物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结.ppt
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电动势电动势电源和电源和电流电流简简单单的的逻逻辑辑电电路路串联电路和并串联电路和并联电路联电路欧姆定律欧姆定律焦耳定律焦耳定律电阻定律电阻定律多用电表多用电表闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律实验:
测定电池的实验:
测定电池的电动势和内阻电动势和内阻第二章第二章恒定电流恒定电流11、电源的作用:
提供持续的电压、电源的作用:
提供持续的电压22、形成电流的条件:
、形成电流的条件:
(11)存在自由电荷)存在自由电荷(22)导体两端存在电压)导体两端存在电压33、恒定电流、恒定电流:
大小、方向都不随时间变化的大小、方向都不随时间变化的电流。
电流。
2.12.1电源和电流电源和电流(22)电流有方向,但它是标量。
)电流有方向,但它是标量。
规定:
导体内正电荷定向移动的方向为电流方向。
规定:
导体内正电荷定向移动的方向为电流方向。
(11)定义式)定义式:
I=q/t4.4.电流:
电流:
(33)金属导体中电流的计算式:
)金属导体中电流的计算式:
I=nqSvn为单位体积为单位体积内的自由电荷的个内的自由电荷的个数,数,S为导线的横截面积,为导线的横截面积,v为自为自由电荷的定向移动速率。
由电荷的定向移动速率。
2.22.2电动势电动势定义式:
定义式:
W:
非静电力做的功:
非静电力做的功q:
电荷量:
电荷量11、定义、定义:
非静电力把正电荷从负极移到正极非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功跟它的电荷量的比值。
所做的功跟它的电荷量的比值。
2、物理意义:
、物理意义:
反映电源非静电力做功本领的大小。
反映电源非静电力做功本领的大小。
(把其他形式的能转化为电能(把其他形式的能转化为电能本领本领的大小)的大小)一、电阻:
一、电阻:
1、定义式:
、定义式:
(取决于导体本身,取决于导体本身,与与UU、II无关无关)2、决定式:
、决定式:
11=10=10662.32.3欧姆定律欧姆定律二、欧姆定律:
二、欧姆定律:
1、公公式:
式:
22、适用范围:
金属、电解液适用,、适用范围:
金属、电解液适用,气体、半导体不适用。
气体、半导体不适用。
三、导体的伏安特性曲线(三、导体的伏安特性曲线(II-UU图象图象)图线斜率表示电阻的倒数图线斜率表示电阻的倒数UUII斜率斜率k=tan=k=tan=12RR11RR222.42.4串联电路串联电路和并联电路和并联电路由欧姆定律可知由欧姆定律可知三个主要参数:
三个主要参数:
内阻内阻RRgg满偏电流满偏电流IIgg满偏电压满偏电压UUgg电压表和电流表的改装电压表和电流表的改装1.1.电流表电流表GG改装成电压表改装成电压表IIggRUgRgURUVVU串联一个电阻串联一个电阻(分压分压)原理:
原理:
VVU由串联电路的特点:
由串联电路的特点:
2.2.电流表电流表GG改装成电流表改装成电流表URgRIIggIIRRIIAUII原理:
原理:
并联一个电阻并联一个电阻(分流分流)由并联电路的特点由并联电路的特点:
QI2Rt电功和电热:
电功和电热:
1)纯电阻电路中:
)纯电阻电路中:
WUItI2RtQP电电UIP热热QtI2R2)非纯电阻电路中:
)非纯电阻电路中:
WUIt大于大于I2RtQ;P电电UI大于大于P热热QtI2RP电电P热热P其它其它2.5焦耳定律焦耳定律1、电阻定律:
内容:
同种材料的导体内容:
同种材料的导体,其电阻其电阻RR与它的与它的长长度度l成正比成正比,与它的与它的横截面积横截面积SS成反比成反比;导体导体电阻与构成它的电阻与构成它的材料材料有关有关.表达式表达式:
2、电阻率、电阻率:
反映反映材料材料导电性能好坏的物理量。
导电性能好坏的物理量。
单位单位:
欧欧米(米()2.6导体的电阻导体的电阻电阻率与温电阻率与温度的关系度的关系金属:
金属:
T合金:
合金:
