人教版高中物理選修31第二章

1、電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)電源和電源和電流電流簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的的邏邏輯輯電電路路串聯(lián)電路和并串聯(lián)電路和并聯(lián)電路聯(lián)電路歐姆定律歐姆定律焦耳定律焦耳定律電阻定律電阻定律多用電表多用電表閉閉合合電電路路歐歐姆姆定定律律實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻第二章第二章 恒定電流恒定電流1 1、電源的作用：提供持續(xù)的電壓、電源的作用：提供持續(xù)的電壓2 2、形成電流的條件：、形成電流的條件： （1 1）存在自由電荷）存在自由電荷 （2 2）導(dǎo)體兩端存在電壓）導(dǎo)體兩端存在電壓3 3、恒定電流、恒定電流: :大小、方向都不隨時(shí)間變化的大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流。電流。 （2 2）電流有方向，但它是標(biāo)量。）

2、電流有方向，但它是標(biāo)量。 規(guī)定：導(dǎo)體內(nèi)正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?。?guī)定：導(dǎo)體內(nèi)正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?。? 1）定義式）定義式: :I=q/t4.4.電流：電流：（3 3）金屬導(dǎo)體中電流的計(jì)算式：）金屬導(dǎo)體中電流的計(jì)算式：I=nqSvn為單位體積為單位體積內(nèi)的自由電荷的個(gè)內(nèi)的自由電荷的個(gè)數(shù)，數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，為導(dǎo)線的橫截面積，v為為自由電荷的定向移動(dòng)速率。自由電荷的定向移動(dòng)速率。WE=q定義式：定義式：W：非靜電力做的功：非靜電力做的功q ：電荷量：電荷量1 1、定義、定義: :非靜電力把正電荷從負(fù)極移到正極非靜電力把正電荷從負(fù)極移到正極 所做的功跟它的電荷量的比值。所做的功

3、跟它的電荷量的比值。2、物理意義：、物理意義：反映電源非靜電力做功本領(lǐng)的大小。反映電源非靜電力做功本領(lǐng)的大小。（把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能（把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)本領(lǐng)的大?。┑拇笮。㊣UR 一、電阻：一、電阻：1、定義式：、定義式：( (取決于導(dǎo)體本身，取決于導(dǎo)體本身， 與與U U、I I無關(guān)無關(guān)) )2、決定式：、決定式：slR1 1 =10=106 6 二、歐姆定律：二、歐姆定律：RUI 1、公式：、公式：2 2、適用范圍：金屬、電解液適用，、適用范圍：金屬、電解液適用，氣體、半導(dǎo)體不適用。氣體、半導(dǎo)體不適用。三、導(dǎo)體的伏安特性曲線（三、導(dǎo)體的伏安特性曲線（ I I-U U圖象圖象）圖

4、線斜率表示電阻的倒數(shù)圖線斜率表示電阻的倒數(shù) U UI IRUI1斜率斜率k=tan=k=tan=12R R1 1RR2 22.4 2.4 串聯(lián)電路串聯(lián)電路 和并聯(lián)電路和并聯(lián)電路123IIII0一、串聯(lián)電路0 1 2 301122303UUUU電壓分配：電壓分配：U1:U2:U3 =R1:R2:R3R串串=R1+R2+R3R2R1R3功率分配：功率分配：P1:P2:P3 =R1:R2:R3123IIII 0二、并聯(lián)電路 1 12 23 3U1=U2=U3=U電流分配：電流分配：I I1 1:I:I2 2:I:I3 3=1/R=1/R1 1:1/R:1/R2 2:1/R:1/R3 3I I0 01

5、/R并并=1/R1+1/R2+1/R3功率分配：功率分配：P1:P2:P3 =1/R1:1/R2:1/R3二、并聯(lián)電路 1 12 23 3I I0 01/R并并=1/R1+1/R2+1/R3推論：推論：n個(gè)阻值為個(gè)阻值為R的電阻并聯(lián)：的電阻并聯(lián)：R并并=R/nR1和和R2并聯(lián)：并聯(lián)： R并并=R1R2/R1+R2一支路電阻增大，一支路電阻增大，R并并增大增大R并并小于任一支路電阻小于任一支路電阻（R串串大于任一支路電阻）大于任一支路電阻）三、電池的串并聯(lián)三、電池的串并聯(lián)1、n個(gè)相同電池（E、r）串聯(lián)： En = nE rn = nr2、n個(gè)相同電池（E、r）并聯(lián)： En = E rn =r/n

