穩(wěn)恒電流復(fù)習(xí)

1、莆田一中知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)一一 部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律1、電流、電流（1）電流的形成：電荷的定向移動(dòng)。導(dǎo)體中存在）電流的形成：電荷的定向移動(dòng)。導(dǎo)體中存在持續(xù)電流的條件：一是要有可移動(dòng)的自由電荷；持續(xù)電流的條件：一是要有可移動(dòng)的自由電荷；二是導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差（如電源）二是導(dǎo)體兩端存在電勢(shì)差（如電源）（2）電流強(qiáng)度：表示電流強(qiáng)弱的物理量。）電流強(qiáng)度：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=nqS v（n為單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，為單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q為自由電荷的帶電量、為自由電荷的帶電量、S為導(dǎo)線的橫截面積，為導(dǎo)線的橫截面積，v

2、為自由電荷的定向移動(dòng)速率）為自由電荷的定向移動(dòng)速率）單位：安培（單位：安培（A），），1A=103mA=106A（3）電流的方向：規(guī)定正電荷的移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?。）電流的方向：?guī)定正電荷的移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?。在外（?nèi)）電路電流從電源的正（負(fù)）極流向負(fù)在外（內(nèi)）電路電流從電源的正（負(fù)）極流向負(fù)（正）極。（正）極。說(shuō)明：說(shuō)明：1 1、電解液導(dǎo)電時(shí)，用公式電解液導(dǎo)電時(shí)，用公式I=q/t求電流強(qiáng)度時(shí)求電流強(qiáng)度時(shí)應(yīng)注意：應(yīng)注意：由于正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)，形成的電由于正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)，形成的電流方向是一致的，所以流方向是一致的，所以I=I+I-。 若是告訴我們?nèi)羰歉嬖V我們t秒內(nèi)到達(dá)陽(yáng)（或陰

3、）極板上的秒內(nèi)到達(dá)陽(yáng)（或陰）極板上的電量電量q，則，則 2、若是帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，如何求其形成的電流、若是帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，如何求其形成的電流是多大？是多大？ 先求一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)軌道先求一個(gè)周期內(nèi)通過(guò)軌道截面的電量和運(yùn)動(dòng)周期，后利用截面的電量和運(yùn)動(dòng)周期，后利用 求電流求電流TQI tqI/2.電阻、電阻定律電阻、電阻定律(1)電阻電阻:表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。(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(zhǎng)度跟它的長(zhǎng)度l成正比，跟它的成正比，跟它的橫截面積橫截面積S成反比。成反比。 公式：公式：R= SLA、是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，叫材料的電阻

4、率是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，叫材料的電阻率單位是單位是 m。B、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。C、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鉑的電阻率隨溫度變化較明顯，可用于做溫度計(jì)；鉑的電阻率隨溫度變化較明顯，可用于做溫度計(jì)；錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變，可用于做標(biāo)準(zhǔn)電錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變，可用于做標(biāo)準(zhǔn)電阻。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這是半導(dǎo)體的熱敏特性這是半導(dǎo)體的熱敏特性 ,半導(dǎo)體還有光敏特性、

5、摻雜特性。半導(dǎo)體還有光敏特性、摻雜特性。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(shí)，電阻率突然減小到時(shí)，電阻率突然減小到零零這種現(xiàn)象叫這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)超導(dǎo)現(xiàn)象現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。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)材料的轉(zhuǎn)變材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度溫度TC。我國(guó)科學(xué)家在。我國(guó)科學(xué)家在1989年把年把TC提高到提高到130K。3、部分電路歐姆定律、部分電路歐姆定律RUI （1）公式：）公式：（2）適用范圍：適用于金屬導(dǎo)體和電解液，不適用）適用范圍：適用于金屬導(dǎo)體和電解液，不適用于氣體導(dǎo)電于氣體導(dǎo)電 ；只適用于

6、純電阻電路，不適用于非純電；只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。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曲線的曲線的區(qū)別區(qū)別。UIIU1212ooR1R2 R1Q，兩式不能通用兩式不能通用。電功率也等于電熱功率：電功率也等于電熱功率： P熱熱=P=UI=I 2R = RU2PP熱熱（3）額定功率與實(shí)際功率（電功率）額定功率與實(shí)際功率（電功率）只要電流、電壓和功率有一個(gè)量達(dá)到額定值，三只要電流、電壓和功率有一個(gè)量達(dá)到額定值，三者都達(dá)到額定值者都達(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(dòng)機(jī)，