电阻几乎不随电阻几乎不随温度温度变化变化锰铜合金、镍铜合金锰铜合金、镍铜合金标准电阻标准电阻电阻温度计电阻温度计某些材料当温度降低到一定温度时某些材料当温度降低到一定温度时=0R=0超导体超导体一、闭合电路的欧姆定律:
一、闭合电路的欧姆定律:
电路的组成:
电路的组成:
外电路:
外电路:
内电路:
内电路:
闭合电路:
闭合电路:
在外电路,沿电流方向电势降低。
在外电路,沿电流方向电势降低。
在内电路,沿电流方向电势升高。
在内电路,沿电流方向电势升高。
2.7闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律:
一、闭合电路的欧姆定律:
内容:
闭合电路中的电流强度跟电源的电动内容:
闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比,跟整个电路的总电阻成反比。
势成正比,跟整个电路的总电阻成反比。
E=IR+Ir=U外外+U内内1、表达式:
、表达式:
r路端电压路端电压2、变形式:
、变形式:
电源的电动势电源的电动势等于内外电路等于内外电路电势降落之和电势降落之和3、适用条件:
纯电阻电路、适用条件:
纯电阻电路二、路端电压与电流的关系:
二、路端电压与电流的关系:
得:
得:
U外外=E-IrU-I图象:
图象:
=-rI+E由由E=U外外+U内内rEEr0纵截距:
纵截距:
E横截距:
横截距:
I短短斜率绝对值:
斜率绝对值:
r(图线的陡峭程度图线的陡峭程度)斜率斜率tan=-tan=-r关于电源的功率问题关于电源的功率问题闭合电路中的能量转化闭合电路中的能量转化电源提电源提供电能供电能外电路消外电路消耗的能量耗的能量内电路消内电路消耗的电能耗的电能r三、电源的输出功率与效率三、电源的输出功率与效率1、推导:
由、推导:
由E=U外外+U内内r得:
得:
EI=U外外I+U内内I即:
即:
P总总=P外外+P内内电源提供的电源提供的电功率电功率EI电源的输出电源的输出功率功率U外外I电源内部的电源内部的发热功率发热功率I2rP出出=P总总-P内内2、电源最大输出功率(纯电阻电路)、电源最大输出功率(纯电阻电路)0RPrPmR1R2若若PR1=PR2,则,则r2=R1R23、电源的效率:
、电源的效率:
电源的效率随外电阻的增大而增大电源的效率随外电阻的增大而增大判断:
电源的输出功率最大时,电源的效率最大。
判断:
电源的输出功率最大时,电源的效率最大。
(错,因为当(错,因为当R=r时,电源输出功率最大,时,电源输出功率最大,此时电源效率只有此时电源效率只有50)2.82.8多用电表的原理多用电表的原理例:
如图电源的电动势例:
如图电源的电动势E=1.5V,E=1.5V,内阻内阻r=0.5,r=0.5,电流表满电流表满偏电流偏电流Igg=10mA,=10mA,电流表电阻电流表电阻RRg=g=7.5,A7.5,A、BB为接线柱为接线柱.
(1)用导线把用导线把A、B直接连起来直接连起来,此时应把可变电阻此时应把可变电阻R1调调为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?
EIg=r+Rg+R1R1=142RgRx=0001例:
如图电源的电动势例:
如图电源的电动势E=1.5V,E=1.5V,内阻内阻r=0.5,r=0.5,电流表满电流表满偏电流偏电流IIgg=10mA,=10mA,电流表电阻电流表电阻RRg=g=7.5,A7.5,A、BB为接线柱为接线柱.
(2)调到满偏后保持调到满偏后保持R1的值(的值(142)不变不变,在在A、B间接一间接一个个150的电阻的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置电流表指针指着多少刻度的位置?
EI=r+Rg+R1+R2I=5mA=Ig/2R21R2Rgr+Rg+R1=150中值电阻中值电阻r内内=R2=150150例:
如图电源的电动势例:
如图电源的电动势E=1.5V,E=1.5V,内阻内阻r=0.5,r=0.5,电流表满电流表满偏电流偏电流Igg=10mA,=10mA,电流表电阻电流表电阻RRg=g=7.5,A7.5,A、BB为接线柱为接线柱.(3)如果把任意电阻如果把任意电阻R接在接在A、B间间,R与电表读数电表读数I有什么有什么关系关系?
(R=?
