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文檔簡介
1、(一)部分電路歐姆定律(一)部分電路歐姆定律1、電流、電流(1)電流的形成:電荷的定向移動。導(dǎo)體中存在持續(xù)電流的條件:一)電流的形成:電荷的定向移動。導(dǎo)體中存在持續(xù)電流的條件:一是要有可移動的電荷;二是保持導(dǎo)體兩端的電勢差(如電源)是要有可移動的電荷;二是保持導(dǎo)體兩端的電勢差(如電源)(2)電流強(qiáng)度:電流強(qiáng)度是表示電流強(qiáng)弱的物理量。)電流強(qiáng)度:電流強(qiáng)度是表示電流強(qiáng)弱的物理量。 定義:定義:I=q/t 微觀表達(dá)式:微觀表達(dá)式:I=nqvS(n為單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù),為單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù),S為導(dǎo)線的橫截面積,為導(dǎo)線的橫截面積,v為為自由電子的定向移動速率,約自由電子的定向移動速率,約10
2、 -5m/s,遠(yuǎn)小于電子熱運動的,遠(yuǎn)小于電子熱運動的平均速率平均速率105m/s,更小于電場的傳播速率,更小于電場的傳播速率3108m/s),),這個這個公式只適用于金屬導(dǎo)體,千萬不要到處套用公式只適用于金屬導(dǎo)體,千萬不要到處套用。(3)電流的方向:規(guī)定正電荷的移動方向為電流方向。)電流的方向:規(guī)定正電荷的移動方向為電流方向。在外(內(nèi))電路電流從電源的正(負(fù))極流向負(fù)(正)極。在外(內(nèi))電路電流從電源的正(負(fù))極流向負(fù)(正)極。2.電阻定律電阻定律(1)電阻電阻:導(dǎo)體對電流的阻礙作用導(dǎo)體對電流的阻礙作用,表達(dá)式為表達(dá)式為 R=U/I(2)電阻定律電阻定律內(nèi)容內(nèi)容:導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻R跟它的長
3、度跟它的長度l成正比,跟成正比,跟它的橫截面積它的橫截面積S成反比。成反比。 公式:公式:R= SL體積體積V不變時:不變時:22SVVlSlR 是比例常數(shù),它與導(dǎo)體的材料有關(guān),是一個反映是比例常數(shù),它與導(dǎo)體的材料有關(guān),是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量,稱為材料的電阻率。材料導(dǎo)電性能的物理量,稱為材料的電阻率。A、金屬的電阻率隨溫度的升高而增大金屬的電阻率隨溫度的升高而增大(可以理解為溫度升高(可以理解為溫度升高時金屬原子熱運動加劇,對自由電子的定向移動的阻礙增時金屬原子熱運動加劇,對自由電子的定向移動的阻礙增大。)鉑較明顯,可用于做溫度計;錳銅、鎳銅的電阻率幾大。)鉑較明顯,可用于做溫度計;錳
4、銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變,可用于做標(biāo)準(zhǔn)電阻。乎不隨溫度而變,可用于做標(biāo)準(zhǔn)電阻。B、半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小(可以理解為半導(dǎo)體(可以理解為半導(dǎo)體靠自由電子和空穴導(dǎo)電,溫度升高時半導(dǎo)體中的自由電子和靠自由電子和空穴導(dǎo)電,溫度升高時半導(dǎo)體中的自由電子和空穴的數(shù)量增大,導(dǎo)電能力提高)??昭ǖ臄?shù)量增大,導(dǎo)電能力提高)。C、有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0 K時,電阻率突然減小到零時,電阻率突然減小到零這這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。材。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫超導(dǎo)材料的
5、轉(zhuǎn)變溫度料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度TC。我國科學(xué)家在。我國科學(xué)家在1989年把年把TC提高到提高到130K。現(xiàn)在科學(xué)家們正?,F(xiàn)在科學(xué)家們正努力做到室溫超導(dǎo)。努力做到室溫超導(dǎo)。是反映材料導(dǎo)電性能的物理量,叫材料的電阻率(反映該材是反映材料導(dǎo)電性能的物理量,叫材料的電阻率(反映該材料的性質(zhì),不是每根具體的導(dǎo)線的性質(zhì))。單位是料的性質(zhì),不是每根具體的導(dǎo)線的性質(zhì))。單位是 m。純金屬的電阻率小,合金的電阻率大純金屬的電阻率小,合金的電阻率大。材料的電阻率與溫度有關(guān)系材料的電阻率與溫度有關(guān)系: 電阻率電阻率3、部分電路歐姆定律、部分電路歐姆定律RUI (1)公式:)公式:(2)