6、由歐姆定律可知由歐姆定律可知gggUI R 三個(gè)主要參數(shù)：三個(gè)主要參數(shù)：內(nèi)阻內(nèi)阻R Rg g滿偏電流滿偏電流 I Ig g滿偏電壓滿偏電壓U Ug g電壓表和電流表的改裝電壓表和電流表的改裝1.1.電流表電流表G G改裝成電壓表改裝成電壓表I Ig gRUgRgURUV VU串聯(lián)一個(gè)電阻串聯(lián)一個(gè)電阻(分壓分壓)原理：原理：V VU由串聯(lián)電路的特點(diǎn)：由串聯(lián)電路的特點(diǎn)：gggUI RI R2.2.電流表電流表G G改裝成電流表改裝成電流表URgRI Ig gI IR RI IAUI I原理：原理：并聯(lián)一個(gè)電阻并聯(lián)一個(gè)電阻(分流分流)由并聯(lián)電路的特點(diǎn)由并聯(lián)電路的特點(diǎn):gggI RIIR QI2Rt

7、電功和電熱：電功和電熱：1）純電阻電路中：）純電阻電路中： WUItI2RtQ P電電UI P熱熱QtI2R2）非純電阻電路中：）非純電阻電路中： WUIt 大于大于I2RtQ； P電電UI 大于大于P熱熱QtI2R P電電P熱熱P其它其它 2.5 焦耳定律焦耳定律SlRm1、電阻定律:內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體, ,其電阻其電阻R R與它的與它的長(zhǎng)長(zhǎng)度度l成正比成正比, ,與它的與它的橫截面積橫截面積S S成反比成反比; ;導(dǎo)體導(dǎo)體電阻與構(gòu)成它的電阻與構(gòu)成它的材料材料有關(guān)有關(guān). .表達(dá)式表達(dá)式: :2、電阻率、電阻率 ：反映反映材料材料導(dǎo)電性能好壞的物理量。導(dǎo)電性能好壞的物理量

8、。 單位單位: 歐歐米（米（ ） 2.6 導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻電阻率與溫電阻率與溫度的關(guān)系度的關(guān)系金屬：金屬： T合金：合金：電阻幾乎不隨電阻幾乎不隨溫度溫度變化變化錳銅合金、鎳銅合金錳銅合金、鎳銅合金標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻電阻溫度計(jì)電阻溫度計(jì)某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時(shí)某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時(shí)=0R=0超導(dǎo)體超導(dǎo)體 一、閉合電路的歐姆定律：一、閉合電路的歐姆定律：電路的組成：電路的組成：外電路：外電路：內(nèi)電路：內(nèi)電路：閉合電路：閉合電路： 在外電路，沿電流方向電勢(shì)降低。在外電路，沿電流方向電勢(shì)降低。 在內(nèi)電路，沿電流方向電勢(shì)升高。在內(nèi)電路，沿電流方向電勢(shì)升高。2.7 閉合電路的歐姆定律閉合

9、電路的歐姆定律 一、閉合電路的歐姆定律：一、閉合電路的歐姆定律： 內(nèi)容：閉合電路中的電流強(qiáng)度跟電源的電動(dòng)內(nèi)容：閉合電路中的電流強(qiáng)度跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的總電阻成反比。勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的總電阻成反比。E= IR+ Ir= U外外+ U內(nèi)內(nèi)rREI1、表達(dá)式：、表達(dá)式：r路端電壓路端電壓2、變形式：、變形式：電源的電動(dòng)勢(shì)電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和電勢(shì)降落之和3、適用條件：純電阻電路、適用條件：純電阻電路二、路端電壓與電流的關(guān)系：二、路端電壓與電流的關(guān)系：得：得：U外外= E - - IrU-I圖象：圖象：=- - rI+E由由E= U外外+ U內(nèi)內(nèi)rEEr0縱

