物理选修3-1恒定电流知识点总结(课堂PPT).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,*,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,*,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,*,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,*,*,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,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,*,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,*,电动势,电源和电流,简单的逻辑电路,串联电路和并联电路,欧姆定律,焦耳定律,电阻定律,多用电表,闭合电路欧姆定律,实验：测定电池的电动势和内阻,第二章 恒定电流,1,1、电源的作用：提供持续的电压,2、形成电流的条件：,（1）存在自由电荷,（2）导体两端存在电压,3、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。,2.1 电源和电流,2,（2）电流有方向，但它是标量。,规定：导体内正电荷定向移动的方向为电流方向。,（1）定义式:,I=q/t,4.电流：,（3）金属导体中电流的计算式：,I=nqS,v,n,为单位体积,内的自由电荷的个数，,S,为导线的横截面积，,v,为自由电荷的定向移动速率。,3,2.2 电动势,定义式：,W：非静电力做的功,q：电荷量,1、定义:,非静电力把正电荷从负极移到正极,所做的功跟它的电荷量的比值。,2、物理意义：,反映电源非静电力做功本领的大小。,（把其他形式的能转化为电能,本领,的大小）,4,一、电阻：,1、定义式：,(取决于导体本身，与U、I无关),2、决定式：,1=10,6,2.3 欧姆定律,二、欧姆定律：,1、公式：,2、适用范围：金属、电解液适用，气体、半导体不适用。,5,三、导体的伏安特性曲线（,I,-,U,图象,）,图线斜率表示电阻的倒数,U,I,斜率k=tan=,1,2,R,1,R,2,6,2.4 串联电路,和并联电路,7,一串联电路,0 1 2 3,电压分配：U,1,:U,2,:U,3,=R,1,:R,2,:R,3,R,串,=R,1,+R,2,+R,3,R,2,R,1,R,3,功率分配：P,1,:P,2,:P,3,=R,1,:R,2,:R,3,8,二、并联电路,1,2,3,U,1,=U,2,=U,3,=U,电流分配：,I,1,:I,2,:I,3,=1/R,1,:1/R,2,:1/R,3,I,0,1/R,并,=1/R,1,+1/R,2,+1/R,3,功率分配：P,1,:P,2,:P,3,=1/R,1,:1/R,2,:1/R,3,9,二、并联电路,1,2,3,I,0,1/R,并,=1/R,1,+1/R,2,+1/R3,推论：,n个阻值为R的电阻并联：,R,并,=R/n,R,1,和R,2,并联：,R,并,=R,1,R,2,/R,1,+R,2,一支路电阻增大，R,并,增大,R,并,小于任一支路电阻,（R,串,大于任一支路电阻）,10,三、电池的串并联,1,、,n,个相同电池（,E,、,r,）串联：,E,n,=nE r,n,=nr,2,、,n,个相同电池（,E,、,r,）并联：,E,n,=E r,n,=r/n,11,电压表和电流表的改装,1.小量程电流表G（表头）,工作原理：通电后，线圈在磁场力的作用,下带动指针偏转，指针的偏角与通过指针的电流强度I成正比。,12,由欧姆定律可知,三个主要参数：,内阻R,g满偏电流 I,g,满偏电压U,g,电压表和电流表的改装,13,1.电流表G改装成电压表,I,g,R,U,g,R,g,U,R,U,V,U,串联一个电阻(分压),原理：,V,U,由串联电路的特点：,14,2.电流表G改装成电流表,U,R,g,R,I,g,I,R,I,A,U,I,原理：,并联一个电阻(分流),由并联电路的特点:,15,Q,I,2,Rt,电功和电热：,1,）纯电阻电路中：,W,UIt,I,2,Rt,Q,P,电,UI,P,热,Q,t,I,2,R,2,）非纯电阻电路中：,W,UIt,大于,I,2,Rt,Q,；,P,电,UI,大于,P,热,Q,t,I,2,R,P,电,P,热,P,其它,2.5 焦耳定律,16,1、电阻定律:,内容：同种材料的导体,其电阻R与它的,长度,l,成正比,与它的,横截面积S,成反比;导体电阻与构成它的,材料,有关.,表达式:,2、电阻率,：,反映,材料,导电性能好坏的物理量。,单位:,欧米（）,2.6 导体的电阻,17,电阻率与温度的关系,金属：,T,合金：,电阻几乎不随,温度,变化,锰铜合金、镍铜合金,标准电阻,电阻温度计,某些材料当温度降低到一定温度时,=0,R=0,超导体,18,一、闭合电路的欧姆定律：,电路的组成：,外电路：,内电路：,闭合电路：,在外电路，沿电流方向电势降低。