6、適用范圍:適用于金屬導(dǎo)體和電解液,不適用于氣體導(dǎo)電)適用范圍:適用于金屬導(dǎo)體和電解液,不適用于氣體導(dǎo)電 ;只適用于純電阻電路,不適用于非純電阻電路。只適用于純電阻電路,不適用于非純電阻電路。(3)電阻的伏安特性曲線:)電阻的伏安特性曲線:注意注意I-U曲線和曲線和U-I曲線的區(qū)別曲線的區(qū)別。UIIU1212ooR1R2 R1Q,這時,這時電功只能用電功只能用W=UIt計算,電熱只能計算,電熱只能用用Q=I2Rt計算,兩式不能通用計算,兩式不能通用。(2)電功率和電熱功率)電功率和電熱功率電功率:電功率: P=W/t=UI(適用于求一切電路的電功率)(適用于求一切電路的電功率)電熱功率:電熱功率
7、:P熱熱=I2R (適用于求一切電路的電熱功率)適用于求一切電路的電熱功率)電功率和電熱功率的關(guān)系:電功率和電熱功率的關(guān)系:對純電阻而言,電功率等于電熱功率:對純電阻而言,電功率等于電熱功率:P熱熱=P=UI=I2R =RU2對非純電阻電路對非純電阻電路(如電動機(jī)和電解槽)(如電動機(jī)和電解槽) PP熱熱(3)額定功率與實際功率)額定功率與實際功率只要電流、電壓和功率有一個量達(dá)到額定值,三者都達(dá)到額定值只要電流、電壓和功率有一個量達(dá)到額定值,三者都達(dá)到額定值若用電器正常工作隱含各量達(dá)到額定值若用電器正常工作隱含各量達(dá)到額定值例例2. 某一電動機(jī),當(dāng)電壓某一電動機(jī),當(dāng)電壓U1=10V時帶不動負(fù)載,
8、因此不轉(zhuǎn)動,這時帶不動負(fù)載,因此不轉(zhuǎn)動,這時電流為時電流為I1=2A。當(dāng)電壓為。當(dāng)電壓為U2=36V時能帶動負(fù)載正常運轉(zhuǎn),這時電時能帶動負(fù)載正常運轉(zhuǎn),這時電流為流為I2=1A。求這時電動機(jī)的機(jī)械功率是多大?。求這時電動機(jī)的機(jī)械功率是多大?解:解:電動機(jī)不轉(zhuǎn)時可視為為純電阻電動機(jī)不轉(zhuǎn)時可視為為純電阻,由歐姆定律得,由歐姆定律得,這個電阻可認(rèn)為是不變的。電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動時,輸入的電功率為這個電阻可認(rèn)為是不變的。電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動時,輸入的電功率為P=U2I2=36W,內(nèi)部消耗的熱功率,內(nèi)部消耗的熱功率P熱熱=I2R=5W所以機(jī)械功率所以機(jī)械功率P=31W511IUR5、串、并聯(lián)電路的特點和性質(zhì)、串、并聯(lián)
9、電路的特點和性質(zhì)注意:無論電路如何聯(lián)接,對一段電路來說,其總注意:無論電路如何聯(lián)接,對一段電路來說,其總功率等于各部分功率之和。即:功率等于各部分功率之和。即:P=P1+P2+Pn串并聯(lián)電路電阻關(guān)系串并聯(lián)電路電阻關(guān)系1. 1.串聯(lián)電路串聯(lián)電路: :12nRRRR2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路: :121111nRRRRR RR Rn nR Rn n 增大增大 R R增大增大(2)n(2)n個相同的電阻個相同的電阻R R并聯(lián)并聯(lián)R R總總R/nR/n(3) R Rn(3) R Rn(4) Rn (4) Rn 增大增大 R R增大增大(1)R(1)R1 1和和R R2 2并聯(lián)后并聯(lián)后 R= RR= R1
10、 1R R2 2/(R/(R1 1+R+R2 2) )不管電路連接方式如何,只要有一個電阻不管電路連接方式如何,只要有一個電阻增大,總電阻就增大增大,總電阻就增大3 3、混聯(lián)電路、混聯(lián)電路例例4. 已知如圖,已知如圖,R1=6,R2=3,R3=4,則接入電路后這三只電阻的,則接入電路后這三只電阻的實際功率之比為實際功率之比為 _R1R2R3解:本題解法很多,注意靈活、巧妙。解:本題解法很多,注意靈活、巧妙。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)三只電阻的電流關(guān)系經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)三只電阻的電流關(guān)系最簡單:電流之比是最簡單:電流之比是I1 I2 I3=1 2 3;還可以發(fā)現(xiàn)左面兩只電阻并聯(lián)后總阻值為還可以發(fā)現(xiàn)左面兩只電阻并聯(lián)后
11、總阻值為2,因此電壓之比是,因此電壓之比是U1 U2 U3=1 1 2;在此基礎(chǔ)上利用;在此基礎(chǔ)上利用P=UI,得,得P1 P2 P3=1 2 6例例6. 已知如圖,兩只燈泡已知如圖,兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有分別標(biāo)有“110V,60W”和和“110V,100W”,另外有一只滑動變阻器,另外有一只滑動變阻器R,將它們連接后接入,將它們連接后接入220V的電路中,的電路中,要求兩燈泡都正常發(fā)光,并使整個電路消耗的總功率最小,應(yīng)使用下要求兩燈泡都正常發(fā)光,并使整個電路消耗的總功率最小,應(yīng)使用下面哪個電路?面哪個電路?L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 R R R R L2 A B C D答案
