物理教學(xué)講義電路基礎(chǔ)

1、第七講 電路基礎(chǔ)【知識要點(diǎn)】一、電流1電荷的定向移動(dòng)形成電流規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?形成電流的必要條件：(1)要有能自由移動(dòng)的電荷(2) 導(dǎo)體兩端有電壓3電流的定義式：i=q/t電流的微觀表達(dá)式：二、電源和電動(dòng)勢1電源：電源是通過非靜電力做功把其它形式能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置2電動(dòng)勢：如果移送電荷q時(shí)靜電力所做的功為w，那么電動(dòng)勢表示為w/q 3電源電動(dòng)勢的大小等于斷路電壓三、電阻定義：r=u/i 注意：電阻由導(dǎo)體本身決定，與u或i無關(guān)。電阻定律：四、部分電路歐姆定律1內(nèi)容：通過某段電路的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正北，跟導(dǎo)體本身的電阻成反比2公式：i=u/r3用圖像表示：iu圖像中，是

2、過原點(diǎn)的一條直線，直線的斜率k=i/u=1/r；在ui圖像中，也是過原點(diǎn)的一條直線，直線的斜率k=u/i=r4適用條件：純電阻電路（把電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路）.五、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)1串聯(lián)電路（1）電流關(guān)系： （2）電壓關(guān)系：（3）電阻關(guān)系： （4）功率關(guān)系：p1/p2 = u1/u2 =r1/r2 2并聯(lián)電路（1）電流關(guān)系： （2）電壓關(guān)系：（3）電阻關(guān)系： （4）功率關(guān)系：p1/p2=i1/i2= r2/r1 六、電路化簡原則（1）無電流的支路化簡時(shí)可去除； （2）等電勢的各點(diǎn)化簡時(shí)可合并； （3）理想導(dǎo)線可任意長短； （4）電壓穩(wěn)定時(shí)電容器認(rèn)為斷路（5）理想電流表可認(rèn)為短路，理想電壓表

3、可認(rèn)為斷路； 七、電功和電功率1電功：實(shí)際是電場力做功，是電能轉(zhuǎn)化成其它形式能（如熱、磁、機(jī)械、光）的過程。 適用于一切電路； 適用于純電阻電路。2電功和電熱：當(dāng)電流通過一段純電阻電路時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱w=q即uit=i2rt當(dāng)電流通過一段非純電阻電路（電動(dòng)機(jī)、電解槽、蓄電池等）時(shí)，電能的一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故電功w=uit 大于電熱q=i2rt，3 電功率：（1）p=w/t=ui ( 適用于一切電路 )（2）p=i2r=u2/r ( 適用于電熱 )題型一：電流的理解與應(yīng)用例1導(dǎo)線中的電流是1.0a，導(dǎo)線的橫截面積為1mm2，試問：（1）在1s內(nèi)，有

4、多少個(gè)電子通過導(dǎo)線的橫截面（電子電量 e1.610-19 c）？（2）自由電子定向移動(dòng)的平均速率是多大（設(shè)導(dǎo)體每立方米內(nèi)有8.51028個(gè)自由電子）？（3）自由電子沿導(dǎo)線移動(dòng)1cm，平均要多少時(shí)間？例2有一橫截面積為s的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為i；設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動(dòng)速率為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（ ）anvs t bnvt c d 題型二：電動(dòng)勢的理解與應(yīng)用例3以下說法中正確的是（ ）a在外電路中和電源內(nèi)部，正電荷都受靜電力作用，所以能不斷定向移動(dòng)形成電流b靜電力和非靜電力都可以使電荷移動(dòng)所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢

5、能減少c在電源內(nèi)部正電荷能從負(fù)極到正極是因?yàn)殡娫磧?nèi)部只存在非靜電力而不存在靜電力d靜電力移動(dòng)電荷做功電勢能減少，非靜電力移動(dòng)電荷做功電勢能增加題型三：串并聯(lián)電路的理解與應(yīng)用例4兩個(gè)用電器的額定電壓都是6v ，額定電流分別是 0.1a 和 0.3a （1）把這兩個(gè)用電器并聯(lián)后接在電壓為8v 的電路中，要使它們正常工作，應(yīng)附加多大電阻怎樣連接？（2）如果把它們串聯(lián)后接在 12v 的電路上，要使它們正常工作應(yīng)該怎樣做？題型四：等效法處理混聯(lián)電路例5（1）在圖(a)所示的電路中，r1 = r2 = r3 = r4 = r5 = r ，試求a、b兩端的等效電阻rab ，?。?）試對圖(b)所示電路圖進(jìn)行

