恒定电流复习.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,恒定电流,第1页,40,电流，电动势,41,欧姆定律，闭合电路欧姆定律电阻和,42,电阻定律,43,决定导线电阻原因（试验、探究）,44,电阻串联和并联,45,测量电源电动势和内阻（试验、探究）,46,电功、电功率、焦耳定律,47,简单逻辑电路,考纲要求,第2页,知识网络,恒定电流,基本概念,电流,定义、条件、方向,电流强度,电压,定义式,U,AB,=W,AB,/q=,A,B,定义式,I=q/t,微观表示,I=nqsv,决定式,I=U/R=E/(R+r),决定式,U=IR,，,U,外,=E,Ir,，,U,内,=Ir,电阻,定义式,R=U/I,决定式,R=,L,/S,电动势,定义式,E=W,非静电力,/q,量度式,E=U,外,+U,内,=IR+Ir,电功,定义式,W=qU=IUt,(,纯电阻、非纯电阻电路,),计算式,W=I,2,Rt=U,2,t/R,(,纯电阻电路,),电功率,用电器,定义式,P=W/t,计算式,P=IU=,I,2,R=U,2,/R,纯电阻,电源,总功率：,P,总,=IE,、输出功率：,P,出,=IU,端,损失功率,P,损,=I,2,r,、效率：,=P,出,/P,总,第3页,基本规律,电阻定律,内容,公式：,R=,L,/S,电阻率、超导、半导体,欧姆定律,部分电路欧姆定律,I=U/R,闭合电路欧姆定律,I=E/,（,R+r),复习指南,1,、本章是高考重点，主要考查欧姆定律、串并联电路中电流电压和功率分配。,2,、本章可与机械能、电场、电磁感应、磁场、交变电流等知识综合出题。,3,、试验是本章重中之重，是高考试卷中常客，我们将在以后作专题复习。,第4页,电流、电阻定律、欧姆定律,一、电流,1,、电流形成,电荷,定向,移动形成电流,电子,正、负离子,金属导电,电解液导电,气体导电,电解液导电,电流形成条件,存在自由电荷,导体两端存在电势差,电流分类,方向不变,方向、大小都不变,方向改变,直流电,恒定电流,交变电流,电流方向,要求：正电荷定向移动方向为电流方向,电路中电源外部从正极到负极，电源内部从负极到正极。,第5页,2,、电流大小,定义：经过导体横截面电量,q,与经过这些电量所需时间,t,比值,叫电流。,定义式：,I=q/t,单位：安培（,A,）,是国际单位制中基本单位,金属导体中电流微观表示式,导体单位体积内自由电荷数：,n,自由电荷带电量：,q,导体横截面积：,S,自由电荷定向移动速率：,v,I=nqvS,3,、了解与巩固,在电解槽中，,1 min,内经过横截面一价正离子和一价负离子个数分别为,1.125,10,21,和,7.5,10,20,，则经过电解槽电流为,_,5A,第6页,二、电阻定律,1,、内容：在温度不变时，导体,电阻,R,与它,长度,l,成正比,，与它,横截面积,S,成反比,。,表示式：,R=,L,/S,决定电阻大小,2,、电阻率,物理意义：反应材料导电性能。由材料本身决定，与温度相关,单位：,m,电阻率随温度改变,金属电阻率随温度升高而增大,金属温度计（铂）,有些合金电阻率几乎不受温度改变影响,标准电阻,温度降低电阻率减小,温度降到某一值，电阻率突然为零,超导,转变温度,第7页,3,、半导体,定义：电阻率介于导体与绝缘体之间，且随温度升高反而降低材料。,半导体特征,热敏特征：温度升高电阻率快速减小,热敏电阻（温控开关）,光敏特征：在光照下电阻率快速减小,光敏电阻（光控开关）,掺杂特征：掺入杂质导电性能大大增强,4,、了解与巩固,关于电阻率，以下说法中正确是,（,）,A,电阻率是表征材料导电性能好坏物理量，电阻率越大，其导电性能越好；,B,各种材料电阻率都与温度相关，金属电阻率随温度升高而增大；,C,所谓超导体，当其温度降低到靠近绝对零度某个临界温度时，它电阻率突然变为零；,D,一些合金电阻率几乎不受温度改变影响，通常都用它们制作标准电阻,BCD,第8页,三、欧姆定律,1,、内容：导体中电流跟导体两端电压成正比，跟导体电阻成反比,2,、表示式：,I=U/R,3,、适用范围：适合用于金属和电解液导电，气体导电不适用,或适合用于纯电阻电路，不适合用于非纯电阻电路,4,、伏安特征曲线,UI,图线、,IU,图线,I,O