第二章恒定電流知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、第二章恒定電流知識(shí)點(diǎn)總結(jié)一、電流1、電流形成的條件：電荷的定向移動(dòng)。規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉?、電流強(qiáng)度I定義式： 單位：安培（A）微觀表達(dá)式： 其中：n為自由電荷的體密度；q為自由電荷的電量；S為導(dǎo)體的橫截面積；v為自由電荷定向移動(dòng)的速度。二、電源1、電源的作用：電源相當(dāng)于搬運(yùn)工，把負(fù)電荷從電源正極搬到電源負(fù)極，使正極積累正電荷，負(fù)極積累負(fù)電荷；電源使導(dǎo)體兩端存在一定的電勢(shì)差（電壓）；電源使電路中有持續(xù)電流。2、電動(dòng)勢(shì)E物理意義：電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。定義式： 單位：伏特（V），其大小是由電源本身決定的。電動(dòng)勢(shì)E與電勢(shì)差U的區(qū)別：電動(dòng)勢(shì)，非靜電力

2、做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；電勢(shì)差，電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。做多少功，就轉(zhuǎn)化了多少能量。三、歐姆定律1、電阻R物理意義：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。定義式： 單位：歐姆（），其大小是由導(dǎo)體本身決定的。決定式：，其中為電阻率，反映材料的導(dǎo)電性能的物理量。金屬導(dǎo)體的電阻率隨著溫度的升高而增大；合金的電阻率隨著溫度的變化而變化不明顯；半導(dǎo)體的電阻率隨著溫度的升高而減小。2、歐姆定律 注意：這是一個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，I、U、R三者之間并無(wú)決定關(guān)系。3、伏安特性曲線I-U圖像：圖像越靠近U軸，導(dǎo)體的電阻越大。線性元件：I-U圖像是過(guò)原點(diǎn)O的直線。如R1，R2等，并且R1<R2。非線性元件：I-U

3、圖像不是過(guò)原點(diǎn)O的直線。如A、B等四、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)電路的總功率P=P1+P2+P31、串聯(lián)電路定義：用電器首尾相連的電路。串聯(lián)電路的特點(diǎn)；2、并聯(lián)電路電路的總功率P=P1+P2+P3定義：用電器并排相連的電路。并聯(lián)電路的特點(diǎn)；五、焦耳定律1、電功W與電功率P電功，單位：焦耳（J）；電功率，單位：瓦特（W）2、電熱Q電熱，單位：焦耳（J）；熱功率，單位：瓦特（W）其中：以上四式適用于任何電路，r為用電器的內(nèi)阻。3、純電阻電路與非純電阻電路純電阻電路：消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，即W=Q；部分電路歐姆定律可以使用。非純電阻電路：消耗的電能轉(zhuǎn)化為電熱和其他形式的能量，即W=QQ其他；部分電路歐姆定

4、律不能使用。由能量守恒可得，P其他=PPQ 。六、閉合電路歐姆定律如圖所示，1、流過(guò)電源的電流，此公式僅適用于純電阻電路。2、電源電動(dòng)勢(shì)E=U外U內(nèi)，此公式適用于任何電路。注意：U外=IR，只適用于外電路是純電阻電路，U外又稱作路端電壓U；U內(nèi)=Ir，適用于任何電路。因此，閉合電路歐姆定律的另一種表達(dá)形式為3、路端電壓U與回路電流I的關(guān)系表達(dá)式： 回路電流I越大，路端電壓U就越小。其中U-I圖像的截距代表電源的電動(dòng)勢(shì)E；U-I圖像的斜率代表電源的內(nèi)阻；如果U軸坐標(biāo)是從0開始的，U-I圖像與I軸的交點(diǎn)代表短路電流。4、路端電壓U與外電路電阻R的關(guān)系對(duì)于純電阻電路，路端電壓，U-R圖像如下圖所示：

5、5、功率與效率1）電源電源的總功率P總=EI電源的輸出功率P出=UI電源的內(nèi)熱功率PQ=I2r電源的效率；由能量守恒可得，P總=P出PQ 。對(duì)于純電阻電路， 。電源的效率隨著外電阻的增大而增大。2）電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗電能的功率P=UI電動(dòng)機(jī)的熱功率PQ=I2r電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P機(jī)=PPQ電動(dòng)機(jī)的效率注意：電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路，部分電路歐姆定律不能使用，即IU/r。由能量守恒可得，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率P機(jī)=PPQ 。電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可視為純電阻電路，部分電路歐姆定律可以使用，即I=U/r 。6、電源的輸出功率P出與回路電流I的關(guān)系電源的輸出功率，此公式適用于任何電路。P出-

