恒定電流復(fù)習(xí)

1、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：1.1.電流電流tqI 電流的定義式：適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流對于金屬導(dǎo)體有I=nqvS(n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù),S為導(dǎo)線的橫截面積,v為自由電子的定向移動(dòng)速率,約10-5m/s,遠(yuǎn)小于電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率105m/s,更小于電場的傳播速率3108m/s)這個(gè)公式只適用于金屬導(dǎo)體(1)是反映材料導(dǎo)電性能的物理量,叫材料的電阻率(2)純金屬的電阻率小,合金的電阻率大。(3)材料的電阻率與溫度有關(guān)系： 金屬的電阻率隨溫度的升高而增大 半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小 有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0K時(shí),電阻率突然減小到零這種現(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.

2、2.2.電阻定律電阻定律slR導(dǎo)體的電阻R跟長度l成正比,跟橫截面積S成反比注意：公式RU/I是電阻的定義式,而R=L/S是電阻的決定式.R與U成正比或R與I成反比的說法是錯(cuò)誤的,導(dǎo)體的電阻大小由長度、截面積及材料決定,一旦導(dǎo)體給定,即使它兩端的電壓U0,它的電阻仍然存在.RUI (適用于金屬導(dǎo)體和電解液,不適用于氣體導(dǎo)電)3.3.歐姆定律歐姆定律電阻的伏安特性曲線：注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別IOU2OUI112實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個(gè)圖象來表示( ) A. B. C. D.IoUIIIoooUUU下圖所列的4個(gè)圖象中，最能正確地表示家庭常用的白熾電燈在不同電壓下

3、消耗的電功率P與電壓平方U2之間的函數(shù)關(guān)系的是以下哪個(gè)圖象( ) PU2oPU2oPU2oPU2o214I16I4v16v一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線,兩端加上電壓U時(shí),通過導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I,導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速度為v,若導(dǎo)線均勻拉長,使其半徑變?yōu)樵瓉淼?,再給它兩端加上電壓U,則( )C.自由電子定向移動(dòng)的平均速率為B.通過導(dǎo)線的電流為D.自由電子定向移動(dòng)的平均速率為A.通過導(dǎo)線的電流為4.4.電功和電熱電功和電熱電功就是電場力做的功,因此是W=UIt;由焦耳定律,電熱Q=I2Rt(1)對純電阻而言,電功等于電熱t(yī)RURtIUItQW22(2)對非純電阻電路(如電動(dòng)機(jī)和電解槽),由于電能

4、除了轉(zhuǎn)化為電熱以外還同時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其它能,所以電功必然大于電熱:WQ,這時(shí)電功只能用W=UIt計(jì)算,電熱只能用Q=I2Rt計(jì)算,兩式不能通用.RURIUIP22其它熱電PPP其它WQW某一電動(dòng)機(jī),當(dāng)電壓U1=10V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載,因此不轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)電流為I1=2A.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I2=1A.求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大? 家用電熱滅蚊器電熱部分的主要器件是PCT元件,PCT元件是由鈦酸鋇等導(dǎo)體材料制成的電阻器,其電阻率與溫度t的關(guān)系如圖所示.由于這種特性,PCT元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能.對此,以下判斷中正確的是( )A.通電后,其電功率先增大后減

5、小 B.通電后,其電功率先減小后增大C.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí), 溫度保持在t1或t2不變D.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí), 溫度保持在t1至t2間的某一值不變 如圖是一種懸球式加速度儀.它可以用來測定沿水平軌道做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的列車的加速度.m是一個(gè)金屬球,它系在細(xì)金屬絲的下端,金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn),AB是一根長為l的電阻絲,其阻值為R.金屬絲與電阻絲接觸良好,摩擦不計(jì).電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線.從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線,兩線之間接入一個(gè)電壓表V(金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)).圖中虛線OC與AB相垂直,且OC=h,電阻絲AB接在電壓恒為U的直流穩(wěn)壓電源上.整個(gè)裝置固定在列車中使AB沿

