物理選修恒定電流知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

簡(jiǎn)單的邏輯電路,第二章 恒定電流,1、電源的作用：提供持續(xù)的電壓 2、形成電流的條件： （1）存在自由電荷 （2）導(dǎo)體兩端存在電壓 3、恒定電流:大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流。,2.1 電源和電流,（2）電流有方向，但它是標(biāo)量。 規(guī)定：導(dǎo)體內(nèi)正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉?（1）定義式:I=q/t,4.電流：,（3）金屬導(dǎo)體中電流的計(jì)算式：I=nqSv,n為單位體積內(nèi)的自由電荷的個(gè)數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為自由電荷的定向移動(dòng)速率。,2.2 電動(dòng)勢(shì),定義式：,W：非靜電力做的功 q ：電荷量,1、定義:非靜電力把正電荷從負(fù)極移到正極 所做的功跟它的電荷量的比值。,2、物理意義：反映電源非靜電力做功本領(lǐng)的大小。 （把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的大?。?一、電阻：,1、定義式：,(取決于導(dǎo)體本身， 與U、I無(wú)關(guān)),2、決定式：,1=106 ,2.3 歐姆定律,二、歐姆定律：,1、公式：,2、適用范圍：金屬、電解液適用，氣體、半導(dǎo)體不適用。,三、導(dǎo)體的伏安特性曲線（ I-U圖象）,圖線斜率表示電阻的倒數(shù),斜率k=tan=,1,2,R1R2,2.4 串聯(lián)電路 和并聯(lián)電路,一、串聯(lián)電路,0 1 2 3,電壓分配：U1:U2:U3 =R1:R2:R3,R串=R1+R2+R3,R2,R1,R3,功率分配：P1:P2:P3 =R1:R2:R3,二、并聯(lián)電路,1 2 3,U1=U2=U3=U,電流分配：I1:I2:I3=1/R1:1/R2:1/R3,I0,1/R并=1/R1+1/R2+1/R3,功率分配：P1:P2:P3 =1/R1:1/R2:1/R3,二、并聯(lián)電路,1 2 3,I0,1/R并=1/R1+1/R2+1/R3,推論： n個(gè)阻值為R的電阻并聯(lián)：,R并=R/n,R1和R2并聯(lián)：,R并=R1R2/R1+R2,一支路電阻增大，R并增大,R并小于任一支路電阻 （R串大于任一支路電阻）,三、電池的串并聯(lián),1、n個(gè)相同電池（E、r）串聯(lián)： En = nE rn = nr 2、n個(gè)相同電池（E、r）并聯(lián)： En = E rn =r/n,電壓表和電流表的改裝 1.小量程電流表G（表頭）,工作原理：通電后，線圈在磁場(chǎng)力的作用 下帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，指針的偏角與通過(guò)指針的電流強(qiáng)度I成正比。,由歐姆定律可知,三個(gè)主要參數(shù)：,內(nèi)阻Rg,滿偏電流 Ig,滿偏電壓Ug,電壓表和電流表的改裝,1.電流表G改裝成電壓表,Ig,R,Ug,Rg,UR,U,串聯(lián)一個(gè)電阻(分壓),原理：,由串聯(lián)電路的特點(diǎn)：,2.電流表G改裝成電流表,原理：,并聯(lián)一個(gè)電阻(分流),由并聯(lián)電路的特點(diǎn):,QI2Rt,電功和電熱： 1）純電阻電路中： WUItI2RtQ P電UI P熱QtI2R 2）非純電阻電路中： WUIt 大于I2RtQ； P電UI 大于P熱QtI2R P電P熱P其它,2.5 焦耳定律,1、電阻定律:,內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比,與它的橫截面積S成反比;導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的材料有關(guān).,表達(dá)式:,2、電阻率：反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量。 單位:,歐米（ ）,2.6 導(dǎo)體的電阻,電阻率與溫度的關(guān)系,金屬：,T,合金：,電阻幾乎不隨溫度變化 錳銅合金、鎳銅合金,標(biāo)準(zhǔn)電阻,電阻溫度計(jì),超導(dǎo)體,一、閉合電路的歐姆定律：,電路的組成： 外電路： 內(nèi)電路： 閉合電路：,在外電路，沿電流方向電勢(shì)降低。 在內(nèi)電路，沿電流方向電勢(shì)升高。,2.7 閉合電路的歐姆定律,一、閉合電路的歐姆定律： 內(nèi)容：閉合電路中的電流強(qiáng)度跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的總電阻成反比。