高中物理選修3-1恒定電流課件

物理3-1恒定電流復(fù)習(xí)

1一、電流1、性質(zhì)：標(biāo)量大?。篒＝Q/t表示單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量2、方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颌賹?dǎo)體中電流方向：從電勢(shì)高處流向電勢(shì)低處②電源：內(nèi)部從電勢(shì)低處流向電勢(shì)高處外部從電勢(shì)高處流向電勢(shì)低處3.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)線的橫截面積,v為自由電子的定向移動(dòng)速率,一、電流1、性質(zhì)：標(biāo)量大?。篒＝Q/t表示單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體2二、部分電路歐姆定律——實(shí)驗(yàn)定律1、內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。2、表達(dá)式：I=U/R變形式：R=U/I3、適用條件：金屬導(dǎo)電或電解質(zhì)導(dǎo)電.不適用氣體導(dǎo)電.4、伏—安特性曲線二、部分電路歐姆定律——實(shí)驗(yàn)定律1、內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體3三、電阻定律1、內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，跟它的橫截面積成反比。2、表達(dá)式：R=L/S3、電阻率ρ：與導(dǎo)體的材料和溫度有關(guān)。一般金屬的電阻隨溫度的升高而增大。某些材料電阻率降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，減小到零，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)。三、電阻定律1、內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，跟它的橫4四、電功電功率焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）1、電流做功實(shí)質(zhì)上是電場(chǎng)力推動(dòng)自由電荷定向移動(dòng)所做的功.2、電流做功的過程伴隨著電能和其它形式的能的轉(zhuǎn)化.3、表達(dá)式W＝UIt

（定義式）(2)、電功率1、表示電流做功快慢的物理量2、表達(dá)式P＝UI

（定義式）(1)、電功四、電功電功率焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）1、電流做功實(shí)質(zhì)上是電5(3)、焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）1、內(nèi)容：2、公式Q＝I2Rt

（定義式）(4)、兩種電路1、純電阻電路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非純電阻電路：含有電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路，歐姆定律不再適用電功W＝UIt≠I2Rt電功率P＝UI≠I2R電熱Q＝I2Rt≠UIt(3)、焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）1、內(nèi)容：2、公式Q＝I26五、路端電壓：Ｕ＝Ｅ－Ｉr討論：從上式可以看出：R↑→I↓，U外↑、U內(nèi)↓，當(dāng)R→∞時(shí)，I=0、U外=E、U內(nèi)=0（也稱為斷路時(shí)）

R↓→I↑，U外↓、U內(nèi)↑，當(dāng)R=0時(shí)，I=E/r（短路電流強(qiáng)度）U外=0、U內(nèi)=E五、路端電壓：Ｕ＝Ｅ－Ｉr討論：從上式可以看出：R↑→I↓，7六、閉合電路的U-I圖線右圖中a為電源的U-I圖象；b為外電阻的U-I圖象；a的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大??；a與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；b的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大?。粌烧叩慕稽c(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓;該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示電源的輸出功率；六、閉合電路的U-I圖線右圖中a為電源的U-I圖象；8七.電源的功率和效率ORP出Pmr討論：電源的輸出功率可見電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示，而當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大為⑴功率：②電源的輸出功率P出=UI③電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I2r①電源的總功率PE=EI⑵電源的效率：（最后一個(gè)等號(hào)只適用于純電阻電路）七.電源的功率和效率O9例1:如圖所示直線A為電源的U--I圖線,直線B為電阻的U--I圖線,用該電源和該電阻組成閉合電路,則電源的輸出功率和電源的效率分別是:（）A.4W,33%B.2W,33.3%C.2W,67%D.4W,67%解:由圖線可知R=1Ω,E=3Vr=0.5虛線和坐標(biāo)軸所包圍的面積等于輸出功率,P出=4WP總=EI=6W=P出/P總=4/6=67%例1:如圖所示直線A為電源的U--I圖線,直線B為電阻的U-10⑴臨界電阻法②選擇方法：令R0=RARV當(dāng)R＜R0

即時(shí)用RVRRAR＞當(dāng)R＞R0

即時(shí)用RARRVR＞⑵試觸法②選擇方法：將電壓表分別接a、b兩點(diǎn)1、內(nèi)接法與外接法的選擇內(nèi)接法外接法R測(cè)

R真＞R測(cè)

