恒定电流演示文稿

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,*,恒定电流,一.电流,1.导体内有持续电流的条件:是保持导体两端的电势差.电源的作用就是保持电路两端的电势差.使电路有持续的电流。,2.电流的方向：以正电荷的定向移动方向为电流方向。,3.电流,定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值，叫电流。,定义式：I=Q/t,1,mA,10,-3,A 1,A10,-3,mA,4三个速度,平均热运动速率 约10,5,m/s,自由电子的漂移速率 约10,-5,m/s,电场的传播速率 310,8,m/s,1,5电流的计算公式：Inesv （推导过程略）,6电流的测量,电流表 符号,注意事项应与被测电路串联。使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。适当的选择量程。由于电流表的电阻很小，所以绝不允许将电流表的正负接线柱直接与电源的正负极相连。,二电压,1电压的单位：伏特 简称 伏 符号 V,2电压的测量,电压表 符号,注意事项应与被测电路并联。使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出适当的选择量程。将电压表的正负接线柱直接与电源的正负极相连来测量电源的电压。电压表的内阻很大。,2,2导体的并联, 并联电路的总电流等于各支路的电流之和。, 并联电路各电阻两端电压相等。, 并联电路总电阻的倒数，等于各电阻倒数之和。, 并联电路的电流的分配跟电阻成反比。,并联电路的电功率的分配跟电阻成反比。,3,三导体的电阻,1导体对电流的阻碍作用，叫导体的电阻,2电阻的单位：欧姆 简称 欧 符号 ,3导体电阻大小跟什么因素有关？,导体的电阻大小与导体的长度，横截面积，及材料有关。,4电阻定律,内容：导线的电阻跟导线的长度成正比，跟导线的横截面积成反比。,数学表达式：R=L/s,电阻率： 与材料、温度有关； 单位：欧姆米 m,变阻器：滑动变组器、电阻箱。,4,5,四导体的串、并联,1导体的串联,串联电路的电流处处相等。,串联电路两端的总电压等于各部分电压之和。,串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。,串联电路的电压分配跟电阻成正比。,串联电路的电功率分配跟电阻成正比,6,例1一根金属导线电阻为R，将它截成相等的三段然后再拧成一股，问：电阻将变成原来的几倍？,1/9R,7,例2一根金属丝电阻为R，用拔丝机将其拔细，使其直径变为原来的1/3，问：电阻变为原来的几倍？,(81倍),8,例3甲、乙两地相距11km，之间架有两条输电导线由于大风将大树刮到压在导线上造成故障，为查明故障所在位置在甲地输电导线两端加12V电源，测得乙地压为10V，在乙地输电导线两端加12V电源，测得甲地地电压为4V，求：故障所在地距甲地多远？,(距甲地1km处),9,四欧姆定律,1内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。,2数学表达式：I=U/R,3关于欧姆定律的讨论：I=U/R（决定式） R=U/I （量度式）U=IR （计算式）,4适用条件：导体、碱、酸、盐的水溶液，气体不适用。,5.伏安特性曲线,10,四导体的串、并联,1导体的串联,串联电路的电流处处相等。,串联电路两端的总电压等于各部分电压之和。,串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。,串联的电压分配跟电阻成正比。,2导体的并联, 并联电路的总电流等于各支路的电流之和。, 并联电路各电阻两端电压相等。, 并联电路总电阻的倒数，等于各电阻倒数之和。, 并联电路的电流的分配跟电阻成反比,11,五.电功和电功率,1.电功:,因为电场力做的功为W=qU 又 q=It W=IUt,电场力做的功常常说成是电流做的功,简称电功。所以电流在一段电路上做的功，跟这段电路两端的电压成正比、电路中的电流和通电时间成正比。,电流做功的过程实际就是将电能转化为其它形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能。,2电功率,根据W=IUt 又P=W/t P=IU,电功率的单位是 瓦特 简称 瓦 符号 w,一段电路上的电功率，跟这段电路两端的电压和电路中的电流的乘积成正比。,关于电功率与热功率的区别,3焦耳定律：Q=I,2,Rt,12,【例题4】有一盏弧光灯，额定电压U,1,= 40V，正常工作时通过的电流,I,= 5.0A 应该怎样把它连入,U,= 220V的家庭电路中，它才能正常工作？