专题10：电路与电流知识点(学生版).doc

第十章：电路与电流
【恒定电流】
一、电流、电阻和电阻定律
1．电流：公式：
2．电阻、电阻定律
电阻：定义式：
决定式：
二、部分电路欧姆定律
(1)公式：
(3)适用范围：
(4)图象：导体的伏安特性曲线-------导体中的电流随随导体两端电压变化图线，叫导体的伏安特性曲线。例如U～I图象。
三、电功、电功率
1．电功：公式：
2．电功率：公式：
3．焦耳定律：公式：
4．电功率与热功率之间的关系
纯电阻电路中：电功率 热功率，非纯电阻电路中，电功率 热功率．
纯电阻电路：电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等．
非纯电阻电路：电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一部分转化成内能．
【串、并联及混联电路】—电流、电压、电功率的关系
一、串联电路
二、并联电路
【闭合电路的欧姆定律】（理解）
一、电源
1．电动势：定义： 公式：
内外电路上电势降落之和E＝U外＋U内．
2．电动势是标量．要注意电动势不是电压；

电动势
电势差
物理意义
反映电源内部 做功把 的能量转化为 的情况
反映电路中 做功把 能转化为
能的情况
定义式

量度式

测量
动用 测量
用 测量
决定因素
与 的性质有关
与 有关
特殊情况
当电源断开时路端电压值=
二、闭合电路的欧姆定律
(1)内、外电路
①内电路：电源两极(不含两极)以内，内电路的电阻叫做 ．内电路分得的电压称为 ，
②外电路：电源两极间包括用电器和导线等,外电路的电阻叫做 ,外电路分得的电压称为 (在闭合电路中两源两极的电压是 )
(2) 闭合电路的欧姆定律 适用条件：
①内容： 公式：
研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。
②表达形式：
③讨论：1、外电路断开时(I=0)，路端电压等于 ;而这时用电压表测量时,其读数 电动势(有 )
2、外电路短路时(R=0,U=0)电流最大I短=
(3)路端电压跟负载的关系
①路端电压：公式：
路端电压随外电阻变化的情况：R↓→I↑→U↓，反之亦然。
电源的外特性曲线——路端电压Ｕ随电流Ｉ变化的图象函数表达：
注意：坐标原点是否都从零开始：若纵坐标上的取值不从零开始取，则该截距不表示短路电流。
(4).闭合电路的输出功率
①电源的总功率：P总=
②电源的输出功率：Ｐ=
③电源的输出功率与外电路电阻的关系:
④电源内阻上的热功率：Ｐ内＝ 。
⑤电源的供电效率
(5)电源的外特性曲线和导体的伏安特性曲线
⑴联系：它们都是 关系图线；
⑵区别： ；
【电路改装问题】--分析
电流计改装成各种表，关健在于原理
(1)灵敏电流表：
(2)半值分流法（也叫半偏法）：
(3)电流表：
(4)电压表：
(5)改为欧姆表的原理

电学实验专题（一）测电动势和内阻
电阻的测量
①伏安法测：
②欧姆表测：
③电桥法测：
④半偏法测表电阻
电学实验专题（二）电阻的测量
电路设计的基本原则是：
一、测量电路两种方法(内、外接法)
测量电路(内、外接法)有三种方法
①直接比较法：
②临界值计算法(计算比较法)：
③测试判断法(实验判断法)：
说明：在测定金属电阻率电路中，由于电阻丝电阻较小，所以实验室采用电流表 接法；在测电池的电动势和内电阻，通常只采用电流表 接法．
二、供电电路(限流式、调压式 )电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便
电路图
电压变化范围
电流变化范围
优势
选择方法

