物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结

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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） 电 流 有 方 向 ， 但 它 是 标 量 。 规 定 ： 导 体 内 正 电 荷 定 向 移 动 的 方

2、 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 速 率 。 WE= q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

3、他 形 式 的 能 转 化 为 电 能 本 领 的 大 小 ） IUR 一 、 电 阻 ：1、 定 义 式 ： (取 决 于 导 体 本 身 ， 与 U、 I无 关 )2、 决 定 式 ： slR 1 =106 二 、 欧 姆 定 律 ： RUI 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 RUI 1斜 率 k=tan =1 2R1R2 2.4 串 联 电 路 和 并 联 电 路 1 2 3I I I I 0一

4、 、 串 联 电 路0 1 2 301 12 23 03U U U U 电 压 分 配 ： U1:U2:U3 =R1:R2:R3R串 =R1+R2+R3R2R1 R3功 率 分 配 ： P1:P2:P3 =R1:R2:R3 1 2 3I I I I 0 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 ： P 1:P2:P3 =1/R1:1/R2:1/R3 二 、 并 联 电 路 123I0 1/R并 =1/R1+1/R2+1/R3推 论 ： n个 阻 值 为 R的 电

5、 阻 并 联 ： R并 =R/n R1和 R2并 联 ： R并 =R1R2/R1+R2 一 支 路 电 阻 增 大 ， R并 增 大 R 并 小 于 任 一 支 路 电 阻（ 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 = nE rn = nr2、 n个 相 同 电 池 （ E、 r） 并 联 ： En = E rn =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

6、 ， 指 针 的 偏 角 与 通 过 指 针的 电 流 强 度 I成 正 比 。 由 欧 姆 定 律 可 知 g g gU I R 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Ig RUgRg URU VU串 联 一 个 电 阻 (分 压 )原 理 ：由 串 联 电 路 的 特 点 ： g g gU I R I R 2.电 流 表 G改 装 成 电 流 表URgRIgIRI AUI原 理 ： 并 联 一 个 电 阻 (分 流 )由 并 联 电 路 的 特 点 : g g gI

7、R I I R Q I2Rt 电 功 和 电 热 ：1） 纯 电 阻 电 路 中 ： W UIt I2Rt Q P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 I2R P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 : SlR 2、 电 阻 率 ： 反 映 材 料 导 电 性 能 好 坏

8、 的 物 理 量 。 单 位 : m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 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=0 R=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

9、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rREI1、 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 + U内 rE Er0 纵 截 距 ： E 横 截 距

10、： I短斜 率 绝 对 值 ： r(图 线 的 陡 峭 程 度 )IU斜 率 tan =-tan =-r 关 于 电 源 的 功 率 问 题 闭 合 电 路 中 的 能 量 转 化 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 rRrR ErR RERIUIP 4)()( 22222 出 0 RP rPm R1 R2rr 4EPR 2m时

11、：当 越 大越 大 ，时 ：当 出PR Rr 越 小越 大 ，时 ：当 出PR Rr 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 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=0.5 ,电 流 表 满偏 电 流 Ig=10mA,电 流 表 电 阻 Rg=7.5 ,A、 B为 接 线 柱 . (1)用 导 线 把 A、 B直 接

12、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 ？EI g=r+Rg+ R1 R1=142 RgRx=0 gI01 例 ： 如 图 电 源 的 电 动 势 E=1.5V,内 阻 r=0.5 ,电 流 表 满偏 电 流 Ig=10 mA,电 流 表 电 阻 Rg=7.5 ,A、 B为 接 线 柱 .(2)调 到 满 偏 后 保 持 R1的 值 （ 142） 不 变 ,在 A、 B间 接 一个 150的 电 阻 R 2,电 流 表 指 针 指 着 多 少 刻 度 的 位 置 ?EI=r+ Rg+R1+R2I =5mA=Ig/2

13、R2 1 R2Rgr+Rg+R1=150中 值 电 阻r内 = R2=150150 例 ： 如 图 电 源 的 电 动 势 E=1.5V,内 阻 r=0.5 ,电 流 表 满偏 电 流 Ig=10 mA,电 流 表 电 阻 Rg=7.5 ,A、 B为 接 线 柱 .(3)如 果 把 任 意 电 阻 R接 在 A、 B间 , R与 电 表 读 数 I有 什 么关 系 ?（ R= ? ) EI= r+R g+ R1+R R= -(r+ R1+Rg)EI1.5VR= -150IR 1RI R每 一 个 电 流 值 都 对 应 一 个 电 阻 值 ， 将 电 流 刻 度 换 成 电 阻刻 度 ， 即