,13,【例题5】有一个电阻元件,R,1,= 100，允许通过的最大电流为5 mA在下图所示的并联电路中，已知干路中的电流I = 1A，并联电阻,R,2,应为多大？,14,例5.如图所示,电压不变,当滑片P由a点向b点滑动过程中,电流表的示数将,A.变大 B.变小,C.先变大后变小 D.先变小后变大,(D),15,例6.已知 I=3A I,1,=2A R,1,=10, R,2,=5, R,3,=30, 则通过电流表的电流方向及大小为,A.方向向左, 1.5A B,方向向右, 1.5A,.,C.,方向向右, 0 .5A D.方向向左, 0 .5A,(C),16,例7.两只安培表A,1,、A,2,是由两只相同的电流表改装而成的， A,1,的量程为3A，A,2,的量程为1A，今将两表串联后接入电路中，在这种情况下，,A.两表的读数相同 B.两表的偏转角度相同,C两表的读数不相同,偏转角度也不相同,D.两表的读数相同,偏转角度也相同,(A),17,例8.上题中若将两表并联后,再接入电路中(未短路,如串联一个电阻)则:,A.两表的读数相同 B.两表的偏转角度相同,C两表的读数不相同,偏转角度也不相同,D.两表的读数相同,偏转角度也相同,(B),18,例8.两只电压表V,1,、V,2,是由两个完全相同的电流表改装而成的， V,1,的量程是5V，V,2,的量程是15V若将它们串联起来使用，在这种情况下：,A.两表的读数相同 B.两表的偏转角度相同,C两表的读数不相同,偏转角度也不相同,D.两表的读数相同,偏转角度也相同,(B),19,例9.在上题中,若将它们并联起来后,测量某一段电路两端的电压则:,A.两表的读数相同 B.两表的偏转角度相同,C两表的读数不相同,偏转角度也不相同,D.两表的读数相同,偏转角度也相同,(A),20,例10.两个电阻，,R,1,= 8，,R,2,= 2，并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法是,A. 用一个阻值为2的电阻与,R,2,串联,B. 用一个阻值为6的电阻与,R,2,串联,C. 用一个阻值为6的电阻与,R,1,串联,D. 用一个阻值为2的电阻与,R,1,串联,(A),21,例11.两个定值电阻R,1,、R,2,串联后接入电压恒定为U=12V的电源上有人把一个内阻不是远大于R,1,、R,2,的电压表接入R,1,两端电压表的示数为8V，如果将此表改接在R,2,两端，则电压表的示数将：,A.小于4V B.大于4V C.等于或大于4V,D.大于或小于4V,( A),22,例12 .A,1,、A,2,是两只相同的电流表，V,1,、V,2,是两只相同的电压表，电流表A,1,的示数为1.4mA,电压表的示数V,1,、V,2,的示数分别为0.8V、0.6V, 试求:电表A,2,的示数,电压表和电流表的内阻之比.,23,例13.调整可变电阻器的大小,使得三个灯泡的功率相同,则三个灯泡的电阻分别为R,1,、R,2,、R,3,则比较它们的大小,24,例14.电源电压为U恒定,C,1,和C,2,是两个电容器,R,1,、R,2,、R,3,是三个阻值都不是零的定值电阻，已知C,1,C,2,并且C,1,、C,2,的带电量相等，如果把C,1,与R,1,交换位置，其它条件不变，下面的说法中正确的是：,A.通过电路中的电流比原来小。,B.C,1,的带电量比原来小。,C.C,2,的带电量比原来小。,D.C,1,的带电量比C,2,的带电量大。,25,例15阻值很大的电阻R,1,、R,2,串联在电路上，电源电压恒为U，用一伏特表依次测量R,1,、R,2,的电压，测量值分别为U,1,和U,2，,如果伏特表对电路的影响不能忽略，则,U,1,+ U,2,U U,1,：U,2,26,例16.电源电压U恒定不变,干路中的定值电阻为R,0,支路中的定值电阻的阻值为R,2,滑动变阻器不接入电路时,两固定端a、b间的电阻为R,1,，R,0,、R,2,都不等于零，试讨论滑动变阻器的滑片P由b滑向a的过程中两只电流表的变化情况？,27,例17两根电热丝由同种材料制成，它们的长度相同但横截面的半径不同。把它们串联在电路中。则这两根电热丝各自消耗的功率P与横截面的半径r的关系是,AP跟r,2,成反比 BP跟r成反比,CP跟r,2,成正比 DP跟r成正比,(A),28,例18有三个电阻的阻值都是1k，功率都是1W。把它们连成如图所示的混连电路，相当于什么规格的电阻,A0.66 k，1.5W B3 k，3W,C1.5 k，3W D1.5 k，1.5W,(D),29,例19氢原子中的电子e绕原子核转动的轨道半径为r，电子的质量为m，则其等效成环形电流其值为_。