选修3-1第2章 恒定电流复习ppt

第二章恒定电流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）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/t4.电流：（3）金属导体中电流的计算式：I=nqSvn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。2.2电动势WE=q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）定义式，不是决定式IUR一、电阻：1、定义式：(取决于导体本身,与U、I无关)2、决定式：slRρ1Ｍ=1062.3欧姆定律二、部分电路欧姆定律：RUI1、公式：2、适用范围：金属、电解液适用，气体、半导体不适用。只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路三、导体的伏安特性曲线（I-U图象）图线斜率表示电阻的倒数UI斜率k=12R1R2注意看清是I-U，还是U-I图像RUI1线性元件和非线性元件:①若U-I图线是一条过原点的直线,这样的元件为线性元件;②若U-I图线是一条曲线,这样的元件为非线性元件;小灯泡伏安特性曲线123IIII0一、串联电路012301122303UUUU电压分配：U1:U2:U3=R1:R2:R3R串=R1+R2+R3R2R1R3功率分配：P1:P2:P3=R1:R2:R32.4串联电路和并联电路123IIII0二、并联电路123U1=U2=U3=U电流分配：I1:I2:I3=1/R1:1/R2:1/R3I01/R并=1/R1+1/R2+1/R3功率分配：P1:P2:P3=1/R1:1/R2:1/R3二、并联电路123I01/R并=1/R1+1/R2+1/R3推论：①n个阻值为R的电阻并联：R并=R/n②R1和R2并联：R并=R1R2/（R1+R2）③一支路电阻增大，R并增大④R并小于任一支路电阻（R串大于任一支路电阻）三、电池的串并联1、n个相同电池（E、r）串联：En=nErn=nr2、n个相同电池（E、r）并联：En=Ern=r/n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例某一电动机，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？解：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得，这个电阻可认为是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为P=U2I2=36W，内部消耗的热功率P热==I2R=5W所以机械功率P=31W511IUR【练习】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？输出功率是多少？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:SlR2、电阻率：反映材料导电性能好坏的物理量。单位:m欧·米（）2.6导体的电阻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=0R=0超导体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（二）闭合电路欧姆定律①E=U外+U内（内外电路电压的关系）②（I、R间关系）U=E-Ir（U、I间关系）ErRRU（U、R间关系）1、闭合电路欧姆定律内容: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。表达形式：rREIr③二、路端电压与电流的关系：得：U外=E-IrU-I图象：=-rI+E由E=U外+U内rEEr0纵截距：E横截距：I短斜率绝对值：r(图线的陡峭程度)由U=E-IrI=0，开路，U=E；U=0时，I=E/r最大，短路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即：P总=P外+P内电源的功率和效率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=I2r(2)电源的输出功率，rrRrRErRRERIUIP4)()(22222出rr4EP,R2m＝最大输出功率：即内外电阻相等时，有时＝当由可知，最大输出功率与外电路无关，只由电源本身性质决定（由E、r决定）rEPm42（3）输出功率最大时，效率不是最大.当R=r时，输出功率最大，但效率只有50%最大输出功率3、电源的效率：电源的效率随外电阻的增大而增大如图所示电路,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、含有电容器的电路的计算