R真＜內(nèi)接法外接法RabAVARVRAV①條件：未給出R的估計(jì)阻值①條件：已給出R的估計(jì)阻值⑴臨界電阻法當(dāng)R＜R0即112、限流與分壓⑴電路特點(diǎn)分壓電路圖滑動(dòng)頭從a滑向bR0上電壓變化范圍(設(shè)r=0)εR0R0ε+Rεo接通電鍵時(shí)滑動(dòng)頭初始位置應(yīng)處于

a

端

a

端限流R0εkRabR0εkRab2、限流與分壓⑴電路特點(diǎn)分壓電路圖滑動(dòng)頭從a滑向b12⑵、選擇方法

①限流接法②分壓接法：

（通常情況）電流、電壓能達(dá)到要求的調(diào)節(jié)范圍；不超過測(cè)量?jī)x表的量程，不超過各元件允許的最大電流。（三種特殊條件）

a、要求某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)可調(diào)。b、采用限流接法時(shí)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電路中的電流（電壓）都會(huì)超過電表量程或元件允許的最大電流。c、用電器電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器電阻，不利于測(cè)量獲得多組數(shù)據(jù)。⑵、選擇方法（通常情況）電流、電壓能達(dá)到要求的調(diào)節(jié)范圍13+_分壓外接+_分壓外接14+_分壓外接+_分壓外接15+_分壓外接+_分壓外接16+_分壓外接+_分壓外接17+_分壓外接+_分壓外接18分壓內(nèi)接分壓內(nèi)接19二、電流表G改為電壓表V1、電流表改裝電壓表的原理：串聯(lián)一個(gè)電阻，分擔(dān)一部分電壓二、電流表G改為電壓表V1、電流表改裝電壓表的原理：串聯(lián)一20【例】滿偏電流Ig=500uA，內(nèi)阻Rg=200Ω的電流表G,要把它改裝成為量程為3V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的分壓電阻。解：滿偏電壓Ug=Ig·Rg=0.1V需電阻分壓UR=U量程-Ug=2.9V分壓電阻或直接由下式來求【例】滿偏電流Ig=500uA，內(nèi)阻Rg=200Ω的電流表G212、分壓電阻的計(jì)算分壓電阻注意：電壓表量程越大，分壓電阻越大，這就是通常電壓表內(nèi)阻很大的原因。電壓表內(nèi)阻2、分壓電阻的計(jì)算分壓電阻注意：電壓表量程越大，分壓電阻越221、表頭改裝電流表的原理：并聯(lián)一個(gè)電阻，分擔(dān)一部分電流三、把表頭G改為電流表A1、表頭改裝電流表的原理：并聯(lián)一個(gè)電阻，分擔(dān)一部分電流23【例】滿偏電流Ig=500uA,內(nèi)阻Rg=200Ω的電流表G,若把它改裝成為量程為3A的電流表，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)多大的分流電阻？解：并聯(lián)端電壓Ug=Ig·Rg=0.1VR需分電流IR=I量程-Ig=2.9995A分流電阻或直接由下式來求【例】滿偏電流Ig=500uA,內(nèi)阻Rg=200Ω的電流表242、分流電阻的計(jì)算分流電阻電流表內(nèi)阻注意：電流表量程越大，分流電阻越小，這就是通常電流表內(nèi)阻很小的原因。2、分流電阻的計(jì)算分流電阻電流表內(nèi)阻注意：電流表量程越大，分25改裝電壓表改裝電流表電路R的作用R的計(jì)算電表的總電阻串聯(lián)電路并聯(lián)電路分壓分流總結(jié)：小量程電流表的改裝改裝電壓表改裝電流表電路R的作用R的計(jì)算電表的總電阻串聯(lián)電路261、電路圖：四、多量程電壓表1、電路圖：四、多量程電壓表271、電路圖：五、多量程電流表1、電路圖：五、多量程電流表28測(cè)金屬絲電阻率實(shí)驗(yàn)步驟:1.用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S.2．按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。3．用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l,反復(fù)測(cè)量3次,求出其平均值。4．把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,閉合電鍵S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，斷開電鍵S，求出導(dǎo)線電阻R的平均值。5.將測(cè)得的R、l、d值,代入電阻率計(jì)算公式中，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。6．拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。測(cè)金屬絲電阻率實(shí)驗(yàn)步驟:1.用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三29一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿枥L小燈泡的伏安特性曲線，并分析曲線的變化規(guī)律．二.實(shí)驗(yàn)原理測(cè)出多組小燈泡的U、I,并繪出I-U圖象.由圖象的斜率反映電阻與溫度的關(guān)系三.實(shí)驗(yàn)器材小燈泡(3.8V0.3A)，電流表，電壓表，滑動(dòng)變阻器，學(xué)生電源、開關(guān)和導(dǎo)線．坐標(biāo)紙、鉛筆VRx?AR0四.電路設(shè)計(jì)開關(guān)閉合前，滑片該放在哪里？

