电压后判断）；c ．按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出；d ．将画出的等效图加工整理．②等势点排列法：a ．将各结点用字母标上；b ．判定各结点电势的高低（若原电路未加电压，可先假设加上电压）；c ．将各结点电势高低自左到右排列，再将各结点之间支路画出；d ．将画出的等效图加工整理．一般可将以上两种方法结合使用，效果更好． 4．含容电路的分析（1）解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定中间变化过程． （2）只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路．（3）电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻电压．6．电路的故障分析电路出现的故障有两个原因：（1）短路；（2）断路（包括接线断路或者接触不良、电器损坏等情况）．一般检测故障用电压表．①如果电压表示数为0，说明电压表上无电流通过，则可能电压表所在支路有断路，或并联路段内有短路．②如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路，或并联路段内无短路． 1、有如图所示的电阻网络，求A 、B 之间的电阻R AB分析：要求A 、B 之间的电阻R AB 按照电流分布法的思想，只要设上电流以后，求得A 、B间的电压即可。
2、有n 个接线柱，任意两个接线柱之间都接有一个电阻R 求AB 两个接线柱之间的电阻。
3、如图所示的电路是一个单边的线型无限网络，每个电阻的阻值都是R ，求A 、B 之间的等效电阻R AB .4、如图所示是一个无穷方格电阻丝网络的一部分，其中每一小段电阻丝的阻值都是R 求相邻的两个结点A 、B 之间的等效电阻。
分析：假设电流I 从A 点流入，向四面八方流到 无穷远处，根据对称性，有I/4电流由A 点流到CAB DA∙A B ∙B 点。
假设电流I 经过无限长时间稳定后再由四面八方汇集到 B 点后流出，根据对称性，同样有I/4电流经A 点流到B 点。
5、如图所示，R 1、R 2、R 3为定值电阻，但阻值未知，R x 为电阻箱.当R x 为Ω=101x R 时，通过它的电流Ω==18;121x x x R R A I为当时，通过它的电流.6.02A I x =则当AI x 1.03=时，求电阻.3x R6、下图为用补偿原理测电池电动势Ex 的电路图，Es 标准电池的电动势，且已知，内阻r 未知，R 1、 R 2为两只标准电阻箱，当K1、K2合上时，调节电阻箱2为一定阻值R 2’， 调节电阻箱1为一定阻值R 1’ 时，检流计G 指零。
