物理模型整理2

1、恒定電流物理模型物理模型物理模型圖基本特征物理量與基本規(guī)律恒定電流電路串聯(lián)電路0123111111 /并聯(lián)電路4*1157036fl11電路中各處的電流強度相等。I=I1=I2=I3=電路兩端的總電壓等于各部分電路 兩端電壓之和U=U+U +U+123串聯(lián)電路的總電阻，等于各個電阻之 和。R=R+R+R+123 電壓分配：U/R=U/RU/R=U/R112211n個相同電池（E、r）串聯(lián)：% = nE r = nr并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。U=U=U =U=電路中的總電流強度等于各支路電 流強度之和。I=I+I+I+123并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于各個電 阻的倒數(shù)之和。1/R=1/R+1

2、/R+1/R+對兩個電阻并聯(lián)有：R=RR/（R+R）1 212電流分配：I1/I2=R1/R2I1/I=R1/Rn個相同電池（E、r）并聯(lián)：E=E r =r/n1.電流（標(biāo)量）（1）概念：電荷的定向 移動形成電流。（2）電流的方向：規(guī)定 為正電荷定向移動的方 向。（3）定義：通過導(dǎo)體橫 截面的電量跟通過這些 電量所用的時間的比值。定義式：I t2 .電動勢（1）定義：在電源內(nèi) 部，非靜電力所做的 功W與被移送的電荷 q的比值叫電源的電 動勢。（2）定義式：E=W/q（3）單位：伏（V）（4）物理意義：表示 電源把其它形式的能（非靜電力做功）轉(zhuǎn) 化為電能的本領(lǐng)大 小。電動勢越大，電閉合電路的路端

3、電壓隨電 流變化的規(guī)律路端電壓：電路兩端的電壓，即 電源輸出電壓U =E-IrRf 一 I I 一 Ir I 一U f, 外Umax=E(Imin=0,斷路)R I-I f Ir f-U I ,U . =0E 一(Imax= 一，短路)路端電壓與電流的關(guān)系，即U-I 圖線因為U=E-Ir,故U隨I的增大而 減小，它們的關(guān)系曲線如圖所示.直 線斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻r,縱軸 的截距為電源的電動勢E,橫軸的截距 為短路電流.|壇IU隨I變化的本質(zhì)原因是電源有 內(nèi)阻.圖線上每一點坐標(biāo)的乘積 為電源在此時的輸出功率.路中每通過1C電量 時，電源將其它形式 的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù) 值就越多。部分電路歐姆定

4、律定律內(nèi)容：導(dǎo)體中電流 強度跟它兩端電壓成正 比，跟它的電阻成反比。公式：I=U/R適應(yīng)范圍：一是部分 電路，二是金屬導(dǎo)體、電 解質(zhì)溶液閉合電路歐姆定律 電流式：I= /R+r 電壓式 =U+U ,=IR+IrU= Ir 功率式I = IU + I2 r功的形式EIt=IUt+ I2rt電源的輸出功率(1 ) P=UI= ,2、出(R + r)2E=/由上式可以看(R - r )2+ 4r R出：(1)當(dāng)R=r時，電源的輸出功率最大，E2Pm=旨一，此時電源效率n =50%.當(dāng)Rr時，隨著R的增大輸出功率 越來越小.當(dāng)R 時若，用“電流表內(nèi)接”；當(dāng) 時，用“電RRRR流表外接”.若準(zhǔn)確已知電流

5、表內(nèi)阻，而不知電壓表內(nèi)阻，則用“電流表內(nèi) 接”，若準(zhǔn)確已知電壓表內(nèi)阻而不知電流表內(nèi)阻，則用“電流表 外接”試觸法選擇內(nèi)、外接法：具體方法是，在如圖所示的電路中，改變電表 的連接方式，拿電壓表的一個接線柱分別接觸M、N兩點，觀察電壓表和 電流表的示數(shù)變化，如果電流表變化明顯，說明電壓表內(nèi)阻對電路影響較 大，應(yīng)采用內(nèi)接法；如果電壓表變化明顯，說明電流表內(nèi)阻對電路影響較 大，應(yīng)采用外接法。電 流 表 的 改 裝靈敏電流表G三個主要參數(shù)內(nèi)阻Rg:電流表線圈的電阻，大約幾十歐到幾百歐。滿偏電流Ig:指針批轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流，大約幾十微安到幾毫安。滿偏電壓Ug:電流表通過Ig時兩端的電壓，大約零點幾伏。

