恒定电流知识点总结

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1、恒定电流知识点总结一、部分电路欧姆定律电功和电功率(一) 部分电路欧姆定律1. 电流(1) 电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是：要有能自由移动的电荷；导体两端存在电压。(2) 电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度。I=i 电流强度的定义式为：1 电流强度的微观表达式为：-沖n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。在电源内部由电源的负极流向正极。(3) 电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，2. 电

2、阻定律:。(1) 电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：R=p-门(2) 电阻定律：公式：，式中的为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导；发生超导现象的物体叫超导体，材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度。3. 部分电路欧姆定律内

3、容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。公式：适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。伏安特性：描述导体的电压随电流怎样变化。若-图线为过原点的直线，这样的元件叫线性元件;若图线为曲线叫非线性元件。(二) 电功和电功率1电功(1) 实质：电流做功实际上就是电场力对电荷做功，电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。(2) 计算公式-小适用于任何电路。只适用于纯电阻电路。2. 电功率(1) 定义：单位时间内电流所做的功叫电功率。(2)计算公式：1=tfff适用于任何电路。P二PR旦R只适用于纯电阻电路。3焦耳

4、定律与电阻大小成正比，与通电时间成正电流通过电阻时产生的热量与电流的平方成正比,比，即匚匚：-(三) 电阻的串并联1电阻的串联电流强度：丄J二-电压：】电阻：匚二0=4生A电压分配：-,泾A=A昱旦功率分配：一12电阻的并联电流强度-电压-一-j1111+电阻-I匕：电流分配电流分配功率分配一,-.注意：无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率p是等于各个电阻耗电功率之和，即P=P什P2+Pn二、闭合电路欧姆定律(一)电动势电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，例如一节干电池的电动势E=1.5V，物理意义是指：电路闭合后，电流通过电源，每通过IC的电荷，干电池就把1.5J的化学

5、能转化为电能。(二)闭合电路的欧姆定律1闭合电路欧姆定律闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比：二”。常用表达式还有：,7r-和；二2.路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：(1) 外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高；(2) 外电路断开时，R=：。路端电压U=E;Z=-(3) 外电路短路时，R=0,U=0,-(短路电流).短路电流由电源电动势和内阻共同决定由于r一般很小。短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾。路端电压随外电阻变化的图线如图所示

6、。03. 电源的输出功率随外电阻变化的讨论(1)电源的工作功率：匸二，这个功率就是整个电路的耗电功率，通常叫做电源的供电功率。(2)内耗功率：(3)输出功率：2X-，式中U为路端电压。特别地，当外电路为纯电阻电路时,1亠缶診总；由二得，-，故R=r(内、外电阻相等)时.1：最大，且最大值p一於为“，图线如图所示。可见，当Rvr时,当Rr时，R增大，输出功率减小。三、电阻的测量1原理，其中U为被测电阻两端电压,(一)伏安法测电阻I为流经被测电阻的电流。2.两种测量电路内接法和外接法内接法电路形式：如图所示。J误差：适用条件：当RRa,即内接法适用于测量大电阻。(2)外接法电路形式：如图所示。R亠

7、测量误差：八：，即R测vRx适用条件：RvvRv即外接法适用于测小电阻。3怎样选择测量电路(1)当被测电阻Rx的大约阻值以及伏特表和电流表内阻若二，,用内接法。RvRa已知时;若二，用外接法(2)当Rx的大约阻值未知时.采用试测法，将电流表、连接成电路；接线时，将电压表左端固定在a处，而电压表的右端接线柱先后与b和c相接,与b相接时，两表示数为(Ui,Ii)，当与c接触时，两表示数变为(U2,I2);陆-勿厶Tl电压表及被测电阻Rx按下图方式_-若X即电压表示数变化大.宜采用安培表外接法。A即电流表示数变化较显著时，宜采用安培表内接法。一、4滑动变阻器的两种接法一一限流式和分压式限流式：如图所

