物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结课件

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,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,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,1、电源的作用：提供持续的电压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。,（2）电流有方向，但它是标量。（1）定义式:I=q/t4.电,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）,2.2 电动势定义式：W：非静电力做的功1、定义:非静电力把,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。,一、电阻：1、定义式：(取决于导体本身，与U、I无关),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,2,三、导体的伏安特性曲线（I-U图象）图线斜率表示电阻的倒数,6,2.4 串联电路,和并联电路,2.4 串联电路,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,3,一、串联电路0 1 2 3电压,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,3,二、并联电路 1U1=U,9,二、并联电路,1,2,3,I,0,1/R,并,=1/R,1,+1/R,2,+1/R,3,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）,二、并联电路 1I01/,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,三、电池的串并联,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。,电压表和电流表的改装 工作原理：通电后，线圈在磁场力的作用,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,由欧姆定律可知 三个主要参数：内阻Rg满偏电流 Ig满偏电压,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：,1.电流表G改装成电压表IgRUgRgURUVU串联一个电阻,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:,2.电流表G改装成电流表URgRIgIRIAUI原理：并联一,15,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,QI2Rt 电功和电热：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,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,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,电阻率与温度的关系金属：T合金：电阻几乎不随温度变化标准电阻,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,一、闭合电路的欧姆定律：电路的组成：在外电路，沿电流方,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,一、闭合电路的欧姆定律：E=IR+Ir=U,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,二、路端电压与电流的关系：得：U外=E-IrU-I图象,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,关于电源的功率问题电源提供电能外电路消耗的能量内电路消,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,三、电源的输出功率与效率1、推导：由E=U外+U内r得：,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,2,2、电源最大输出功率（纯电阻电路）0RPrPmR1R2若PR,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）,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,25,2.8 多用电表的原理,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,例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满,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,例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满,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,例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满,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,(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,30,物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结课件,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,+,-,AABAABR1AABR2思考与讨论:能不能让它,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,EE问：开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别是什,33,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,问题：若测一个阻值为810左右的电阻，8101 8.1,34,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。,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,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：