,E= IR+ Ir,= U外+ U內(nèi),1、表達(dá)式：,r,路端電壓,2、變形式：,電源的電動(dòng)勢(shì) 等于內(nèi)外電路 電勢(shì)降落之和,3、適用條件：純電阻電路,二、路端電壓與電流的關(guān)系：,得：U外= E - Ir,U-I圖象：,=- rI+E,由E= U外+ U內(nèi),r,E,0,縱截距：E,橫截距：I短,斜率絕對(duì)值：r,(圖線的陡峭程度),斜率tan =-tan,=-r,關(guān)于電源的功率問(wèn)題 閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化,電源提供電能,外電路消耗的能量,內(nèi)電路消耗的電能,r,三、電源的輸出功率與效率,1、推導(dǎo)：由E= U外+ U內(nèi),r,得：EI= U外I+ U內(nèi)I,即：P總= P外+ P內(nèi),電源提供的電功率EI,電源的輸出功率U外I,電源內(nèi)部的 發(fā)熱功率I2r, P出= P總- P內(nèi),2、電源最大輸出功率（純電阻電路）,0,R,P,若PR1= PR2 ，則r2=R1R2,3、電源的效率：,電源的效率隨外電阻的增大而增大,判斷：電源的輸出功率最大時(shí)，電源的效率最大。,（錯(cuò)，因?yàn)楫?dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大，此時(shí)電源效率只有50）,2.8 多用電表的原理,例：如圖電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5,電流表滿偏電流Ig=10mA,電流表電阻Rg=7.5,A、B為接線柱.,(1)用導(dǎo)線把A、B直接連起來(lái),此時(shí)應(yīng)把可變電阻R1調(diào)為多少才能使電流表恰好達(dá)到滿偏電流？,Rg,例：如圖電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5,電流表滿偏電流Ig=10 mA,電流表電阻Rg=7.5,A、B為接線柱.,(2)調(diào)到滿偏后保持R1的值（142）不變,在A、B間接一個(gè)150的電阻R2,電流表指針指著多少刻度的位置?,I =5mA=Ig/2,R2,Rg,r+Rg+R1=150,中值電阻,r內(nèi)=,R2=150,150,例：如圖電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5,電流表滿偏電流Ig=10 mA,電流表電阻Rg=7.5,A、B為接線柱.,(3)如果把任意電阻R接在A、B間, R與電表讀數(shù)I有什么關(guān)系?（R= ? ),R,每一個(gè)電流值都對(duì)應(yīng)一個(gè)電阻值，將電流刻度換成電阻刻度，即將電流表改裝成歐姆表，就可直接測(cè)電阻了。,I,(4)如果接在A、B間的電阻R取不同數(shù)值,電流表指針?lè)謩e指著多少刻度的位置?（ E=1.5V ）,0,當(dāng)R=r內(nèi)=150:,當(dāng)R=2r內(nèi)=300：,I =Ig/3,當(dāng)R=3r內(nèi)=450：,I =Ig/4,當(dāng)R=4r內(nèi)=600：,I =Ig/5,歐姆表的表盤刻度有何特點(diǎn)？,電阻刻度不均勻，阻值越大，刻度線越密,r內(nèi)=r+Rg+R1,當(dāng)R=0:,I =Ig/2,當(dāng)R=（A、B間斷開(kāi)）：,I =0,A,B,思考與討論:能不能讓它們共用一個(gè)表頭制成一個(gè)多用電表?請(qǐng)完成最簡(jiǎn)單的多用電表的電路圖,1,2,3,問(wèn)：開(kāi)關(guān)S調(diào)到1、2、3、4、5、6個(gè)位置時(shí)電表分別是什么電表?（在識(shí)別電阻檔和電壓檔電路時(shí)，可以把虛線框中的電路當(dāng)成一個(gè)電流表）,2.在測(cè)量電流和電壓時(shí)兩個(gè)位置中哪個(gè)位置量程比較大?,A,B,1,2,3,4,5,6,1、2為電流表 3、4為歐姆表， 5、6為電壓表,電流：1大,電壓：6大,問(wèn)題：若測(cè)一個(gè)阻值為810左右的電阻， 應(yīng)該選擇哪個(gè)歐姆檔位？,8101 ,8.1100,8110,指針指在刻度中央附近，誤差較小。,偏角小,示數(shù)跨度大,不易讀準(zhǔn),示數(shù)過(guò)小,大倍率放大誤差,用歐姆表測(cè)量電阻的使用步驟:,1.機(jī)械調(diào)零：測(cè)量前，應(yīng)先檢查電表指針是否靜止在電流的零刻線處（左端的“0”位置），如不指零，應(yīng)用螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)定位螺絲，使指針指零。,4.測(cè)量、讀數(shù): 接入電阻， 讀數(shù)=示數(shù)倍率,5.若測(cè)其它電阻：重復(fù)步驟2.3.4。,6. 不用時(shí)拔出表筆，選擇開(kāi)關(guān)置于OFF檔或交流電的最高檔。長(zhǎng)期不用取出電池。,2.選檔：選擇開(kāi)關(guān)選擇合適檔位。,3.