實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿枥L小燈泡的伏安特性曲線，并分析曲線的變化規(guī)律303．重復(fù)測(cè)量：用同樣的方法測(cè)量并記錄12組U值和I值.五.實(shí)驗(yàn)步驟1．連接電路：按實(shí)驗(yàn)電路圖連好電路．(注意開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)部分電阻為零)．次數(shù)123456789101112電壓U/V電流I/A2．測(cè)量數(shù)據(jù)：閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄一組電壓U和電流I值．5.描繪曲線：在坐標(biāo)紙上,以U為橫坐標(biāo)、I為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系,并根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn),先觀察所描點(diǎn)的走向,再用平滑曲線連接各點(diǎn)得到I－U圖線.4.整理器材:斷開開關(guān)S,整理好器材．圖象反映了小燈泡的電阻隨溫度有什么樣的變化規(guī)律?3．重復(fù)測(cè)量：用同樣的方法測(cè)量并記錄12組U值和I值.五.實(shí)31實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。如圖1所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值。此外，還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)。即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo),用測(cè)出的幾組I、U值畫出U-I圖象(如圖2)所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)E值,圖線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)電阻r的值.實(shí)驗(yàn)器材:待測(cè)電池，電壓表(0-3V),電流表（0-0.6A），滑動(dòng)變阻器（10Ω），電鍵，導(dǎo)線。實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。如圖1所示32實(shí)驗(yàn)步驟:1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路。2．把變阻器的滑動(dòng)片移到一端使阻值最大。3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I1、U1），用同樣方法測(cè)量幾組I、U的值。4．打開電鍵，整理好器材。5．處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值。實(shí)驗(yàn)步驟:1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路33注意事項(xiàng):1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時(shí)間的1號(hào)干電池。2．要測(cè)出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，3．在畫U-I圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮。4．干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小，即不會(huì)比電動(dòng)勢(shì)小很多，這時(shí)，在畫U-I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始（橫坐標(biāo)I必須從零開始）。但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流。不過直線斜率的絕對(duì)值照樣還是電源的內(nèi)阻，這時(shí)要特別注意計(jì)算斜率時(shí)縱軸的刻度不從零開始。

注意事項(xiàng):1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些341、電路圖：六、歐姆表原理2、構(gòu)造：表頭電源可變電阻1、電路圖：六、歐姆表原理2、構(gòu)造：表頭35高中物理選修3-1恒定電流課件363、原理：1）兩表筆短路調(diào)零相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx＝0,調(diào)節(jié)R使表頭電流滿偏I(xiàn)g處，對(duì)應(yīng)歐姆表零刻度(右側(cè))3、原理：1）兩表筆短路調(diào)零相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx＝0,調(diào)節(jié)372）兩表筆斷路相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx＝∞，此時(shí)I＝0，指針不偏轉(zhuǎn)表頭電流I＝0處，對(duì)應(yīng)歐姆表∞刻度(左側(cè))2）兩表筆斷路相當(dāng)于被測(cè)電阻Rx＝∞，此時(shí)I＝0，指針不偏383）測(cè)量電阻Rx

被測(cè)電阻為Rx，，指針指到某確定位置表頭電流I與電阻Rx一一對(duì)應(yīng)，但不是線性關(guān)系，表盤刻度不均勻

3）測(cè)量電阻Rx被測(cè)電阻為Rx，391、電路圖：七、多用電表的原理1、電路圖：七、多用電表的原理40表頭測(cè)量電路轉(zhuǎn)換開關(guān)紅黑表筆2、構(gòu)造：表頭2、構(gòu)造：41機(jī)械調(diào)零：在表盤和選擇開關(guān)之間還有一個(gè)定位螺絲,用它可以進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，即旋轉(zhuǎn)該調(diào)零螺絲，在不接入電路中時(shí)，可使指針指在左端電流“0”刻線。（即電阻“”處）

