恒定電流一輪復(fù)習(xí)

1、第二章：直流電流知識點(diǎn)知識網(wǎng)絡(luò)：第一節(jié) 歐姆定律一、關(guān)于電流的基本知識：1.電流的分類：（1）直流電：方向不變的電流（2）恒定電流：大小和方向均保持不變的電流。（3）交流電：大小和方向均隨時間周期性變化的電流。2、電流的形成：電荷的定向移動形成電流。3.產(chǎn)生持續(xù)電流的條件：（1）內(nèi)因：存在自由電荷。 金屬導(dǎo)體的自由電荷：自由電子。（金屬的外層電子） 酸堿鹽的水溶液： 正負(fù)離子。（2）外因：導(dǎo)體兩端存在電勢差。4.電流方向的規(guī)定：人們將正電荷的定向運(yùn)動方向規(guī)定為電流的方向。在閉合電路中，外電路電流方向由正負(fù)，內(nèi)電路電流方向由負(fù)正5.電流強(qiáng)度I：（簡稱電流I）（1）定義：過導(dǎo)體橫截面的電量Q與通過

2、這些電量所用的時間t的比值。即 （2）物理意義：表示電流的強(qiáng)弱的物理量。（3）單位：國際制單位：安培 常用單位：毫安、微安 1A=103mA=106A（4）電流的微觀表達(dá)式： I=nqSv ( S為導(dǎo)體的橫截面積，n為單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，q為每個自由電荷的電量，v為在電場力的作用下自由電荷定向移動的速率。)【例3】如圖所示的電解槽中，如果在4s內(nèi)各有8c的正、負(fù)電荷通過面積為0.8的橫截面AB，那么 在圖中標(biāo)出正、負(fù)離子定向移動的方向； 電解槽中的電流方向如何？ 4s內(nèi)通過橫截面AB的電量為多少？電解槽中的電流為多大二、部分電路歐姆定律：（德國，歐姆）1、內(nèi)容

3、：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電流成反比。2、公式： 3、適用條件：金屬導(dǎo)體，電解質(zhì)溶液，(不適用于氣體導(dǎo)電和某些半導(dǎo)體器件)三導(dǎo)體的伏安特性曲線：1.用縱軸表示電流I 、用橫軸表示電壓U ，畫出的IU圖線叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。2. 線性元件：伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件叫線性元件。（金屬導(dǎo)體在溫度不變時，以及電解質(zhì)溶液的伏安特性曲線是直線。）非線性元件：伏安特性曲線不是直線的電學(xué)元件叫非線性元件。 （日光燈管中的氣體、半導(dǎo)體元件晶體管等的伏安特性曲線不是直線。）第二節(jié) 電阻定律電阻率一、電阻：1、定義：加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度的比值。2、定義式： (比值定義)

4、3、單位：國際制單位：歐姆，簡稱歐（。）常用單位：千歐（k）和兆歐（M）：1 k=103 1 M=106 1的物理意義是：如果在某段導(dǎo)體的兩端加上1 V的電壓，通過導(dǎo)體的電流是1 A，這段導(dǎo)體的電阻就是1 。所以1 =1 V/A。4、物理意義：反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用。二、電阻定律：1、內(nèi)容：溫度一定時，導(dǎo)體的電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比。這就是電阻定律。2、公式：R=(決定式) R=為決定式，表明導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的因素（、L、S）決定，與其他因素?zé)o關(guān)。比例常數(shù)跟導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。3、電阻率：電阻率是反映材料導(dǎo)電性能的物

5、理量，由材料決定，但受溫度的影響單位是:·m金屬的電阻率：隨著溫度的升高而增大。 錳銅合金和鎳銅合金的電阻率隨溫度變化極小。常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻 有些半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小4.如圖所示，現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成兩種形式，則兩種接法的電阻值之比為_.5.如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab10 cm，bc5 cm，當(dāng)將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為1 A；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為A4 A B2 AC A D A第三節(jié) 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)及其應(yīng)用一、串聯(lián)電路電路中各處電流相同I=I1=I2=I3=串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端電壓之和。U=U1+U2+U

