選修_31__《恒定電流》復(fù)習(xí)課

1、1.1.電流電流tqI 電流的定義式：適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流對(duì)于金屬導(dǎo)體有I=nqvS(n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù),S為導(dǎo)線(xiàn)的橫截面積,v為自由電子的定向移動(dòng)速率,約10-5m/s,遠(yuǎn)小于電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率105m/s,更小于電場(chǎng)的傳播速率3108m/s)這個(gè)公式只適用于金屬導(dǎo)體 （是反映材料導(dǎo)電性能的物理量-電阻率) 材料的電阻率與溫度有關(guān)系： （1）金屬的電阻率隨溫度的升高而增大 （2）半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小 （3）合金的電阻率幾乎不隨溫度而改變 （4）有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0K時(shí),電阻率突然減小到零這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象.能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體.2.2.電阻定律

2、電阻定律slR導(dǎo)體的電阻R跟長(zhǎng)度l成正比,跟橫截面積S成反比注意：（1）公式RU/I是電阻的定義式,R與U、I無(wú)關(guān)；（2）而R=L/S是電阻的決定式. 導(dǎo)體的電阻大小由長(zhǎng)度、截面積及材料決定,RUI (適用于金屬導(dǎo)體和電解液,不適用于氣體導(dǎo)電)3.3.歐姆定律歐姆定律注意:電阻的伏安特性曲線(xiàn)I-U曲線(xiàn)和U-I曲線(xiàn)的區(qū)別IOU2OUI112練1.實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線(xiàn)可用哪個(gè)圖象來(lái)表示( A ) A. B. C. D.IoUIIIoooUUU練2.下圖所列的4個(gè)圖象中，最能正確地表示家庭常用的白熾電燈在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U2之間的函數(shù)關(guān)系的是以下哪個(gè)圖象( ) PU

3、2oPU2oPU2oPU2o214I16I4v16v練3.一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線(xiàn),兩端加上電壓U時(shí),通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)中的電流強(qiáng)度為I,導(dǎo)線(xiàn)中自由電子定向移動(dòng)的平均速度為v,若導(dǎo)線(xiàn)均勻拉長(zhǎng),使其半徑變?yōu)樵?來(lái)的 ,再給它兩端加上電壓U,則( )C.自由電子定向移動(dòng)的平均速率為B.通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流為D.自由電子定向移動(dòng)的平均速率為A.通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的電流為4.4.電功和電熱電功和電熱電功就是電場(chǎng)力做的功,因此是W=UIt;由焦耳定律,電熱Q=I2Rt(1)對(duì)純電阻而言,電功等于電熱t(yī)RURtIUItQW22 (2)對(duì)非純電阻電路(如電動(dòng)機(jī)和電解槽), 電能轉(zhuǎn)化為電熱和其它能,所以電功必然大于電熱:WQ,這時(shí)電功只能用

4、W=UIt計(jì)算,電熱只能用Q=I2Rt計(jì)算,兩式不能通用.RURIUIP225.電表的改裝電表的改裝電流表改裝成電壓表: 量程為U方法：串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R,如圖所示,故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，串聯(lián)的電阻值越大電流表改裝成電流表方法：并聯(lián)一個(gè)分流電阻R,如圖所示,故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高,并聯(lián)的電阻值越小6.6.滑動(dòng)變阻器的使用滑動(dòng)變阻器的使用 滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法 EsRABPRxEsPRxRAB若實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開(kāi)始變化或要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)或要求電壓變化范圍大，應(yīng)選擇分壓式電路如無(wú)此要求，應(yīng)選擇限流式電路EERRRxxE0 電壓可調(diào)范圍:7 7. .閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律 rREI

5、ErRRU表達(dá)形式：(I、R間關(guān)系)(U、R間關(guān)系)(U、I間關(guān)系)IrEU外內(nèi)UUE(2)(2)外電路外電路短路短路時(shí)時(shí):I=E/r:I=E/r/00RIE rU端，0RIE 端，U(1)(1)外電路外電路斷路斷路時(shí)：時(shí)：E=UE=UrEI/短在橫軸上的截距表示電源的短路電流圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線(xiàn)傾斜得越厲害縱在軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)E 圖象的物理意義 電源的路端電壓電源的路端電壓U U隨電流隨電流I I變化的圖象變化的圖象 UIOEI短 電源的功率和效率電源的功率和效率 功率：電源的功率(電源的總功率)PE=EI電源的輸出功率P出=UI電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I