6、I圖像如下圖所示：當(dāng)I=E/2r時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm=E2/4r 。此時(shí)電源的效率為7、電源的輸出功率P出與外電阻R的關(guān)系對(duì)于純電阻電路，電源的輸出功率為當(dāng)R=r時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm=E2/4r 。此時(shí)電源的效率為七、電路分析1）動(dòng)態(tài)電路分析外電阻R的變化，回路電流I的變化，路端電壓U的變化各部分電流與電壓的變化。2）含容電路分析分析含容電路的關(guān)鍵：與電容器C串聯(lián)的電阻R可以看做導(dǎo)線；電容器C的電壓UC等于與之并聯(lián)的電阻R的電壓U。3）故障電路分析斷路：電壓不為0，電流為0，即電路不導(dǎo)通。短路：電壓為0，電流不為0，即電路是導(dǎo)通的。八、多用電表1、電流表的改裝1）電流表的內(nèi)部結(jié)

7、構(gòu)2）當(dāng)電流表的量程擴(kuò)大n倍時(shí)，并聯(lián)的分流電阻 。此時(shí)，電流表的內(nèi)阻為 。2、電壓表的改裝1）電壓表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2）當(dāng)電壓表的量程擴(kuò)大n倍時(shí)，串聯(lián)的分壓電阻 。此時(shí)，電壓表的內(nèi)阻為 。3、歐姆表的改裝1）歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)紅表筆黑表筆2）歐姆調(diào)零之后，歐姆表的內(nèi)阻為，由閉合電路歐姆定律可得， 。接上待測(cè)電阻Rx之后，由閉合電路歐姆定律可得， 。紅表筆接在電源的負(fù)極；黑表筆接在電源的正極。3）測(cè)量電阻的主要步驟機(jī)械調(diào)零；選倍率（使指針盡量指在表盤的中央位置）；歐姆調(diào)零；讀數(shù)示數(shù)×倍率。注意：每次換倍率之后，必須重新歐姆調(diào)零。4、多用電表的使用1）紅表筆插入多用電表的正插孔；黑表筆插入多用電

8、表的負(fù)插孔。2）電流總是從紅表筆流入，從黑表筆流出。3）當(dāng)測(cè)量電流、電壓時(shí)，紅表筆的電勢(shì)高于黑表筆的電勢(shì)；當(dāng)測(cè)量電阻時(shí)，黑表筆的電勢(shì)高于紅表筆的電勢(shì)。4）使用歐姆表時(shí)，被測(cè)電阻必須孤立出來(lái)。5）讀數(shù)精度（每一小格代表的數(shù)值）×格數(shù)n 。6）二極管二極管的特性：二極管具有單向?qū)ㄐ浴Ｕ驅(qū)〞r(shí)，二極管的電阻比較??；反向?qū)〞r(shí)，二極管的電阻非常大。九、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、指導(dǎo)原則安全可行、測(cè)量準(zhǔn)確、便于操作。2、電路設(shè)計(jì)1）控制電路的設(shè)計(jì)限流式調(diào)壓范圍：E分壓式 調(diào)壓范圍：0E選擇原則（1）待測(cè)電阻Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻R，須用分壓式接法；（2）要求待測(cè)電阻Rx上電壓或者電流變化范圍較大，

9、且從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式接法；（3）待測(cè)電阻Rx小于滑動(dòng)變阻器的總電阻R或相差不多，且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起時(shí)，可采用限流式接法；（4）兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因?yàn)橄蘖魇浇臃偰芎妮^小。（5）一般情況下，當(dāng)R10Rx時(shí)，選用限流式接法；當(dāng)R10Rx時(shí)，選用分壓式接法。2）測(cè)量電路的設(shè)計(jì)電流表外接法誤差分析：由于電壓表的分流導(dǎo)致電流的測(cè)量值偏大，由可知，R測(cè)R真。Rx越小，電壓表分流越小，誤差越小，即，因此外接法適合測(cè)量小電阻。電流表內(nèi)接法誤差分析：由于電流表的分壓導(dǎo)致電壓的測(cè)量值偏大，由可知，R測(cè)R真。Rx越大，電流表的分壓越小，誤差越小，即，因此內(nèi)接法適合

10、測(cè)量大電阻。選擇原則當(dāng)時(shí)，即，選用電流表外接法；當(dāng)時(shí)，即，選用電流表內(nèi)接法。3、描繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)電路圖：注意：（1）電壓的變化范圍較大，且從零開始連續(xù)變化，選擇分壓式控制電路；（2）小燈泡的電阻一般較小，選擇電流表外接法測(cè)量電路。（3）連接實(shí)物時(shí)，滑片應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的最左端。4、測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路歐姆定律（伏安法），實(shí)驗(yàn)電路圖：注意：由E=U1+I1r，E=U2+I2r可得，所以。故電流變化量相同時(shí)，電源內(nèi)阻大的路端電壓的變化量較大。電池的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電壓表的內(nèi)阻，故此實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)該選擇外接法。實(shí)驗(yàn)誤差分析：外接法誤差分析根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，電壓表的示數(shù)；電流表的示數(shù)。所以，I測(cè)總是小