6、3串聯(lián)電路的總電阻等于各個導(dǎo)體的電阻之和，即R=R1R2Rn串聯(lián)電路中各個電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比(串聯(lián)電阻具有分壓作用制電壓表)，即串聯(lián)電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即二、并聯(lián)電路并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相同U=U1=U2=U3并聯(lián)電路總電路的電流等于各支路的電流之和I=I1I2I3= 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個導(dǎo)體的電阻的倒數(shù)之和。n個相同的電阻R并聯(lián)=；特別注意：總電阻比任一支路電阻小 在并聯(lián)電路中 增加支路條數(shù)，總電阻變小支路數(shù)一定，增加任一支路電阻，總電阻增大并聯(lián)電路的兩個支路的電阻的總和一定，當(dāng)兩只路的電阻相等時，并聯(lián)阻值最大。并聯(lián)電路中通過各個電阻的電流跟它

7、的阻值成反比(并聯(lián)電阻具有分流作用改裝電流表)IR=I1R1=I2R2=I3R3=U并聯(lián)電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成反比PR=P1R1=P2R2=P3R3=U2四電表的改裝1、電壓表的改裝當(dāng)加在表頭兩端的電壓大于滿偏電壓時，通過表頭的電流就大于滿偏電流，可能將表頭燒壞。利用串聯(lián)電阻的分壓作用，給表頭G串聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮鑂，將表頭改裝成一個量程較大的電壓表V，用改裝后的電壓表V就可以測量較大的電壓。需串聯(lián)的分壓電阻：R=改裝后電壓表內(nèi)阻2、電流表的改裝用表頭G雖然能夠用來測量電流，但是由于表頭的滿偏電流Ig很小，因此，表頭能夠測量的最大電流也很小，所以不能用表頭去測量較大的電流。利用并聯(lián)

8、電阻的分流作用，給表頭G并聯(lián)一個適當(dāng)?shù)碾娮鑂，將表頭G改裝成一個量程較大的電流表A，利用改裝后的電流表A就可以測量較大的電流了。如圖所示，有一個表頭G，其內(nèi)阻為Rg，滿偏電流為Ig，把它改裝成量程為I的電流表A，要并聯(lián)一個多大的電阻R？（1）當(dāng)表頭G滿偏時，加在表頭兩端的電壓為Ug=IgRg。（2）根據(jù)并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)，加在電阻兩端的電壓UR=Ug=IgRg。（3）通過電阻R的電流IR=I-Ig（4）根據(jù)歐姆定律，分流電阻R的阻值為： 改裝后的電流表的內(nèi)阻3如圖所示，甲、乙兩個電路都是由一個靈敏電流表G和一個變阻器R組成的，下列說法正確的是(  ) 甲表是安培表

9、，R增大時量程增大 甲表是安培表，R增大時量程減小 乙表是伏特表，R增大時量程增大 乙表是伏特表，R增大時量程減小 A   B   C   D4有一只電壓表，它的內(nèi)阻是100 ，量程為0.2 V，現(xiàn)要改裝成量程為10 A的電流表，電壓表上應(yīng)(  ) A并聯(lián)0.002 的電阻   B并聯(lián)0.02 的電阻 C并聯(lián)50 的電阻 

10、60; D串聯(lián)4900 的電阻五、滑動變阻器的兩種連接方式1.限流連接：如圖中的R，變阻器與負(fù)載元件串聯(lián)，電路中總電壓為U，此時負(fù)載Rx的電壓調(diào)節(jié)范圍為，其中R起分壓作用，一般稱為限流電阻，滑動變阻器的連接稱為限流連接。在限流電路中，在電路接通前，滑動變阻器應(yīng)調(diào)到最大值。在調(diào)節(jié)過程中，滑動變阻器的阻值逐漸減小。2分壓連接：如圖中的R1，變阻器一部分與負(fù)載并聯(lián)，當(dāng)滑片滑動時，兩部分電阻絲 的長度發(fā)生變化，對應(yīng)電阻也發(fā)生變化，根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理，其中 UAP= ，當(dāng)滑片P自A端向B端滑動時，負(fù)載上的電壓范圍為0U，顯然 比限流時調(diào)節(jié)范圍大，R1起分壓作用，滑動變阻器稱為分壓