7、當(dāng)電壓某一電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電壓U1=10V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載，時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載，因此不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流為因此不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流為I1=2A。當(dāng)電壓為。當(dāng)電壓為U2=36V時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)電流為時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)電流為I2=1A。求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大？。求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大？解：解：電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可視為為純電阻電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可視為為純電阻，由歐姆定律得，由歐姆定律得，這個(gè)電阻可認(rèn)為是不變的。電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸這個(gè)電阻可認(rèn)為是不變的。電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸入的電功率為入的電功率為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=31W

8、511IURv例例3.如下圖所示，用一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)提升重物，重如下圖所示，用一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)提升重物，重物質(zhì)量物質(zhì)量m = 50kg， 電源電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì)=110V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r=1，摩擦不計(jì)，當(dāng)重物以摩擦不計(jì)，當(dāng)重物以V=0.85m/s勻速上升時(shí)，電流勻速上升時(shí)，電流強(qiáng)度為強(qiáng)度為I=5A，求電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻，求電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻(取取g=10m/s2) 4歐歐5、電阻的串并聯(lián)、電阻的串并聯(lián)（1）串聯(lián)）串聯(lián)電壓分配：電壓分配：U1/U2=R1/R2 Un/U=Rn/R功率分配：功率分配：P1/P2=R1/R2 Pn/P=Rn/R（2）并聯(lián)）并聯(lián)電流分配電流分配 ：I1/I2=R2/R1 In/I=R/R

9、n功率分配：功率分配：P1/P2=R2/R1 Pn/P=R/Rn注意：無(wú)論電路如何聯(lián)接，對(duì)一段電路來(lái)說(shuō)，其總注意：無(wú)論電路如何聯(lián)接，對(duì)一段電路來(lái)說(shuō)，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 例例4. 已知如圖，已知如圖，R1=6，R2=3，R3=4，則接入電路，則接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為后這三只電阻的實(shí)際功率之比為 _R1R2R3例例5. 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(dòng)變阻器，另外有一只滑動(dòng)變阻器R，將它們連，將它們連接后接入接后接入220V的電路中

10、，要求兩燈泡都正常發(fā)光，并使整的電路中，要求兩燈泡都正常發(fā)光，并使整個(gè)電路消耗的總功率最小，應(yīng)使用下面哪個(gè)電路？個(gè)電路消耗的總功率最小，應(yīng)使用下面哪個(gè)電路？L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 R R R R L2 A B C D二、閉合電路歐姆定律二、閉合電路歐姆定律1 電源電源 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)(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(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E是描述電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電是描述電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)的物理量。電動(dòng)勢(shì)在等于電路中通過(guò)能的本領(lǐng)的物理量。電動(dòng)勢(shì)在等于電路中通過(guò)1庫(kù)庫(kù)侖電量時(shí)電源所提供的電能。侖電量時(shí)電源所提供

11、的電能。注意：注意：E是由電源本身所決定的，等于電源沒(méi)有是由電源本身所決定的，等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓。接入電路時(shí)兩極間的電壓。E =U （開(kāi)路）（開(kāi)路）2、閉合電路歐姆定律、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ErRRUU、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（2）路端電壓）路端電壓U與與I、R的關(guān)系的關(guān)系由由，U=E-Ir 得得開(kāi)路，開(kāi)路，I=0I=0，U=EU=E；短路，短路，I=E/r I=E/r 最大最大U=0U=0 R R越大，越大，I I越小，

12、越小，U U越大越大UIEI短短0UR0ErREI（3）電源的功率和效率）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 =I2（R+r）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(gè)等號(hào)只適用于（最后一個(gè)等號(hào)只適用于純電阻）純電阻）rRREUPPE電源的輸出功率電源的輸出功率rErRrRErRRERIP44222222P出P出出Rr0Pm（3）輸出功最大時(shí)，效率）輸出功最大時(shí)，效率不是最大。不是最大。 當(dāng)當(dāng)R=r時(shí)，輸出功率最大，時(shí)，輸出功率最大，但效率只有但