,30,例20如图所示，三个电阻的阻值是，,R,1,=8,、R,2,=5,、R,3,=20,在AB间接上电源后，三个电阻的功率之比为,A8520 B541,C211 D1041,R,2,R,3,R,1,A,B,(D),31,例21一辆电瓶车质量为500kg，由蓄电池组向直流电动机提供24V的电压，使车在水平地面上以0.8m/s的速度匀速行驶时，通过电动机的电流为5A。设车受的阻力为车重的0.02倍，则此电动机的内阻是,A4.8 B3.2,C1.6 D0.4,(C),32,例22在用如图的电路做实验时，接通电源后发现安培表无读数。在检查电路时测得变阻器两端无电压，灯泡两端的电压与电源电压相同，由此可知电路中发生故障的是_（故障只有一处）。,A,(灯泡断路),33,例23如图所示，电流表的内阻不计，三个电压表是完全相同的。若A,1,的示数为3mA，A,2,的示数为2mA，电压表V,1,的示数为6V，则电压表的内阻为_；三个电压表示数的总和为_。,A,1,A,2,A3,V,3,V,1,V,2,(6K,、18V）,34,例24如图所示，电源电压为10V 且恒定不变。R1=4，R2=6，C=30F，闭合开关K，稳定后通过R,1,的电流为_；然后将K断开，这以后流过R,1,的电量为_,R,2,R,1,C,E,K,（1A、1.210,-4,C),35,例25。微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为_。,百分之64,36,例26.在如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动过程中，安培表的读数,A从小变到大,B从大变到小,C先变小再变大 D先变大再变小,R,R,0,A,P,(C),37,例27如图所示的电路中，闭合电键，灯L,1,、L,2,正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L,1,变亮，灯L,2,变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是,AR,1,断路 BR,2,断路 CR,3,短路 D R,4,短路,R,R,3,L,1,L,2,S,A,R,4,(A),R,1,38,例28.如图所示，滑动变阻器作为分压作用连入电路，A、B为分压器的输出端，若把变阻器的滑动片放在变阻器中央，下列判断正确的是 A.空载时输出电压为U,AB,= 1/2U,CD,B.当接上负载R时，输出电压U,AB, R,X, R,2,BR,1, R,X, R,2, R,X,DR,1, R,2, R,X,（A）,80,例29一只万用表的欧姆档有4档，分别为“,1”、“,10”、“,100”、“,1K”，现用它来测量一个未知电阻。当用“,100”档来测量时，发现指针偏转的角度很小，为使测量的结果更准确，测量前应进行如下两项操作：先_，接着_，然后测量并读数。,1K、然后调零,81,例30在图所示的电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R,1,、R,2,及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某同学想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连接在在电阻器R,1,的b端和R,2,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直流10V档 B直流0.5A档C直流2.5V档D欧姆档,R,1,R,2,b,10,5,c,a,6V,（A）,82,例31如图11-69所示电路中，电源电动势E=18V，内阻r=1，外电路中电阻R,2,=5，R,3,=6，平行板间距d=2cm，当滑动变阻器的滑动头P位于中点时，电流表的示数为2A，平行板间静止悬浮着一个电量q=810,-7,C带负电的微粒试求,（1）滑动变组器R,1,的总阻值；,（2）微粒的质量；,（3）上、下调节滑动头P时微粒的最大加速度,(1)12；(2）410,-5,kg；(3)上移时，1m/s,2,；下移时，5m/s,2,83,例32.手电筒里的两节干电池.已经用了较长的时间,灯炮只发很弱的的光,把它们取出来,用电压表测电压,电压表的示数很接近3V,再把它们作为一个台式电子钟的电源,电子钟能正常工作,下面说法中正确的是.,A.这两节干电池的电动势减少了很多. B. 这两节干电池内阻增大了较大.,C.这台电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小.,D.这台电子钟正常工作电流比小灯泡正常工作电流小.,(B、D）,84,例33.