项目21直流电路

1.电路的组成与电路模型3.电阻与电阻的识别合测量4.欧姆定律5.电阻的串联与并联2.电路的基本物理量及其测量6.基尔霍夫定律及其应用电路的组成与电路模型2.1电路的组成与电路模型2.12.1电路的组成与电路模型2.1.1电路的组成电源为电路提供电能，它是将其他形式的能转换为电能的装置。使用电能的装置，是各种用电设备的总称。其作用是将电路送给它的电能转换成其他形式的能。控制电路的接通与分断，保护电路和用电设备及操作人员的安全。将电源、负载、控制与保护设备连接成闭合电路，输送和分配电能。2.1.2电路模型实际电路电路模型2.1.2电路模型巩固训练：电路模型的应用表述2.1.2电路模型用途：用作手电筒、收音机、照相机、电子钟表、遥控器、燃气热水器、剃须刀、电动玩具等一般电子产品电源。特点：根据材料不同有锌锰、碱锰等类别。其中碱锰干电池又称碱性电池，比锌锰电池性能好。每节电池电压1.5伏，体积小。常用电池的种类、特点和用途用途：用作电工仪表、麦克风、电动玩具等携带式电器电源。特点：相当于几个电池芯的组合，多呈方形，输出电压比干电池高，常用的有6伏、9伏、15伏等规格。用途：用作电子表、助听器、计算器、小型电动玩具等电器电源。特点：体积比上述电池更小，因形同钮扣而得名。常有氧化银、碱性等钮扣电池。用途：用途同干电池，可用于一般电子产品。特点：可循环充放电4001000次，普通圆柱形镍氢电池为1.2伏。存在“记忆”效应，若第一次电未放完就充电，第一次未释放的电压即为以后充放电的起始电压。用途：用作手机、照相机、摄像机、对讲机等携带式电器电源。特点：可循环充放电500800次，电池电压根据用电器具的要求而定，如摄像机的锂电池就有用7.2伏的。锂电池的突出优点是没有“记忆”效应。用途：用于汽、电瓶车，汽油机，柴油机的启动电源。办公室、医院、学校及影剧院等公共场所的事故照明电源。特点：产生和储存电能本领大，多用于大电流、大功率用电设备。每个电池电压为2伏，使用中可根据用电设备需要进行多个电池的组合。干电池层叠电池钮扣电池镍氢电池锂电池铅蓄电池(a)(b)电路模型电路模型电路的基本物理量及其测量2.2电路的基本物理量及其测量2.22.2.1电流导体电流方向电子流动方向正极（+）负极（-）tqIC(库仑)A(安培)2.2.2电动势、电位与电压泵水槽A水槽B水路电路BAVVU2.2.3电能和电功率读数：单位为千瓦时（kW·h或度）转动指示器标定电流为3A，最大容许电流为6A每度转360圈保险扣：用户不能私自拆火线出零线出零线进火线进J6106.3h1kW2.2.3电能和电功率例：一间教室有40W荧光灯12盏，平均每天用5h，若一个月以30天计，问每月用电共多少度？UItUItWPtJ6106.3h1kW解：该教室荧光灯总功率为12×40W=480W=0.48kW用电时间(算出一个月多少小时)30×5h=150h本月用电量W=Pt=0.48kW×150h=72kW·h电动势：电源力在电源中将正电荷从电源负极移送到正极所作的功与被移送电量之比叫做电源电动势：电位：电场力将正电荷从参考点移送到电场中某点所作的功与被移送电量之比叫做该点的电位：电压：电场力将正电荷从电场中的a点移送到b点所作的功与被移送电量之比叫做ab两点间的电压：电流：电荷的定向移动形成电流，其方向规定为正电荷移动的方向。qWEqaaWVqababWU查看答案1外电路有没有电动势？电路中形成电流的原因是什么？2什么是电位和电压？找出它们之间的主要区别。3电能是计量电流所作的功的多少还是计量电流作功的快慢的？电路的基本物理量及其测量2.2电阻与电阻的识别和测量2.32.3.1电阻与电阻定律实验证明：导体的电阻R(Ω)与它的长度L(m)成正比，与它的横截面积S()成反比，与导体材料的电阻率ρ有关,即电阻定律。