12、:答案:B 二、閉合電路歐姆定律二、閉合電路歐姆定律(一)電源(一)電源 電動勢電動勢1、電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置、電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2、電動勢、電動勢E是描述電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化成是描述電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)的物理量,是反映非靜電力做功的電能的本領(lǐng)的物理量,是反映非靜電力做功的特性。電動勢在數(shù)值上等于電路中通過特性。電動勢在數(shù)值上等于電路中通過1庫侖電庫侖電量時電源所提供的電能。量時電源所提供的電能。注意:注意:E是由電源本身所決定的,跟外電路的是由電源本身所決定的,跟外電路的情況無關(guān)。情況無關(guān)。E= U內(nèi)內(nèi)+U外外E =U (開路)(開路)(二)
13、閉合電路歐姆定律(二)閉合電路歐姆定律 E=U外外+U內(nèi)內(nèi)(內(nèi)外電路電壓的關(guān)系)(內(nèi)外電路電壓的關(guān)系)rREI(I、R 間關(guān)系)間關(guān)系) U=E-Ir (U、I 間關(guān)系)間關(guān)系)ErRRU(U、R 間關(guān)系)間關(guān)系)1、閉合電路歐姆定律內(nèi)容、閉合電路歐姆定律內(nèi)容表達(dá)形式:例例1 1、如圖,、如圖,1 1=14,=14,2 2=9,=9,當(dāng)開關(guān)處當(dāng)開關(guān)處于位置于位置1 1時時, ,電流表讀數(shù)電流表讀數(shù)I I1 1=0.2A=0.2A;當(dāng)開關(guān);當(dāng)開關(guān)處于位置處于位置2 2時時, ,電流表讀數(shù)電流表讀數(shù)I I2 2=0.3A=0.3A求電源求電源的電動勢的電動勢E E和內(nèi)電阻和內(nèi)電阻r r。1R1R2
14、2ErAE = 3V r = 1 E = 3V r = 1 2、路端電壓、路端電壓U與與I、R的關(guān)系的關(guān)系(1)由)由U=E-Ir I=0,開路,開路,U=E;U=0時,時,I=E/r 最大最大 ,短路,短路UIEI短短0(2)由)由=E/(1+r/R) R=0時,時,U=0,當(dāng),當(dāng)R= 無窮大時,無窮大時,U=ERrREUUR0E在橫軸上的截距表示電源的短路電流圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻,內(nèi)阻越大,圖線傾斜得越厲害在縱軸上的截距表示電源的電動勢E 電源的外特性曲線電源的外特性曲線 路端電壓路端電壓U U隨電流隨電流I I變化的圖象變化的圖象 rEI/短 例例2 2、有兩節(jié)電池,它們的電動
15、勢分別為、有兩節(jié)電池,它們的電動勢分別為E E1 1和和E E2 2,內(nèi)阻分別為內(nèi)阻分別為r r1 1和和r r2 2,將它們分別連成閉合電路,將它們分別連成閉合電路,其外電路的電流其外電路的電流I I和路端電壓和路端電壓U U的關(guān)系如圖所示,的關(guān)系如圖所示,可以判定(可以判定( )A.A.圖像交點所示狀態(tài),兩電路的外電阻相等圖像交點所示狀態(tài),兩電路的外電阻相等B. EB. E1 1E E2 2,r r1 1r r2 2C. C. 圖像交點所示狀態(tài),兩電路的電阻相等圖像交點所示狀態(tài),兩電路的電阻相等D. ED. E1 1E E2 2,r r1 1r r2 2U I012ABAB3、電源的功率和
16、效率、電源的功率和效率功率:功率:電源的功率(電源的總功率)電源的功率(電源的總功率)PE=EI電源的輸出功率電源的輸出功率P出出=UI= I 2R電源內(nèi)部消耗的功率電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I 2r電源的效率:電源的效率:(最后一個等號只適用(最后一個等號只適用于純電阻)于純電阻)rRREUPPE電源的輸出功率,電源的輸出功率,可見電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示,可見電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示,而當(dāng)內(nèi)外電阻相等時,即而當(dāng)內(nèi)外電阻相等時,即R=r時,時,電源的輸出功率最大,電源的輸出功率最大,為為:rErErRRrrRREP44422222rEPm42P出P出出Rr0Pm由由