U,O I,U,1 2,1 2,R,1,R,2,当电阻率随温度改变时，电阻伏安特征曲线不再是过原点直线,5,、了解与巩固,试验室用小灯泡灯丝,I-U,特征曲线可用以下哪个图象来表示：,第9页,一根粗细均匀导线，两端加上电压,U,时，经过导线中电流强度为,I,，导线中自由电子定向移动平均速度为,v,，若导线均匀拉长，使其半径变为原来,1/2,，再给它两端加上电压,U,，则（）,A,经过导线电流为,I/4 B,经过导线电流为,I/6,C,自由电子定向移动平均速率为,v/4,D,自由电子定向移动平均速率为,v/6,甲、乙两地相距,6 km,，两地间架设两条电阻都是,6,导线,.,当两条导线在甲、乙两地间某处发生短路时，接在甲地电压表，如图所表示，读数为,6 V,，电流表读数为,1.2 A,，则发生短路处距甲地多远？,C,2.5Km,第10页,电路连结、电功、电功率,一、串、并联电路特点,串联,并联,电流,电压,电阻,电压（电流）,分配,功率分配,注：在串、并联电路中，电路消耗,总功率,等于,各用电器消耗,功率之和,！,第11页,二、电路简化,1,、特殊电路元件处理方法,理想电流表可看成短路，用导线代替；理想电压表可看成电路断开；非理想电表可看成能读出电流、电压电阻,电容器稳定时可看成电路断开，两极板间电压等于与之并联电阻两端电压。,电路中无电流经过电阻可用导线代替，同一导线上节点能够合并。,2,、画等效电路方法,如：,C,A,B,C,A,B,C,R,1,R,2,R,3,R,4,R,5,V,第12页,入门训练：,S,未接通,三、电功、电功率,1,、电功,实质：电场力对电荷做功，电荷含有电势能转化为其它形式能，即电能转化为其它形式能过程。,计算公式,W=qU=IUt,（适合用于任何电路）,W=I,2,Rt=U,2,t/R,（适合用于纯电阻电路）,2,、电功率,电流所做功与完成这些功所需时间比值,P=W/t=IU,（适合用于任何电路）,P=I,2,R=U,2,/R,（适合用于纯电阻电路）,第13页,3,、焦耳定律,电热：,Q=I,2,Rt,发烧功率：,P,热,=I,2,R,4,、纯电阻、非纯电阻电路,纯电阻电路：电能全部转化为内能,P,热,=UI=I,2,R=U,2,/R,非纯电阻电路：电能转化为内能和其它形式能,P=UI,P,热,=I,2,R,P,其它,=UI,P,热,四、了解与巩固,1,、串、并联电路特点,如图所表示电路中，各电阻阻值已标出，当输入电压,U,AB,=110V,时，输出电压,U,CD,=,V,1V,第14页,某试验小组用三只相同小灯泡，联成如图所表示电路，研究串并联电路特点。试验中观察到现象是,A,、,k,2,断开，,k,1,与,a,连接，三只灯泡都熄灭,B,、,k,2,断开，,k,1,与,b,连接，三只灯泡亮度相同,C,、,k,2,闭合，,k,1,与,a,连接，三只灯泡都发光，,L,1,、,L,2,亮度相同,D,、,k,2,闭合，,k,1,与,b,连接，三只灯泡都发光，,L,3,亮度小于,L,2,亮度,图示电路由,8,个电阻组成，已知,R,1,12,欧，其余电阻阻值未知，测得,A,B,间总电阻为,4,欧，今将,R,1,换成,6,欧电阻，则,A,B,间总电阻变为欧,2,、等效电路,D,3,第15页,3,、电功、电功率,有四盏灯，接入如图中，,L,1,和,L,2,都标有“,220V,、,100W,”,字样，,L,3,和,L,4,都标有“,220V,、,40W,”,字样，把电路接通后，最暗灯将是：,A,L,1,；,B,L,2,；,C,L,3,；,D,L,4,4,、纯电阻、非纯电阻电路,直流电动机线圈电阻很小，起动电流很大，这对电动机本身和接在同一电源上其它电器都产生不良后果。为了减小电动机起动时电流，需要给电动机串联一个起动电阻,R,，如图所表示。电动机起动后再将,R,逐步减小。假如电源电压,U=220V,，电动机线圈电阻,r,0,=2,那么，,（,1,）不串联电阻,R,时起动电流是多大？,（,2,）为了使起动电流减小为,20A,，起动电阻应为多大？