11、器，此連接方式為分壓連接。在限流電路中，在電路接通前，滑動變阻器應(yīng)調(diào)到最大值。在調(diào)節(jié)過程中，滑動變阻器的阻值逐漸減小。3、兩種電路的選擇;（1）、限流電路：一般說來，當(dāng)滑動變阻器的阻值范圍比用電器的電阻大得多（Rx<R滑<10 Rx）時，做限流電路使用好?；蛞箅娐方Y(jié)構(gòu)簡單、電路功耗小。（2）、分壓電路：當(dāng)滑動變阻器的阻值范圍比用電器的電阻小得多（）時，做分壓器使用好；要求電流、電壓從零開始調(diào)節(jié)，使用分壓電路；或要求負(fù)載兩端電壓變化范圍大。如果使用限流電路時的電流、電壓已超過用電器的額定值、或電表的量程，需用分壓電路。（通常電表量程較小而電源電動勢較大。）R滑Rx兩種均可，從節(jié)能角

12、度選限流六、電阻的測量伏安法測電阻：要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；列表測出多組(u，I)值，作出u-I圖線，求處出圖線的割線斜率，即電阻。4、 某同學(xué)為了研究“3 V,0.3 W”的小燈泡L從較低溫度到正常發(fā)光過程中的電阻情況。設(shè)置了如下器材： 電流表A1(量程400 mA，內(nèi)阻r15 )；    電流表A2(量程600 mA，內(nèi)阻r2約為1 )； 電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約為3 k)；    

13、60;定值電阻R0(5 )； 滑動變阻器R1(010 ，額定電流為1 A)；滑動變阻器R2(0250 ，額定電流為0.3 A)； 電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻較小)；   開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。 (1)從以上給定的器材中選擇恰當(dāng)?shù)钠鞑?。在圖實(shí)85甲所示線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并在圖中標(biāo)出所用儀器的代號。 (2)根據(jù)設(shè)計(jì)的方案，將圖實(shí)85乙中的器材連成符合要求的電路(有個別儀器可能不用)。 (3)閉合開關(guān)S，移動滑片P，使_時，可知燈泡正常發(fā)光，此時燈泡的電阻

14、為_(用測量的物理量表示)。 （一）、測量電路( 內(nèi)、外接法 ) 類型電路圖R測與R真比較條件 計(jì)算比較法己知Rv、RA及Rx大致值時內(nèi)AVRxxX大R測=RX+RA > RX適于測大電阻Rx >外AVR小R測=<Rx適于測小電阻RX <（三）.電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材選用原則： 1、可行：是指選用的實(shí)驗(yàn)器件要能保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。2、精確：是指選用的實(shí)驗(yàn)器件要考慮盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差。比如，如果實(shí)驗(yàn)原理不考慮電源和安培表的內(nèi)阻及伏特表的分流作用時，就必須選用內(nèi)阻小的電源和安培表及內(nèi)阻大的伏特表；安培表、伏特表在使用時，要用盡可能使指針接近滿刻度的星程，至少要超過滿刻度的一

15、半。因?yàn)檫@樣可以減小讀數(shù)的誤差；使用歐姆表時宜選用使指針盡可能指在中間刻度附近的倍率檔位；因?yàn)楦咦柚祬^(qū)的刻度較密，電阻值不易讀準(zhǔn)，誤差大，而接近零歐姆處雖然刻度較稀，讀數(shù)誤差小，但乘上相應(yīng)的大倍率，誤差同樣會變大。 3、方便：是指選用的實(shí)驗(yàn)器件要便于操作。 第四節(jié)電源的電動勢和內(nèi)阻 閉合電路歐姆定律一、電動勢：1、電源的作用：將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，即能夠把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置就叫電源。2.電動勢：（1）大?。旱扔陔娫礇]有接入電路時電源兩極間的電壓；一般用E表示。（2）形成：電源內(nèi)部非靜電力將正負(fù)電荷分開并搬運(yùn)至正負(fù)極形成。（3）物理意義：電動勢表征了電源把其它形式的能轉(zhuǎn)換為電能的本

16、領(lǐng)大小。二電源的內(nèi)阻：電源內(nèi)部也是一段電路，故對電流也有阻礙作用，電源內(nèi)部的電阻叫電源的內(nèi)阻，一般用r表示。外四、閉合電路歐姆定律：1、推導(dǎo)： E=U內(nèi)+U外= IR+ Ir 則2、閉合電路歐姆定律的內(nèi)容：在外電路為純電路的閉合電路中，電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，)()(關(guān)系關(guān)系關(guān)系）外外外外內(nèi)外RUErRRURIrREIIUIrEUUUE-+=-+=-=+=3、閉合電路歐姆定律的多種表達(dá)形式：E=Ir+IR 2.路端電壓與電流的關(guān)系：UEIr縱軸上的截距：等于電源的電動勢。當(dāng)外電路斷路時： (即R，I0)，縱軸上的截距表示電源的電動勢(端)橫坐標(biāo)的截距：等于電源的