两只伏特表A、B量程已知，内阻不知，另有一节干电池，它们的内阻不能忽略，但不知等于多少，现用这两知伏特表，电键和一些导线能通过测量计算出这个电池的电动势（已知电动势不超过伏特表的量程）,1.画出你测量所用的电路图,2 .已测得的量为已知量,导出电动势的式子.,85,例34有三个完全相同的电灯接在如图所示的电路中，设电源两端的电压不变，灯丝的电阻不随温度变化。求闭合K前后A灯的功率之比。,C,A,B,K,U,(9/16),86,例34.当电源的电压比电烙铁的额定电压下降10%后，它的实际功率比额定功率下降了_%。,(百分之19),87,例35把一块量程为U的伏特表，扩大成为量程为10U的伏特表，原伏特表的内阻为R,V,，需要串联一个多大的电阻？写出扩大到n倍量程时所串电阻的表达式。,9R,V,、（n-1）R,V,）,88,例36一块电流表的内阻为12，当通过它的电流为2mA时，指针偏转一个小格。要使偏转一个小格的电流为1A时，正确的做法是,A在表上并一个0.024的电阻 B在表上并一个0.24的电阻,C在表上并一个0.012的电阻 D在表上并一个0.12的电阻,（B）,89,例37如图所示，R,1,和R,2,是两个定值电阻，R,1,的阻值很大，R,2,的阻值很小，G是一个灵敏电流计，则下列判断正确的是,A只闭合K,1,，整个装置相当于伏特表,B只闭合K,2,，整个装置相当于安培表,CK,1,和K,2,都断开，整个装置相当于灵敏电流计,DK,1,和K,2,都闭合，整个装置相当于安培表,G,R,1,R,2,K,1,K,2,（A、D）,90,例38甲乙两根由同种材料制成的保险丝，直径分别为0.5mm和1mm。熔断电流分别为2A和6A。把以上两根保险丝拉直后并联接入保险盒内，允许通过的最大电流是,A6.0A B7.5A C8.0A D10A,（B）,91,例39.如图所示，两块伏特表的读数都是35V。如将两块伏特表对调，V,1,的读数是30V，V,2,的读数是40V。设AB两端的电压保持不变，两块伏特表的内组各是多少？,V,1,400,600,V,2,A,B,(240,、300）,92,例40、如图所示，用伏安法测电阻可有两种不同的电路。但均有误差。若在甲图中伏特表示数为6伏，安培表示数为1安；在乙图中伏特表示数为5.76伏，安培表示数为1.2安，求电阻,R,多大？（电源内阻略去不计）,（5.8,),93,例41、如图所示，电灯,L,标有“4,V,、1,W,”。滑动变阻器,R,总电阻为50欧，当滑片,P,滑至某位置时，,L,恰好正常发光，此时安培表示数为0.45安，由于外电路发生故障，电灯,L,突然熄灭，此时安培表示数变为0.5安，伏特表示数变为10伏，若导线完好，电路中各处接触良好，试问：,（1）发生故障是短路还是断路？发生在何处？（2）发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多少？,（3）电源电动势和内电阻分别为多大？,(灯断路、20,、12.5V、5）,94,例42、有一个电路如右图，各已知电阻值及端电压在图中标出，求当滑动变阻器的阻值调为多大时，安培表的示数为1安。,（20,）,95,例43.现有一阻值为10.0,的定值电阻,一个电键,若干根导线和一个电压表,该电压表表面上无刻度值但有刻度,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案。（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧姆）,要求：1.画出实验电路图。,2.简要写出完成接线后的实验步骤。,3.写出用测得的量计算电源的内阻的表达式,96,例44电路如图所示，已知电源的电动势为、内电阻为r，A、B两个定值电阻的阻值分别为R,1,和R,2,。今调节可变电阻C，使其获得不同的电功率。试确定使可变电阻C出现最大电功率时C的电阻值R,3,，并导出其最大电功率的表达式。,C,B,A,E,r,97,例45一量程为0.6安的电流表，其刻度盘如图所示，今在此由电流表的两端并联一电阻，其阻值等于该电流表阻值的1/2，使之成为一新的电流表，则图示的该度盘上的每一小格表示,安培。,(0.06A),98,例45.如图所示，每个电阻的阻值都是2欧，安培表内阻不计，在,B,、,C,间加6伏电压时，安培表的示数是,A0B1安,C2安D3安,（1A）,99,例46如图所示, 电源是6个相同电池串联成的电池组, 每个电池的电动势为2.0V, 内电阻为0.1. 滑动变阻器与定值电阻R,0,串联, R,0,=2.4,当滑动变阻器的滑片P滑到适当位置时, 滑动变阻器发热损耗的电功率为9.0W, 求这时滑动变阻器aP部分的阻值Rx.,100,例47、用图示的电路测定未知电阻Rx的值。