,在内电路，沿电流方向电势升高。,2.7 闭合电路的欧姆定律,19,一闭合电路的欧姆定律：,内容：闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比。,E=IR+Ir,=U,外,+U,内,1、表达式：,r,路端电压,2、变形式：,电源的电动势,等于内外电路,电势降落之和,3、适用条件：纯电阻电路,20,二、路端电压与电流的关系：,得：U,外,=E,-,Ir,U-I,图象：,=,-,r,I,+E,由E=U,外,+U,内,r,E,E,r,0,纵截距：E,横截距：I,短,斜率绝对值：r,(图线的陡峭程度),斜率tan =-tan,=-r,21,关于电源的功率问题,闭合电路中的能量转化,电源提供电能,外电路消耗的能量,内电路消耗的电能,r,22,三、电源的输出功率与效率,1、推导：由E=U,外,+U,内,r,得：EI=U,外,I+U,内,I,即：P,总,=P,外,+P,内,电源提供的电功率,EI,电源的输出功率,U,外,I,电源内部的,发热功率,I,2,r,P,出,=P,总,-,P,内,23,2,、电源最大输出功率（纯电阻电路）,0,R,P,r,P,m,R,1,R,2,若P,R1,=P,R2,，则r,2,=R,1,R,2,24,3,、电源的效率：,电源的效率随外电阻的增大而增大,判断：电源的输出功率最大时，电源的效率最大。,（错，因为当R=r时，电源输出功率最大，此时电源效率只有50）,25,2.8 多用电表的原理,26,例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流,I,g,=10mA,电流表电阻R,g=,7.5,A、B为接线柱.,(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R,1,调为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？,E,I,g,=,r+R,g,+R,1,R,1,=142,R,g,R,x,=0,0,1,27,例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流,I,g,=10 mA,电流表电阻R,g=,7.5,A、B为接线柱.,(2)调到满偏后保持R,1,的值（142）不变,在A、B间接一个,150,的电阻R,2,电流表指针指着多少刻度的位置?,E,I=,r+,R,g,+R,1,+R,2,I,=5mA=,I,g,/2,R,2,1,R2,R,g,r+R,g,+R,1,=150,中值电阻,r,内,=,R,2,=150,150,28,例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流,I,g,=10 mA,电流表电阻R,g=,7.5,A、B为接线柱.,(3)如果把任意电阻R接在A、B间,R与,电表读数,I,有什么关系?（,R=?),E,I=,r+R,g,+R,1,+,R,R,=,-(r+R,1,+R,g,),E,I,R,1,R,I,R,每一个电流值都对应一个电阻值，将电流刻度换成电阻刻度，即将电流表改装成欧姆表，就可直接测电阻了。,I,29,(4)如果接在A、B间的电阻R取不同数值,电流表指针分别指着多少刻度的位置?（,E=1.5V,）,0,当R=r,内,=,150:,150,当R=2r,内,=,300：,I=I,g,/3,300,当R=3r,内,=,450：,I=I,g,/4,450,当R=4r,内,=,600：,I=I,g,/5,600,欧姆表的表盘刻度有何特点？,E,=I,g,I=,r,内,电阻刻度不均匀，阻值越大，刻度线越密,r,内,=r+R,g,+R,1,当R=,0:,I=I,g,/2,当R=,（A、B间断开）,：,I=0,E,I=,r,内,+R,A,B,30,31,A,A,B,A,A,B,R,1,A,A,B,R,2,思考与讨论:能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表?,请完成最简单的多用电表的电路图,A,B,A,R,1,R,2,1,2,3,+,-,32,E,E,问：开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别是什么电表?（在识别电阻档和电压档电路时，可以把虚线框中的电路当成一个电流表）,2.在测量电流和电压时两个位置中哪个位置量程比较大?,A,B,1,2,3,4,5,6,1、2为电流表,3、4为欧姆表，,5、6为电压表,电流：1大,电压：6大,33,问题：若测一个阻值为810左右的电阻，,应该选择哪个欧姆档位？,810,1,8.1,100,81,10,指针指在刻度中央附近，误差较小。,偏角小,示数跨度大,不易读准,偏角大,示数过小,大倍率放大误差,34,用欧姆表测量电阻的使用步骤:,1.