6、著車前進(jìn)的方向.列車靜止時(shí)金屬絲呈豎直狀態(tài).當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時(shí),金屬線將偏離豎直方向,從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小. (1)當(dāng)列車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),試寫出加速度a與角的關(guān)系及加速度a與電壓表讀數(shù)U的對應(yīng)關(guān)系.tantangmmgmFa合ghUUlhCDggatanghla2max(2)這個(gè)裝置能測得的最大加速度是多少?來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零),經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速,形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流.已知質(zhì)子電荷e=1.6010-19C.這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_.假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的,在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的

7、兩處,各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流,其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，則n1:n2=_. .1025. 6,15eItntneIvnlnevIvlttneI1,得和12,212212ssnnsvasv由于各處電流相同,設(shè)這段長度為l,其中的質(zhì)子數(shù)為n個(gè)串聯(lián)電路串聯(lián)電路12nRRRR121111nRRRR并聯(lián)電路并聯(lián)電路12nIIII12nUUUU12nIIII12nUUUU1.1. 串并聯(lián)與混聯(lián)電路串并聯(lián)與混聯(lián)電路計(jì)算電功率計(jì)算電功率, ,無論串聯(lián)、并聯(lián)還是混聯(lián)無論串聯(lián)、并聯(lián)還是混聯(lián), ,總功率都總功率都等于各電阻功率之和等于各電阻功率之和nPPPP21已知如圖,R1=6,R2=3,R3=4,則

8、接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為_。R1R2R3 圖為分壓器接法電路圖,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻不計(jì),變阻器總電阻為r.閉合電鍵S后,負(fù)載電阻R兩端的電壓U隨變阻器本身a、b兩點(diǎn)間的阻值Rx變化的圖線應(yīng)最接近于右圖中的哪條實(shí)線( ) A. B. C. D.如圖所示,分壓電路的輸入端電壓為U=6V,電燈L上標(biāo)有“4V、4W”,滑動(dòng)變阻器的總電阻Rab=13.5,求當(dāng)電燈正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的總功率. 對復(fù)雜電路分析,一般情況下用等勢點(diǎn)法比較方便簡潔.（1）凡用導(dǎo)線直接連接的各點(diǎn)的電勢必相等（包括用不計(jì)電阻的電流表連接的點(diǎn)）.（2）在外電路,沿著電流方向電勢降低.（3）凡接在同樣兩個(gè)等勢點(diǎn)上

9、的電器為并聯(lián)關(guān)系.（4）不加聲明的情況下,不考慮電表對電路的影響 如圖所示的電路中,R1=10,R2=4,R3=6,R4=3,U=2.4V.在ab間接一只理想電壓表,它的讀數(shù)是 ;如在ab間接一只理想電流表,它的讀數(shù)是 . 2.2.電路中有關(guān)電容器的計(jì)算電路中有關(guān)電容器的計(jì)算. .（2）在計(jì)算出電容器的帶電量后,必須同時(shí)判定兩板的極性,并標(biāo)在圖上.（3）在充放電時(shí),電容器兩根引線上的電流方向總是相同的,所以要根據(jù)正極板電荷變化情況來判斷電流方向.（4）如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差;如果變化前后極板帶電的電性改變,那么通過每根引線的電荷量等

10、于始末狀態(tài)電容器電荷量之和.（1）電容器跟與它并聯(lián)的用電器的電壓相等. 已知如圖,電源內(nèi)阻不計(jì).為使電容器的帶電量增大,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(shí),A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB=?當(dāng)K閉合時(shí),電容器C1的電量改變了多少(設(shè)電壓U=18V)? 3.3.電表的改裝電表的改裝 gUUgggRRnRUUR) 1( 電流表改裝成電壓表方法：串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R,如圖所示,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gII1nRRIIRg