图中电源电动势未知，电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计，R为电阻箱。,（1）若要测得Rx的值，R至少需要取_个不同的数值。,（2）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测Rx时，R至少需取_个不同的数值。,（3）若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量Rx？答：,_,_。,101,例48如图所示电路中，电源电动势为12V，内电阻不能忽略，闭合S后，,调整R的阻值，使电压表的示数增大U=2V，在这一过程中（ ）,A通过R,1,的电流增大，增大量为U/R,1,BR,2,两端的电压减小，减小量为U,C通过R,2,的电流减小，减小量小于U/R,2,D路端电压增大，增大量为U,（A、C）,102,例49如图所示，图线AB是电路的路端电压随电流变化的关系图线. OM是同一电源向固定电阻R供电时，R两端的电压电变化的图线，由图求：,（1）R的阻值.（2）在交点C处表示电源的输出功率.（3）在C点，电源内部消耗的电功率.,（4）电源的最大输出功率.,(2,、8W、4W、36W）,103,例50、如图所示，电阻R,1,8，电动机绕组电阻R,0,2，当电键K断开时，电阻R,1,消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R,1,消耗的电功率是2W，若电源的电动势为6V.求：电键闭合时，电动机输出的机械功率.,(1.5W),104,例51、如图所示电路中，电阻R,1,=8。当电键K断开时，电压表V,1,的示数为5.7V，电流表的示数为0.75A，电源总功率是9W；当电键K闭合时，电压表V,2,的示数为4V。若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9：16。求电源的电动势和电阻R,2,、R,3,。,(8,、3.6),105,例52、如图23所示电路中, 3个相同的电池串联组成电池组, 小灯泡L的额定电压为3V, 额定功率为0.45W, 滑动变阻器总电阻为36. 当开关S断开时, 电压表读数为7.5V, 当开关S闭合时, 滑动变阻器的滑动片到某位置时恰使灯L正常发光. 此时电压表读数为4.5V, 求每个电池的电动势和内电阻. 滑动变阻器消耗的电功率是多少?,（2.6V、4,、0.675),106,例52.用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器实物图,器材规格下,1.待测电阻RX (约100),2.直流电源(输出电压4V,内阻可不计),3.直流毫安表(量程 0-10mA ,内阻50),4.直流电压表 （量程03V，内阻5k）,5.滑动变阻器 （阻值范围0-15）,6.导线若干条，电键一个。,根据器材的规格和实验要求，在实物图上连线。,107,例54.某电压表的内阻在20-50k之间，现在测量其内阻，实验室提供下列可选用器材：待测电压表V (量程为3V），电流表A,1,（量程200A），电流表A,2,（量程5mA）电流表A,3,（量程0.6A）,滑动变阻器R(最大值1k)电源的电动势4V。,要求,1.所提供的的电流表,应选用,。,2.为了尽量减少误差,要求测量多组数据,试画出符合要求得电路图,108,55、如图所示，G是电流表，R,1,、R,2,是两个可变电阻，调节可变电阻R,1,、R,2,，可以改变电流表G的示数。当MN间的电压为6V时，电流表的指针刚好偏转到最大刻度，将MN间的电压改为5V时，若要使电流表G的指针仍偏转到最大刻度，下列方法中一定可行的是（ C ）,A、保持R,1,不变，增大R,2,B、增大R,1,，增大R,2,C、增大,R,1,，减小,R,2,D、保持R,2,不变，减小R,1,C,109,56.用电流表(内阻约4)和电压表(内阻约3K)测量电阻R的阻值。分别将图甲和图乙两种测量电路连到电路中，进行多次测量。按照图甲所示电路某次的测量情况：电流表的示数4.60mA,电压表的示数是2.50V;按照图乙所示电路电路的测量的情况:电流表的示数5.00mA,电压表的示数是2.30V.比较这两次测量的结果，正确的是,A.电阻的真实值更接近543,且大于543,B.电阻的真实值更接近543,且小于543,C.电阻的真实值更接近460,且小于460,D.电阻的真实值更接近460,且大于460,B,110,电学实验,一、电阻的测量,1、伏安法测电阻,外接法,内接法,111,外接法、,R,真,R,测,内接法、,R,真,R,测,二、替代法,112,三、半偏法,一般的是测量表的电阻，下面介绍测量电流表及电压表的方法。,113,四、欧姆表,五、惠斯登电桥,114,