17、 可知,可知,最大輸出功率與最大輸出功率與外電路無關(guān),外電路無關(guān),只由電源本身性質(zhì)決只由電源本身性質(zhì)決定定(由(由E、r 決定)決定)rEPm42(3)輸出功最大時,效率不是最大。)輸出功最大時,效率不是最大。 當(dāng)當(dāng)R=r時,輸出功率最大,但效率時,輸出功率最大,但效率 只有只有50%已知如圖,E=6V,r=4,R1=2,R2的變化范圍是010。求:電源的最大輸出功率;R1上消耗的最大功率;R2上消耗的最大功率。 把R1也看成電源的一部分,等效電源的內(nèi)阻為6,所以,當(dāng)R2=6時,R2上消耗的功率最大為1.5W R2=2時,外電阻等于內(nèi)電阻,電源輸出功率最大為2.25WR1是定值電阻,電流越大功
18、率越大,所以R2=0時R1上消耗的功率最大為2W邏輯電路邏輯電路1、門電路是一種有一個或多個輸入端,只有、門電路是一種有一個或多個輸入端,只有一個輸出端的開關(guān)電路,是數(shù)字電路的基一個輸出端的開關(guān)電路,是數(shù)字電路的基本單元。本單元。2、門電路就像一扇門,當(dāng)具備開門條件時,、門電路就像一扇門,當(dāng)具備開門條件時,輸出端就有一個信號輸出;反之,門關(guān)閉,輸出端就有一個信號輸出;反之,門關(guān)閉,就有另一個信號輸出。就有另一個信號輸出。邏輯關(guān)系邏輯關(guān)系 ABZ結(jié)果結(jié)果結(jié)果條件條件 “與與”邏輯關(guān)系邏輯關(guān)系結(jié)果結(jié)果 “或或”邏輯關(guān)系邏輯關(guān)系結(jié)果條件條件ABZA“非非”邏輯關(guān)系邏輯關(guān)系結(jié)果結(jié)果Z條件條件真值表真值
19、表 與門與門 或門或門 非門非門 符號符號 AY1AYB&AYB1三、三、閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律應(yīng)用應(yīng)用: 閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化,就會影響整個電閉合電路中只要有一只電阻的阻值發(fā)生變化,就會影響整個電路,使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。路,使總電路和每一部分的電流、電壓都發(fā)生變化。 討論思路討論思路: :(1)(1)判斷判斷動態(tài)源及動態(tài)源總電阻動態(tài)源及動態(tài)源總電阻的變化的變化, ,判斷判斷全電路總電全電路總電阻阻的變化情況的變化情況(2)(2)判斷閉合電路判斷閉合電路干路電流干路電流的變化情況的變化情況(3)(3)依據(jù)依據(jù)U=E-Ir,U=E-Ir,判斷判斷
20、外電路電壓外電路電壓( (路端電壓路端電壓) )的變化情況的變化情況(4)(4)依據(jù)依據(jù)分壓、分流原理分壓、分流原理判斷動態(tài)判斷動態(tài)部分的物理量的變化部分的物理量的變化U外外=外電路上串聯(lián)電阻的電壓之和外電路上串聯(lián)電阻的電壓之和思路:思路:R局局 R總總 I總總=各支路電流之和各支路電流之和(局部(局部 整體整體 局部)局部)1、電路的動態(tài)分析問題:、電路的動態(tài)分析問題:例例5 5、如圖所示電路、如圖所示電路, ,當(dāng)滑動變阻器的滑當(dāng)滑動變阻器的滑片片P P向上移動時向上移動時, ,判斷電路中的電壓表、判斷電路中的電壓表、電流表的示數(shù)如何變化電流表的示數(shù)如何變化? ?V V1 1示數(shù)增大示數(shù)增大
21、 V V2 2示數(shù)增大示數(shù)增大 A A示數(shù)減小示數(shù)減小例例、如圖所示,是一個電容器、電池和電阻組、如圖所示,是一個電容器、電池和電阻組成的電路,在將平行板電容器兩極板距離增大成的電路,在將平行板電容器兩極板距離增大的過程中的過程中A.電阻電阻R中沒有電流中沒有電流B.電容器的電容變小電容器的電容變小C.電阻電阻R中有從中有從a流向流向b的電流的電流D.電阻電阻R中有從中有從b流向流向a的電流的電流CRba BD .3,6,4,1021FCRRVE 如圖所示,如圖所示,電池內(nèi)阻忽略。電池內(nèi)阻忽略。(1 1)閉合開關(guān))閉合開關(guān)S S,求穩(wěn)定后通過,求穩(wěn)定后通過R R1 1的電流;的電流;(2 2)
22、求斷開)求斷開S S后流過后流過R R1 1的總電量。的總電量。R1R2CES解析解析: :開關(guān)閉合開關(guān)閉合, , R R1 1 、R R2 2串聯(lián),電容器串聯(lián),電容器并聯(lián)在并聯(lián)在R R2 2兩端。兩端。ARREI121 開關(guān)斷開,穩(wěn)定后電路中無電流。開關(guān)斷開,穩(wěn)定后電路中無電流。電容器通過電容器通過R R1 1直接與電源連接,兩板間電勢差等于電源直接與電源連接,兩板間電勢差等于電源的輸出電壓。的輸出電壓。VIRUUCSc622 兩兩端端電電壓壓斷斷開開前前,S S斷開后,斷開后,U Uc c= =E=E=10V,10V,電容器充電,增加的電量由電容器充電,增加的電量由R R1 1流過。流過。
23、CVFUUCQcc56102 . 1)610(103)( 2、電路故障分析電路故障分析1 1 、斷路、斷路(1 1)特點:)特點:電流為零電流為零,斷點的同側(cè)無電勢差斷點的同側(cè)無電勢差,若,若只有一個斷點,只有一個斷點,斷點的兩端有電勢差斷點的兩端有電勢差(2 2)影響:電路中的總電阻增大,干路上的電流)影響:電路中的總電阻增大,干路上的電流減小,與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓增大減小,與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓增大2 2 、短路、短路(1 1)特點:)特點:被短路的用電器兩端無電壓,用電器被短路的用電器兩端無電壓,用電器無電流流過無電流流過(2 2)影響:電路中總電阻減小,干路電流增大,)影響:
24、電路中總電阻減小,干路電流增大,被短路用電器不工作,與其串聯(lián)的用電器兩端電被短路用電器不工作,與其串聯(lián)的用電器兩端電壓增大壓增大電路故障判斷電路故障判斷1、如果被測量部分電路兩點的電壓為零、如果被測量部分電路兩點的電壓為零這部分電路短路這部分電路短路這部分以外電路某處有斷路這部分以外電路某處有斷路2、如果被測量部分電路兩點的電壓等于整個電路、如果被測量部分電路兩點的電壓等于整個電路的總電壓的總電壓這部分電路某處有斷路這部分電路某處有斷路這部分以外電路被短路這部分以外電路被短路例題例題8、 將滑動變阻器接成分壓電路,由于電路有一處將滑動變阻器接成分壓電路,由于電路有一處出現(xiàn)故障,致使輸出電壓出現(xiàn)
25、故障,致使輸出電壓Up不能隨滑動鍵不能隨滑動鍵P的位置而改的位置而改變變不論不論P如何滑動,如何滑動,Up始終等于始終等于0V,故障原因不可能是,故障原因不可能是A導(dǎo)線導(dǎo)線EF段有斷開處段有斷開處B導(dǎo)線導(dǎo)線AB段有斷開處段有斷開處C滑動鍵滑動鍵P與電阻與電阻R接觸不通接觸不通D導(dǎo)線導(dǎo)線BC段有斷開處段有斷開處不論不論P如何滑動,如何滑動,Up始終等于輸始終等于輸入電壓入電壓U0,則故障原因可能是,則故障原因可能是 A電源與導(dǎo)線端電源與導(dǎo)線端F接觸不良接觸不良B滑動鍵滑動鍵P與電阻與電阻R接觸不通接觸不通CBC段導(dǎo)線有斷開處段導(dǎo)線有斷開處D滑動變阻器滑動變阻器R的電阻絲有斷開處的電阻絲有斷開處例
26、例8 8、如圖所示的電路中,閉合電鍵、如圖所示的電路中,閉合電鍵k k后,后,燈燈a a和和b b都正常發(fā)光,都正常發(fā)光, 后來由于某種故障后來由于某種故障使燈使燈b b突然變亮,電壓表讀數(shù)增加,由此突然變亮,電壓表讀數(shù)增加,由此推推 斷這故障可能是斷這故障可能是 ( )A Aa a燈燈絲燒斷燈燈絲燒斷 B B電阻電阻R R2 2斷斷C C電阻電阻R R2 2短路短路D D電容被擊穿短路電容被擊穿短路B B3 3、含電容器電路的分析、含電容器電路的分析 處理含電容器電路的一般規(guī)律:處理含電容器電路的一般規(guī)律: 1 1、電容器在、電容器在直流電路中是直流電路中是斷路斷路的的, 分析電路結(jié)構(gòu)時可從
27、電路中分析電路結(jié)構(gòu)時可從電路中刪去刪去 2 2、電容器兩極間的電壓等于與它、電容器兩極間的電壓等于與它并聯(lián)并聯(lián)的電路兩的電路兩端的電壓。端的電壓。 3 3、與電容器、與電容器串聯(lián)串聯(lián)支路中的電阻支路中的電阻無電流無電流, 與電容器與電容器串聯(lián)串聯(lián)支路中的電阻支路中的電阻兩端無電壓,兩端無電壓, 充當(dāng)導(dǎo)線的作用充當(dāng)導(dǎo)線的作用. . 4 4、當(dāng)電路發(fā)生變化時,電容器兩極板間的、當(dāng)電路發(fā)生變化時,電容器兩極板間的電壓電壓發(fā)生變化發(fā)生變化,其所帶,其所帶電量也將發(fā)生相應(yīng)的變化電量也將發(fā)生相應(yīng)的變化,即電容器會發(fā)生充、放電現(xiàn)象。即電容器會發(fā)生充、放電現(xiàn)象。 已知如圖,電源內(nèi)阻不計.為使電容器的帶電量增大
28、,可采取以下那些方法( )A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.減小R1 如圖所示,電容器C1=6F,C2=3F,電阻R1=6,R2=3,當(dāng)電鍵K斷開時,A、B兩點間的電壓UAB=?當(dāng)K閉合時,電容器C1的電量改變了多少(設(shè)電壓U=18V)? 10、電容器、電容器C1、C2和可變電阻和可變電阻器器R1、R2以及電源以及電源E連接成如圖連接成如圖所示的電路所示的電路.當(dāng)當(dāng)R1的滑動觸頭在的滑動觸頭在圖示位置時圖示位置時,C1、C2的電量相等的電量相等.要使要使C1的電量大于的電量大于C2的電量的電量,應(yīng)應(yīng)A、增大、增大R2B、減小、減小R2C、將、將R1的滑動觸頭向的滑動觸頭向A端移動端
29、移動D、將、將R1的滑動觸頭向的滑動觸頭向B端移動端移動 D 例例7 7如圖所示的電路中,已知電容如圖所示的電路中,已知電容C C1 1=C=C2 2,電阻電阻R R1 1R R2 2,電源內(nèi)阻可忽略不計,當(dāng)開,電源內(nèi)阻可忽略不計,當(dāng)開關(guān)關(guān)S S接通時,以下說法中正確的有接通時,以下說法中正確的有 ( )A A、C C1 1的電量增多,的電量增多,C C2 2的電量減少的電量減少 B B、C C1 1的電量減少,的電量減少,C C2 2的電量增多的電量增多C C、C C1 1、C C2 2的電量都增多的電量都增多D D、C C1 1、C C2 2的電量都減少的電量都減少D DgggUI R2.
