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《物理学案专题5-欧姆定律串并联电路电阻定律电功率及焦耳定律》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、物理学案专题&欧姆定律串并联电路电阻定律电功率及焦耳定律A一、基本槪念1.电流强度:I=q/t{l:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Q)}3.电阻、电阻定律:R=pL/S{p:电阻率(Qm),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(讦)}4.闭合电路欧姆定律:l=E/(r+R)或E=I「+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Q),「:电源内阻(Q)}5.电功与电功率:W=Ult,P
2、=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}6.焦耳定律:Q=PRt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Q),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路中:由于l=U/R,W=Q,因此W=Q=Ult=
3、2Rt=U2"R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,r]=PMPg{l:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),q:电源效率}9•电路的串/并联串联电路并联电路电功率关系(P、U与R成正比)(P、丨与R成反比)电阻关系(串同并反)R$=R1+R2+R3+1
4、/R并=1/Ri+1/R2+1/R3+电流关系I总=h=l2=l3I并=h+l2+h+电压关系U总=Ul+U2+U3+U总=Ul=U2=U3功率分配PtJ=Pl+P2+P3+PtJ=Pl+P2+P3+10.传感器a.力电传感器:力电传感器主要是利用敏感元件和变阻器把力学信号(位移、速度、加速度等)转化为电学信号(电压、电流等)的仪器。力电传感器广泛地应用于社会生产、现代科技中,如安装在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等。b.热电传感器:热电传感器是利川热敏电阻的阻值会随温度的升高减小(与金属热电阻的特性相反)的原理制成的,它能用耙温
5、度这个热学量转换为电压这个电学量。如各种家川电器(空调、冰箱、热水器、饮水机等)的温度控制、火警报警器、恒温箱等。c・光电传感器:光敏电阻的材料是一种半导体,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性能变好,光敬电阻的阻值随光照强度的增人而减小的。光敬电阻能够把光强度这个光学呈转换为电阻这个电学量。它就彖人的眼睛,可以看到光线的强弱。口动冲水机、路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟雾报警器等都是利用了光电传感器的原理。二、常规题型例1.对于金屈导体,还必须满足下列哪-•个条件,才能在导体中产生恒定的电流()A.冇可以自由移动的电荷;B.导
6、体两端有屯压;C.导体两端有方向不变的电压;D.导体两端有方向不变,且人小恒定的电压。答案:D即时练习:1.一架半导体收音机,电池供电的电流是8mA,也就是说()A.1h电池供给1C的电量B.1000s电池供给8C的电量C.1s电池供给8C的电量D.1min电池供给8C的电量答案:B1.关于电流,下列说法中哪些是正确的()A、通电导线屮H由电子定向移动的速率等于电流的传导速率;B、金屈导线中电子运动的速率越大,导线中的电流就越大;C、电流是一个矢暈,其方向就是正电荷定向移动的方向;D、国际单位制中,电流是一个基木物理量,其单位“安培”是基本单位。答案D解析:电流的
7、传导速率指的是接通电源后,电路中产生电流的速率。在电路中电流的产生源于电场的产生,在电场的驱动下,电荷定向运动从而形成电流。因而电路中电流的传导速率等于电场产生的速率,即相应介质中的光速。自由电子定向移动速率为在电场下电子受电场力和金属晶格阻力平衡下所能达到的速率,并不是形成电流的速率。2.对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是()A.导体内部的电场强度为零B.导体是个等势体C.导体两端有恒定的电压存在D.通过导体某个截面的电战在任何相等的时间内都相等答案:CD3.关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导线截面的电呈越多,电流越人B.电子运动的速率越人,电流
8、越大C.单位时间内通过导体截而的电虽越多,导体中的电流越大D•因为电流有方向,所以电流是矢量答案:C4.(2006-上海模拟)来口质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷6=1.60x10-^0这束质子流毎秒打到靶上的质子数为o假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距/■和4L的两处,各取一段极短的和等长度的质子流,其中的质子数分别为ni和建,则他二。解析:按定义,I=—=—=6.25x1O15.tte由于各处电流相同,设这段长度为/,其中的质子数为门个,ne小
9、结:导体电