6、三個參數(shù)間的關(guān)系：由歐姆定律可知Ug=IgRg注意：電表就是電阻。電壓表的改裝電流表G的電壓量程Ug=IgRg，當(dāng)改裝成量程為U的電壓表時，應(yīng)串聯(lián)一個電阻R分去多余的電壓U-Ug，電阻R叫分壓電阻。據(jù)串聯(lián)電路的特點得：U U - URU-T解得：R =涉一=Ug1RR內(nèi)接法和 外接法，兩 種接法比 較電流表的改裝電流表G的電壓量程Ug=IgRg，當(dāng)改裝成量程為I的電流表時，應(yīng)并聯(lián)一個電阻R分去多余的電流I-Ig，電 阻R叫分流電阻。據(jù)并聯(lián)電路的特點得： u-xU = I R = (I - I ) Rg解得：R = g g 11I -1g.電流表改裝成歐姆表原理：閉合電路的歐姆定律如圖1所示，當(dāng)

7、紅、黑表筆短接時，調(diào)節(jié)R，使電流表的指 針達到滿偏電流，此時指針?biāo)副肀P上滿刻度處對應(yīng)兩表筆間 電阻為零。這時有：E:I =g R + Rr寸！當(dāng)兩表筆間接入電阻Rx時，；_一電流表的電流為：紅1，黑表j表IE笙 YFx R + R + r + R電流 表內(nèi) 阻的 測定半偏法11L 1 .艮 1M1 1C（RigS（Ri 戰(zhàn)）替代法：I1襠2互測法電流表、電壓表各一只，可以測 量它們的內(nèi)阻O_O-滑動變的限流接法和分壓接法限流接法分壓接法Rla R0b rTF兩只同種電 表，若知道一 只的內(nèi)阻，就 可以測另一只的內(nèi)阻兩只同種電 表內(nèi)阻都未 知，則需要- 只電阻箱才 能測定電表 的內(nèi)阻負載氣上電

8、壓調(diào)節(jié)范圍負載R上電流調(diào)節(jié)范圍閉合開關(guān)前觸電所處位置相同條下消耗總功率0 I L 一RL (IL +分壓電路調(diào)節(jié)范圍 分壓電路調(diào)節(jié)范都為了保護負大圍大載電路限流電能耗小選取原則（1）下列三種情況必須選用分壓式接法要求回路中某部分電路電流或電壓實現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時（如：測定導(dǎo)體的伏安特 性、校對改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測量時，必須采用分壓接法.當(dāng)用電器的電阻Rl遠大于滑動變阻器的最大值R0時，必須采用分壓接法.若采用限流接法，電路中實際電壓（或電流）的最小值仍超過RL的額定值時，只能采用 分壓接法.（2）下列情況可選用限流式接法測量時對電路中的電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，只是

9、小范圍內(nèi)測量，且 rl 與R0相差不大或Rl略小于R0,采用限流式接法.電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓式接法的要求時，采用限 流式接法.沒有很高的要求，僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采用時，可考慮安裝簡便和節(jié) 能因素優(yōu)先采用限流式接法.電 路11 仁1 HgH-連 接 圖圖11 1 s圖24.-描繪實驗原理實驗電路圖。實驗步驟數(shù)據(jù)處理 的方法實驗誤差分析小燈實際電中讀（1）、適當(dāng)選擇電流表，電壓表的在坐標(biāo)紙上1.測量電路存在泡出若干組小量程，采用電流表的外接法，按圖建立一個直系統(tǒng)誤差未考慮的燈泡的電壓中所示的原理電路圖連接好實驗角坐標(biāo)系，電壓表的分流，伏U和電流I，

