恒定电流单元复习市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

1恒定电流复习恒定电流复习第1页2知识网络：知识网络：第2页31.1.电流电流电流定义式：适合用于任何电荷定向移动形成电流对于金属导体有I=nqvS(n为单位体积内自由电子个数,S为导线横截面积,v为自由电子定向移动速率,约10-5m/s,远小于电子热运动平均速率105m/s,更小于电场传输速率3108m/s)这个公式只适合用于金属导体第3页4(1)是反应材料导电性能物理量,叫材料电阻率(2)纯金属电阻率小,合金电阻率大。(3)材料电阻率与温度相关系：金属电阻率随温度升高而增大 半导体电阻率随温度升高而减小 有些物质当温度靠近0K时,电阻率突然减小到零这种现象叫超导现象.能够发生超导现象物体叫超导体.2.2.电阻定律电阻定律导体电阻R跟长度l成正比,跟横截面积S成反比注意：公式RU/I是电阻定义式,而R=L/S是电阻决定式.R与U成正比或R与I成反比说法是错误,导体电阻大小由长度、截面积及材料决定,一旦导体给定,即使它两端电压U0,它电阻依然存在.第4页5(适合用于金属导体和电解液,不适合用于气体导电)3.3.欧姆定律欧姆定律电阻伏安特征曲线：注意I-U曲线和U-I曲线区分IOU2OUI112第5页6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()A.B.C.D.IoUIIIoooUUU下列图所列4个图象中，最能正确地表示家庭惯用白炽电灯在不一样电压下消耗电功率P与电压平方U2之间函数关系是以下哪个图象()PU2oPU2oPU2oPU2oAC第6页7小灯泡通电后其电流小灯泡通电后其电流I随所加电压随所加电压U改变图线如图所表示，改变图线如图所表示，P为为图线上一点，图线上一点，PN为图线切线，为图线切线，PQ为为U轴垂线，轴垂线，PM为为I轴垂线，轴垂线，以下说法中正确是以下说法中正确是A.对应对应P点，小灯泡电阻为点，小灯泡电阻为RB.对应对应P点，小灯泡电阻为点，小灯泡电阻为RC.对应对应P点，小灯泡功率为图中曲线点，小灯泡功率为图中曲线PQO所围面积所围面积D.对应对应P点，小灯泡功率为图中矩形点，小灯泡功率为图中矩形PQOM所围面积所围面积BD第7页8一根粗细均匀导线,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 ,再给它两端加上电压U,则()C.自由电子定向移动平均速率为B.经过导线电流为D.自由电子定向移动平均速率为A.经过导线电流为BC BC 第8页94.4.电功和电热电功和电热电功就是电场力做功,所以是W=UIt;由焦耳定律,电热Q=I2Rt(1)对纯电阻而言,电功等于电热(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),因为电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能,所以电功必定大于电热:WQ,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用.第9页10某一电动机某一电动机,当电压当电压U U1 1=10V=10V时带不动负载时带不动负载,所以不所以不转动转动,这时电流为这时电流为I I1 1=2A.=2A.当电压为当电压为U U2 2=36V=36V时能带动负载时能带动负载正常运转正常运转,这时电流为这时电流为I I2 2=1A.=1A.求这时电动机机械功率求这时电动机机械功率是多大是多大?P P机械机械=31W=31W 某某一一直直流流电电动动机机提提升升重重物物装装置置，如如图图所所表表示示，重重物物质质量量m=50kg，电电源源提提供供给给电电动动机机电电压压为为U=110V，不不计计各各种种摩摩擦擦，当当电电动动机机以以v=0.9m/s恒恒定定速速率率向向上上提提升升重重物物时时，电电路路中中电电流流强强度度I=5.0A，求求电电动动机机线线圈圈电电阻大小（取阻大小（取g=10m/s2）.R=4 R=4 第10页11 家用电热灭蚊器电热部分主要器件是家用电热灭蚊器电热部分主要器件是PCTPCT元件元件,PCT,PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成电阻器元件是由钛酸钡等导体材料制成电阻器,其电阻率其电阻率与温度与温度t t关系如图所表示关系如图所表示.