30、 2. 三個主要參數(shù)三個主要參數(shù)內(nèi)阻內(nèi)阻: :電流計內(nèi)阻電流計內(nèi)阻R Rg g量程:滿偏電流量程:滿偏電流 I Ig g滿偏電壓滿偏電壓U Ug g3.3.電路圖符號:電路圖符號:G G八、電表改裝(表頭)八、電表改裝(表頭)1 1、作用:、作用: 測量微小電流和電壓測量微小電流和電壓0 01 12 23 3mAmA3.3.電表的改裝電表的改裝 gUUgggRRnRUUR) 1( 若量程擴(kuò)大n倍,即n=根據(jù)分壓原理,需串聯(lián)的電阻值故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高,串聯(lián)的電阻值越大gII電壓表:電壓表:在表頭在表頭串聯(lián)串聯(lián)一個一個阻值較大阻值較大的電阻的電阻1nRRIIRggRg電流表:若量程擴(kuò)大n倍,即n
31、=根據(jù)分流原理,需要并聯(lián)的電阻值故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高,并聯(lián)的電阻值越小 在表頭在表頭串聯(lián)串聯(lián)一個一個阻值較大阻值較大的電阻的電阻電壓表:電壓表: 在表頭在表頭串聯(lián)串聯(lián)一個一個阻值較大阻值較大的電阻的電阻 例例1: 1:有一個電流表有一個電流表G G,內(nèi)阻,內(nèi)阻R Rg g=10=10,滿偏電,滿偏電流流I Ig g=3mA=3mA。要把它改裝為量程為。要把它改裝為量程為0 03V3V的電壓的電壓表,要串聯(lián)多大的電阻?改裝后的電壓表內(nèi)阻表,要串聯(lián)多大的電阻?改裝后的電壓表內(nèi)阻多大?多大?IgRgRUUgURVUR=990 R=990 Rv=1000 Rv=1000 電流表:電流表:在表頭上在表頭
32、上并聯(lián)并聯(lián)一個阻值一個阻值較小較小的電阻的電阻 例例2.2.有一個電流表有一個電流表G G,內(nèi)阻,內(nèi)阻R Rg g=25 =25 ,滿偏,滿偏電流電流I Ig g=3mA=3mA。要把把它改裝為量程為。要把把它改裝為量程為0 00.6A0.6A的電流表,要并聯(lián)多大的電阻?改裝后的電流的電流表,要并聯(lián)多大的電阻?改裝后的電流表內(nèi)阻多大?表內(nèi)阻多大?UIRgIgIRRAUIR=0.126 R=0.126 R RA A=0.125 =0.125 如圖所示,四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表.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,把它們按圖接入電路,則安培表A1
33、的讀數(shù) 安培表A2的讀數(shù);安培表A1的偏轉(zhuǎn)角 安培表A2的偏轉(zhuǎn)角;伏特表V1的讀數(shù) 伏特表V2的讀數(shù);伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角 伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角;(填“大于”,“小于”或“等于”) 如圖如圖, ,電源的電動勢電源的電動勢E=1.5V,E=1.5V,內(nèi)阻內(nèi)阻r=0.5,r=0.5,電流表滿電流表滿偏電流偏電流I Ig g=10 mA,=10 mA,電流表電阻電流表電阻7.5,A7.5,A、B B為接線柱為接線柱. .(3) (3) 如果把任意電阻如果把任意電阻R R接在接在A A、B B間間, ,電流表讀數(shù)電流表讀數(shù)I I與與R R的的值有什么關(guān)系值有什么關(guān)系? ?電阻電阻RGR1ABEr02468
34、10mA1.5VR=-150IRRRrEIg)(1九、歐姆表九、歐姆表1. 1. 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu): :R1ABER2.2.表頭刻度盤表頭刻度盤: :0 05 51010151520203030404050501001002002005005001K1K問題問題1 1:相對于其他電表歐姆表的表頭有什么特:相對于其他電表歐姆表的表頭有什么特點?點?1 1、零刻度在右邊,左邊為無限大、零刻度在右邊,左邊為無限大2 2、刻度不均勻,左邊密、右邊稀疏、刻度不均勻,左邊密、右邊稀疏九、歐姆表的使用九、歐姆表的使用使用步驟:使用步驟:1 1、多用表旋到歐姆擋,選擇合適的量程、多用表旋到歐姆擋,選擇合適的量
