《恒定电流复习》PPT课件.ppt

恒定电流复习,（一）部分电路欧姆定律,1、电流,定义：I=q/t,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3108m/s），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。,2.电阻定律,(1)电阻的定义式：R=U/I,(2)电阻定律公式：R=,体积V不变时：,是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。,电阻的决定式,例1.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：,IIII,ABCD,3、部分电路欧姆定律,（1）公式：,（2）适用范围：适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电；只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路。,（3）电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。,U,I,I,U,1,2,1,2,o,o,R1R2R1Q，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。,例2.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,例4.已知如图，R1=6，R2=3，R3=4，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_,R1,R2,R3,解：本题解法很多，注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单：电流之比是I1I2I3=123；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2，因此电压之比是U1U2U3=112；在此基础上利用P=UI，得P1P2P3=126,例6.已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？,L1L2L1L2L1L2L1,RRRL2,ABCD,答案：B,二、闭合电路欧姆定律,（一）电源电动势,1、电源是把其他形式的能转化为电能的装置,2、电动势E是描述电源将其他形式的能转化成电能的本领的物理量，是反映非静电力做功的特性。电动势在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的电能。,注意：E是由电源本身所决定的，跟外电路的情况无关。E=U内+U外E=U（开路）,（二）闭合电路欧姆定律,E=U外+U内（内外电路电压的关系）,（I、R间关系）,U=E-Ir（U、I间关系）,（U、R间关系）,1、闭合电路欧姆定律内容,表达形式：,例1、如图，1=14,2=9,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。,E=3Vr=1,2、路端电压U与I、R的关系,（1）由U=E-IrI=0，开路，U=E；U=0时，I=E/r最大，短路,U,I,E,I短,0,（2）由=E/（1+r/R)R=0时，U=0，当R=无穷大时，U=E,U,R,0,E,在横轴上的截距表示电源的短路电流,图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线斜率绝对值越大,在纵轴上的截距表示电源的电动势E,电源的外特性曲线路端电压U随电流I变化的图象,例2、有两节电池，它们的电动势分别为E1和E2，内阻分别为r1和r2，将它们分别连成闭合电路，其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示，可以判定（）A.图像交点所示状态，两电路的外电阻相等B.E1E2，r1r2C.图像交点所示状态，两电路的电阻相等D.E1E2，r1r2,AB,3、电源的功率和效率,功率：电源的功率（电源的总功率）PE=EI电源的输出功率P出=UI=I2R电源内部消耗的功率Pr=I2r,电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻）,电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，即R=r时，电源的输出功率最大，为:,P出,R,r,0,Pm,例3、如图，E=6V，r=4，R1=2，R2的变化范围是010。求：电源的最大输出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率。,把R1也看成电源的一部分,等效电源的内阻为6,所以,当R2=6时,R2上消耗的功率最大为1.5W,R2=2时,外电阻等于内电阻,电源输出功率最大为2.25W,R1是定值电阻,电流越大功率越大,所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W,例4、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,例5、如图所示的电路中，闭合电键k后，灯a和b都正常发光，后来由于某种故障使灯b突然变亮，电压表读数增加，由此推断这故障可能是（）Aa灯灯丝烧断B电阻R2断C电阻R2短路D电容被击穿短路,B,例6、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,BD,例7已知如图,电源内阻不计.为使电容器的带电量增大,可采取以下那些方法()A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.减小R1,BD,某同学测量一只未知阻值的电阻(1)他先用多用电表进行估测，如图所示请你读出其阻值为_(2)若该同学改用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图所示，其中电压表内阻约为5k，电流表内阻约为5，变阻器最大阻值为50.图中部分连线已经连接好，为尽可能准确地测量电阻，在下面的虚线框内画出正确的电路图，并在图中完成其余连线,实验1.伏安法测电阻,在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6V,1.5W”字样的小灯泡、导线和开关外，还有下列器材：A直流电源(6V，内阻不计)；B直流电流表(量程为3A，内阻0.1以下)；C直流电流表(量程为300mA，内阻约为5)；D直流电压表(量程为10V，内阻约为15k)；E滑动变阻器(10，2A)；F滑动变阻器(1k，0.5A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量(1)实验中电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(2)在虚线框内画出实验电路图,实验2.描绘小灯泡的伏安特性曲线,(3)试将下图所示的器材连成实物电路,电压表：,在表头串联一个阻值较大的电阻,例1:有一个电流表G，内阻Rg=10，满偏电流Ig=3mA。要把它改装为量程为03V的电压表，要串联多大的电阻？改装后的电压表内阻多大？,R=990Rv=1000,3.电表改装,电流表：,在表头上并联一个阻值较小的电阻,例2.有一个电流表G，内阻Rg=25，满偏电流Ig=3mA。要把把它改装为量程为00.6A的电流表，要并联多大的电阻？改装后的电流表内阻多大？,R=0.126RA=0.125,如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表.安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图接入电路,则安培表A1的读数安培表A2的读数;安培表A1的偏转角安培表A2的偏转角;伏特表V1的读数伏特表V2的读数;伏特表V1的偏转角伏特表V2的偏转角;（填“大于”，“小于”或“等于”）,大于,大于,等于,等于,如图,电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻7.5,A、B为接线柱.(3)如果把任意电阻R接在A、B间,电流表读数I与R的值有什么关系?,电阻R,3、欧姆表,1.电路结构:,2.表头刻度盘:,问题1：相对于其他电表欧姆表的表头有什么特点？,1、零刻度在右边，左边为无限大,2、刻度不均匀，左边密、右边稀疏,实验三.测量电源的电动势和内电阻,方法一之伏安法,用所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6A、3A)；(b)电压表(量程3V、15V)；(c)定值电阻(阻值1、额定功率5W)；(d)定值电阻(阻值10、额定功率10W)；,(e)滑动变阻器(阻值范围010、额定电流2A)；(f)滑动变阻器(阻值范围0100、额定电流1A)那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择_V，电流表的量程应选择_A；R0应选择_的定值电阻，R应选择阻值范围是_的滑动变阻器(2)引起该实验系统误差的主要原因是_.,方法二之“伏箱法”：,三.测量电源的电动势和内电阻,在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路,(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_(选填“1”或“2”),逻辑关系,真值表,与门或门非门,符号,例题、如图，一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻。（1）要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起。在图中虚线处应接入怎样的元件？（2）为什么温度高时电铃会被接通？（3）为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调的稍底些，R的值应大一些还是小一些？,非门,R大一些,