机械调零：测量前，应先检查电表指针是否静止在电流的零刻线处（左端的“0”位置），如不指零，应用螺丝刀轻轻转动定位螺丝，使指针指零。,35,4.测量、读数:接入电阻，读数=示数,倍率,5.若测其它电阻：重复步骤2.3.4。,6.不用时拔出表笔，选择开关置于OFF档或交流电的最高档。长期不用取出电池。,2.选档：选择开关选择合适档位。,3.欧姆调零：红（+）黑（-）表笔短接，电表指针指向电阻为零处（右端的“0”位置），如不指零，调节调零旋钮，使指针指零。,1.机械调零：,36,小结：,1.选档时，测大电阻选择高档位，测小电阻选择低档位。,尽可能使指针指到欧姆表盘的中央附近。,若偏角太小，示数过大则,所,选倍率过低，,应,调高倍率。,若偏角太大，示数过小则,所,选倍率过高，,应,调低倍率。,2.每换一次档位，要重新进行欧姆调零。,3.使用后，选择开关置于OFF档或交流电量程的最高档。,37,用多用电表欧姆挡测电阻,有许多注意事项,下列说法中哪些是错误的,（,）,A.测量前必须调定位螺丝,待指针指零,而且每测一次电阻都要重新调零,B.,每次换挡后必须重新进行欧姆调零,C.,待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开,再进行测量,D.两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，为此,应当用两个手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起,E.使用完毕应当拔出表笔，并把选择开关旋到OFF档或交流电压最高挡,A D,38,2.调整欧姆零点后，用“10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是,(,),A这个示数值很小,B这个示数值很大,C为了把电阻值测得更准确些，应换用“1”挡，重新调整欧姆零点后测量,D为了把电阻值测得更准确些，应换用“100”挡，重新调整欧姆零点后测量,BD,39,3下图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的(),A,40,某一电动机,当电压,U,1,=10V,时带不动负载,因此不转动,这时电流为,I,1,=2A.,当电压为,U,2,=36V,时能带动负载正常运转,这时电流为,I,2,=1A.,求这时电动机的机械功率是多大,?,P,机械,=31W,41,已知如图,R,1,=6,R,2,=3,R,3,=4,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为,_,。,1:2:6,R,1,R,2,R,3,图为分压器接法电路图,电源电动势为,E,内阻不计,变阻器总电阻为,r.,闭合电键,S,后,负载电阻,R,两端的电压,U,随变阻器本身,a,、,b,两点间的阻值,Rx,变化的图线应最接近于右图中的哪条实线,(),A.B.,C.D.,C,42,已知如图,电源内阻不计,.,为使电容器的带电量增大,可采取以下那些方法,(),A.,增大R,1,B.,增大,R,2,C.,增大,R,3,D.,减小,R,1,BD,如图所示,电容器,C,1,=6F,C,2,=3F,电阻,R,1,=6,R,2,=3,当电键,K,断开时,A,、,B,两点间的电压,U,AB,=?,当,K,闭合时,电容器,C,1,的电量改变了多少,(,设电压,U=18V)?,C,1,带电量减少了,3.610,5,C,U,AB,=18V,43,如图是一种悬球式加速度仪,.,它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度,.m,是一个金属球,它系在细金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在,O,点,AB,是一根长为,l,的电阻丝,其阻值为,R.,金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计,.,电阻丝的中点,C,焊接一根导线,.,从,O,点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表,V(,金属丝和导线电阻不计,).,图中虚线,OC,与,AB,相垂直,且,OC=h,电阻丝,AB,接在电压恒为,U,的直流稳压电源上,.,整个装置固定在列车中使,AB,沿着车前进的方,向,.,列车静止时金属丝呈竖直状态,.,当列车加,速或减速前进时,金属线将偏离竖直方向,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小,.,(1),当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度,a,与,角的关系及加速度,a,与电压表读数,U,的对应关系,.,(2),这个装置能测得的最大加速度是多少,?,44,