10、截距：縱截距：E橫截距：橫截距：I短短斜率絕對(duì)值：斜率絕對(duì)值：r(圖線的陡峭程度圖線的陡峭程度)IU斜率斜率tan =-tan=-r 關(guān)于電源的功率問題關(guān)于電源的功率問題 閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化r三、電源的輸出功率與效率三、電源的輸出功率與效率1、推導(dǎo)：由、推導(dǎo)：由E= U外外+ U內(nèi)內(nèi)r得：得：EI= U外外I+ U內(nèi)內(nèi)I即：即：P總總= P外外+ P內(nèi)內(nèi)電源提供的電源提供的電功率電功率EI電源的輸出電源的輸出功率功率U外外I電源內(nèi)部的電源內(nèi)部的發(fā)熱功率發(fā)熱功率I2r P出出= P總總- - P內(nèi)內(nèi)rRrRErRRERIUIP4)()(22222出0RPrPmR1R2rr4

11、EPR2m時(shí)：當(dāng)越大越大，時(shí)：當(dāng)出PRRr越小越大，時(shí)：當(dāng)出PRRr若若P電源的效率隨外電阻的增大而增大電源的效率隨外電阻的增大而增大判斷：電源的輸出功率最大時(shí)，電源的效率最大。判斷：電源的輸出功率最大時(shí)，電源的效率最大。（錯(cuò)，因?yàn)楫?dāng)（錯(cuò)，因?yàn)楫?dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大，時(shí)，電源輸出功率最大，此時(shí)電源效率只有此時(shí)電源效率只有50）2.8 2.8 多用電表的原理多用電表的原理AABAABR1AABR2思考與討論思考與討論: :能不能讓它們共用一個(gè)表頭制成一個(gè)多用能不能讓它們共用一個(gè)表頭制成一個(gè)多用電表電表? ?請(qǐng)完成最簡(jiǎn)單的多用電表的電路圖請(qǐng)完成最簡(jiǎn)單的多用電表的電路圖ABAR1R2123+-

12、EE問：開關(guān)問：開關(guān)S S調(diào)到調(diào)到1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6個(gè)位置時(shí)電表分別是個(gè)位置時(shí)電表分別是什么電表什么電表? ?（在識(shí)別電阻檔（在識(shí)別電阻檔和電壓檔電路時(shí)，可以把和電壓檔電路時(shí)，可以把虛線框中的電路當(dāng)成一個(gè)虛線框中的電路當(dāng)成一個(gè)電流表）電流表）2.2.在測(cè)量電流和電壓時(shí)兩個(gè)位置中哪個(gè)位置量程比較大在測(cè)量電流和電壓時(shí)兩個(gè)位置中哪個(gè)位置量程比較大? ?AB1234561 1、2 2為電流表為電流表3 3、4 4為歐姆表，為歐姆表，5 5、6 6為電壓表為電壓表 電流：電流：1 1大大電壓：電壓：6 6大大問題：若測(cè)一個(gè)阻值為問題：若測(cè)一個(gè)阻值為810左右的電阻，左右的電阻

13、， 應(yīng)該選擇哪個(gè)歐姆檔位？應(yīng)該選擇哪個(gè)歐姆檔位？8108101 8.18.1100818110指針指在刻度指針指在刻度中央中央附近，誤差較小。附近，誤差較小。偏角小偏角小示數(shù)跨度大示數(shù)跨度大 不易讀準(zhǔn)不易讀準(zhǔn)偏角大偏角大示數(shù)過小示數(shù)過小大倍率放大誤差大倍率放大誤差用歐姆表測(cè)量電阻的使用步驟用歐姆表測(cè)量電阻的使用步驟: :1.1.機(jī)械調(diào)零：測(cè)量前，機(jī)械調(diào)零：測(cè)量前，應(yīng)先檢查電表指針是否應(yīng)先檢查電表指針是否靜止在電流的零刻線處?kù)o止在電流的零刻線處（左端的（左端的“0 0”位置），位置），如不指零，應(yīng)用螺絲刀如不指零，應(yīng)用螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)定位螺絲，使輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)定位螺絲，使指針指零。指針指零。4.4.測(cè)量、讀數(shù)測(cè)量、讀數(shù): : 接入電阻，接入電阻， 讀數(shù)讀數(shù)= =示數(shù)示數(shù)倍率倍率5.5.若測(cè)其它電阻：重復(fù)步驟若測(cè)其它電阻：重復(fù)步驟2.3.42.3.4。6. 6. 不用時(shí)拔出表筆，選擇開不用時(shí)拔出表筆，選擇開關(guān)置于關(guān)置于