13、效率只有50%閉合電路動(dòng)態(tài)分析閉合電路動(dòng)態(tài)分析導(dǎo)練導(dǎo)練 112頁(yè)頁(yè) 152頁(yè)頁(yè)含電容電路問(wèn)題含電容電路問(wèn)題導(dǎo)練導(dǎo)練 114頁(yè)頁(yè)含電壓表、電流表（內(nèi)阻對(duì)電路影響考慮）電路問(wèn)含電壓表、電流表（內(nèi)阻對(duì)電路影響考慮）電路問(wèn)題題 作為表使用作為表使用懂得測(cè)量的是哪部分的電流或電壓懂得測(cè)量的是哪部分的電流或電壓 作為作為電阻電阻導(dǎo)練導(dǎo)練 117頁(yè)頁(yè) 5、6題題電路故障分析電路故障分析閉合電路的定量計(jì)算閉合電路的定量計(jì)算 （4）閉合電路動(dòng)態(tài)分析）閉合電路動(dòng)態(tài)分析R1R2R3R4E rL1L2L3R L1、L2電阻相等，當(dāng)滑片從電阻相等，當(dāng)滑片從R 的中的中點(diǎn)向右移動(dòng)時(shí)，各燈的亮暗變化點(diǎn)向右移動(dòng)時(shí)，各燈的亮暗

14、變化當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí)，電當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí)，電表讀數(shù)如何變化？表讀數(shù)如何變化？返回 如圖示：如圖示：E=10V，內(nèi)阻不計(jì)，內(nèi)阻不計(jì)，C1=C2=30F，R1=4，R2=6，先閉合開(kāi)關(guān)，先閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，再將，待電路穩(wěn)定后，再將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，則斷開(kāi)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，則斷開(kāi)S后流過(guò)后流過(guò)R1的電量為多少？的電量為多少？R1R2EC1C2S解：閉合解：閉合S后，后，I=1A， UR1=4V UR2=6VUC1=6V UC2=0VQ1= C1UC1 = 1.810-4 C斷開(kāi)斷開(kāi)S后，兩電容器的電壓均升高為后，兩電容器的電壓均升高為10V，R1R2EC1C2帶電量帶電量Q1= Q2= 310-4 C 流過(guò)

15、流過(guò)R1的電量為的電量為Q = Q1+ Q1- Q1 = 4.210-4C（5）含電容電路問(wèn)題）含電容電路問(wèn)題 電容器電容器C1、C2和可變電阻器和可變電阻器R1、R2以及電源以及電源連連接成如圖所示的電路接成如圖所示的電路.當(dāng)當(dāng)R1的滑動(dòng)觸頭在圖示位置的滑動(dòng)觸頭在圖示位置時(shí)時(shí),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R2 (B)減小減小R2(C)將將R1的滑動(dòng)觸頭向的滑動(dòng)觸頭向A端移動(dòng)端移動(dòng)(D)將將R1的滑動(dòng)觸頭向的滑動(dòng)觸頭向B端移動(dòng)端移動(dòng)解解:增大或減小增大或減小R2、R1左右兩側(cè)的左右兩側(cè)的電壓等比例不變化，不合題意電

16、壓等比例不變化，不合題意.將將R1的滑動(dòng)觸頭向的滑動(dòng)觸頭向A端移動(dòng)端移動(dòng),左側(cè)的電壓減小左側(cè)的電壓減小,右側(cè)右側(cè)的電壓增大的電壓增大,也不合題意也不合題意.只有將只有將R1的滑動(dòng)觸頭向的滑動(dòng)觸頭向B端移動(dòng)端移動(dòng),左側(cè)的電壓增大左側(cè)的電壓增大,右側(cè)的電壓減小右側(cè)的電壓減小,才能使才能使C1的電量大于的電量大于C2的電量的電量.D返回v如圖所示的電路中，燈泡如圖所示的電路中，燈泡L1發(fā)光，燈泡發(fā)光，燈泡L2、L3均均不亮，電流表不亮，電流表A1有讀數(shù)，有讀數(shù)，A2沒(méi)有讀數(shù)（理想表），沒(méi)有讀數(shù)（理想表），設(shè)只有一處有故障，則產(chǎn)生故障的原因可能是設(shè)只有一處有故障，則產(chǎn)生故障的原因可能是（ ）vA、燈泡