)EI=r+Rg+R1+RR=-(r+R1+Rg)EIR1RIR每一个电流值都对应一个电阻值,将电流刻度换成电阻每一个电流值都对应一个电阻值,将电流刻度换成电阻刻度,即将电流表改装成欧姆表,就可直接测电阻了。
刻度,即将电流表改装成欧姆表,就可直接测电阻了。
I(4)如果接在如果接在A、B间的电阻间的电阻R取不同取不同数值数值,电流表指针分别指着多少刻度电流表指针分别指着多少刻度的位置的位置?
(E=1.5VE=1.5V)0当当R=rR=r内内=150:
150:
150当当R=2rR=2r内内=300300:
I=Ig/3300当当R=3rR=3r内内=450450:
I=Ig/4450当当R=4rR=4r内内=600600:
I=Ig/5600欧姆表的表盘刻度有何特点?
欧姆表的表盘刻度有何特点?
E=IgI=r内内电阻刻度不均匀,阻值越大,刻度线越密电阻刻度不均匀,阻值越大,刻度线越密r内内=r+Rg+R1当当R=R=0:
0:
I=Ig/2当当R=R=(A、B间断开)间断开):
I=0EI=r内内+RABAABAABR1AABR2思考与讨论思考与讨论:
能不能让它们共用一个表头制成一个多用电能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表表?
请完成最简单的多用电表的电路图请完成最简单的多用电表的电路图ABAR1R2123+-EE问:
开关问:
开关SS调到调到11、22、33、44、55、66个位置时电表分别是个位置时电表分别是什么电表什么电表?
(在识别电阻档(在识别电阻档和电压档电路时,可以把和电压档电路时,可以把虚线框中的电路当成一个虚线框中的电路当成一个电流表)电流表)2.2.在测量电流和电压时两个位置中哪个位置量程比较大在测量电流和电压时两个位置中哪个位置量程比较大?
AB12345611、22为电流表为电流表33、44为欧姆表,为欧姆表,55、66为电压表为电压表电流:
电流:
11大大电压:
电压:
66大大问题:
若测一个阻值为问题:
若测一个阻值为810左右的电阻,左右的电阻,应该选择哪个欧姆档位?
应该选择哪个欧姆档位?
81081018.18.1100818110指针指在刻度指针指在刻度中央中央附近,误差较小。
附近,误差较小。
偏角小偏角小示数跨度大示数跨度大不易读准不易读准偏角大偏角大示数过小示数过小大倍率放大误差大倍率放大误差用欧姆表测量电阻的使用步骤用欧姆表测量电阻的使用步骤:
1.1.机械调零:
测量前,机械调零:
测量前,应先检查电表指针是否应先检查电表指针是否静止在电流的零刻线处静止在电流的零刻线处(左端的(左端的“0”“0”位置),位置),如不指零,应用螺丝刀如不指零,应用螺丝刀轻轻转动定位螺丝,使轻轻转动定位螺丝,使指针指零。
指针指零。
4.4.测量、读数测量、读数:
接入电阻,接入电阻,读数读数=示数示数倍率倍率5.5.若测其它电阻:
重复步骤若测其它电阻:
重复步骤2.3.42.3.4。
6.6.不用时拔出表笔,选择开不用时拔出表笔,选择开关置于关置于OFFOFF档或交流电的最高档或交流电的最高档。
长期不用取出电池。
档。
长期不用取出电池。
2.2.选档:
选择开关选择合适档位。
选档:
选择开关选择合适档位。
3.3.欧姆调零:
红(欧姆调零:
红(+)黑()黑(-)表笔短接,电表指针指向电阻表笔短接,电表指针指向电阻为零处(右端的为零处(右端的“0”“0”位置),位置),如不指零如不指零,调节调零旋钮,调节调零旋钮,使指针指零。
使指针指零。
1.1.机械调零:
机械调零:
小结:
小结:
1.选档时,测大电阻选择高档位,测小电阻选择低档位。
选档时,测大电阻选择高档位,测小电阻选择低档位。
尽可能使指针指到欧姆表盘的中央附近。
尽可能使指针指到欧姆表盘的中央附近。
若偏角太小,示数过大若偏角太小,示数过大则则所所选倍率过低,选倍率过低,应应调高倍率。
调高倍率。
若偏角太大,示数过小若偏角太大,示数过小则则所所选倍率过高,选倍率过高,应应调低倍率。
调低倍率。
2.每换一次档位,要重新进行欧姆调零。
每换一次
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- 物理 选修 第二 恒定 电流 知识点 总结
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