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1、知识结构欧姆定律电阻率与温度的关系电阻定律半导体超导体及应用焦耳定律、电功、电功率闭合电路欧姆定律电源电动势恒定电流路端电压与负载的关系实验描绘小电珠的伏安特性曲线测定电源电动势和内电阻多用电表的使用1.电流电流的定义式:适用于任何电荷的定向移动形成的电流对于金属导体有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3×108m/s)这个公式只适用于金属导体(ρ是反映材料导电性能的物理量---电阻率)材料的电阻率与温度有关系:(1)金属的电阻率随温度的升高而增大(2
2、)半导体的电阻率随温度的升高而减小(3)合金的电阻率几乎不随温度而改变(4)有些物质当温度接近0K时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象.能够发生超导现象的物体叫超导体.2.电阻定律导体的电阻R跟长度l成正比,跟横截面积S成反比注意:(1)公式R=U/I是电阻的定义式,R与U、I无关;(2)而R=ρL/S是电阻的决定式.导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定,(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电)3.欧姆定律注意:电阻的伏安特性曲线I-U曲线和U-I曲线的区别IOU2OUI112练1.实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用哪个图象来表示(A)A.B.C.D.IoUIIIo
3、ooUUU练2.下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是以下哪个图象()PU2oPU2oPU2oPU2oC练3.一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电流强度为I,导线中自由电子定向移动的平均速度为v,若导线均匀拉长,使其半径变为原来的,再给它两端加上电压U,则()C.自由电子定向移动的平均速率为B.通过导线的电流为D.自由电子定向移动的平均速率为A.通过导线的电流为BC4.电功和电热电功就是电场力做的功,因此是W=UIt;由焦耳定律,电热Q=I2Rt(1)对纯电阻而言,电功等于电热(2)对非纯电阻电路
4、(如电动机和电解槽),电能转化为电热和其它能,所以电功必然大于电热:W>Q,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.闭合电路中功率的计算电源提供的总功率:P=IE电源内阻上消耗的热功率:P内=IU内=I2r电源输出功率:P出=P-P内=IE-IU内=IE-I2r5.电表的改装电流表改装成电压表:量程为U方法:串联一个分压电阻R,如图所示,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大电流表改装成电流表方法:并联一个分流电阻R,如图所示,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小6.滑动变阻器的使用滑动变阻器的限流接法与分压接法EsRABPRxEsPRxRAB若实验要
5、求电压从零开始变化或要求多测几组数据或要求电压变化范围大,应选择分压式电路如无此要求,应选择限流式电路电压可调范围:7.闭合电路欧姆定律表达形式:①②(I、R间关系)④③(U、R间关系)(U、I间关系)(2)外电路短路时:I=E/r(1)外电路断路时:E=U②在横轴上的截距表示电源的短路电流③图象斜率的绝对值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害.①纵在轴上的截距表示电源的电动势E.图象的物理意义电源的路端电压U随电流I变化的图象.UIOEI短θ电源的功率和效率⑴功率:①电源的功率(电源的总功率)PE=EI②电源的输出功率P出=UI③电源内部消耗的功率Pr=I2r⑵电源的效率:内外
6、电阻相等时,电源的输出功率最大0RPrPM电源的输出功率最大时,其效率只有50℅练4.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.E1>E2,r1>r2C.图像交点所示状态,两电路的电阻相等D.E1>E2,r1<r2UI012AB电路的动态变化分析——并同串反(1)判断动态源及动态源总电阻的变化,判断全电路总电阻的变化情况.(2)判断闭合电路干路电流的变化情况.(3)依据U=E-Ir,判断外电路电压(路端电压)的变化情况(4)依据分压、分流原理
7、判断动态部分的物理量的变化练5.如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的()A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1>ΔU2BD练6.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()A.V1示数增大B.V2示数增大C.A示数减小D.A示数增