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时间:2019-10-12
《物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电动势电源和电流简单的逻辑电路串联电路和并联电路欧姆定律焦耳定律电阻定律多用电表闭合电路欧姆定律实验:测定电池的电动势和内阻第二章恒定电流1、电源的作用:提供持续的电压2、形成电流的条件:(1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压3、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。2.1电源和电流(2)电流有方向,但它是标量。规定:导体内正电荷定向移动的方向为电流方向。(1)定义式:I=q/t4.电流:(3)金属导体中电流的计算式:I=nqSvn为单位体积内的自由电荷的个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动
2、速率。2.2电动势定义式:W:非静电力做的功q:电荷量1、定义:非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功跟它的电荷量的比值。2、物理意义:反映电源非静电力做功本领的大小。(把其他形式的能转化为电能本领的大小)一、电阻:1、定义式:(取决于导体本身,与U、I无关)2、决定式:1M=1062.3欧姆定律二、欧姆定律:1、公式:2、适用范围:金属、电解液适用,气体、半导体不适用。三、导体的伏安特性曲线(I-U图象)图线斜率表示电阻的倒数UI斜率k=tanα=12R13、3电压分配:U1:U2:U3=R1:R2:R3R串=R1+R2+R3R2R1R3功率分配:P1:P2:P3=R1:R2:R3二、并联电路123U1=U2=U3=U电流分配:I1:I2:I3=1/R1:1/R2:1/R3I01/R并=1/R1+1/R2+1/R3功率分配:P1:P2:P3=1/R1:1/R2:1/R3二、并联电路123I01/R并=1/R1+1/R2+1/R3推论:①n个阻值为R的电阻并联:R并=R/n②R1和R2并联:R并=R1R2/R1+R2③一支路电阻增大,R并增大④R并小于任一支路电阻(4、R串大于任一支路电阻)三、电池的串并联1、n个相同电池(E、r)串联:En=nErn=nr2、n个相同电池(E、r)并联:En=Ern=r/n电压表和电流表的改装1.小量程电流表G(表头)工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用下带动指针偏转,指针的偏角θ与通过指针的电流强度I成正比。由欧姆定律可知三个主要参数:内阻Rg满偏电流Ig满偏电压Ug电压表和电流表的改装1.电流表G改装成电压表IgRUgRgURUVU串联一个电阻(分压)原理:VU由串联电路的特点:2.电流表G改装成电流表URgRIgIRIAUI原理:并5、联一个电阻(分流)由并联电路的特点:Q=I2Rt电功和电热:1)纯电阻电路中:W=UIt=I2Rt=QP电=UI=P热=Q/t=I2R2)非纯电阻电路中:W=UIt大于I2Rt=Q;P电=UI大于P热=Q/t=I2RP电=P热+P其它2.5焦耳定律1、电阻定律:内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成它的材料有关.表达式:2、电阻率:反映材料导电性能好坏的物理量。单位:欧·米()2.6导体的电阻电阻率与温度的关系金属:T合金:电阻几乎不随温度变化锰铜合金、镍铜6、合金标准电阻电阻温度计某些材料当温度降低到一定温度时=0R=0超导体一、闭合电路的欧姆定律:电路的组成:外电路:内电路:闭合电路:在外电路,沿电流方向电势降低。在内电路,沿电流方向电势升高。2.7闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律:内容:闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比,跟整个电路的总电阻成反比。E=IR+Ir=U外+U内1、表达式:r路端电压2、变形式:电源的电动势等于内外电路电势降落之和3、适用条件:纯电阻电路二、路端电压与电流的关系:得:U外=E-IrU-I图象:=-rI+E由E=U外+7、U内rEEr0纵截距:E横截距:I短斜率绝对值:r(图线的陡峭程度)斜率tan=-tan=-r关于电源的功率问题闭合电路中的能量转化电源提供电能外电路消耗的能量内电路消耗的电能r三、电源的输出功率与效率1、推导:由E=U外+U内r得:EI=U外I+U内I即:P总=P外+P内电源提供的电功率EI电源的输出功率U外I电源内部的发热功率I2r∴P出=P总-P内2、电源最大输出功率(纯电阻电路)0RPrPmR1R2若PR1=PR2,则r2=R1R23、电源的效率:电源的效率随外电阻的增大而增大判断:电源的输出功率最大8、时,电源的效率最大。