17、短路電流I短=E/r。當(dāng)外電路短路時：(R0，U0)，；（注意：坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開始：若縱坐標(biāo)上的取值不從零開始取，則該截距不表示短路電流。）圖線的斜率：斜率絕對值等于電源的內(nèi)電阻某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積：為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率該直線上任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率：表示該狀態(tài)時外電阻的大?。坏诹?jié)焦耳定律 電路中的能量轉(zhuǎn)化一、電功：1、定義：在一段電路中電場力所做的功，就是電流所做的功，簡稱電功。2.計(jì)算：W=UI t即電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U，電路中的電流I和通電時間t三者的乘積。3、實(shí)質(zhì)：是電場力對電荷做功，反映了電能和其它形

18、式能的相互轉(zhuǎn)化。二.電功率：1.定義：單位時間內(nèi)電流所做的功叫做電功率。用P表示電功率。電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率2.定義式：P=UI3.單位：國際制單位：瓦（W）、 常用單位：千瓦（kW）三電熱：1、焦耳熱：電流通過用電阻產(chǎn)生的熱量稱為焦耳熱2、焦耳定律：Q=I2Rt。4、熱功率：（1）定義：電阻通電所產(chǎn)生的熱量與產(chǎn)生這些熱量所用時間的比值叫做熱功率（2）公式：P熱 = I2R5、電功率與熱功率之間的關(guān)系純電阻元件：電流通過用電器做功以發(fā)熱產(chǎn)生內(nèi)能為目的的電學(xué)元件，如電熨斗、電爐子等在純電阻電路中，電功率和熱功率相等。= 對于純電阻電路： W=IUt=非純

19、電阻元件：電流通過用電器做功以轉(zhuǎn)化為除內(nèi)能以外的其它形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是不可避免的能量損失。電機(jī)、電風(fēng)扇、電解槽等在非純電阻電路中，電功率和熱功率不相等，由于電能除了轉(zhuǎn)化為電熱以外還同時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其它能，所以電功必然大于電熱：W>Q，這時電功只能用W=UIt計(jì)算，電熱只能用Q=I 2Rt計(jì)算，兩式不能通用。對于非純電阻電路： W=IUt > P=IU>UIt = I2Rt + 其他形式的能（機(jī)械能、化學(xué)能）3、小華準(zhǔn)備參加玩具賽車比賽，她想通過實(shí)驗(yàn)挑選一只能量轉(zhuǎn)換效率較高的電動機(jī)，實(shí)驗(yàn)時她先用手捏住電動機(jī)的轉(zhuǎn)軸，使其不轉(zhuǎn)動，然后放手，讓電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動

20、，分別將2次實(shí)驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表格中。請問：(1)這只電動機(jī)線圈的電阻為多少？(2)當(dāng)電動機(jī)正常工作時，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？(3)該玩具電動機(jī)正常工作時電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？四、實(shí)際功率和額定功率額定功率；用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率P額 = I額U額 U額為用電器長期正常工作的電壓，稱為額定電壓實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下的功率叫做實(shí)際功率P實(shí) = I實(shí)U實(shí) 實(shí)際功率并不一定等于額定功率“用電器在額定電壓下”是實(shí)際功率與額定功率相等的情況用電器在不使用時，實(shí)際功率是0，而額定功率仍然是它的額定值實(shí)際功率可以大于、小于、等于額定功率。五、閉合電路中的功率：、電源的總功率（閉合電路的總功率）：是電源對閉合電路所提供的電功率，所以等于內(nèi)外電路消耗的電功率之和。（普遍適用）（只適用于外電路是純電阻的電路）。由PEI 知： RP，R時，P0。 RP，R0時，Pm。、電源內(nèi)部消耗的功率：、電源的輸出功率（外電路消耗的電功率）：(普遍適用)，（只適用于外電路是純電阻的電路）。說明：(1)當(dāng)固定的電源向變化的外阻供電時，