恒定電流知識點(diǎn)的總結(jié)

精彩文檔精彩文檔恒定電流知識點(diǎn)總結(jié)一、部分電路歐姆定律電功和電功率（一）部分電路歐姆定律1．電流（1電）流的形成：電荷的定向移動就形成電流。形成電流的條件是：①要有能自由移動的電荷；②導(dǎo)體兩端存在電壓。電流強(qiáng)度：通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用時(shí)間的比值，叫電流強(qiáng)度。1=±①電流強(qiáng)度的定義式為：￡②電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式為：'="2為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，是自由電荷電量，是自由電荷定向移動的速率，是導(dǎo)體的橫截面積。（3電）流的方向：物理學(xué)中規(guī)定正電荷的定向移動方向?yàn)殡娏鞯姆较?，與負(fù)電荷定向移動方向相反。在外電路中電流由高電勢端流向低電勢端，在電源內(nèi)部由電源的負(fù)極流向正極。2．電阻定律R=—電阻：導(dǎo)體對電流的阻礙作用就叫電阻，數(shù)值上：1電）阻定律：公式：，式中的戶為材料的電阻率，由導(dǎo)體的材料和溫度決定。純電）阻定律：公式：，式中的戶為材料的電阻率，由導(dǎo)體的材料和溫度決定。純金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，某些半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而減小，某些合金的電阻率幾乎不隨溫度的變化而變化。（3半）導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，如鍺、硅、砷化鎵等。半導(dǎo)體的特性：光敏特性、熱敏特性和摻雜特性，可以分別用于制光敏電阻、熱敏電阻及晶體管等。（4超）導(dǎo)體：有些物體在溫度降低到絕對零度附近時(shí)。電阻會突然減小到無法測量的程度，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)；發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體，材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫做轉(zhuǎn)變/溫/度c3．部分電路歐姆定律內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比。公式：艮適用范圍：金屬、電解液導(dǎo)電，但不適用于氣體導(dǎo)電。歐姆定律只適用于純電阻電路，而不適用于非純電阻電路。伏安特性：描述導(dǎo)體的電壓隨電流怎樣變化。若『圖線為過原點(diǎn)的直線，這樣的元件叫線性元件；

若一］圖線為曲線叫非線性元件。（二）電功和電功率1．電功（1實(shí)）質(zhì)：電流做功實(shí)際上就是電場力對電荷做功，電流做功的過程就是電荷的電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。計(jì)算公式：*=守口=3適用于任何電路。只適用于純電阻電路。．電功率1定）義：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫電功率。計(jì)算公式：適用于任何電路。只適用于純電阻電路。只適用于純電阻電路。3．焦耳定律電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與電阻大小成正比，與通電時(shí)間成正比，口n&=戶用即上沙=5+鞏十…十％電流強(qiáng)度：三）電阻的串并聯(lián)．電阻的串聯(lián)沙=5+鞏十…十％電流強(qiáng)度：電壓：電阻：電阻：5二國鞏國電壓分配：互=旦功率分配：互=旦功率分配：．電阻的并聯(lián)1電流強(qiáng)度1電流強(qiáng)度u=uy=u2=--=uk心鳥電流分配，心鳥電流分配，功率分配21，注意：無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率是等于各個(gè)電阻耗電功率之和，即二、閉合電路歐姆定律（一）電動勢電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，例如一節(jié)干電池的電動勢.物理意義是指：電路閉合后，電流通過電源，每通過的電荷，干電池就把的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。（二）閉合電路的歐姆定律1．閉合電路歐姆定律閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比：。常用表達(dá)式還有：E=IR^lr=U^=U=E-Ir和2路端電壓隨外電阻變化的討論電源的電動勢和內(nèi)電阻是由電源本身決定的，不隨外電路電阻的變化而改變，而電流、路端電壓是隨著外電路電阻的變化而改變的：外電路的電阻增大時(shí)，減小，路端電壓升高；外電路斷開時(shí)，=。路端電壓；外電路短路時(shí)，，，‘短路電流）短路電流由電源電動勢和內(nèi)阻共同決定.由于一般很小。短路電流往往很大，極易燒壞電源或線路而引起火災(zāi)。路端電壓隨外電阻變化的圖線如圖所示。3．電源的輸出功率隨外電阻變化的討論電源的工作功率：F=阻，這個(gè)功率就是整個(gè)電路的耗電功率，通常叫做電源的供電功率。