6、簡化，并指出電流表測量的對象圖(b)圖(a)例6圖中，r1=1，r2=8，r3=8，r4=4，a、b間電壓為3v，求電流表a1、a2的讀數(shù)各是多少？題型五：電路故障的分析例7圖示為一電路板的示意圖， a、b、c、d 為接線柱， a、d 與220v 的交流電源連接， ab 間、bc 間、cd 間分別連接一個(gè)電阻現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測得b、d 兩點(diǎn)間以及 a、c 兩點(diǎn)間的電壓均為220v 由此可知（ ）aab 間電路通，cd 間電路不通bab 間電路不通，bc 間電路通 cab 間電路通，bc 間電路不通dbc 間電路不通， cd 間電路通 題型六：電功和電功率

7、例8如圖所示的電路中，電阻r=10，電動(dòng)機(jī)線圈電阻r=1，電路兩端電壓u=100v，電流表的示數(shù)為30a，問通過電動(dòng)機(jī)的電流為多少？通電1分鐘，電動(dòng)機(jī)做的有用功是多少？maur電動(dòng)機(jī)例9電動(dòng)玩具汽車的直流電動(dòng)機(jī)電阻一定，當(dāng)加上0.3v電壓時(shí)，通過的電流為0.3a，此時(shí)電動(dòng)機(jī)沒有轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)加上3v 電壓時(shí)，電流為1a，這時(shí)候電動(dòng)機(jī)正常工作。求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，產(chǎn)生的機(jī)械功率和發(fā)熱功率。題型七：分壓電路和限流電路例10用最大阻值為 28 的滑動(dòng)變阻器控制一只“6v，3w”燈泡的發(fā)光程度，分別把它們連成限流和分壓電路接在 9v 的恒定電壓上，通過計(jì)算回答以下問題 （1）兩種電路中燈泡的電流、電壓調(diào)節(jié)范

8、圍（2）兩種電路中要求滑動(dòng)變阻器的最大允許電流以及電路中消耗的最大功率【經(jīng)典練習(xí)】1若氫原子的核外電子繞核做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其角速度= ；電子繞核的運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流，則電子運(yùn)動(dòng)的等效電流 i= （已知電子的質(zhì)量為 m ，電荷量為e，靜電常量用 k 表示）2兩根材料相同的均勻?qū)Ь€ x 和 y , x 長為 l ，y長為 2l ，串聯(lián)在電路中沿長度方向電勢變化如圖示，則導(dǎo)線的橫截面積之比為( ) a2：3b1：3c1：2d3：13如圖示，假如考慮溫度對電阻率的影響，能較正確反映通過燈泡的電流 i 與燈泡兩端電壓 u 關(guān)系的圖線是圖中的（ ）4圖示電路，滑動(dòng)變阻器r0標(biāo)有“150 3a

9、”，電阻 r 標(biāo)有“50 2a”，當(dāng)輸人電壓uab=200v 時(shí)，為保證各電阻均不損壞，滑片上下移動(dòng)過程中輸出電壓 ucd 的變化范圍是 5已知如圖，兩只燈泡l1、l2分別標(biāo)有“110v，60w”和“110v，100w”，另外有一只滑動(dòng)變阻器r，將它們連接后接入220v的電路中，要求兩燈泡都正常發(fā)光，并使整個(gè)電路消耗的總功率最小，應(yīng)使用下面哪個(gè)電路？( )6如圖示，電路由 8 個(gè)不同的電阻組成，已知r1= 12，其余電阻阻值未知，則得 ab 之間的總電阻為4，今將r1換成6的電阻，則 ab 間的總電阻變?yōu)?7一個(gè)t型電路如圖所示，電路中的電阻,.另有一測試電源，電動(dòng)勢為100v，內(nèi)阻忽略不計(jì)。則( )a當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40b當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40c當(dāng)ab兩端接通測試電源時(shí)， cd兩端的電壓為80 vd當(dāng)cd兩端接通測試電源時(shí)， ab兩端的電壓為80 v8如圖所示a、b兩點(diǎn)間電壓為18v，r1=0.2，電動(dòng)機(jī)m的內(nèi)阻也是0.2，線路中的電流是25a，則此電路中電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是（ ）a.72 b.28 c.55.6 d.44.49圖示的電路中，由于某一電阻發(fā)生短路或斷路，使 a燈 變暗， b 燈變亮，則故障可能是 （ ） ar1短路br2斷路 cr3 斷路dr4短路10（上海高考）一根長為 lm 的均勻電阻絲需與一