17、、燈泡L1斷路斷路 B、燈泡、燈泡L2斷路斷路 vC、燈泡、燈泡L2短路短路 D、燈泡、燈泡L3短路短路cv例例 在如圖所示的電路中，電池的電動(dòng)勢(shì)在如圖所示的電路中，電池的電動(dòng)勢(shì)E=5V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻r=10，固定電阻，固定電阻R=90，R0是可變電阻，是可變電阻， R0在由零在由零增加到增加到400的過(guò)程中，求：的過(guò)程中，求：v（1）可變電阻上消耗熱功率最大的條件和最大熱功率；）可變電阻上消耗熱功率最大的條件和最大熱功率；v（2）電池的內(nèi)電阻和固定電阻上消耗的最小熱功率之）電池的內(nèi)電阻和固定電阻上消耗的最小熱功率之和。和。rR0R400)100(25)100(25)(20200020021

18、RRRRRrRRERIP100)100(25)(2022RrRIPv例例 如圖所示，直線如圖所示，直線A為電源的路端電壓為電源的路端電壓U與與電流電流I的關(guān)系圖線，直線的關(guān)系圖線，直線B是電阻是電阻R的兩端電的兩端電壓壓U與電流與電流I的關(guān)系圖像，用該電源與電阻的關(guān)系圖像，用該電源與電阻R組成閉合電路，電源的輸出功率和電源的效組成閉合電路，電源的輸出功率和電源的效率分別為多少？率分別為多少？ 0BPA642123U /AI/A分析：分析：圖中直線A與B的交點(diǎn)交點(diǎn)P是電源與電阻R相連的工作狀態(tài)點(diǎn)工作狀態(tài)點(diǎn)，從這個(gè)點(diǎn)可知電路工作時(shí)電源的輸出電壓（電阻兩端的電壓）及電路的工作電流，從A在縱軸上的截距

19、可求得電源電動(dòng)勢(shì)，利用有關(guān)概念、公式即可求得題中結(jié)果。v例如圖例如圖109所示，直線所示，直線OAC為某一直流電源的為某一直流電源的總功率總功率P總隨著電流總隨著電流I變化的圖線，拋物線變化的圖線，拋物線OBC為該為該直流電源內(nèi)部的熱功率直流電源內(nèi)部的熱功率Pr隨電流隨電流I變化的圖線，變化的圖線，A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為2A，則下面說(shuō)法中正確的有，則下面說(shuō)法中正確的有（ ）vA電源電動(dòng)勢(shì)為電源電動(dòng)勢(shì)為3v，內(nèi)電阻為，內(nèi)電阻為1 vB線段線段AB表示的功率為表示的功率為2WvC電流為電流為2A時(shí)，外電路電阻為時(shí)，外電路電阻為0.5vD電流為電流為3A時(shí)，外電路電阻為時(shí)，外電路

20、電阻為2圖10一9ABCv1、描繪燈泡的伏安特性曲線。、描繪燈泡的伏安特性曲線。v2、測(cè)定金屬電阻率。、測(cè)定金屬電阻率。v3、伏安法測(cè)電阻。、伏安法測(cè)電阻。v4、測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。、測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。v5、用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。、用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。完成過(guò)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)完成過(guò)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)限流器電路，安培表內(nèi)接法限流器電路，安培表內(nèi)接法 RXRARXAV限流器電路限流器電路，安培表外接法安培表外接法 RXRVRXVA AV分壓器電路分壓器電路，安培表內(nèi)接法安培表內(nèi)接法 RXRAAVRX分壓器電路分壓器電路，安培表外接法安培表外接法 RXRVVARX伏安法測(cè)電阻電路伏安法測(cè)電阻電路返回返回AA C BVR1GVRSGS1S2R1R2vA描繪燈泡的伏安特性曲線描繪燈泡的伏安特性曲線AA C BVIU0 為什么電流表用外接為什么電流表用外接法？法？ 滑動(dòng)變阻器為什么用滑動(dòng)變阻器為什么用分壓式接法？分壓式接法？ 是用來(lái)顯示是用來(lái)顯示和測(cè)量交直和測(cè)量交直流信號(hào)幅度流