因为这种特征因为这种特征,PCT,PCT元件含有元件含有发烧、控温双重功效发烧、控温双重功效.对此对此,以下判断中正确是以下判断中正确是()()A.A.通电后通电后,其电功率先增大后减小其电功率先增大后减小 B.B.通电后通电后,其电功率先减小后增大其电功率先减小后增大C.C.当其产生热量与散发热量相等时当其产生热量与散发热量相等时,温度保持在温度保持在t t1 1或或t t2 2不变不变D.D.当其产生热量与散发热量相等时当其产生热量与散发热量相等时,温度保持在温度保持在t t1 1至至t t2 2间某一值不变间某一值不变AD AD 第11页12串联电路串联电路并联电路并联电路1.1.串并联与混联电路串并联与混联电路计算电功率计算电功率,不论串联、并联还是混联不论串联、并联还是混联,总功率总功率都等于各电阻功率之和都等于各电阻功率之和第12页13已知如图已知如图,R,R1 1=6,R=6,R2 2=3,R=3,R3 3=4,=4,则接入电路后则接入电路后这三只电阻实际功率之比为这三只电阻实际功率之比为_。1:2:6R1R2R3如图所表示如图所表示,分压电路输入端电压为分压电路输入端电压为U=6V,U=6V,电灯电灯L L上标有上标有“4V4V、4W4W”,滑动变阻器总电阻滑动变阻器总电阻R Rabab=13.5,=13.5,求求当电灯正常发光时当电灯正常发光时,滑动变阻器消耗总功率滑动变阻器消耗总功率.P=4W P=4W 第13页14如如图图，两两只只灯灯泡泡L1、L2分分别别标标有有“110V，60W”和和“110V，100W”，另另外外有有一一只只滑滑动动变变阻阻器器R，将将它它们们连连接接后后接接入入220V电电路路中中，要要求求两两灯灯泡泡都都正正常常发发光光，并并使使整整个个电电路路消消耗耗总总功功率率最小最小，应使用下面哪个电路？，应使用下面哪个电路？L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1R R R L2RA.B.C.D.第14页152.2.电路中相关电容器计算电路中相关电容器计算.（2）在计算出电容器带电量后,必须同时判定两板极性,并标在图上.（3）在充放电时,电容器两根引线上电流方向总是相同,所以要依据正极板电荷改变情况来判断电流方向.（4）假如改变前后极板带电电性相同,那么经过每根引线电荷量等于始末状态电容器电荷量差;假如改变前后极板带电电性改变,那么经过每根引线电荷量等于始末状态电容器电荷量之和.（1）电容器跟与它并联用电器电压相等.第15页16 已知如图,电源内阻不计.为使电容器带电量增大,可采取以下那些方法()A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1BD 如图所表示,电容器C1=6F,C2=3F,电阻R1=6,R2=3,当电键K断开时,A、B两点间电压UAB=?当K闭合时,电容器C1电量改变了多少(设电压U=18V)?C C1 1带电量降低了带电量降低了3.6103.6105 5C C U UABAB=18V=18V 第16页173.3.电表改装电表改装 电流表改装成电压表方法：串联一个分压电阻R,如图所表示,若量程扩大n倍,即n=依据分压原理，需串联电阻值故量程扩大倍数越高，串联电阻值越大电流表改装成电流表方法：并联一个分流电阻R,如图所表示,若量程扩大n倍,即n=依据分流原理,需要并联电阻值故量程扩大倍数越高,并联电阻值越小 第17页18有一只电流计，已知其满偏电流为有一只电流计，已知其满偏电流为Ig=500A，内阻为内阻为Rg=100，现欲改装成量程为，现欲改装成量程为6V电压表，电压表，则应该则应该_联联_电阻；因为所用电阻；因为所用电阻不准，当改装表与标准表比较时，发觉当电阻不准，当改装表与标准表比较时，发觉当标准值为标准值为3V时，改装电压表读数为时，改装电压表读数为3.2V，则实，则实际所用电阻值偏际所用电阻值偏_（填（填“大大”或或“小小”）_。