35、程 (指針在刻度中間的含義)(指針在刻度中間的含義)2 2、歐姆檔調(diào)零、歐姆檔調(diào)零(表筆短接調(diào)零)(表筆短接調(diào)零)3 3、測量。(、測量。(電流從黑表筆流出,紅表筆流進(jìn))電流從黑表筆流出,紅表筆流進(jìn))4 4、讀數(shù)。(、讀數(shù)。(需記得乘上倍率)需記得乘上倍率)5 5、旋在、旋在OFFOFF檔或高壓交流檔檔或高壓交流檔電學(xué)實驗中儀表的選擇 、電學(xué)實驗的原則:安全、可行、方便、電學(xué)實驗的原則:安全、可行、方便 1、安全:實驗時,必須保證實驗電路各個電學(xué)器、安全:實驗時,必須保證實驗電路各個電學(xué)器件的安全(包括電流表、電壓表、被測用電器、電件的安全(包括電流表、電壓表、被測用電器、電源等)源等)、可行
36、:所選擇的儀器能使實驗正常進(jìn)行。、可行:所選擇的儀器能使實驗正常進(jìn)行。、方便:所選擇的儀器在調(diào)節(jié)時比較容易控制被、方便:所選擇的儀器在調(diào)節(jié)時比較容易控制被測量的物理量的變化,即是要被測量的物理量的變測量的物理量的變化,即是要被測量的物理量的變化比較平緩?;容^平緩。二、選擇內(nèi)容:二、選擇內(nèi)容:、滑動變阻器的選擇、滑動變阻器的選擇(一)(一)量程的選擇量程的選擇:在滿足實驗要求的條件下,要在滿足實驗要求的條件下,要選用阻值比較小的變阻器選用阻值比較小的變阻器,因為阻值越小,電阻的,因為阻值越小,電阻的變化越平緩,不致使測量電路中的電流或電壓變化變化越平緩,不致使測量電路中的電流或電壓變化非常突然
37、,調(diào)節(jié)方便。非常突然,調(diào)節(jié)方便。(二)在電路中(二)在電路中連接方式的選擇連接方式的選擇:滑動變阻器在電:滑動變阻器在電路中的連接方式包括路中的連接方式包括分壓和限流分壓和限流。 、限流連接方式、限流連接方式1)一般情況或沒有特別說明的情況下,由于限流電路)一般情況或沒有特別說明的情況下,由于限流電路能耗較小,結(jié)構(gòu)連接簡單能耗較小,結(jié)構(gòu)連接簡單,應(yīng)優(yōu)先考慮限流連接方式,應(yīng)優(yōu)先考慮限流連接方式 2)R變變10RX 或或 R變變RX 或或 R變變 RX , 要選用限流連接方式要選用限流連接方式3)閉合開關(guān)閉合開關(guān)S前前P在在b端端RXSPabR變EERRRxx電壓可調(diào)范圍:()()分壓連接方式分壓
38、連接方式1) R變變10RX 或或R變變10RX 2)要求測量電路的要求測量電路的電壓從零開始電壓從零開始或或要求要求測多組數(shù)據(jù)測多組數(shù)據(jù)。3)實驗所提供的電壓表、電流表的量程或電阻元件允許實驗所提供的電壓表、電流表的量程或電阻元件允許最大電流較小,最大電流較小,采用限流接法時,無論怎樣調(diào)節(jié),電路采用限流接法時,無論怎樣調(diào)節(jié),電路中的實際電流均超過所允許的最大電流,中的實際電流均超過所允許的最大電流,在這種情況下,在這種情況下,必須采用必須采用分壓分壓接法。接法。4)閉合開關(guān)閉合開關(guān)S前前P在在a端端。RxAabPE0電壓可調(diào)范圍:、電壓表和電流表的選擇。、電壓表和電流表的選擇。(一)量程的選
39、擇:一)量程的選擇:1)如果題目中給出被測用電器的額定功率(即隱含給出被)如果題目中給出被測用電器的額定功率(即隱含給出被測用電器的額定電壓和額定電流),這種情況要從保護(hù)被測測用電器的額定電壓和額定電流),這種情況要從保護(hù)被測用電器的角度出發(fā),用電流表或電壓表的示數(shù)來控制用電器用電器的角度出發(fā),用電流表或電壓表的示數(shù)來控制用電器中的電流或其兩端的電壓。中的電流或其兩端的電壓。2)如果題目中沒有給出被測用電器的額定功率,則要從保)如果題目中沒有給出被測用電器的額定功率,則要從保護(hù)電流表和電壓表的角度出發(fā),要求測量的電流或電壓的最護(hù)電流表和電壓表的角度出發(fā),要求測量的電流或電壓的最大值不能超過電流