11、gRg電流表改裝成電流表方法：并聯(lián)一個(gè)分流電阻R,如圖所示,若量程擴(kuò)大n倍,即n=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 如圖所示,四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)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”）4.4.電阻的測量電阻的測量 伏安法測電阻的電路選擇 AVRAVRAVxRRR 用外接法即AVxRRR 用內(nèi)接法 因

12、為電流表、電壓表分別有分壓、分流作用,因此兩種方法測量電阻都有誤差5.5.滑動(dòng)變阻器的使用滑動(dòng)變阻器的使用 滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法 EsRABPRxEsPRxRABR10Rx，應(yīng)選擇限流式電路R10Rx，應(yīng)選擇分壓式電路若實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開始變化，應(yīng)選擇分壓式電路如無此要求，即EERRRxxE0電壓可調(diào)范圍: 用伏安法測量某一電阻Rx阻值,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)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,內(nèi)阻3k);電壓表V2(量程015V,內(nèi)阻15k);滑動(dòng)變阻器R0(0100),蓄電

13、池(電動(dòng)勢為6V)、開關(guān)、導(dǎo)線.為了較準(zhǔn)確測量Rx阻值,電壓表、電流表應(yīng)選_,并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律 rREIErRRU表達(dá)形式：(I、R間關(guān)系)(U、R間關(guān)系)(U、I間關(guān)系)IrEU外內(nèi)UUE(2)(2)外電路外電路短路短路時(shí)時(shí)/00RIE rU端，0RIE 端，U(1)(1)外電路外電路斷路斷路時(shí)時(shí)rEI/短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(dòng)勢E 圖象的物理意義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 UIOEI短電源的功率

14、和效率電源的功率和效率 功率：電源的功率(電源的總功率)PE=EI電源的輸出功率P出=UI電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I2r電源的效率：RrrRREUPPE11內(nèi)外電阻相等時(shí),電源的輸出功率最大rEPm42 0RPrPM電源的輸出功率最大時(shí),其效率只有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(shí),R2上消耗的功率最大為1.5W R2=2時(shí),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,電流越大功率越大,所以R2=0時(shí)R1上消耗的

15、功率最大為2W如圖所示,圖線a是某一蓄電池組的伏安特性曲線,圖線b是一只某種型號(hào)的定值電阻的伏安特性曲線.若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.0,則這只定值電阻的阻值為_.現(xiàn)有4只這種規(guī)格的定值電阻,可任意選取其中的若干只進(jìn)行組合,作為該蓄電池組的外電路,則所組成的這些外電路中,輸出功率最大時(shí)是_W 電路的動(dòng)態(tài)變化分析：電路的動(dòng)態(tài)變化分析：(1)(1)判斷動(dòng)態(tài)源及動(dòng)態(tài)源總電阻的變化判斷動(dòng)態(tài)源及動(dòng)態(tài)源總電阻的變化, ,判斷全電路總電判斷全電路總電阻的變化情況阻的變化情況(2)(2)判斷閉合電路干路電流的變化情況判斷閉合電路干路電流的變化情況(3)(3)依據(jù)依據(jù)U=E-Ir,U=E-Ir,判斷外電路電壓判

16、斷外電路電壓( (路端電壓路端電壓) )的變化情況的變化情況(4)(4)依據(jù)分壓、分流原理判斷動(dòng)態(tài)部分的物理量的變化依據(jù)分壓、分流原理判斷動(dòng)態(tài)部分的物理量的變化如圖所示,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)電阻為r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為U1和U2,下列說法中正確的是( )A.小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B.小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C.U1U2 A A、R R1 1短路短路 B B、R R2 2短路短路 C C、R R3 3短路短路 D D、R R1 1斷路斷路R1R2R3VsE rA電路故障分析題型電路故障分析題型如圖所示的電路中如圖所示的電路中, ,開關(guān)開關(guān)S S閉合