选修 3-1 《恒定电流》复习课

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tqI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）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slR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,RUI(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.IoUIIIoooUUU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()PU2oPU2oPU2oPU2oC214I16I4v16v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tRURtIUItQW22(2)对非纯电阻电路(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:WQ,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.RURIUIP22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EERRRxx~E~0电压可调范围:7.闭合电路欧姆定律rREIErRRU表达形式：①②(I、R间关系)④③(U、R间关系)(U、I间关系)IrEU外内UUE(2)外电路短路时:I=E/r/00RIErU端，，0RIE端，，U(1)外电路断路时：E=UrEI/短②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：RrrRREUPPE11内外电阻相等时,电源的输出功率最大rEPm42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.ΔU1ΔU2D.ΔU1ΔU2BD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示数增大ABC练7.如图所示的电路中，闭合电键k后，灯a和b都正常发光，后来由于某种故障使灯b突然变亮，电压表读数增加，由此推断这故障可能是（）A．a灯灯丝烧断B．电阻R2断C．电阻R2短路D．电容被击穿短路B练8.如图所示，A灯与B灯电阻相同，当变阻器滑动片向下滑动时，对两灯明暗程度的变化判断正确的是（）A.A、B灯都变亮B.A、B灯都变暗C.A灯变亮，B灯亮暗D.A灯变暗，B灯变亮BAErB8.含电容器电路的分析处理含电容器电路的一般规律：1、电容器在直流电路中是断路的，分析电路结构时可从电路中删去2、电容器两极间的电压等于与它并联的电路两端的电压。3、与电容器串联支路中的电阻无电流，与电容器串联支路中的电阻两端无电压，充当导线的作用.4、当电路发生变化时，电容器两极板间的电压发生变化，其所带电量也将发生相应的变化，即电容器会发生充、放电现象。练9.已知如图,电源内阻不计.为使电容器的带电量增大,可采取以下那些方法()A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.减小R1BD练10.如图所示,电容器C1=6μF,C2=3μF,电阻R1=6Ω,R2=3Ω,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)?C1带电量减少了3.6×10－5CUAB=18V9.电路故障分析1、断路特点：电流为零，断点的同侧无电势差，若只有一个断点，断点的两端有电势差2、短路特点：被短路的用电器两端无电压，用电器无电流流过练11.如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻发生短路或者断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则肯定出现了下列那种故障()A、R1短路B、R2短路C、R3短路D、R1断路R1R2R3VsErAA10.欧姆表的使用1、选择开关旋到欧姆挡，选择合适的量程（指针在刻度中间的含义）2、欧姆档调零（表笔短接调零）3、测量。（电流从黑表笔流出，红表笔流进）4、读数。（读两位有效数字，需记得乘上倍率）5、旋在OFF档或交流电最高档（每换一次挡，都要重新进行欧姆调零）