14、将 电 流 表 改 装 成 欧 姆 表 ， 就 可 直 接 测 电 阻 了 。I (4)如 果 接 在 A、 B间 的 电 阻 R取 不 同数 值 ,电 流 表 指 针 分 别 指 着 多 少 刻 度的 位 置 ?（ E=1.5V ）0 当 R=r内 =150 :150 当 R=2r内 =300 ： I =Ig/3300 当 R=3r内 =450 ： I =Ig/4450 当 R=4r内 =600 ： I =I g/5600欧 姆 表 的 表 盘 刻 度 有 何 特 点 ？ E =IgI= r内电 阻 刻 度 不 均 匀 ， 阻 值 越 大 ， 刻 度 线 越 密r内 =r+Rg+R1当 R=

15、0 : I =Ig/2当 R=（ A、 B间 断 开 ） ： I =0EI= r内 +RA B AA B AA BR1 AA BR2 思 考 与 讨 论 :能 不 能 让 它 们 共 用 一 个 表 头 制 成 一 个 多 用电 表 ?请 完 成 最 简 单 的 多 用 电 表 的 电 路 图A BA R1 R2 1 2 3+ - E E问 ： 开 关 S调 到 1、 2、 3、 4、5、 6个 位 置 时 电 表 分 别 是什 么 电 表 ?（ 在 识 别 电 阻 档和 电 压 档 电 路 时 ， 可 以 把虚 线 框 中 的 电 路 当 成 一 个电 流 表 ）2.在 测 量 电 流 和

16、电 压 时 两 个 位 置 中 哪 个 位 置 量 程 比 较 大 ?A B1 2 3 4 5 61、 2为 电 流 表3、 4为 欧 姆 表 ，5、 6为 电 压 表 电 流 ： 1大 电 压 ： 6大 问 题 ： 若 测 一 个 阻 值 为 810左 右 的 电 阻 ， 应 该 选 择 哪 个 欧 姆 档 位 ？810 1 8.1 10081 10 指 针 指 在 刻 度 中 央 附 近 ， 误 差 较 小 。偏 角 小 示 数 跨 度 大 不 易 读 准偏 角 大 示 数 过 小 大 倍 率 放 大 误 差 用 欧 姆 表 测 量 电 阻 的 使 用 步 骤 :1.机 械 调 零 ： 测

17、 量 前 ，应 先 检 查 电 表 指 针 是 否静 止 在 电 流 的 零 刻 线 处（ 左 端 的 “ 0” 位 置 ） ，如 不 指 零 ， 应 用 螺 丝 刀轻 轻 转 动 定 位 螺 丝 ， 使指 针 指 零 。 4.测 量 、 读 数 : 接 入 电 阻 ， 读 数 =示 数 倍 率5.若 测 其 它 电 阻 ： 重 复 步 骤2.3.4。6. 不 用 时 拔 出 表 笔 ， 选 择 开关 置 于 OFF档 或 交 流 电 的 最 高档 。 长 期 不 用 取 出 电 池 。2.选 档 ： 选 择 开 关 选 择 合 适 档 位 。3.欧 姆 调 零 ： 红 （ +） 黑 （ -）

18、表 笔 短 接 ， 电 表 指 针 指 向 电 阻为 零 处 （ 右 端 的 “ 0” 位 置 ） ，如 不 指 零 ， 调 节 调 零 旋 钮 ，使 指 针 指 零 。1.机 械 调 零 ： 小 结 ：1.选 档 时 ， 测 大 电 阻 选 择 高 档 位 ， 测 小 电 阻 选 择 低 档 位 。 尽 可 能 使 指 针 指 到 欧 姆 表 盘 的 中 央 附 近 。 若 偏 角 太 小 ， 示 数 过 大 则 所 选 倍 率 过 低 ， 应 调 高 倍 率 。 若 偏 角 太 大 ， 示 数 过 小 则 所 选 倍 率 过 高 ， 应 调 低 倍 率 。2.每 换 一 次 档 位 ， 要

19、 重 新 进 行 欧 姆 调 零 。3.使 用 后 ， 选 择 开 关 置 于 OFF档 或 交 流 电 量 程 的 最 高 档 。 用 多 用 电 表 欧 姆 挡 测 电 阻 ,有 许 多 注 意 事 项 ,下 列 说法 中 哪 些 是 错 误 的 （ ）A.测 量 前 必 须 调 定 位 螺 丝 ,待 指 针 指 零 ,而 且 每 测 一次 电 阻 都 要 重 新 调 零 B.每 次 换 挡 后 必 须 重 新 进 行 欧 姆 调 零C.待 测 电 阻 如 果 是 连 接 在 某 电 路 中 ， 应 把 它 先 与 其他 元 件 断 开 再 进 行 测 量D.两 个 表 笔 要 与 待 测