,110 9,C,第16页,如图所表示，电阻,R,1,=20,，电动机绕线电阻,R,2,=10,，当电键,S,断开时，电流表示数是,I,1,=0.5A,当电键合上后，电动机转动起来，电路两端电压不变，电流表示数,I,和电路消耗电功率,P,应是,:,A,I=1.5A B.I1.5A C.P=15W D.PR,。所以必须采取安培表,外,接法，才能使因为电表接入引发系统误差较小。,第53页,3,由电阻率计算式还可看出，金属导线,d,测量值准确程度对试验误差影响较大。所以，本试验选取螺旋测微器来测量金属导线,d,。,试验电路图：,3,、开始时滑动变阻器滑动触头,应该在接入电路电阻最大一端,.,说明,：,1.,被测电阻丝电阻较小，,所以选取电流表外接法；,2,、本试验不要求电压调整范围，,可选取限流电路,.,（除一些特殊情,况外或详细情况详细分析）,4,、本试验经过电流不宜太大，,通电时间不能太长，以免电阻丝发,热后电阻率发生显著改变,.,第54页,思索,1.,本试验中正确选取电路后，所测得金属电阻率比真实值,.,小,思考,2,有一合金丝，横截面积为,5.110,7,m,2,，长,L,10m,，要测其电阻率。现备有量程,3v,，内阻,3,千欧电压表，量程,0.6A,，内阻,0.1,欧电流表，两节干电池，,0,100,欧滑动变阻器，开关、导线等。用伏安法测其电阻时，如电路选取正确，电压表示数为,2.4v,，电流表示数为,0.12A,，所选取是内接法还是外接法电路？被测合金丝阻值是多少欧？合金丝电阻率是多少？,（参考答案：内接法，,19.9,欧，,1.010,-6,欧,米）,返回,第55页,千分卡,（螺旋测微器）,15,20,5,10,0,20,25,30,15,10,9.694mm,15,20,5,10,0,20,25,30,15,10,10.190mm,返回,第56页,第57页,R,X,V,A,A,V,用伏安法测量金属导线电阻,R,，试把图中给出器材连接成测量,R,适当电路。图中安培表量程为,0.6A,，内阻靠近,1,，伏特表量程为,3V,，内阻为几,K,；电源电动势为,6V,，变阻器阻值为,020,。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。,解：,金属导线电阻不大，安培表应,外,接，变阻器电阻比较大，可用,限流,接法，画出电路图以下：,+,-,返回,第58页,（三）测定电源电动势和内电阻,v,A,U,1,=E-I,1,r,U,2,=E-I,2,r,A,E=I,1,(R,1,+r),E=I,2,(R,2,+r),v,E=U,1,+U,1,r/R,1,E=U,2,+U,2,r/R,2,第59页,v,A,试验电路及其实物连线图,返回,第60页,U/,I/,例,1.,一位同学统计,6,组数据见表。试依据这些数据在下列图中画出,UI,图线，并依据图线读出电池电动势,E,=,，电池内阻,r=,.,I(A),U(V),0.12,1.37,0.20,1.32,0.31,1.24,0.35,1.20,0.50,1.10,0.57,1.05,1.48,0.75,返回,第61页,E r,A,R,1,R,2,例,2.,如图示电路中，,R,1,、,R,2,为标准电阻，测定电源电动势和内阻时，假如偶然误差能够忽略不计，则电动势测量值,真实值，内阻测量值,真实值，产生误差原因是,。,等于,偏大,电流表有内阻,例,3.,在测定电源电动势和内阻试验中，待测电池、开关和导线配合以下哪组仪器，能够到达测定目标 （）,A.,一只电流表和一个滑动变阻器,B.,一只电流表和一只电压表,C.,一只电流表和一个电阻箱,D.,一只电压表和一个电阻箱,C D,第62页,例,4,.,如图是测量电源内电阻电路，以下关于误差说,法，正确是,()A.,因为电流表分压作用，使内电阻测量值小于真实值；,B.,因为电流表分压作用，使内电阻测量值大于真实值；,C.,因为电压表分流作用，使内电阻测量值小于真实值；,D.,因为电压表分流作用，使内电阻测量值大于真实值；,v,A,解：,E=U+Ir,，,I=(I,A,+U/R,V,),，因为电压表分流作用，对于每个电压值,U,1,，,测得电流,I,A,小于总电流,I,1,，,U,越大，,I,A,跟,I,1,相差越大，画出,图线应为虚线所表示：,U,I,U,1,I,A,I,1,所以内电阻测量值小于真实值,;,电动势也小于真实值,.,C,第63页,第二部分 