40、表或電壓表的量程。大值不能超過電流表或電壓表的量程。3)在電流表和電壓表的量程在電流表和電壓表的量程大于大于測量值的前提條件下,量程測量值的前提條件下,量程越接近越接近測量值越好!測量值越好!AVRAVR內(nèi)接法內(nèi)接法外接法外接法電流表電壓表測IURRRIUR真實值電流表電流表電壓表IUUR測測結(jié)論: 測量結(jié)果偏小用來測較小的電阻好。用來測較小的電阻好。RRIUR真實值(二)電流表內(nèi)接和(二)電流表內(nèi)接和 外接的選擇外接的選擇AVAV外接法內(nèi)接法電流表電壓表測IUR大電阻應(yīng)該用內(nèi)接法,測量結(jié)果偏大測量結(jié)果偏大(大內(nèi)大)(大內(nèi)大)小電阻應(yīng)該用外接法,測量結(jié)果偏小測量結(jié)果偏小(小外?。ㄐ⊥庑。┐箅?/p>
41、阻-一百多歐(或以上) 小電阻-幾 歐(或以下)RRIUR真實值 大內(nèi)高手大內(nèi)高手AVxRRR 用外接法AVxRRR 用內(nèi)接法設(shè)電壓表連接在設(shè)電壓表連接在P、M兩點時,電路中兩表讀數(shù)分別為兩點時,電路中兩表讀數(shù)分別為IM、UM而而電壓表連接在電壓表連接在P、N兩點時,電路中的兩表讀數(shù)分別為兩點時,電路中的兩表讀數(shù)分別為IN、UN,I=|IN-IM|,U=|UN-UM|1)I/ IMU/ UM,說明接,說明接P、M點時的電壓表分流大于接點時的電壓表分流大于接P、N點時的電流表分壓所產(chǎn)生的誤差,應(yīng)采用點時的電流表分壓所產(chǎn)生的誤差,應(yīng)采用內(nèi)接法內(nèi)接法即即P、N接法。接法。2)I/ IMU/ UM,說
42、明接說明接P、M點時的電壓表分流小于接點時的電壓表分流小于接P、N點時的電流表分壓所產(chǎn)生的誤差,應(yīng)采用點時的電流表分壓所產(chǎn)生的誤差,應(yīng)采用外接法外接法即即P、M接法。接法。如果如果X、 RA、 RV的大小的大小事先未知,可用試觸法確定事先未知,可用試觸法確定電流表的內(nèi)外接法,如圖:電流表的內(nèi)外接法,如圖:AVPRXMNAVxRRR用外接法AVxRRR用內(nèi)接法三、選擇順序:三、選擇順序: 先選電壓表、電流表、滑動變阻器的量程,后選連接方式。先選電壓表、電流表、滑動變阻器的量程,后選連接方式。A直流10V擋B直流0.5A擋C直流2.5V擋 D歐姆擋在如圖所示電路的三根導(dǎo)線中,有一根是斷的,電源、電
43、阻器R1、R2及另外兩根導(dǎo)線都是好的,為了查出斷導(dǎo)線,某學(xué)生想先將萬用表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連電阻器R1的b端和R2的c端,并觀察萬用表指針的示數(shù),在下列選檔中,符合操作規(guī)程的是( ) 【例例3】如圖所示電路中,電壓表和電流表如圖所示電路中,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為的讀數(shù)分別為10 V和和0.1 A,已知電流表的,已知電流表的內(nèi)阻內(nèi)阻RA為為0.2 。那么待測電阻。那么待測電阻的測量的測量值比真實值值比真實值 ,真實值為,真實值為 。 . .用伏安法測電阻時用伏安法測電阻時, ,若不知若不知R RX X的大概值的大概值, ,為為了選擇正確的電路以減小誤差了選擇正確的電路
44、以減小誤差, ,可以用圖示可以用圖示的方法判斷的方法判斷,( ).,( ). A.A.若電流表的示數(shù)有顯著變化若電流表的示數(shù)有顯著變化, ,S S應(yīng)接應(yīng)接a a B.B.若電流表的示數(shù)有顯著變化若電流表的示數(shù)有顯著變化, ,S S應(yīng)接應(yīng)接b b C.C.若電壓表的示數(shù)有顯著變化若電壓表的示數(shù)有顯著變化, ,S S應(yīng)接應(yīng)接a a D.D.若電壓表的示數(shù)有顯著變化若電壓表的示數(shù)有顯著變化, ,S S應(yīng)接應(yīng)接b b伏安法測小燈泡電阻伏安法測小燈泡電阻限流式外接法:限流式外接法:AV分壓式內(nèi)接法:分壓式內(nèi)接法:AV限流和分壓的主要區(qū)別:限流和分壓的主要區(qū)別:電壓調(diào)節(jié)范圍不一樣。電壓調(diào)節(jié)范圍不一樣。誤差來源:誤差來源:外接:電壓表的分流外接:電壓表的分流內(nèi)接:電流表的分壓內(nèi)接:電流表的分壓 用伏安法測量某一電阻Rx阻值,現(xiàn)有實驗器材如下:待測電阻Rx(阻值約5,額定功率為1W);電流表A1(量程00.6A,內(nèi)阻0.2);電流表A2(量程03A,內(nèi)阻0.05);電壓表V1(量程03V,
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