6、2r電源的效率：RrrRREUPPE11內(nèi)外電阻相等時(shí),電源的輸出功率最大rEPm42 0RPrPM電源的輸出功率最大時(shí),其效率只有50 練練4 4. .有兩節(jié)電池，它們的電動(dòng)勢(shì)分別為有兩節(jié)電池，它們的電動(dòng)勢(shì)分別為E E1 1和和E E2 2，內(nèi)阻分別為內(nèi)阻分別為r r1 1和和r r2 2，將它們分別連成閉合電路，將它們分別連成閉合電路，其外電路的電流其外電路的電流I I和路端電壓和路端電壓U U的關(guān)系如圖所示，的關(guān)系如圖所示，可以判定（可以判定（ ）A.A.圖像交點(diǎn)所示狀態(tài)，兩電路的外電阻相等圖像交點(diǎn)所示狀態(tài)，兩電路的外電阻相等B. EB. E1 1E E2 2，r r1 1r r2 2C

7、. C. 圖像交點(diǎn)所示狀態(tài)，兩電路的電阻相等圖像交點(diǎn)所示狀態(tài)，兩電路的電阻相等D. ED. E1 1E E2 2，r r1 1r r2 2U I012ABAB 電路的動(dòng)態(tài)變化分析電路的動(dòng)態(tài)變化分析并同串反并同串反 (1) (1)判斷動(dòng)態(tài)源及動(dòng)態(tài)源總電阻的變化判斷動(dòng)態(tài)源及動(dòng)態(tài)源總電阻的變化, ,判斷全電路總電判斷全電路總電阻的變化情況阻的變化情況 (2) (2)判斷閉合電路干路電流的變化情況判斷閉合電路干路電流的變化情況 (3) (3)依據(jù)依據(jù)U=E-Ir,U=E-Ir,判斷外電路電壓判斷外電路電壓( (路端電壓路端電壓) )的變化情況的變化情況 (4) (4)依據(jù)分壓、分流原理判斷動(dòng)態(tài)部分的物

8、理量的變化依據(jù)分壓、分流原理判斷動(dòng)態(tài)部分的物理量的變化練5.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為U1和U2,下列說(shuō)法中正確的( )A.小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B.小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C.U1U2 練練6.6.如圖所示電路如圖所示電路, ,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P P向上移動(dòng)時(shí)向上移動(dòng)時(shí), ,判斷電路中的電壓表、電判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化（流表的示數(shù)如何變化（ ）A.VA.V1 1示數(shù)增大示數(shù)增大 B.VB.V2 2示數(shù)增大示數(shù)增大 C.AC.A示數(shù)減小示數(shù)減小D.AD

9、.A示數(shù)增大示數(shù)增大ABC 練練7.7.如圖所示的電路中，閉合電鍵如圖所示的電路中，閉合電鍵k k后，后，燈燈a a和和b b都正常發(fā)光，都正常發(fā)光， 后來(lái)由于某種故障后來(lái)由于某種故障使燈使燈b b突然變亮，電壓表讀數(shù)增加，由此突然變亮，電壓表讀數(shù)增加，由此推推 斷這故障可能是斷這故障可能是 （ ）A Aa a燈燈絲燒斷燈燈絲燒斷 B B電阻電阻R R2 2斷斷C C電阻電阻R R2 2短路短路D D電容被擊穿短路電容被擊穿短路B B 8. 8.含電容器電路的分析含電容器電路的分析 處理含電容器電路的一般規(guī)律：處理含電容器電路的一般規(guī)律： 1 1、電容器在直流電路中是斷路的，分析電路結(jié)構(gòu)、電容

10、器在直流電路中是斷路的，分析電路結(jié)構(gòu)時(shí)可從電路中刪去時(shí)可從電路中刪去 2 2、電容器兩極間的電壓等于與它并聯(lián)的電路兩端、電容器兩極間的電壓等于與它并聯(lián)的電路兩端的電壓。的電壓。 3 3、與電容器串聯(lián)支路中的電阻無(wú)電流，與電容器、與電容器串聯(lián)支路中的電阻無(wú)電流，與電容器串聯(lián)支路中的電阻兩端無(wú)電壓，充當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的作用串聯(lián)支路中的電阻兩端無(wú)電壓，充當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的作用. . 4 4、當(dāng)電路發(fā)生變化時(shí)，電容器兩極板間的電壓發(fā)、當(dāng)電路發(fā)生變化時(shí)，電容器兩極板間的電壓發(fā)生變化，其所帶電量也將發(fā)生相應(yīng)的變化，即電容生變化，其所帶電量也將發(fā)生相應(yīng)的變化，即電容器會(huì)發(fā)生充、放電現(xiàn)象。器會(huì)發(fā)生充、放電現(xiàn)象。 練9.已知如圖,