小小750串串11.9k第18页194.4.电阻测量电阻测量 伏安法测电阻电路选择 AVRAVR用外接法即用内接法 因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,所以两种方法测量电阻都有误差第19页20如图为伏安法测电阻电路。测量中，电压表右接线如图为伏安法测电阻电路。测量中，电压表右接线有两处触点有两处触点a、b可供选择，电表内阻不可忽略，可供选择，电表内阻不可忽略，则则A.接在接在a处测量值比实际值小处测量值比实际值小B.接在接在a处测量值比实际值大处测量值比实际值大C.接在接在b处测量值比实际值小处测量值比实际值小D.接在接在a、b处测量值相同处测量值相同第20页215.5.滑动变阻器使用滑动变阻器使用 滑动变阻器限流接法与分压接法 EsRABPRxEsPRxRABR10Rx，应选择限流式电路R10Rx，应选择分压式电路若试验要求电压从零开始改变，应选择分压式电路如无此要求，即电压可调范围:第21页22 用伏安法测量某一电阻Rx阻值,现有试验器材以下：待测电阻Rx(阻值约5,额定功率为1W);电流表A1(量程00.6A,内阻0.2);电流表A2(量程03A,内阻0.05);电压表V1(量程03V,内阻3k);电压表V2(量程015V,内阻15k);滑动变阻器R0(0100),蓄电池(电动势为6V)、开关、导线.为了较准确测量Rx阻值,电压表、电流表应选_,并画出试验电路图.A A1 1V V1 1第22页23某同学测量阻值约为某同学测量阻值约为25k电阻电阻Rx，现备有以下器材：，现备有以下器材：A电流表（量程电流表（量程100 A，内阻约为，内阻约为 2 k）；）；B电流表（量程电流表（量程500 A，内阻约为，内阻约为300）；）；C电压表（量程电压表（量程15 V，内阻约为，内阻约为100 k）；）；D电压表（量程电压表（量程50 V，内阻约为，内阻约为500 k）；）；E直流电源（直流电源（20 V，允许最大电流，允许最大电流1 A）；）；F滑动变阻器（最大阻值滑动变阻器（最大阻值1 k，额定功率，额定功率1 W）；）；G电键和导线若干。电键和导线若干。电流表应选电流表应选 ，电压表应选，电压表应选 （填字母代号）（填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为确保试验顺利进该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为确保试验顺利进行，并使测量误差尽可能减小，试验前请你检验该电路，指行，并使测量误差尽可能减小，试验前请你检验该电路，指出电路在接线上存在两个问题：出电路在接线上存在两个问题：（1）（2）BC电流表应采取内接方法电流表应采取内接方法电流表应采取内接方法电流表应采取内接方法 滑动变阻器应采取分压器方式滑动变阻器应采取分压器方式接法接法。第23页24闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 表示形式：(I、R间关系)(U、R间关系)(U、I间关系)(2)(2)外电路外电路短路短路时时(1)(1)外电路外电路断路断路时时第24页25在横轴上截距表示电源短路电流图象斜率绝对值表示电源内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害在纵轴上截距表示电源电动势E 图象物理意义电源外特征曲线电源外特征曲线 路端电压路端电压U U随电流随电流I I改变图象改变图象 UIOEI短第25页26如图为测定一节干电池电动势和内阻电路图，现有两滑动如图为测定一节干电池电动势和内阻电路图，现有两滑动变阻器变阻器R1(10,1A)、R2(1000,1A)，滑动变阻器应选，滑动变阻器应选_；改进后，测出几组电流、电压数值，并画；改进后，测出几组电流、电压数值，并画出图，如图（乙）所表示，由图象可知，这个电池电动势出图，如图（乙）所表示，由图象可知，这个电池电动势为为_内阻为内阻为_R1R11.48V1.48V2.42.4第26页27电源功率和效率电源功率和效率 功率：电源功率(电源总功率)PE=EI电源输出功率P出=UI电源内部消耗功率Pr=I2r电源效率：内外电阻相等时,电源输出功率最大 0RPrPM电源输出功率最大时,其效率只有50第27页28某同学将一纯电阻电路中直流电源总功率某同学将一纯电阻电路中直流电源总功率PE、输出功率、输出功率PR和和电源内部发烧功率电源内部发烧功率Pr随电流随电流I改变图线画在同一坐标系中，如改变图线画在同一坐标系中，如右图中右图中a、b、c所表示。