2mSLR6310101kM电阻定律可用数学公式表述为常用的电阻单位及其关系2.3.1电阻与电阻定律常用导电材料与电阻材料在20°C的电阻率2.3.2电阻的类别及其识别功率阻值误差2.3.2电阻的类别及其识别常用电阻器标称功率符号的含义文字符号法中字母和符号的意义色环电阻中各色环的含义2.3.2电阻的类别及其识别具有正温度系数的金属导体，温度越低，电阻越小。1911年荷兰科学家昂尼斯在做低温实验中发现，水银在温度降到－269℃时，其电阻值突然变为零。后来陆续发现，大多数金属在温度降到某一数值时，均可实现电阻为零。人们将导体在一定温度下电阻变为零的现象叫超导现象。欧姆定律2.4欧姆定律2.42.4.1部分电路的欧姆定律在不含电源的电路中，电流与电路两端的电压成正比，与电路的电阻成反比，其数学表达式为RUI部分电路欧姆定律中电阻的阻值是常量，它不随电流、电压的变化而变化。这种电阻叫线性电阻，由这种电阻组成的电路叫线性电路。例：有一只固定电阻，测得电阻R为50Ω，将它接在6V的电路中，试计算此时通过该电阻的电流有多大？解：根据部分电路欧姆定律电流为U/R=0.12A。2.4.2全部电路的欧姆定律全电路欧姆定律为：在全电路中，电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻（外电路电阻与电源内阻之和）成反比，其数学表达式为rREI通路：，E，R，r数值为确定值，电流也为确定值，电路工作正常。短路：当外电路电阻R＝0时，由于电源内阻r很小，则电流趋于无穷大，将烧毁电路和用电器，严重时造成火灾。断路（开路）：此时R＝∞，有I0，即电路不通，不能正常工作。电阻的串联与并联2.5电阻的串联与并联2.52.5.1电阻串联等效于一个电阻电流处处相等，串联分压IR1+U－R2RnRI+U－+U1－+U2－+Un－n21....IIIn21....RRRRn21....UUUU,...,2211IRUIRUIRRRU)....(n21nnRURURU...2211URRIRUkkk2.5.1电阻串联两个电阻串联分压公式R1I+U－R2+U1－+U2－PRRRP2111URRRU2111URRRU2122PRRRP21222.5.2电阻并联等效于一个电阻各支路电压相等，并联分流I1I2InR1I+U－R2RnRI+U－nRRRR111121nUUU...21nIIII...21IRRRUIkkk2.5.2电阻并联两个电阻并联并联分流I1I2R1I+U－R22121RRRRRIRRRI2121IRRRI21121221RRPP2.5.2电阻并联例：电路如图所示，已知电源电压U=3V，R1=4Ω，R2=6Ω，试计算该电路等效电阻、通过R2的电流和它所消耗的功率。解：WUIPARUIRRRRR5.15.04.2222221212.5.3串并联等效电阻的计算方法例：已知R1=3Ω,R2=6Ω,R3=4Ω，电源电压U=6V，计算该电路的等效电阻、通过R3的电流、R3两端的电压U3和它所消耗的功率P3。基尔霍夫定律及其应用2.6基尔霍夫定律及其应用2.62.6.1基尔霍夫第一定律［基尔霍夫第一定律］流入电路中某一节点（又称为分支点）的电流之和应与由该节点流出的电流之和相等，即流进和流出某节点的全部电流的代数和等于零。2.6.2基尔霍夫第二定律［基尔霍夫第二定律］沿任意闭合回路绕行一周的所有电压代数和为零，即沿着闭合回路绕行一周，所有电压降的代数和与所有电动势的代数和相等。2.6.3基尔霍夫定律在电路计算中的应用例：=25mA，=16mA，=12mA，求各支路电流。1I3I4I