P-1，滬內(nèi)耗功率：內(nèi)且小=F—域=IE-3=1U輸出功率：密乳內(nèi)，式中為路端電壓。P-言艮特別地，當(dāng)外電路為純電阻電路時(shí)，出口_E2R_豆3一豈慈一了、丁尺十廣田..由得，，故（內(nèi)、外電阻相等）時(shí)出最大，且最大值L豪為，圖線如圖所示?？梢?，當(dāng)V時(shí)，增大，輸出功率增大。當(dāng)>時(shí)，增大，輸出功率減小。三、電阻的測量（一）伏安法測電阻1．原理，其中為被測電阻兩端電壓，為流經(jīng)被測電阻的電流。．兩種測量電路——內(nèi)接法和外接法（1內(nèi)）接法電路形式：如圖所示。誤差：適用條件：（2外）接法電路形式：當(dāng)>>A（1內(nèi)）接法電路形式：如圖所示。誤差：適用條件：（2外）接法電路形式：當(dāng)>>A即內(nèi)接法適用于測量大電阻。如圖所示。一14一4測量誤差：，即測v適用條件：VV即外接法適用于測小電阻。3．怎樣選擇測量電路當(dāng)被測電阻的大約阻值以及伏特表和電流表內(nèi)阻已知時(shí);xVA&二殳若*'凡，用內(nèi)接法。生父&若旦1片，用外接法當(dāng)?shù)拇蠹s阻值未知時(shí).采用試測法，將電流表、電壓表及被測電阻按下圖方式連接成電路；接線時(shí)，將電壓表左端固定在處，而電壓表的右端接線柱先后與和相接，與相接時(shí)，兩表示數(shù)為，）當(dāng)與接觸時(shí)，兩表示數(shù)變?yōu)椋?；|么一四』5A若即電壓表示數(shù)變化大.宜采用安培表外接法。若即電流表示數(shù)變化較顯著時(shí)，宜采用安培表內(nèi)接法。．滑動變阻器的兩種接法——限流式和分壓式限流式：如圖所示，即將變阻器串聯(lián)在電路中。在觸頭從變阻器左端移動到右端過程一工一E-EF_|_耳，中，電阻上的電壓變化范圍為：1fz（忽略電源內(nèi)阻）分壓式：如圖所示，當(dāng)觸頭從變阻器左端移動到右端過程中，電阻上的電壓變化范圍是?忽略電源內(nèi)阻。若要求待測電阻的電壓從0開始變化時(shí)，變阻器一定采用分壓式。（二）用歐姆表測電阻1．歐姆表的構(gòu)造歐姆表構(gòu)造如圖所示，其內(nèi)部包括電流表表頭、電池和調(diào)零電阻

2．原理當(dāng)紅、黑兩表筆短接時(shí).如圖（所示，調(diào)節(jié)R使電流表指針達(dá)到滿偏電流即調(diào)零）］=B回出+A+廣此時(shí)指針?biāo)副肀P上滿刻度處.對應(yīng)兩表筆間電阻為0這時(shí)有：乙（）所示，此時(shí)，指針不偏轉(zhuǎn)，指在表盤最左端，紅、黑表筆間當(dāng)紅、黑表筆斷開，如圖乙（）所示，此時(shí)，指針不偏轉(zhuǎn)，指在表盤最左端，紅、黑表筆間的電阻相當(dāng)于無窮-4-8,。當(dāng)兩表筆間接入待測電阻（E+R++R*當(dāng)兩表筆間接入待測電阻,時(shí)，如圖丙所示，電流表的電流為：（囚7（囚7當(dāng)改變，隨之改變，即每一個(gè)都有一個(gè)對應(yīng)的，將電流表表盤上處標(biāo)出對應(yīng)的值，就制成歐姆表表盤，只要兩表筆接觸待測電阻兩端，即可在表盤上直接讀出它的阻值。由于不隨均勻變化，故歐姆表表盤刻度不均勻。xx3．合理地選擇擋位由于歐姆表表盤中央部分的刻度較均勻，讀數(shù)較準(zhǔn)，故選用歐姆表擋位時(shí)，應(yīng)使指針盡量靠近中央刻度。4．歐姆表使用時(shí)須注意丙1使）用前先機(jī)械調(diào)零，使指針指在電流表的零刻度。丙2要）使被測電阻與其他元件和電源斷開，不能用手接觸表筆的金屬桿。丙3合）理選擇量程，使指針盡量指在刻度的中央位置附近。丙4換）用歐姆擋的另一量程時(shí)，一定要重新調(diào)零。丙5讀）數(shù)時(shí)，應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍數(shù)。測量完畢，拔出表筆，開關(guān)置于交流電壓最高擋或擋。若長期不用，須取出電池。［典型例題］例、如圖所示電路中，電阻、、的阻值都是Q,、的阻值都是Q,端輸12345入電壓，當(dāng)端接伏特表時(shí)，其示數(shù)是；端輸入電壓5當(dāng)端接安培表時(shí)，其示數(shù)是例2例2如圖所示，正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)把做什么運(yùn)動？分析與解答當(dāng)端接伏特表時(shí)，理想伏特表所在支路相當(dāng)于斷路，當(dāng)、中沒有電流，電路由串聯(lián)構(gòu)成。伏特表的讀數(shù)就是兩端的電壓。根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配的規(guī)律可知，當(dāng)端接安培表時(shí)，理想安培表電阻為零，因此電路由、串聯(lián)后，與并聯(lián)，再與串聯(lián)構(gòu)成。安培表的讀數(shù)通過的電流。此時(shí)電路的總電阻為。，總電流為，再根據(jù)并聯(lián)電路電流分配規(guī)律可知，安培表的讀數(shù)為。，當(dāng)Q,Q,。時(shí)，平行板電容器中的帶電微粒的電阻值改為‘3,'Q,'。，帶電微粒將分析與解當(dāng)5,Q時(shí)，典6x2&5+2+1微粒靜止，故有U、cd48U、cd48獲===,歹久--TF前后電場強(qiáng)度之比為=必:叫癡g，F(xiàn)，/>故微粒將向上做勻加速運(yùn)動,qE'—mg5,■厲弟三；其加速度例、如圖所示的電路中，為滑動變阻器，電阻的變化范圍是?01,電源的電動勢為，內(nèi)阻為。，求滑動變阻器為何值時(shí)，（1）電流輸出功率最大；（2消耗在上的功率最大；(3消耗在上的功率最大;分析與解：(1我們首先討論，當(dāng)外電路的總電阻R()滿足什么條件時(shí)，電源的輸出功率最大。分析與解：(1我們首先討論，當(dāng)外電路的總電阻R()滿足什么條件時(shí)，電源的輸出功率最大。由閉合電路歐姆定律得電源輸出功率顯然，當(dāng)r即亦即QQ1/立.=?”