返回機(jī)械調(diào)零：在表盤和選擇開關(guān)之間還有一個(gè)定位螺絲,用它可以進(jìn)行42歐姆調(diào)零：將選擇開關(guān)置于歐姆表某一擋后，紅、黑表筆短接，使指針指向右端電流滿偏處。（即右端電阻“0”位置）。返回歐姆調(diào)零：將選擇開關(guān)置于歐姆表某一擋后，紅、黑表筆短接，使指43歐姆調(diào)零:Ig=E/(r+R0+rg)R=0I=E/(r+R0+rg+R)ErIg，rgR0返回使用歐姆檔測(cè)電阻的步驟？歐姆調(diào)零:Ig=E/(r+R0+rg)R=0I=E/(r+44機(jī)械調(diào)零歐姆檔選擇倍率歐姆調(diào)零偏角大偏角小讀數(shù)阻值等于讀數(shù)乘倍率中間附近換小倍率換大倍率使指針盡可能靠近刻度盤的中央位置時(shí)讀數(shù)誤差小.R=表頭示數(shù)×倍率步驟：表頭指針機(jī)械調(diào)零歐姆檔選擇倍率歐姆調(diào)零偏角大偏角小讀數(shù)阻值等于讀數(shù)乘454、待測(cè)電阻要跟別的元件和電源斷開5、不要用手碰觸表筆的金屬2、合理選擇倍率，使指針盡可能靠近刻度盤的中央位置7、使用完畢應(yīng)當(dāng)拔出表筆，并把選擇開關(guān)旋至OFF檔或交流電壓最高檔注意點(diǎn)：1、多用電表在使用前，一定要觀察指針是否指向電流的零刻度。若有偏差，應(yīng)調(diào)整機(jī)械零點(diǎn)3、換用歐姆檔的量程時(shí)，一定要重新調(diào)整歐姆零點(diǎn)6、要用歐姆檔讀數(shù)時(shí)，阻值等于表頭示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率4、待測(cè)電阻要跟別的元件和電源斷開5、不要用手碰觸表筆的金屬46

物理3-1恒定電流復(fù)習(xí)

47一、電流1、性質(zhì)：標(biāo)量大?。篒＝Q/t表示單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量2、方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颌賹?dǎo)體中電流方向：從電勢(shì)高處流向電勢(shì)低處②電源：內(nèi)部從電勢(shì)低處流向電勢(shì)高處外部從電勢(shì)高處流向電勢(shì)低處3.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)線的橫截面積,v為自由電子的定向移動(dòng)速率,一、電流1、性質(zhì)：標(biāo)量大?。篒＝Q/t表示單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體48二、部分電路歐姆定律——實(shí)驗(yàn)定律1、內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。2、表達(dá)式：I=U/R變形式：R=U/I3、適用條件：金屬導(dǎo)電或電解質(zhì)導(dǎo)電.不適用氣體導(dǎo)電.4、伏—安特性曲線二、部分電路歐姆定律——實(shí)驗(yàn)定律1、內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體49三、電阻定律1、內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，跟它的橫截面積成反比。2、表達(dá)式：R=L/S3、電阻率ρ：與導(dǎo)體的材料和溫度有關(guān)。一般金屬的電阻隨溫度的升高而增大。某些材料電阻率降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，減小到零，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)。三、電阻定律1、內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，跟它的橫50四、電功電功率焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）1、電流做功實(shí)質(zhì)上是電場(chǎng)力推動(dòng)自由電荷定向移動(dòng)所做的功.2、電流做功的過程伴隨著電能和其它形式的能的轉(zhuǎn)化.3、表達(dá)式W＝UIt

（定義式）(2)、電功率1、表示電流做功快慢的物理量2、表達(dá)式P＝UI

（定義式）(1)、電功四、電功電功率焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）1、電流做功實(shí)質(zhì)上是電51(3)、焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）1、內(nèi)容：2、公式Q＝I2Rt

（定義式）(4)、兩種電路1、純電阻電路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非純電阻電路：含有電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路，歐姆定律不再適用電功W＝UIt≠I2Rt電功率P＝UI≠I2R電熱Q＝I2Rt≠UIt(3)、焦耳定律（實(shí)驗(yàn)定律）1、內(nèi)容：2、公式Q＝I252五、路端電壓：Ｕ＝Ｅ－Ｉr討論：從上式可以看出：R↑→I↓，U外↑、U內(nèi)↓，當(dāng)R→∞時(shí)，I=0、U外=E、U內(nèi)=0（也稱為斷路時(shí)）