限流

调压

有下列几种情况的一定要用分压法：
(1)被调节的用电器的电压或电流一定要从0开始连续调节
(2)采用限流电路时，电路中的最小电流仍超过电表量程或超过元件允许的最大电流时
(3)在给予的滑动变阻器的电阻远小于用电器的电阻时
在可用分压法也可用限流法时，用限流法一般节省能耗，连线方便。不过在不强调能耗的情况下，绝大多数都可用分压法。分压法更要考虑变阻器的最大电流不得超过其限度
二、选实验试材(仪表)选用和电路实物图连接,
(1)仪器的选择一般应考虑三方面因素：（原则：表不超程、电器不超压）
①安全因素，如通过电源和电阻的电流不能超过其允许的最大电流．
②误差因素,如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差；
选量程的原则：电压表、电流表尽可能使指针接近满刻度的中间量程,其指针应偏转到满刻度的1/3～2/3之间；
使用欧姆表测电阻时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位．选择滑动变阻器要考虑它的额定电流，然后对采用分压法的滑动变阻器选总阻值较小的，对采用限流法的滑动变阻器的总阻值选比电路中的电阻稍大些为好。对于滑动头稍有移动，使电流、电压有很大变化的，不宜采用。
③便于操作，如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作．
方法：先估算电路中最大值，初定仪器的规格和接法；再算的变化范围，确定限流还是调压供电，和滑动变阻器规格。
(2)选择仪器的一般步骤是：
根据实验要求设计合理的实验电路；根据电路选择滑动变阻器；选定电源，选择电压表和电流表以及所用的量程．
(3)连接实物图的基本方法是：
(4)注意事项：表的量程选对,正负极不能接错；导线应接在接线柱上,且不能分叉；不能用铅笔画用伏安法测小电珠的伏安特性曲线：测量电路用外接法，供电电路用调压供电。
补充：滑动变阻器的两种特殊接法（要特别引起重视）：
在”伏安法测电阻”和“伏安法测电池电动势和内阻”的实验中，一般选用总阻值较小的滑动变阻器，前者可方便调节，因为电阻丝的电阻很小；后者可减少误差，因为它与大阻值的电压表并联，使流过电压表的电流较小，电流表测的值更接近干路上的总电流。另外这两个实验的电压与电流都不大，电表量程一般取3 V与0.6 A的量程。
电学实验专题（三）多用电表的使用与读数
1．多用电表的读数
电流表、电压表的刻度是均匀的，读数时应注意量程；欧姆表的刻度是不均匀的，读数时应注意乘倍率。
2．多用电表使用的几个注意事项
(1)电流的流向：由于使用多用电表时不管测量什么，电流都要从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，所以使用欧姆挡时，多用电表内部电池的正极接的是黑表笔，负极接的是红表笔。
(2)要区分“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，断电的时候用表盘下边中间的指针定位螺丝调整；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，打开电源表笔短接用欧姆调零旋钮调整。
(3)测电阻时每变换一次挡位，都要重新进行欧姆调零。
(4)选倍率：测量前应根据估计阻值选用适当的挡位。由于欧姆挡的刻度不均匀，使用欧姆挡测电阻时，指针偏转过大或过小都有较大误差，通常只使用表盘中间的一段刻度范围。
(5)测电阻时要将电阻与其他元件断开。测电阻时不要用手接触多用电表的表笔。
(6)多用电表使用完毕应将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡。

【交变电流】
一、交变电流的产生
1、原理：
2、两个特殊位置的比较：中性面：
①线圈平面与中性面重合时（S⊥B）： 最大， ，e= ，i= ，感应电流方向 。
②线圈平面平行与磁感线时（S∥B）：= ， ，e ，i ，电流方向 。
3、穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的：取中性面为计时平面：
磁通量： 电动势表达式：
路端电压： 电流：
角速度、周期、频率、转速关系：
二、表征交变电流的物理量
1、瞬时值、峰值（最大值）、有效值、平均值的比较
物理量
物理含义
重要关系
适用情况及说明
瞬时值
交变电流某一时刻的值

最大值
最大的瞬时值

有效值
跟交变电流的热效应等效的恒定电流值
对正（余）弦交流电有：，

（1）计算与电流的 效应有关的量（如功、功率、热量）等
（2）电气设备“铭牌”上所标的一般是

（3）保险丝的熔断电流为
平均值
交变电流图像中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值

计算通过电路截面的
三、电感和电容对交变电流的作用

电感
电容
对电流的作用
只对交变电流有阻碍作用
直流电不能通过电容器，交流电能通过但有阻碍作用
影响因素
自感系数越大，交流电频率越大，阻碍作用越大，即感抗越大
电容越大，交流电频率越大，阻碍作用越小，即容抗越小
应用
低频扼流圈：通直流、阻交流
高频扼流圈：通低频、阻高频
隔直电容：通交流、隔直流
旁路电容：通高频、阻低频
四.变压器：（理解）
1、原、副线圈中的磁通量的变化率相等。
， ,，即
2、变压器只变换 流，不变换 流，更不变频。原、副线圈中交流电的频率 ：
五、电能输送的中途损失：（理解）
（1）功率关系：
（2）输电导线损失的电压：U损=
（3）输电导线损耗的电功率：
六、变压器工作时的制约关系
（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定时， 由 决定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”.
（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n1/n2）一定，且输入电压U1确定时， 由 决定，即I1=n2I2/n1，可简述为“副制约原”.
（3）负载制约：①变压器副线圈中的功率P2由 决定，P2=P负1+P负2+…
②变压器副线圈中的电流I2由 及 确定，I2=P2/U2；
③总功率P总=
动态分析问题的思路程序可表示为：（非常重要）

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