)==，。時(shí)，4v4：：＜'"：|。時(shí)，電源輸出功率最大，()由于是定值電阻，我們不防將看成是電源內(nèi)阻的一部分即’。，根據(jù)前面的結(jié)論，當(dāng)及’時(shí)，在上消耗的電功率最大。-36取’Q,此時(shí)上消耗的功率3W(3是固定電阻，根據(jù)公式可知，在保持恒定的條件下，通過電阻的電流強(qiáng)度越大，其功率越大，為了使電路中的電流強(qiáng)度最大，就要使)1的阻值最小，所以，當(dāng))1=0時(shí)，在)2上消耗的功率最大，尾3x3說明：對于電源，有三種意義的電功率：總電功率總出內(nèi)?？傠姽β士偝鰞?nèi)。輸出功率出電源內(nèi)阻發(fā)熱損耗的電功率電源的效率則是引電源的輸出功率最大時(shí)是否是效率最高呢？下面我們來討論這個(gè)問題當(dāng)電源電動勢和內(nèi)電阻一定時(shí)，電源的輸出功率(外電路的總功率)隨負(fù)裁電阻)的變化是非單調(diào)的變化。

將=代入上式可得R將=代入上式可得R2+2Ar+4V+（尺一打1R由上式可得，當(dāng)時(shí)，出最大，且出。中隨負(fù)載電阻及變化的曲線，如圖所示，由圖可見，對于同一輸出功率（中除外），有兩出出個(gè)可能的外電阻值。當(dāng)電源有最大輸出功率時(shí)，電源的效率引五."x而當(dāng).K時(shí)（外電路斷路），平—1當(dāng)一時(shí)（外電路短路），廳一所以并非電源有最大輸出功率時(shí)，效率就高。TOC\o"1-5"\h\z例'如圖所示的電路中，與為定值電阻，是滑動變阻器。若變阻器的滑動端向右移動，使的阻值增大，則安培表的示數(shù)將_分析及解不變）這道題應(yīng)用閉合電路歐姆定律就可以解決。不變）推理過程如下：（電源電動勢和內(nèi)電阻增大，則外電路總電阻增大。增大，總電流（=+"）減小，而路端電壓（）增大?？傠娏鳒p小，即的電流越小，所以的電壓（）減小，從而并聯(lián)電路33333部分的電壓（并-增大。子電阻不變，其電壓（并）增大，則的電流增大，從而的電流（）減小，即安培表的示數(shù)減小。注意：無論電路如何連接，局部電阻增大，電路的總電阻就隨之增大。例5阻值較大的電阻、串聯(lián)后，接入電壓恒定的電路，如圖所示?，F(xiàn)用同一電壓表分別測量、的電壓，測量值分別為和，則：（）

招即解：當(dāng)把電壓表與并聯(lián)后，由于1『V,所以小于電壓的真實(shí)值;同理測量值也小于電壓的真實(shí)值。因此應(yīng)是VU選項(xiàng)正確。12判斷選項(xiàng)、的正確與否不能僅憑簡單地定性推理，要通過計(jì)算后獲得。電壓表與并聯(lián)后，變成并與串聯(lián)，有一1一產(chǎn)4+R*止島+%―品我妄十尺w%+Rv及島+//+&晟同理，同理，可知選項(xiàng)正確。例6在如圖所示電路的三根導(dǎo)線中，有一根是斷的，電源、電阻器、及另外兩根導(dǎo)線都是好的，為了查出斷導(dǎo)線，某學(xué)生想先將萬用表的紅表筆連接在電源的正極再將黑表筆分別連接在電阻器的端和的端，并觀察萬用表指針的示數(shù)，在下列選擋中，符合操作規(guī)程的是：（）A直流擋、直流擋、直流擋、歐姆擋分析與解因?yàn)殡娐分兄挥幸惶帞嗦?，因此，在所有連接良好的電路中，任意兩點(diǎn)之間的電壓都為零，只有在斷路兩點(diǎn)之間的電壓值為電源的電動勢。因此，在電源良好的前提下，用電壓表先測電路中兩個(gè)可疑點(diǎn)、之間的電壓，若'兩點(diǎn)之間