R↓→I↑，U外↓、U內(nèi)↑，當(dāng)R=0時(shí)，I=E/r（短路電流強(qiáng)度）U外=0、U內(nèi)=E五、路端電壓：Ｕ＝Ｅ－Ｉr討論：從上式可以看出：R↑→I↓，53六、閉合電路的U-I圖線右圖中a為電源的U-I圖象；b為外電阻的U-I圖象；a的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大??；a與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源的電動(dòng)勢(shì)；b的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大??；兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓;該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示電源的輸出功率；六、閉合電路的U-I圖線右圖中a為電源的U-I圖象；54七.電源的功率和效率ORP出Pmr討論：電源的輸出功率可見電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示，而當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大為⑴功率：②電源的輸出功率P出=UI③電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I2r①電源的總功率PE=EI⑵電源的效率：（最后一個(gè)等號(hào)只適用于純電阻電路）七.電源的功率和效率O55例1:如圖所示直線A為電源的U--I圖線,直線B為電阻的U--I圖線,用該電源和該電阻組成閉合電路,則電源的輸出功率和電源的效率分別是:（）A.4W,33%B.2W,33.3%C.2W,67%D.4W,67%解:由圖線可知R=1Ω,E=3Vr=0.5虛線和坐標(biāo)軸所包圍的面積等于輸出功率,P出=4WP總=EI=6W=P出/P總=4/6=67%例1:如圖所示直線A為電源的U--I圖線,直線B為電阻的U-56⑴臨界電阻法②選擇方法：令R0=RARV當(dāng)R＜R0

即時(shí)用RVRRAR＞當(dāng)R＞R0

即時(shí)用RARRVR＞⑵試觸法②選擇方法：將電壓表分別接a、b兩點(diǎn)1、內(nèi)接法與外接法的選擇內(nèi)接法外接法R測(cè)

R真＞R測(cè)

R真＜內(nèi)接法外接法RabAVARVRAV①條件：未給出R的估計(jì)阻值①條件：已給出R的估計(jì)阻值⑴臨界電阻法當(dāng)R＜R0即572、限流與分壓⑴電路特點(diǎn)分壓電路圖滑動(dòng)頭從a滑向bR0上電壓變化范圍(設(shè)r=0)εR0R0ε+Rεo接通電鍵時(shí)滑動(dòng)頭初始位置應(yīng)處于