10、Utn電路圖?？v軸表示電造成測得的I值安然后在坐標(biāo)1 1 s（2）、滑動變阻器采用分壓接法，流I，橫軸表比真實值偏大；特紙上以U為把滑動變阻器的滑動片調(diào)至滑動示電壓U，用2.描繪IU線性縱軸，以I變阻器的A端，電路經(jīng)檢查無誤后，平滑曲線將時作圖不準(zhǔn)確造曲為橫軸畫出閉合電鍵S。各點連接起成的偶然誤差。線UI曲線。（3）、改變滑動變阻器滑動片的位來，便得到置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓伏安特性曲表的示數(shù)I和隊記入記錄表格內(nèi)， 斷開電鍵S；線。測 量 電 源 電 動 勢 和 電 阻根據(jù)閉合 電路的歐 姆定律圖2（1）恰當(dāng)選擇實驗器材，照圖連 好實驗儀器，使開關(guān)處于斷開狀態(tài) 且滑動變阻器的滑動觸頭滑到

11、使 接入電阻值最大的一端。（2）閉合開關(guān)S，接通電路，記下 此時電壓表和電流表的示數(shù)。（3）將滑動變阻器的滑動觸頭由 一端向另一端移動至某位置，記下 此時電壓表和電流表的示數(shù)。（4）繼續(xù)移動滑動變阻器的滑動 觸頭至其他幾個不同位置，記下各 位置對應(yīng)的電壓表和電流表的示 數(shù)。（5）斷開開關(guān)S，拆除電路在坐標(biāo)紙 上以U為 縱軸，以I 為橫軸，作 出UI圖 象，利用圖 象求出E、r。（1）偶然誤差： 主要來源于電壓 表和電流表的讀 數(shù)以及作UI 圖象時描點不很 準(zhǔn)確。（2）系統(tǒng)誤差： 系統(tǒng)誤差來源于 未計電壓表分流，測出的電源電動 勢E/E成， 電源內(nèi)電阻5成。電路設(shè)計或器材 1、安全性：實驗方案的

12、實施要安全可靠，實施過程中不應(yīng)對儀器及人身造成危害。要注意 選擇原則到各種電表均有量程、電阻均有最大允許電流和最大功率，電源也有最大允許電流，不能燒壞儀器。2、準(zhǔn)確性：在實驗方案、儀器、儀器量程的選擇上，應(yīng)使實驗誤差盡可能的小。保證流過 電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程，然后合理選擇量程，務(wù)必使指針 有較大偏轉(zhuǎn)（一般要大于滿偏度的1/3），以減少測讀誤差。3、便于調(diào)節(jié)：實驗應(yīng)當(dāng)便于操作，便于讀數(shù)。實物圖連接的注 意事項和基本方 法注意事項：連接電表應(yīng)注意量程選用正確，正、負接線柱不要接錯。各導(dǎo)線都應(yīng)接在接線柱上，不應(yīng)在導(dǎo)線中間出現(xiàn)分叉。對于滑動變阻器的連接，要搞清楚接入電路的是

13、哪一部分電阻，在接線時要 特別注意不能將線接到滑動觸頭上?；痉椒ǎ寒嫵鰧嶒炿娐穲D。分析各兀件連接方式，明確電流表與電壓表的里程。畫線連接各兀件。（用鉛筆畫線，以便改錯）連線方式應(yīng)是單線連接，連線順 序應(yīng)先畫串聯(lián)電路，冉畫并聯(lián)電路。一般先從電源正極開始，到電鍵，再到滑動變阻器等。按順序以單線連接 方式將干路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來;然后連接支路將要并聯(lián)的元件再并 聯(lián)到電路中去。連接完畢，應(yīng)進行檢查，檢查電路也應(yīng)按照連線的方法和順序。測量電阻的方法歐姆表粗測伏安法（電 壓表+電 流表）原理：部分電路歐姆定律 億，測出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流后，I 二 R便可求得其阻值.一 U _R I伏

14、安法的拓 展（電表的 選取應(yīng)注意 安全性、準(zhǔn) 確性）利用已知內(nèi)阻的電壓表:利用“伏伏”法測定值電阻的阻值（用電壓表算電 流）利用已知內(nèi)阻的電流表：利用“安安”法測定值電阻的阻值（用電流表算 電壓）電壓表、電流表混合用新課標(biāo)物理考試大綱要求學(xué)生分組實驗主要知識點及誤差來源分析實驗名稱需掌握（注意）的知識點誤差來源一：研究勻變速直線運 動（必修1）打點計時器及使用利用紙帶求瞬時速度；逐差法求加速度刻度尺測點距誤差（測量誤差）二：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系（必修1）彈簧原長測量；F -、x、F - x圖象的描繪；圖象法處理數(shù)據(jù)讀數(shù)誤差；作圖誤差三：驗證力的平行四邊形定則（必修1）等效性；力的圖示中大小