则以下说法中正确是（所表示。则以下说法中正确是（）（A）图线）图线b表示输出功率表示输出功率PR随电流随电流I改变关系，改变关系，（B）图中）图中a线最高点对应功率为最大输出功率，线最高点对应功率为最大输出功率，（C）在）在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同三条图线上分别取横坐标相同A、B、C 三三点这三点纵坐标一定满足关系点这三点纵坐标一定满足关系PAPBPC （D）b、c线交点线交点M与与a、b线交点线交点N横坐标之比一定为横坐标之比一定为1:2，纵坐标之比一定为纵坐标之比一定为1:4。CDCD第28页29将电动势为将电动势为3.0V电源接入电路中，测得电源外电源接入电路中，测得电源外电路总电压为电路总电压为2.4V，当电路中有，当电路中有6C电荷流过电荷流过时时A电源中共有电源中共有14.4J其它形式能转化为电能其它形式能转化为电能B电路中共有电路中共有18J电能转化为其它形式能电能转化为其它形式能C内电路中共有内电路中共有3.6J电能转化为内能电能转化为内能D外电路中共有外电路中共有14.4J电能转化为其它形式电能转化为其它形式能能BCDBCD第29页30已知如图，E=6V，r=4，R1=2，R2改变范围是010。求：电源最大输出功率；R1上消耗最大功率；R2上消耗最大功率。把R1也看成电源一部分,等效电源内阻为6,所以,当R2=6时,R2上消耗功率最大为1.5W R2=2时,外电阻等于内电阻,电源输出功率最大为2.25WR1是定值电阻,电流越大功率越大,所以R2=0时R1上消耗功率最大为2W第30页31如图所表示,图线a是某一蓄电池组伏安特征曲线,图线b是一只某种型号定值电阻伏安特征曲线.若已知该蓄电池组内阻为2.0,则这只定值电阻阻值为_.6 6第31页32如图所表示，电源电动势如图所表示，电源电动势E=8V，内电阻为，内电阻为r=0.5，“3V,3W”灯泡灯泡L与电动机与电动机M串联接在电源上，灯串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机线泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机线圈电阻圈电阻R0=1.5。求：。求：（1）经过电动机电流）经过电动机电流 （2）电源输出功率）电源输出功率 （3）电动机输出功率）电动机输出功率 第32页33电路动态改变分析：电路动态改变分析：(1)(1)判断动态源及动态源总电阻改变判断动态源及动态源总电阻改变,判断全电路总电判断全电路总电阻改变情况阻改变情况(2)(2)判断闭合电路干路电流改变情况判断闭合电路干路电流改变情况(3)(3)依据依据U=E-Ir,U=E-Ir,判断外电路电压判断外电路电压(路端电压路端电压)改变情况改变情况(4)(4)依据分压、分流原理判断动态部分物理量改变依据分压、分流原理判断动态部分物理量改变在如图所表示电路中，在如图所表示电路中，E为电源电动势，为电源电动势，r为电源内阻，为电源内阻，R1和和R3均为定值电阻，均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当为滑动变阻器。当R2滑动触点在滑动触点在a端时端时合上开关合上开关S，此时三个电表，此时三个电表A1A2和和V示数分别为示数分别为I1I2和和U。现将现将R2滑动触点向滑动触点向b端移动，则三个电表示数改变情况是端移动，则三个电表示数改变情况是AI1增大，增大，I2不变，不变，U增大增大BI1减小，减小，I2增大，增大，U减小减小CI1增大，增大，I2减小，减小，U增大增大DI1减小，减小，I2不变，不变，U减小减小第33页34如图所表示是一试验电路图如图所表示是一试验电路图.