多用电表测电阻,第64页,第65页,欧姆表原理,E,R,g,+r+R,I,g,=,E,R,g,+r+R,R,x,+,I,x,=,I=0,第66页,欧姆表,R,G,E,r,I,g,R,g,(1),原理,闭合电路欧姆定律,E,R,g,+r+R,I,g,=,E,R,g,+r+R,R,x,+,I,x,=,改变,R,x,，电流,I,x,随之改变，,R,x,与,I,x,一一对应。,（,2,）中值电阻,R =,E,I,g,中,R,g,+r+R,=,注意,：,(1),欧姆表刻度与其它表刻度相反且刻度不均匀,（,2,）欧姆表每次换档测电阻前都要调零。不能带电测量。,（,3,）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出电阻值有较大误差。所以欧姆表惯用来粗测电阻。,第67页,122,表,1.50k,返回,第68页,答案写成,1.210,3,欧或,1200,也给分；不写单位不给分），,某人用多用表,100,档按正确步骤测量一电阻阻值，指针指示位置如图,4,，则这电阻值是,假如要用这个多用表测量一个约,200,电阻，为了使测量比较准确、选择开关应选欧姆档是,_,1.2010,3,10,返回,第69页,例,1.,如图所表示，是一个量程为,5mA,电流改装成欧姆表，电池电动势,1,5V,。改装后，将原电流表,5mA,刻度处刻度确定为,0,位置。在图中括号内标出欧姆表、插孔。若在两表笔之间接入一未知电阻,R,x,时，表针恰好指在刻度盘正中位置，则,R,x,=_,。,左,右,300,返回,第70页,例,2.,如图所表示为一欧姆表原理图，灵敏电流表,G,满偏电流为,150A,，内阻为,100,，限流电阻,R,1,为,2k,，可变电阻,R,2,为,10k,（最大阻值），电源电动势,为,1.5V,，内阻可忽略。使用时应使表针偏转在满刻度,1/3,至,2/3,范围内。所以这个欧姆表测量,_,至,_,范围内电阻比较准确。与表内,电源负极相接应是,_,表笔（填“红”或“黑”）,5k,20k,红,返回,第71页,一学生使用多用表测电阻，他在试验中有违反使用规则之处他主要试验步骤以下：,1,把选择开关扳到“,1K”,欧姆档上,2,把表笔插入测试管插孔中，先把两根表笔接触，旋转调零旋扭，使指针指在电阻刻度零位上,3,把两根表笔分别与某一等测电阻两端相接，发觉这时指针读数较小,4,换用“,100”,欧姆档，发觉这时指针偏转适中随即记下欧姆数值,5,这表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，试验完成,这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其它元件和电源断开，不用手碰表笔金属杆,这个学生在试验中违反了哪一或哪些主要使用规则？,答：换用欧姆档量程时，要重新调整调零旋扭多用表使用后不能把选择开关置于欧姆档,第72页,使用中值电阻是,25,欧（“,1”,挡）万用表测量两个定值电阻（已知它们阻值约为,R,1,=20,欧 和,R,2,=30,千欧），在以下一系列操作中，选出尽可能准确地测定各阻值，并符合万用表使用规则各项操作，将它们序号按合理次序填写在横线上空白处。,A.,转动选择开关使其尖端对准“,1K”,挡,B.,转动选择开关使其尖端对准“,100”,挡,C.,转动选择开关使其尖端对准“,10”,挡,D.,转动选择开关使其尖端对准“,1”,挡,E.,转动选择开关使其尖端对准“,OFF”,挡,F.,将两表笔分别接触,R,1,两端，读出阻值后，随即断开，,G.,将两表笔分别接触,R,2,两端，读出阻值后，随即断开，,H.,将两表笔短接，调整调零旋扭，使表针指在刻度线右端 “,0”,刻度。,所选操作合理次序是：,。,D H F A H G E,第73页,