2007年杭州市实验外国语学校高中物理会考复习课件第十节 恒定电流

第十节恒定电流杭州市实验外国语学校余开富•知识要点•一、欧姆定律•1、电流：•(1)产生电流条件：①有自由电荷，②存在电压。•(2)电流强度：I=q/t，A、mA、μA、强弱•2、电阻：•(1)定义：导体对电流的阻碍作用•(2)定义式：R=U/I，•(3)单位：1kΩ=103Ω•3、欧姆定律：•(1)I=U/R：•(2)I-U图象，k=1/R•(3)U-I图象，k=R图线斜率的倒数表示电阻•二、闭合电路欧姆定律•1、电动势：•(1)电源作用：提供电能的能量转换装置•(2)内阻：电源内部对电流有阻碍作用•(3)电动势意义：转换本领或能力•(4)大小：电路断开时两极间的电压。•2、闭合电路欧姆定律：•(1)内容：•(2)表达式：I=E/(R+r)；或E=U+Ir=U+U′•(3)U是路端电压•U=IR=E-Ir=E-U′，R↑，U↑；•(4)图象表示，y=kx+b，E=b，r=-k=E/I在坐标纸上以Ｉ轴为横坐标，Ｕ为纵坐标，测出几组的Ｕ、Ｉ值，画出Ｕ－Ｉ图像①图象在纵轴上的截距为电源的电动势E（U=0）②图象在横轴上的截距为短路电流I短③图象的斜率为电源内阻的负值k=-r3、闭合电路中能量转化：EI=UI+Ir00.51.0=E/I短=△U△I•三、半导体•1、定义：电阻率ρ介于导体和绝缘体之间•2、导电性能：•(1)温升，ρ↓；(2)光照，ρ↓；(3)掺杂，ρ↓•3、热敏电阻与光敏电阻：温升，R↓；光照，R↓•四、超导•1、超导现象：•电阻率，电阻突然降为零的现象•2、转变温度，也叫临界温度：•由普通状态向超导状态转变时的温度•3、高温超导体：•把氧化物超导体称为高温超导体•举例•P93例6-8至例6-14共7题•作业•P96，1-12，13-18，•P99单元自测1-13，分3次实验实验：描绘小电珠的伏安特性曲线1、练习使用伏安法测电阻.2、学习描述伏安特性曲线的方法，并分析曲线变化的规律.实验目的实验器材小灯泡、4～6V学生电源、滑动变阻器伏特表、安培表、电键、导线若干.实验电路图实验实验原理1、在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电流是线性关系，U—I图像是一条过原点的直线；但在实际电路中，由于各种因素的影响，电阻的U—I图像可能不是一条直线。2、本实验中采用如图所示的电路，通过调整滑动变阻器，改变通过小灯泡上的电压，用电流表和电压表测出电流和电压，绘制小灯泡的伏安特性曲线，进而研究影响小灯泡灯丝电阻的因素。3、为了使小灯泡上的电压能在较大范围内变化，本实验电路中，采用滑动变阻器对电源的分压输出方式的接法.又小灯泡的电阻相对较小，故采用安培表外接法，减小系统误差。实验实验模拟实验实验步骤(1)按电路原理图连接好电路，把滑动变阻器的滑片调节到靠近A端处(输出电压最小).(2)闭合电键S，把滑片调节到某个合适的位置，读出此时伏特表的示数V1和安培表的示数I1，记录V1、I1.(3)把滑片从A端附近向B端逐渐调节重复步骤(2)，读出并记录下对应的多组不同的电压值和电流值.(4)断开电键，拆开电路.(5)以U为横坐标，I为纵坐标，建立直角坐标系，把所得到的多组数据描点画到平面直角坐标系中.实验实物连接实验注意事项（1)安培表外接——被测小灯泡电阻值较小，为减小系统误差，电压表直接与灯泡并联.(2)滑动变阻器分压式——为了能够取得较多数据，要求小灯泡两端电压变化范围大，而小灯泡的额定电压较小，采用滑动变阻器的分压式接法，可以实现上述要求.(3)为了保护元件不被损坏，连接电路时电键应断开，连好电路后，闭合电键前滑动变阻器的滑片应在最大值处（图中的A端）.实验中，滑片向B端移时要注意不要让加在灯泡两端的电压超过灯泡的额定电压.(4)在坐标纸上建立坐标系，横纵坐标所取的分度比例要适当，尽量使测量数据画出的图线占满整个坐标纸，最后一定要用平滑曲线连接各点，千万不能用折线.实验实验：测定电源的电动势和内阻(1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法(2)学会用U-I图线处理数据的方法.实验目的电路图AVS甲RAVS乙RA表外接法-采用A表内接法-不采用实验伏特表、安培表、滑动变阻器、电键、导线若干、被测电池实验原理实验器材方程组:E=U1+I1rE=U2+I2r测出多组作图求解2112UUrII--=122112IUIUEII--=按原理图连接实物图实验实验步骤(1)按如图所示电路图连接成电路，开关接入电路时应处于断开状态,且将滑动变阻器阻值调到最大(图中左端)(2)检查电表的指针是否指零及量程的选择,电路无误后，闭合电键，调节滑动变阻器滑片的位置，读出电流I、电压U的值,列表记录.(3)改变滑动变阻器滑片的位置5次，重复(2),再测出5组I、U数值并记录.