部分电路欧姆定律.ppt

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,*,*,*,部分电路欧姆定律,一、,电流,二、,电阻、电阻定律,（,1,）电阻,（,2,）,电阻定律,三、,欧姆定律,串联电路的特征,并联电路的特征,07,年苏锡常镇四市一模,4,2007,年物理海南卷,5,苏北五市,07,届调研考试,18,07,年,1,月海淀区期末练习,5,苏北五市,07,届调研考试,15,部分电路欧姆定律,一、电流,电流强度的定义式：,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。,对于金属导体有,I=,nqvS,（,n,为单位体积内的自由电子个数，,S,为导线的横截面积，,v,为自由电子的定向移动速率，约,10,-5,m/s,，,远小于电子热运动的平均速率,10,5,m/s,，,更小于电场的传播速率,310,8,m/s,），,这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。,复习精要,二、电阻、电阻定律,（,1,）电阻,表示导体对电流阻碍作用的物理量我们定义加在导体两端的电压,U,与通过导体的电流,I,之间的比值，叫做导体的电阻，用,R,表示,写成公式为,导体的电阻由导体本身的物理条件决定，而与加在导体两端的电压及通过导体的电流无关,（,2,）电阻定律,导体的电阻,R,跟它的长度,l,成正比,跟它的横截面积,S,成反比。,是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率,单位是,m,。,纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。,材料的电阻率与温度有关系：,a.,金属的电阻率随温度的升高而增大,.,铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。,b.,半导体的电阻率随温度的升高而减小。,c.,有些物质当温度接近,0K,时，电阻率突然减小到零,这种现象叫超导现象。,能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度,T,C,。,三、欧姆定律,导体中的电流跟它两端的电压成正比，,跟它的电阻成反比写成公式为,电阻的伏安特性曲线是过原点的直线。,0,I,U,比较伏安特性曲线所示的两电阻的大小,0,I,U,R,2,R,1,R,1,R4,当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。一些非线性元件,(,如二极管,),的伏安特性曲线也不是过原点的直线。,欧姆定律,适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电,.,串联电路的特征：,四、串、并联电路的基本特征,1.,I,=,I,1,=,I,2,=,I,3,=,U,=,U,1,+,U,2,+,U,3,+,R,=,R,1,+,R,2,+,R,3,+,并联电路的特征：,2.,I,=,I,1,+,I,2,+,I,3,+,U,=,U,1,=,U,2,=,U,3,=,I,1,R,1,=,I,2,R,2,=,I,3,R,3,=,=,IR,=,U,P,1,R,1,=,P,2R,2,=,P,3,R,3,=,=,PR,=,U,2,07,年苏锡常镇四市一模,4,4,电阻,R,与两个完全相同的晶体二极管,D,1,和,D,2,连接成如图所示的电路，,a,、,b,端加上的电压,U,ab,=10,V,时，流经,a,点的电流为,0.01,A,；当,U,ab,=-0.2,V,时，流经,a,点的电流仍为,0.01,A,，,则电阻,R,的阻值为,(),（,A,）,1020,（,B,）,1000,（,C,）,980,（,D,）,20,U,ab,D,1,D,2,R,b,a,C,2007,年物理海南卷,5,5.,一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为,36W,与,36V,。,若把此灯泡接到输出电压为,18V,的电源两端，则灯泡消耗的电功率 （,）,A.,等于,36W,B.,小于,36W,，,大于,9,W,C.,等于,9W,D.,小于,36W,解：,电压减小，灯丝温度降低，电阻减小。,B,苏北五市,07,届调研考试,18,18,按照经典的电子理论，电子在金属中运动的情形是这样的：在外加电场的作用下，自由电子发生定向运动，便产生了电流。电子在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞，将动能交给金属离子，而自己的动能降为零，然后在电场的作用下重新开始加速运动（可看作匀加速运动）,经加速运动一段距离后，再与金属离子发生碰撞。电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程,用,l,表示。电子运动的平均速度用 表示,导体单位体积内自由电子的数量为,n,电子的质量为,m,电子的电荷量为,e,电流的表达式 。,请证明金属导体的电阻率,自由程,l,电压,U,证明：,导体中电流强度的微观表达式为：,根据电阻定律：,根据欧姆定律：,自由程内，电子在加速电场作用下，速度从,0,增加到,v,，,由动能定理：,又由于,可得出电阻率的表达式为：,07,年,1,月海淀区期末练习,5,5,有一内电阻为,4.4,的电解槽和一盏标为“,110V 60W”,的灯泡串联后接在电压为,220V,的直流电路两端，灯泡正常发光，则 （,）,A,电解槽消耗的电功率为,120W,B,电解槽发热功率为,60W,C,电解槽消耗的电功率为,60W,D,电路消耗总功率为,60W,C,苏北五市,07,届调研考试,15,15,现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件,R,0,进行测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：,I,/,A,0.20,0.45,0.80,1.25,1.80,2.81,3.20,U,/,V,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20,1.50,1.60,根据表中数据，判断元件,R,0,可能是由上述哪类材料制成的，并简要说明理由。,解：,该元件,R,0,是由半导体材料制成的,对数据计算分析后发现,随着电流增大,元件,R,0,的发热功率越大,对应电压与电流的比值越小,即电阻值越小,.,R,0,R,S,A,把元件,R,0,接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为,1.80A,。,已知电路中电源的电动势为,3V,，,内阻不计。此时定值电阻,R,的电功率为多大,?,解：,由表中数据可知,当电流为,1.80A,时，,U,0,=1.20V,定值电阻两端的电压,U,R,=,U,U,0,=1.80V,定值电阻消耗的功率,P,=,U,R,I,=3.24W,（,a,）,I,/A,U,/V,0,0.4,0.8,1.2,1.6,0.8,1.6,2.4,3.2,请根据表中数据在,(,a,),图中作出,I,U,图线。为了求出通过该元件,R,0,的电流,I,与电压,U,间的具体关系式,请你适当选取坐标轴,将表中有关数据进行适当计算,在,(,b,),图中作出线性图线,并求出,I,和,U,之间的具体关系式。,I,/A,0.20,0.45,0.80,1.25,1.80,2.81,3.20,U,/V,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20,1.50,1.60,(,b,),解：,I,U,图线如图,根据,I,U,图,线,的形状可以猜想,I,与,U,2,成线性关系,如图,.,I,/A,U,2,/V,0,0.8,1.6,2.4,3.2,0.8,1.6,2.4,3.2,从图,(,b,),可得直线的斜率为,1.25,，所以,I,=1.25,U,2,题目,