在滑动触头由在滑动触头由a a端滑向端滑向b b端过程端过程中，以下表述正确是中，以下表述正确是()()A.A.路端电压变小路端电压变小B.B.电流表示数变大电流表示数变大C.C.电源内阻消耗功率变小电源内阻消耗功率变小D.D.电路总电阻变大电路总电阻变大A A第34页35RABERx0 05 51010151520203030404050501001002002005005001K1KIx=E Rg+r+R+RxE=R内内+RxRx=-R内内 E Ix中值电阻第35页36EEAB123456第36页37某课外小组练习使用多用电表测量电阻他们操作过程以下：某课外小组练习使用多用电表测量电阻他们操作过程以下：(1)将红、黑表笔分别插入多用电表将红、黑表笔分别插入多用电表“”“”插孔，选择开插孔，选择开关旋钮转至电阻关旋钮转至电阻“10”挡；挡；(2)将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指零；将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指零；(3)红、黑表笔分别与电阻两端相连，此时多用电表示数如图甲红、黑表笔分别与电阻两端相连，此时多用电表示数如图甲所表示；接下来他们操作步骤应为所表示；接下来他们操作步骤应为_A将选择开关旋钮转至电阻将选择开关旋钮转至电阻“1”挡，红、黑表笔分别与电挡，红、黑表笔分别与电阻两端相连，读出电阻阻值阻两端相连，读出电阻阻值B将选择开关旋钮转至电阻将选择开关旋钮转至电阻“100”挡，红、黑表笔分别与挡，红、黑表笔分别与电阻两端相连，读出电阻阻值电阻两端相连，读出电阻阻值C将选择开关旋钮转至电阻将选择开关旋钮转至电阻“100”挡，红、黑表笔短接，挡，红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻两调整欧姆调零旋钮使指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻两端相连，读出电阻阻值端相连，读出电阻阻值D将选择开关旋钮转至电阻将选择开关旋钮转至电阻“1”挡，红、黑表笔短接，调挡，红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻两端整欧姆调零旋钮使指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻两端相连，读出电阻阻值相连，读出电阻阻值(4)换挡后多用电表示数如图乙所表示，该电阻阻值为换挡后多用电表示数如图乙所表示，该电阻阻值为_.(5)将选择开关旋至将选择开关旋至“OFF”挡，取出红、黑表笔挡，取出红、黑表笔 D D1818第37页38第38页39 A A、R R1 1短路短路 B B、R R2 2短路短路 C C、R R3 3短路短路 D D、R R1 1断路断路A AR1R2R3VsE rA电路故障分析题型电路故障分析题型如图所表示电路中如图所表示电路中,开关开关S S闭合后闭合后,因为电阻发生因为电阻发生短路或者断路故障短路或者断路故障,电压表和电流表读数都增大电压表和电流表读数都增大,则则必定出现了以下那种故障必定出现了以下那种故障()()第39页40A直流10V挡B直流0.5A挡C直流2.5V挡 D欧姆挡在如图所表示电路三根导线中,有一根是断,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好,为了查出断导线,某学生想先将万用表红表笔连接在电源正极a,再将黑表笔分别连电阻器R1b端和R2c端,并观察万用表指针示数,在以下选档中,符合操作规程是()A A第40页41如图所表示电路中，灯泡如图所表示电路中，灯泡A A和和B B原来都是正常发原来都是正常发光光.突然灯泡突然灯泡B B比原来变暗了些，而灯泡比原来变暗了些，而灯泡A A比原比原来变亮了些，试判断电路中什么地方出现断路来变亮了些，试判断电路中什么地方出现断路故障？故障？(设只有一处出现了故障设只有一处出现了故障)R R2 2断路断路第41页