15、、方向的確定；操作步驟；兩分力不共面；讀數(shù)誤差；結(jié)點O及兩分力確定不準(zhǔn)確；作圖誤差；四：驗證牛頓運動定律（必修1）控制變量法及具體操作；紙帶處理；平衡摩擦理由及操作；rm t mig的理由；a-F、圖象m質(zhì)量、紙帶點距測量誤差；T 士 的系統(tǒng)誤差；T豐mg平衡摩擦不準(zhǔn)；五：探究動能定理（魯科版）實驗原理；紙帶求瞬時速度；平衡 摩擦理由及操作；Tmg的理由； 數(shù)據(jù)處理（合外力做功與宜的關(guān)A Ek系）質(zhì)量、紙帶點距測量誤差；T, mg的系統(tǒng)誤差；平衡摩擦 不準(zhǔn)；g的取值不準(zhǔn)確；五：探究動能定理（人教版）（必修2）實驗原理（W）的確定；紙帶處理；平衡摩擦理由及操作；等效的思想；計算法、圖象法處理數(shù)據(jù)

16、；紙帶點距測量誤差；橡皮筋不一致；平衡摩擦不準(zhǔn)；六：驗證機械能守恒定律（必修2）實驗原理（3種方法）；紙帶的選取及處理；列表法處理數(shù)據(jù)；紙帶與限位孔摩擦；空氣阻力；紙帶點距測量誤差；5 Ap原因分析；A Ep 減A Ep 增七：測定金屬的電阻率（同時練習(xí)使用螺旋測微器）（選修3 1）螺旋測微器的使用；實驗原理；電 路圖；多次測量取平均值；列表法 處理數(shù)據(jù)；外接法R測 R真、p測p真；電 流過大p變化；直徑、長度測 量誤差；電表讀數(shù)誤差；八：描繪小電珠的伏安特性曲線（選修3 1）實驗原理；電路圖；伏安特性曲線的描繪；外接法電流表偏大；電表誤差；作圖誤差；九：測定電源的電動勢和內(nèi)阻（選修3 1）實

17、驗原理（4種常見方法）；電路圖（4種）；U I圖線的描繪及坐標(biāo)軸的處理；外接、一電阻箱一電壓表（E廣E真,測,真）內(nèi)接、一電阻箱一電流表（氣E真,測、）電表讀數(shù)誤差；作圖誤差；十：練習(xí)使用多用電表（選修3 1）表盤讀數(shù)區(qū)域及方法；歐姆表原理及正確使用；二極管特性及判斷方 法；讀數(shù)誤差；十一：傳感器的簡單使 用（選修3 2）熱敏電阻、光敏電阻、光電讀數(shù)器、力電傳感器；十二：探究單擺的運 動、用單擺測定重力加 速度（含游標(biāo)卡尺的使 用）（選修3 4）控制變量法探究單擺的運動；實驗 原理；擺長的測量；時間測量及周 期的確定；圖象法處理數(shù)據(jù)；秒表 的使用；多次測量取平均值；游標(biāo) 卡尺的使用；擺長、周期測量誤差；空氣浮 力影響（T變大，g變?。?；擺 球形成圓錐擺（g偏大）十三：測定玻璃的折射 率（選修3 4）實驗原理；實驗步驟;插針的方法；求折射率的方法（數(shù)據(jù)處理）；插針不準(zhǔn)；作圖誤差；入射角選取不當(dāng)；操作不當(dāng)；十四：用雙縫干涉測光 的波長（選修3 4）儀器擺放順序；共軸調(diào)節(jié)；條紋間距的測量；讀數(shù)誤差；觀察誤差；操作不當(dāng)；十五：驗證動量守恒定 律（選修3 5）光電門；擋光板測瞬時速度；實驗原理；動量守恒列式；擋光板測出的不是瞬時速度；質(zhì)量測量誤差；擋