(4)整理好器材,并利用公式或U-I图象处理记录的数据,求出电源的E和r.AVKE,r实验实验模拟实验注意事项(1)电池的选择:为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的电池，可以用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内阻大，但电动势不稳定，也不宜使用.(2)防止电池极化:电路中的电流较大时电池极化现象比较严重，会导致电动势明显下降和内阻明显增大.因此通电时间越短越好，读完数据立即切断电源，要特别注意测量时绝不允许负载短路.(3)作U-I图象时的注意点:在用作图法求电动势和内电阻时，滑动变阻器阻值应在几欧至几十欧的较大范围内变化，使各组数据差别大些，实验数据要多取几组，由于读数等偶然误差的存在，描出的点不完全在同一直线上,作图时要使直线尽可能多的通过一些点，并使不在直线上的各点分布在直线两侧，数目大致相等，个别点偏离过大则舍去.实验误差分析AVKE,r1、本实验中采用的电路连接方式，存在的系统误差是由于电压表的分流引起。2、由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致电源的电动势E和内阻r都偏小。理由如下：I真=I测+IVIV=UV/RVUV越大IV越大误差越大UV=0IV=0I真=I测0UI测量值真实值斜率k=rIV实验误差分析AVKE,r1、本实验中采用的电路连接方式，存在的系统误差是由于电流表的分压引起。2、由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致电源的内阻r偏大，但电动势E测=E真。理由如下：U真=U测+UAUA=IRAI越大UA越大误差越大I=0UA=0U真=U测0UI测量值真实值斜率k=rUA实验实验：练习使用示波器熟悉各开关旋钮的作用，练习使用示波器，掌握其使用方法。实验目的实验器材示波器、滑动变阻器、电源、电键、导线若干。实验仪器了解①辉度调节旋钮——用来调节图像亮度.②聚焦调节旋钮.③辅助聚焦调节旋钮——二者配合使用可使电子会聚成一细束，在屏上出现小亮斑，使图像线条清晰.④电源开关.⑤指示灯.⑥竖直位移旋钮——调节图像在竖直方向的位置.⑦水平位移旋钮——调节图像在水平方向的位置.实验⑧Y增益旋钮.⑨X增益旋钮——分别用来调节图像在竖直方向和水平方向上的幅度大小.⑩衰减调节旋钮——有1、10、100、1000四个挡，“1”挡不衰减，其余挡分别可使加在竖直偏转电极上的信号电压按上述倍数衰减，使图像在竖直方向的幅度依次减为前一挡的十分之一.最右边的正弦符号“”挡不衰减，而是由机内自行提供的竖直方向的按正弦规律变化的交流电压.~仪器了解实验扫描范围旋钮——用来改变扫描电压的频率范围，有四个挡，左边第一挡是10～100Hz，向右旋转每升高一挡，扫描频率范围增大10倍.最右边是“外X挡”，使用这一挡时机内没有扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入.扫描微调旋钮——使扫描电压的频率在选定的范围内连续变化.“Y输入、X输入、地”——分别对应方向的信号输入电压的接线柱和公共接地的接线柱.仪器了解实验交直流选择开关——置于“DC”位置时，所加信号电压是直接输入的；置于“AC”位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的，可以让交流信号通过而隔断直流成分.同步极性选择开关——把同步极性开关置于“+”位置，正弦曲线从正半周开始，置于“-”位置，正弦曲线从负半周开始.仪器了解实验实验步骤(1)光屏上亮斑的调节①将辉度调节旋钮反时针扭到底，即辉度调至最低，竖直、水平位移旋钮居中，衰减倍率最大，扫描范围调至“外X”；②打开电源，预热1-2分钟；③调节辉度，使亮度适中；④调节聚焦和辅助聚焦，使亮斑最小；⑤调节竖直位移、水平位移，使亮斑移动.(2)观察扫描并进行调节①调节X增益至处，1/3扫描频率至最低，观察亮斑移动；②增大扫描频率，观察亮线；③调节X增益，观察亮线长度变化.实验实验步骤(3)竖直方向的偏移及测量①扫描范围调至“外X”；②交直流开关置于“DC”位置；③输入直流电压观察亮斑的移动；④改变电源正负极，再次观察.(4)观察正弦电压图线①扫描范围调至第一挡，衰减调至“∞”；②调X、Y增益，使曲线变化；③转换同步极性，观察波形变化实验注意事项(1)热电子仪器一般要避免频繁开机、关机，示波器也是这样.(2)如果发现波形受外界干扰，可将示波器外壳接地.(3)“Y输入”的电压不可太高，以免损坏仪器，在最大衰减时也不能超过400V.“Y输入”导线悬空时，受外界电磁干扰出现干扰波形，应避免出现这种现象.(4)关机前先将辉度调节旋钮沿逆时针方向转到底，使亮度减到最小，然后再断开电源开关.(5)在观察荧屏上的亮斑并进行调节时，亮斑的亮度要适中，不能过亮.