中學(xué)(初中和高中)物理中關(guān)于電流_電壓_電阻_并聯(lián)_串聯(lián)的所有概念_定理_定律和規(guī)律

1、恒定電流 1.電流強(qiáng)度I=q/t I:電流強(qiáng)度(A） q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C） t:時(shí)間(S） 2.部分電路歐姆定律I=U/R I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A) U:導(dǎo)體兩端電壓(V) R:導(dǎo)體阻值() 3.電阻 電阻定律R=L/S :電阻率(m) L:導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m) S:導(dǎo)體橫截面積(m2) 4.閉合電路歐姆定律I=/( r + R) = Ir + IR =U內(nèi)+U外 I:電路中的總電流(A) :電源電動(dòng)勢(shì)(V) R:外電路電阻() r:電源內(nèi)阻() 5.電功與電功率 W=UIt P=UI W:電功(J) U:電壓(V) I:電流(A) t:時(shí)間(S) P:電功率(W) 6.焦耳定律

2、Q=I2Rt Q:電熱(J) I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A) R:導(dǎo)體的電阻值() t:通電時(shí)間(S) 7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率 P總=I P出=IU =P出/P總 I:電路總電流(A) :電源電動(dòng)勢(shì)(V) U:端電壓(V) ：電源效率9.電路的串/并聯(lián) 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比) 電阻關(guān)系 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+ 電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U

3、3= 功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+ 10.歐姆表測(cè)電阻 (1)電路組成 (2)測(cè)量原理 兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏得 Ig=/(r+Rg+Ro) 接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為 Ix=/(r+Rg+Ro+Rx)=/(R中+Rx) 由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小 (3)使用方法:選擇量程、短接調(diào)零、測(cè)量讀數(shù)、 注意檔位(倍率)。 (4)注意:測(cè)量電阻要與原電路脫開(kāi),選擇量程使指針在中央附近,每次換檔要重新短接調(diào)零。 11.伏安法測(cè)電阻 電流表內(nèi)接法： 電流表外接法： 電壓表示數(shù)：U=UR+UA 電流表示數(shù)：I=IR+IV R的測(cè)量值=U/

4、I=(UA+UR)/IR=RA+RR R的測(cè)量值=U/I=UR/(IR+IV)= RVR/(RV+R)RA 或R(RARV)1/2 選用電路條件RRV 或R(RARV)1/212.變阻器在電路中的限流接法與分壓接法 電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡(jiǎn)單,功耗小 電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大 便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件RpRo 便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件RpRo或RpRo 注:(1)單位換算：1A=103mA=106A ； 1KV=103V=106mA ； 1M=103K=106 (2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大。(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個(gè)分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個(gè)

5、分電阻。(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時(shí),外電路電阻增大時(shí),總電流減小,路端電壓增大。(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時(shí),電源輸出功率最大,此時(shí)的輸出功率為2/(2r)。(6)同種電池的串聯(lián)與并聯(lián)要求掌握。 十二、磁場(chǎng) 1.磁感強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量。 單位:(T), 1T=1N/A?m 2.磁通量=BS :磁通量(Wb) B:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度(T) S:正對(duì)面積(m2) 3.安培力F=BIL (LB) B:磁感強(qiáng)度(T) F:安培力(F) I:電流強(qiáng)度(A) L:導(dǎo)線長(zhǎng)度(m) 4.洛侖茲力f=qVB (VB) f:洛侖茲力(N) q:帶電粒子電量(C) V:帶電粒子速度(m/S

6、) 5.在重力忽略不計(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種) 帶電粒子沿平行磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng)V=Vo (2)帶電粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng),規(guī)律如下:(a) F心= f洛 mV2/R=m2R=m(2/T)2R= qVB R=mV/qB T=2m/qB (b)運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無(wú)關(guān),洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下)。(c)解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑。 注：(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定，只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負(fù)。(2)常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線分布要掌握(見(jiàn)圖及教材B68、B69、

7、B70)。 十三、電磁感應(yīng) 1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式 公式中的物理量和單位 1)=n/t（普適公式） ：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V) n：感應(yīng)線圈匝數(shù) 2)=BLV (切割磁感線運(yùn)動(dòng)) /t:磁通量的變化率 S：面積 3)m=nBS （發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)） m:電動(dòng)勢(shì)峰值 L:有效長(zhǎng)度(m) 4)=BL2/2 （導(dǎo)體一端固定以旋轉(zhuǎn)切割） :角速度(rad/S) V:速度(m/S) 2.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定(電源內(nèi)部的電流方向：由負(fù)極流向正極)。 3.自感電動(dòng)勢(shì)自=n/t=LI/t L:自感系數(shù)(H),(線圈L有鐵芯比無(wú)鐵芯時(shí)要大) I:變化電流 ?t:所用時(shí)間 I/t:自感電流

8、變化率(變化的快慢) 注：(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律應(yīng)用要點(diǎn)見(jiàn)教材C254。(2)自感電流總是阻礙引起自感電動(dòng)勢(shì)的電流的變化(3)單位換算1H=103mH=106H。 十四、交變電流（正弦式交變電流） 1.電壓瞬時(shí)值e=msint 電流瞬時(shí)值 ?=Imsint (=2f) 2.電動(dòng)勢(shì)峰值m=nBS 電流峰值(純電阻電路中)Im=m/R總 3.正(余)弦式交變電流有效值 =m/(2)1/2 U=Um/(2)1/2 I=Im/(2)1/2 4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系U1/U2=n1/n2 I1/I2=n2/n2 P入=P出 5.公式1、2、3、4中

9、物理量及單位 :角頻率(rad/S) t:時(shí)間(S) n:線圈匝數(shù) B:磁感強(qiáng)度(T) S:線圈的面積(m2) U:(輸出)電壓(V) I:電流強(qiáng)度(A) P:功率(W) 注:(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相同即: 電=線 f電=f線 (2)發(fā)電機(jī)中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,過(guò)中性面電流方向就改變(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒(méi)有特別說(shuō)明的交流數(shù)值都指有效值。(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時(shí),輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定，輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時(shí)輸入功率也增大，即P出決定P入 。(5)在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P=(P/U)2R P:輸電線上損失的功率 P:輸送電能的總功率 U:輸送電壓 R:輸電線電阻。(6)正弦交流電圖象B111 十五、電磁振蕩和電磁波 1.LC振蕩電路T=2(LC)1/2 f=1/T f:頻率(Hz) T:周期