8、示，即将变阻器串联在电路中。在触头P从变阻器左端移动到右端过程中，电阻Rx上的电压变化范围为：；J、負.(忽略电源内阻)1k丄J?JT-5分压式：如图所示，当触头P从变阻器左端移动到右端过程中，电阻Rx上的电压变化范围是0E(忽略电源内阻)。若要求待测电阻的电压从0开始变化时,（二）用欧姆表测电阻1.欧姆表的构造欧姆表构造如图所示，其内部包括电流表表头G、电池E和调零电阻R2原理当红、黑两表笔短接时.如图（甲）所示，调节R,使电流表指针达到满偏电流（即调零）,.E此时指针所指表盘上满刻度处.此时指针所指表盘上满刻度处.对应两表笔间电阻为0，这时有:R+R+r当红、黑表笔断开，如图笔间的电阻相当

9、于无穷大，。当两表笔间接入待测电阻当红、黑表笔断开，如图笔间的电阻相当于无穷大，。当两表笔间接入待测电阻（乙）所示，此时，指针不偏转，指在表盘最左端，红、黑表R，时，如图（丙）所示，电流表的电流为：当Rx改变，lx随之改变，即每一个Rx都有一个对应的lx,将电流表表盘上lx处标出对应Rx的Rx值，就制成欧姆表表盘，只要两表笔接触待测电阻两端，即可在表盘上直接读出它的阻值。由于lx不随Rx均匀变化，故欧姆表表盘刻度不均匀。3合理地选择挡位由于欧姆表表盘中央部分的刻度较均匀，读数较准，故选用欧姆表挡位时，应使指针尽量靠近中央刻度。4欧姆表使用时须注意（1）使用前先机械调零，使指针指在电流表的零刻度

10、。（2）要使被测电阻与其他元件和电源断开，不能用手接触表笔的金属杆。（3）合理选择量程，使指针尽量指在刻度的中央位置附近。（4）换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新调零。(5) 读数时，应将表针示数乘以选择开关所指的倍数。OFF1Q,aczh(6) 测量完毕，拔出表笔，开关置于交流电压最高挡或挡。若长期不用，须取出电池。典型例题例1、如图所示电路中，电阻R1、R2、R3的阻值都是cd端接cd端接R4、R5的阻值都是0.5Q,ab端输入电压U=6V，当cd端接伏特表时，其示数是V;ab端输入电压U=5V，当安培表时，其示数是A。R3=3QR1、R2、例2、如图所示，E=6V,r=1Q,当Ri=5Q

11、,R2=2Q,当把当把时，平行板电容器中的带电微粒正好处于静止状态，R3的电阻值改为R/1=3Q,R/2=8Q,R/3=4Q,带电微粒将做什么运动?例3、如图所示的电路中，Ri为滑动变阻器，电阻的变化范围是050Q,R2=1Q,电源的电动势为6V，内阻为2Q,求滑动变阻器Ri为何值时，(1) 电流输出功率最大；(2) 消耗在R1上的功率最大；(3) 消耗在R2上的功率最大；说明：总电功率P总=P出+Prt=EIo输出功率P出=UI电源内阻发热损耗的电功率P内=I2r对于电源，有三种意义的电功率:(1)(2)(3)电源的效率则是X100%=EX100%=A+rX100%电源的输出功率最大时是否是

12、效率最高呢？下面我们来讨论这个问题P出=I2R当电源电动势E和内电阻r一定时，电源的输出功率(外电路的总功率)随负裁电阻R的变化是非单调的变化。将|=.+代入上式可得P出=|2R=2QTR=.一二:由上式可得，当R=r时，P出最大，且P出m=4-oP出m除外)，P出随负载电阻及变化的曲线，如图所示，由图可见，对于同一输出功率(有两个可能的外电阻值。R当电源有最大输出功率时，电源的效率；=三X1OO%=5O%而当R二时（外电路断路），一当R0时（外电路短路），；一0所以并非电源有最大输出功率时，效率就高。例4、如图所示的电路中，Ri与R3为定值电阻，R2是滑动变阻器。若变阻器的滑动端向右移动，使R2的阻值增大，则安培表的示数将。例5、阻值较大的电阻R2串联后，接入电压U恒定的电路，如图所示。现用同一电压表分别测量Ri、R2的电压,测量值分别为Ui和U2y：（）A、Ui+U2=UB、U什U2UC、Ui/U2=Ri/R2D、Ui/U2MR/R2例6、在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器Ri、R2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器Ri的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数，在下列选挡中，符合操作规程的是：（）A、直流i0V挡B、直流0.5A挡C、直流2.5V挡D、欧姆挡