11、電源內(nèi)阻不計(jì).為使電容器的帶電量增大,可采取以下那些方法( )A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.減小R1 練10.如圖所示,電容器C1=6F,C2=3F,電阻R1=6,R2=3,當(dāng)電鍵K斷開(kāi)時(shí),A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB=?當(dāng)K閉合時(shí),電容器C1的電量改變了多少(設(shè)電壓U=18V)? 9.電路故障分析電路故障分析1 1 、斷路、斷路 特點(diǎn)：特點(diǎn)：電流為零，電流為零，斷點(diǎn)的同側(cè)無(wú)電勢(shì)差，若只有一個(gè)斷點(diǎn)，斷點(diǎn)的同側(cè)無(wú)電勢(shì)差，若只有一個(gè)斷點(diǎn)，斷點(diǎn)的兩端有電勢(shì)差斷點(diǎn)的兩端有電勢(shì)差2 2 、短路、短路 特點(diǎn)：特點(diǎn)：被短路的用電器兩端無(wú)電壓，用電器無(wú)電流流過(guò)被短路的用電器兩端無(wú)電壓，用電器無(wú)電流

12、流過(guò)練練11.如圖所示的電路中如圖所示的電路中,開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S閉合后閉合后,由于電阻發(fā)生短路由于電阻發(fā)生短路或者斷路故障或者斷路故障,電壓表和電流表的讀數(shù)都增大電壓表和電流表的讀數(shù)都增大,則肯定則肯定出現(xiàn)了下列那種故障出現(xiàn)了下列那種故障( ) A、R1短路短路 B、R2短路短路 C、R3短路短路 D、R1斷路斷路R1R2R3VsE rAA 10.歐姆表的使用歐姆表的使用1 1、選擇開(kāi)關(guān)旋到歐姆擋，選擇合適的量程、選擇開(kāi)關(guān)旋到歐姆擋，選擇合適的量程 （指針在刻度中間的含義）（指針在刻度中間的含義）2 2、歐姆檔調(diào)零、歐姆檔調(diào)零（表筆短接調(diào)零）（表筆短接調(diào)零）3 3、測(cè)量。（、測(cè)量。（電流從黑表筆流出

13、，紅表筆流進(jìn)）電流從黑表筆流出，紅表筆流進(jìn)）4 4、讀數(shù)。（、讀數(shù)。（讀兩位有效數(shù)字讀兩位有效數(shù)字，需記得乘上倍率）需記得乘上倍率）5 5、旋在、旋在OFFOFF檔或交流電最高檔檔或交流電最高檔（每換一次擋，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零）（每換一次擋，都要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零）11.11.電表的改裝電表的改裝 gUUgggRRnRUUR) 1( 電流表改裝成電壓表電流表改裝成電壓表方法：串聯(lián)一個(gè)分壓電阻方法：串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R,R,如圖所示如圖所示, ,若量程擴(kuò)大若量程擴(kuò)大n n倍倍, ,即即n=n=根據(jù)分壓原理，需串聯(lián)的電阻值根據(jù)分壓原理，需串聯(lián)的電阻值故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，串聯(lián)的電阻值越大故量程擴(kuò)大的

14、倍數(shù)越高，串聯(lián)的電阻值越大gII1nRRIIRggRg電流表改裝成電流表電流表改裝成電流表方法：并聯(lián)一個(gè)分流電阻方法：并聯(lián)一個(gè)分流電阻R,R,如圖所示如圖所示, ,若量程擴(kuò)大若量程擴(kuò)大n n倍倍, ,即即n=n=根據(jù)分流原理根據(jù)分流原理, ,需要并聯(lián)的電阻值需要并聯(lián)的電阻值故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高, ,并聯(lián)的電阻值越小并聯(lián)的電阻值越小 如圖所示如圖所示, ,四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)安四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)伏特表培表和兩個(gè)伏特表. .安培表安培表A A1 1的量程大于的量程大于A A2 2的量程的量程, ,伏特伏特表表V V1 1的量程大于的量程大于V V2 2的量程的量