恒定电流复习博兴一中马媛媛1.电流电源电动势tqI电流的定义式:适用于任何电荷的定向移动形成的电流电流的微观表达式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10-5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s)这个公式只适用于金属导体(一)基础知识【练习1】关于电源的作用,下列说法正确的是()A.电源的作用是能为电流提供自由电子B.电源的作用是使导体中形成电场C.电源的作用是能够保持导体两端的电压D.电源的作用是使自由电荷定向移动起来【练习2】关于电源的电动势,下面说法正确的是()A.电动势是表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量B.电动势在数值上等于电路中通过1C电量时电源提供的能量C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关D.电动势有方向,因此电动势是矢量(1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。(3)材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大②半导体的电阻率随温度的升高而减小③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.2.电阻定律slR导体的电阻R跟长度l成正比,跟横截面积S成反比注意:公式R=U/I是电阻的定义式,而R=ρL/S是电阻的决定式.R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的,导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定,一旦导体给定,即使它两端的电压U=0,它的电阻仍然存在.RUI(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电)3.欧姆定律电阻的伏安特性曲线:注意I-U曲线和U-I曲线的区别IOU2OUI112【练习3】实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示()A.B.C.D.IoUIIIoooUUU【练习4】下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是以下哪个图象()PU2oPU2oPU2oPU2oAC4.电功和电热电功就是电场力做的功,因此是W=UIt;由焦耳定律,电热Q=I2Rt(1)对纯电阻而言,电功等于电热tRURtIUItQW22(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于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,所以电功必然大于电热: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.RURIUIP22其它热电PPP其它WQW【练习5】某一电动机,当电压U1=10V时带不动负载,因此不转动,这时电流为I1=2A.当电压为U2=36V时能带动负载正常运转,这时电流为I2=1A.求这时电动机的机械功率是多大?P机械=31W5.串并联与混联电路计算电功率,无论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和nPPPP21【练习6】如图所示,一提升重物用的直流电动机工作时的电路图,电动机内阻为0.6Ω,R=10Ω,直流电压U=160V,电压表的示数为110V,通过该电动机的电流是多少?输入电动机的电功率是多少?6、闭合电路欧姆定律rREIErRRU表达形式:①②(I、R间关系)④③(U、R间关系)(U、I间关系)IrEU外内UUE/00RIErU端,,0RIE端,,UR↑→I↓→U内↓→U外↑动态分析:两个极端:【练习7】如图,R1=14Ω,R2=9Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.3A,求电源的电动势E和内电阻r。1R1R22ErAE=3Vr=1ΩrEI/短②在横轴上的截距表示电源的短路电流(*)③图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害.①在纵轴上的截距表示电源的电动势E.图象的物理意义电源的伏安特性曲线——路端电压U随电流I变化的图象.UIOEI短θrr’E’电源的功率和效率⑴功率:①电源的功率(电源的总功率)PE=EI②电源的输出功率P出=UI③电源内部消耗的功率Pr=I2r⑵电源的效率:RrrRREUPPE11内外电阻相等时,电源的输出功率最大rEPm420RPrPM电源的输出功率最大时,其效率只有50℅【练习8】已知如图,E=6V,r=4Ω,R1=2Ω,R2的变化范围是0~10Ω。求:①电源的最大输出功率;②R1上消耗的最大功率;③R2上消耗的最大功率。【练习9】如图所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线.若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω,则这只定值电阻的阻值为______Ω.现有4只这种规格的定值电阻,可任意选取其中的若干只进行组合,作为该蓄电池组的外电路,则所组成的这些外电路中,输出功率最大时是______W650如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?V1示数增大V2示数增大A示数减小题型一、电路的动态变化分析:(二)典型例题A、R1短路B、R2短路C、R3短路D、R1断路AR1R2R3VsErA题型二、电路故障分析1、如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻发生短路或者断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则肯定出现了下列那种故障()A.直流10V挡B.直流0.5A挡C.直流2.5V挡D.