(错,因为当R=r时,电源输出功率最大,此时电源效率只有50%)2.8多用电表的原理例:如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱.(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?EIg=r+Rg+R1R1=142ΩRgRx=001例:如图电源的电动势E=1.5V
3、3电压分配:U1:U2:U3=R1:R2:R3R串=R1+R2+R3R2R1R3功率分配:P1:P2:P3=R1:R2:R3二、并联电路123U1=U2=U3=U电流分配:I1:I2:I3=1/R1:1/R2:1/R3I01/R并=1/R1+1/R2+1/R3功率分配:P1:P2:P3=1/R1:1/R2:1/R3二、并联电路123I01/R并=1/R1+1/R2+1/R3推论:①n个阻值为R的电阻并联:R并=R/n②R1和R2并联:R并=R1R2/R1+R2③一支路电阻增大,R并增大④R并小于任一支路电阻(
4、R串大于任一支路电阻)三、电池的串并联1、n个相同电池(E、r)串联:En=nErn=nr2、n个相同电池(E、r)并联:En=Ern=r/n电压表和电流表的改装1.小量程电流表G(表头)工作原理:通电后,线圈在磁场力的作用下带动指针偏转,指针的偏角θ与通过指针的电流强度I成正比。由欧姆定律可知三个主要参数:内阻Rg满偏电流Ig满偏电压Ug电压表和电流表的改装1.电流表G改装成电压表IgRUgRgURUVU串联一个电阻(分压)原理:VU由串联电路的特点:2.电流表G改装成电流表URgRIgIRIAUI原理:并
5、联一个电阻(分流)由并联电路的特点:Q=I2Rt电功和电热:1)纯电阻电路中:W=UIt=I2Rt=QP电=UI=P热=Q/t=I2R2)非纯电阻电路中:W=UIt大于I2Rt=Q;P电=UI大于P热=Q/t=I2RP电=P热+P其它2.5焦耳定律1、电阻定律:内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成它的材料有关.表达式:2、电阻率:反映材料导电性能好坏的物理量。单位:欧·米()2.6导体的电阻电阻率与温度的关系金属:T合金:电阻几乎不随温度变化锰铜合金、镍铜
6、合金标准电阻电阻温度计某些材料当温度降低到一定温度时=0R=0超导体一、闭合电路的欧姆定律:电路的组成:外电路:内电路:闭合电路:在外电路,沿电流方向电势降低。在内电路,沿电流方向电势升高。2.7闭合电路的欧姆定律一、闭合电路的欧姆定律:内容:闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比,跟整个电路的总电阻成反比。E=IR+Ir=U外+U内1、表达式:r路端电压2、变形式:电源的电动势等于内外电路电势降落之和3、适用条件:纯电阻电路二、路端电压与电流的关系:得:U外=E-IrU-I图象:=-rI+E由E=U外+
7、U内rEEr0纵截距:E横截距:I短斜率绝对值:r(图线的陡峭程度)斜率tan=-tan=-r关于电源的功率问题闭合电路中的能量转化电源提供电能外电路消耗的能量内电路消耗的电能r三、电源的输出功率与效率1、推导:由E=U外+U内r得:EI=U外I+U内I即:P总=P外+P内电源提供的电功率EI电源的输出功率U外I电源内部的发热功率I2r∴P出=P总-P内2、电源最大输出功率(纯电阻电路)0RPrPmR1R2若PR1=PR2,则r2=R1R23、电源的效率:电源的效率随外电阻的增大而增大判断:电源的输出功率最大
8、时,电源的效率最大。(错,因为当R=r时,电源输出功率最大,此时电源效率只有50%)2.8多用电表的原理例:如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱.(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?EIg=r+Rg+R1R1=142ΩRgRx=001例:如图电源的电动势E=1.5V
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