a

端

a

端限流R0εkRabR0εkRab2、限流與分壓⑴電路特點(diǎn)分壓電路圖滑動(dòng)頭從a滑向b58⑵、選擇方法

①限流接法②分壓接法：

（通常情況）電流、電壓能達(dá)到要求的調(diào)節(jié)范圍；不超過測(cè)量?jī)x表的量程，不超過各元件允許的最大電流。（三種特殊條件）

a、要求某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)可調(diào)。b、采用限流接法時(shí)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電路中的電流（電壓）都會(huì)超過電表量程或元件允許的最大電流。c、用電器電阻遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器電阻，不利于測(cè)量獲得多組數(shù)據(jù)。⑵、選擇方法（通常情況）電流、電壓能達(dá)到要求的調(diào)節(jié)范圍59+_分壓外接+_分壓外接60+_分壓外接+_分壓外接61+_分壓外接+_分壓外接62+_分壓外接+_分壓外接63+_分壓外接+_分壓外接64分壓內(nèi)接分壓內(nèi)接65二、電流表G改為電壓表V1、電流表改裝電壓表的原理：串聯(lián)一個(gè)電阻，分擔(dān)一部分電壓二、電流表G改為電壓表V1、電流表改裝電壓表的原理：串聯(lián)一66【例】滿偏電流Ig=500uA，內(nèi)阻Rg=200Ω的電流表G,要把它改裝成為量程為3V的電壓表，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的分壓電阻。解：滿偏電壓Ug=Ig·Rg=0.1V需電阻分壓UR=U量程-Ug=2.9V分壓電阻或直接由下式來求【例】滿偏電流Ig=500uA，內(nèi)阻Rg=200Ω的電流表G672、分壓電阻的計(jì)算分壓電阻注意：電壓表量程越大，分壓電阻越大，這就是通常電壓表內(nèi)阻很大的原因。電壓表內(nèi)阻2、分壓電阻的計(jì)算分壓電阻注意：電壓表量程越大，分壓電阻越681、表頭改裝電流表的原理：并聯(lián)一個(gè)電阻，分擔(dān)一部分電流三、把表頭G改為電流表A1、表頭改裝電流表的原理：并聯(lián)一個(gè)電阻，分擔(dān)一部分電流69【例】滿偏電流Ig=500uA,內(nèi)阻Rg=200Ω的電流表G,若把它改裝成為量程為3A的電流表，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)多大的分流電阻？解：并聯(lián)端電壓Ug=Ig·Rg=0.1VR需分電流IR=I量程-Ig=2.9995A分流電阻或直接由下式來求【例】滿偏電流Ig=500uA,內(nèi)阻Rg=200Ω的電流表702、分流電阻的計(jì)算分流電阻電流表內(nèi)阻注意：電流表量程越大，分流電阻越小，這就是通常電流表內(nèi)阻很小的原因。2、分流電阻的計(jì)算分流電阻電流表內(nèi)阻注意：電流表量程越大，分71改裝電壓表改裝電流表電路R的作用R的計(jì)算電表的總電阻串聯(lián)電路并聯(lián)電路分壓分流總結(jié)：小量程電流表的改裝改裝電壓表改裝電流表電路R的作用R的計(jì)算電表的總電阻串聯(lián)電路721、電路圖：四、多量程電壓表1、電路圖：四、多量程電壓表731、電路圖：五、多量程電流表1、電路圖：五、多量程電流表74測(cè)金屬絲電阻率實(shí)驗(yàn)步驟:1.用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S.2．按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。3．用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度l,反復(fù)測(cè)量3次,求出其平均值。4．把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,閉合電鍵S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，斷開電鍵S，求出導(dǎo)線電阻R的平均值。5.將測(cè)得的R、l、d值,代入電阻率計(jì)算公式中，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。6．拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。測(cè)金屬絲電阻率實(shí)驗(yàn)步驟:1.用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三75一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿枥L小燈泡的伏安特性曲線，并分析曲線的變化規(guī)律．二.實(shí)驗(yàn)原理測(cè)出多組小燈泡的U、I,并繪出I-U圖象.由圖象的斜率反映電阻與溫度的關(guān)系三.實(shí)驗(yàn)器材小燈泡(3.8V0.3A)，電流表，電壓表，滑動(dòng)變阻器，學(xué)生電源、開關(guān)和導(dǎo)線．坐標(biāo)紙、鉛筆VRx?AR0四.電路設(shè)計(jì)開關(guān)閉合前，滑片該放在哪里？

實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿枥L小燈泡的伏安特性曲線，并分析曲線的變化規(guī)律763．重復(fù)測(cè)量：用同樣的方法測(cè)量并記錄12組U值和I值.五.實(shí)驗(yàn)步驟1．連接電路：按實(shí)驗(yàn)電路圖連好電路．(注意開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)部分電阻為零)．次數(shù)123456789101112電壓U/V電流I/A2．測(cè)量數(shù)據(jù)：閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄一組電壓U和電流I值．5.描繪曲線：在坐標(biāo)紙上,以U為橫坐標(biāo)、I為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系,并根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn),先觀察所描點(diǎn)的走向,再用平滑曲線連接各點(diǎn)得到I－U圖線.4.整理器材:斷開開關(guān)S,整理好器材．圖象反映了小燈泡的電阻隨溫度有什么樣的變化規(guī)律?3．重復(fù)測(cè)量：用同樣的方法測(cè)量并記錄12組U值和I值.五.實(shí)77實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。如圖1所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值。此外，還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)。即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo),用測(cè)出的幾組I、U值畫出U-I圖象(如圖2)所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)E值,圖線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)電阻r的值.實(shí)驗(yàn)器材:待測(cè)電池，電壓表(0-3V),電流表（0-0.6A），滑動(dòng)變阻器（10Ω），電鍵，導(dǎo)線。實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)?zāi)康?測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。如圖1所示78實(shí)驗(yàn)步驟:1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路。2．把變阻器的滑動(dòng)片移到一端使阻值最大。3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I1、U1），用同樣方法測(cè)量幾組I、U的值。4．打開電鍵，整理好器材。5．處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值。實(shí)驗(yàn)步驟:1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路79注意事項(xiàng):1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時(shí)間的1號(hào)干電池。2．要測(cè)出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，3．在畫U-I圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮。4．干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小，即不會(huì)比電