欧姆挡2、在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的,为了查出断导线,某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数,在下列选档中,符合操作规程的是()A如图所示,是一个电容器、电池和电阻组成的电路,在将平行板电容器两极板距离增大的过程中A.电阻R中没有电流B.电容器的电容变小C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流CRba[BD]题型三、含有电容器的电路的计算实验一、电表的改装电流表改装成电压表串联一个分压电阻R故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大ggggUUURRII(三)典型实验电流表改装成电流表并联一个分流电阻R,根据分流原理,需要并联的电阻值故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小gggggUIRRIIII【练习1】两个完全相同的电流表G,分别改装成0~3V和0~15V的电压表。则下列说法中正确的是()A.两个电压表串联接入电路后,它们的读数之比是1:1B.两个电压表串联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:5C.两个电压表并联接入电路后,它们的读数之比是1:1D.两个电压表并联接入电路后,它们的指针偏转的角度是1:5实验二.伏安法测电阻1、安培表的内接法与外接法安培表内接法安培表外接法AVAV当RX>>RA时采用误差小或当AvxRRR时采用当RV>>RX时采用误差小或当AVXRRR时采用电压表读数偏大,电流表准确电流表偏大电压表准确测量值大于真实值(多了安培表内阻)R测=R真+RA测量值小于真实值(与电压表内阻并联值)1/R测=1/R真+1/RV试触法:通过改变电表的连接方式,观察两个电表的读数变化情况,如果电流表变化明显的,应采用安培表内接法,这样可以避免在外接法中读数偏离真实值太多;如果电压表变化明显的,应用安培表外接法,这样电压表读数会精确些【练习2】如图所示电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,已知电流表的内阻RA为0.2Ω。那么待测电阻Rx的测量值比真实值,真实值为。【练习3】用伏安法测电阻时,若不知RX的大概值,为了选择正确的电路以减小误差,可以用图示的方法判断,().•A.若电流表的示数有显著变化,S应接a•B.若电流表的示数有显著变化,S应接b•C.若电压表的示数有显著变化,S应接a•D.若电压表的示数有显著变化,S应接b限流法分压法合上电键前要使滑动变阻器的电阻处于最大值,对应图中应是滑动头移至最下端合上电键前要使用电器受到的电压最小,对应图中滑动变阻器的滑动头应移到最左端实物图中只用到上下两个接头实物图中用到上面一个下面两个接头用电器方的电压调节范围ERRERXX用电器方的电压调节范围E0滑动变阻器的电阻与用电器的电阻差不多大时电压调节作用最理想滑动变阻器的电阻越小调节用电器的电压作用越好选法精析: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。4、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。不过在不强调能耗情况下,绝大多数都可用分压法。不过分压法更要考虑变阻器的最大电流不得超过其限度2、滑动变阻器的使用实验三.描绘小灯泡的伏安特性曲线CM•读数:20mm+3×0.1mm•=20.3mm=2.03cm实验四.探究决定导线电阻的因素游标卡尺读数练习【练习4】•读数:(104+1×0.05)mm•=104.05mm【练习5】01234567890012345678910341423读数:(10+12×0.02)mm=10.24mm【练习6】5015105•读数:(9.000+10.1×0.01)mm•=9.101mm•读数:(8.500+43.8×0.01)mm•=8.938mm螺旋测微器【练习7】EEAB1234561.开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别测的是什么?2.在测量电流和电压时两个位置中哪个位置的量程比较大?实验五.多用表的使用一、原理二、外部构造三、读数多用电表表盘上直流电压、电流的刻度特点:中间:均匀,左“0”右“∞”,测电流和电压【练习8】用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值,根据图1所示的表盘,被测电阻阻值为Ω。若将该表选择旋钮置于1mA挡测电流,表盘仍如图1所示,则被测电流为mA。图12200.40【练习9】一多用电表的电阻档有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到______档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是Ω。×100重新调零2.2k关于多用电表的下列说法中,正确的是()A、用多用电表测电压时,电流从红表笔流进多用电表B、用多用电表测电阻时,电流从红表笔流出多用电表C、用多用电表测电压时,电流从黑表笔流进多用电表D、用多用电表测电阻时,电流从黑表笔流出多用电表【练习10】ADIrUE1、伏安法:2、电流表法:E=I(R+r)3、电压表法:rRUUE实验原理实验六.测电源的电动势和内阻AVS甲RAVS乙R实验时采用甲图所示电路误差较小伏安法电路和器材的选择AVS甲R实物连接【练习11】在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ.下面分别为实验原理图及所需的器件图.(1).试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.(2)一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U-I图线.根据图象读出电池的电动势E=V,根据图象求出电池内阻r=Ω.I(A)0.120.200.310.320.500.57U(V)1.371.321.241.181.101.05