20、 电 阻 接 触 良 好 才 能 测 得 较 准 确 ，为 此 ,应 当 用 两 个 手 分 别 将 两 个 表 笔 与 电 阻 两 端 紧 紧捏 在 一 起E.使 用 完 毕 应 当 拔 出 表 笔 ， 并 把 选 择 开 关 旋 到 OFF档或 交 流 电 压 最 高 挡 A D 2.调 整 欧 姆 零 点 后 ， 用 “ 10”挡 测 量 一个 电 阻 的 阻 值 ， 发 现 表 针 偏 转 角 度 极 小 ，那 么 正 确 的 判 断 和 做 法 是 ( )A 这 个 示 数 值 很 小B 这 个 示 数 值 很 大C 为 了 把 电 阻 值 测 得 更 准 确 些 ， 应 换用 “

21、1”挡 ， 重 新 调 整 欧 姆 零 点 后 测 量D 为 了 把 电 阻 值 测 得 更 准 确 些 ， 应 换用 “ 100”挡 ， 重 新 调 整 欧 姆 零 点 后 测量 BD 3 下 图 所 示 是 一 个 欧 姆 表 的 外 部 构 造 示 意 图 ， 其 正 、负 插 孔 内 分 别 插 有 红 、 黑 表 笔 ， 则 虚 线 内 的 电 路 图 应是 图 中 的 ( )A 某 一 电 动 机 ,当 电 压 U1=10V时 带 不 动 负 载 ,因 此 不 转动 ,这 时 电 流 为 I1=2A.当 电 压 为 U2=36V时 能 带 动 负 载 正常 运 转 ,这 时 电 流

22、 为 I2=1A.求 这 时 电 动 机 的 机 械 功 率 是多 大 ? 已 知 如 图 ,R1=6 ,R2=3 ,R3=4 ,则 接 入 电 路 后 这三 只 电 阻 的 实 际 功 率 之 比 为 _。 R1R2 R3 图 为 分 压 器 接 法 电 路 图 ,电 源 电 动 势 为 E,内 阻 不 计 ,变 阻 器 总 电 阻 为 r.闭 合 电 键 S后 ,负 载 电 阻 R两 端 的 电 压 U随 变 阻 器 本 身 a、 b两 点 间 的 阻 值 Rx变 化 的 图 线 应 最 接 近于 右 图 中 的 哪 条 实 线 ( ) A. B. C. D. 已 知 如 图 ,电 源 内

23、 阻 不 计 .为 使 电 容 器 的 带 电 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.减 小 R1 如 图 所 示 ,电 容 器 C1=6 F,C2=3 F,电 阻 R1=6 ,R2=3 ,当 电 键 K断 开 时 ,A、 B两 点 间 的 电 压 UAB=?当 K闭合 时 ,电 容 器 C1的 电 量 改 变 了 多 少 (设 电 压 U=18V)? 如 图 是 一 种 悬 球 式 加 速 度 仪 .它 可 以 用 来 测 定 沿 水 平 轨 道 做 匀加 速 直 线 运 动 的 列 车 的 加 速 度 .m是 一

24、个 金 属 球 ,它 系 在 细 金 属 丝 的下 端 ,金 属 丝 的 上 端 悬 挂 在 O点 ,AB是 一 根 长 为 l的 电 阻 丝 ,其 阻 值 为R.金 属 丝 与 电 阻 丝 接 触 良 好 ,摩 擦 不 计 .电 阻 丝 的 中 点 C焊 接 一 根 导线 .从 O点 也 引 出 一 根 导 线 ,两 线 之 间 接 入 一 个 电 压 表 V(金 属 丝 和 导线 电 阻 不 计 ).图 中 虚 线 OC与 AB相 垂 直 ,且 OC=h,电 阻 丝 AB接 在 电 压 恒 为 U的 直 流 稳 压 电 源 上 .整 个 装 置 固 定 在 列 车 中 使 AB沿 着 车 前 进 的 方向 .列 车 静 止 时 金 属 丝 呈 竖 直 状 态 .当 列 车 加速 或 减 速 前 进 时 ,金 属 线 将 偏 离 竖 直 方 向 ,从 电 压 表 的 读 数 变 化 可 以 测 出 加 速 度 的 大 小 . (1)当 列 车 向 右 做 匀 加 速 直 线 运 动 时 ,试 写 出 加 速 度 a与 角 的关 系 及 加 速 度 a与 电 压 表 读 数 U 的 对 应 关 系 . tantan gmmgmFa 合 ghUUlhCDgga tan ghla 2max (2)这 个 装 置 能 测 得 的 最 大 加 速 度 是 多 少 ?