歐姆調(diào)零：紅（+）黑（-）表筆短接，電表指針指向電阻為零處（右端的“0”位置），如不指零 ，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指零。,1.機(jī)械調(diào)零：,小結(jié)：,1.選檔時(shí)，測(cè)大電阻選擇高檔位，測(cè)小電阻選擇低檔位。 盡可能使指針指到歐姆表盤的中央附近。 若偏角太小，示數(shù)過(guò)大則所選倍率過(guò)低，應(yīng)調(diào)高倍率。 若偏角太大，示數(shù)過(guò)小則所選倍率過(guò)高，應(yīng)調(diào)低倍率。,2.每換一次檔位，要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。,3.使用后，選擇開(kāi)關(guān)置于OFF檔或交流電量程的最高檔。,用多用電表歐姆擋測(cè)電阻,有許多注意事項(xiàng),下列說(shuō)法中哪些是錯(cuò)誤的 （ ） A.測(cè)量前必須調(diào)定位螺絲,待指針指零,而且每測(cè)一次電阻都要重新調(diào)零 B.每次換擋后必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零 C.待測(cè)電阻如果是連接在某電路中，應(yīng)把它先與其他元件斷開(kāi)再進(jìn)行測(cè)量 D.兩個(gè)表筆要與待測(cè)電阻接觸良好才能測(cè)得較準(zhǔn)確，為此,應(yīng)當(dāng)用兩個(gè)手分別將兩個(gè)表筆與電阻兩端緊緊捏在一起 E.使用完畢應(yīng)當(dāng)拔出表筆，并把選擇開(kāi)關(guān)旋到OFF檔或交流電壓最高擋,A D,2.調(diào)整歐姆零點(diǎn)后，用“10”擋測(cè)量一個(gè)電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)表針偏轉(zhuǎn)角度極小，那么正確的判斷和做法是( ) A這個(gè)示數(shù)值很小 B這個(gè)示數(shù)值很大 C為了把電阻值測(cè)得更準(zhǔn)確些，應(yīng)換用“1”擋，重新調(diào)整歐姆零點(diǎn)后測(cè)量 D為了把電阻值測(cè)得更準(zhǔn)確些，應(yīng)換用“100”擋，重新調(diào)整歐姆零點(diǎn)后測(cè)量,BD,3下圖所示是一個(gè)歐姆表的外部構(gòu)造示意圖，其正、負(fù)插孔內(nèi)分別插有紅、黑表筆，則虛線內(nèi)的電路圖應(yīng)是圖中的( ),A,某一電動(dòng)機(jī),當(dāng)電壓U1=10V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載,因此不轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)電流為I1=2A.當(dāng)電壓為U2=36V時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn),這時(shí)電流為I2=1A.求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大?,P機(jī)械=31W,已知如圖,R1=6,R2=3,R3=4,則接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為_(kāi)。,1:2:6,圖為分壓器接法電路圖,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì),變阻器總電阻為r.閉合電鍵S后,負(fù)載電阻R兩端的電壓U隨變阻器本身a、b兩點(diǎn)間的阻值Rx變化的圖線應(yīng)最接近于右圖中的哪條實(shí)線( ) A. B. C. D.,C,已知如圖,電源內(nèi)阻不計(jì).為使電容器的帶電量增大,可采取以下那些方法( ) A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.減小R1,BD,如圖所示,電容器C1=6F,C2=3F,電阻R1=6, R2=3,當(dāng)電鍵K斷開(kāi)時(shí),A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB=?當(dāng)K閉合時(shí),電容器C1的電量改變了多少(設(shè)電壓U=18V)?,C1帶電量減少了3.6105C,UAB=18V,如圖是一種懸球式加速度儀.它可以用來(lái)測(cè)定沿水平軌道做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的列車的加速度.m是一個(gè)金屬球,它系在細(xì)金屬絲的下端,金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn),AB是一根長(zhǎng)為l的電阻絲,其阻值為R.金屬絲與電阻絲接觸良好,摩擦不計(jì).電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線.從O點(diǎn)也引出一根