山焦中學高二物理選修3-1《恒定電流》復習提綱

山焦中學高二物理選修3－1《恒定電流》復習專題一．知識要點〔一〕導體中的電場和電流、電動勢1.導體中的電場和電流(1)電源：電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。(2)導線中的電場：當導線內(nèi)的電場到達動態(tài)平衡狀態(tài)時，導線內(nèi)的電場線保持與導線平行。〔3〕電流定義式：2．電動勢定義：在電源內(nèi)部非靜電力所做的功W與移送的電荷量q的比值，叫電源的電動勢，用E表示。定義式為：E=W/q注意：①電動勢的大小由電源中非靜電力的特性〔電源本身〕決定，跟電源的體積、外電路無關。②電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時，電源兩極間的電壓。③電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負極移送到正極所做的功。〔二〕局部電路歐姆定律，電路的連接，電功、電功率、電熱，電阻定律1．局部電路歐姆定律定義式R=U/I導體的伏安特性曲線：常用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，而畫出的I—U圖象。2．電路的連接串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的特點3．電表改裝和擴程：主要根據(jù)“當流過電流計的電流到達滿偏電流是改裝或擴程后的電表也到達了它的量程值〞這一點進行計算。4．電功、電功率、電熱〔1〕電功公式：W=UIt〔2〕電功率公式：P=UI〔3〕電熱〔焦耳定律〕公式：Q=I2Rt5.電阻定律〔1〕電阻定律:公式〔2〕——材料的電阻率，跟材料和溫度有關；各種材料的電阻率一般隨溫度的變化而變化；對金屬，溫度升高，增大?！踩抽]合電路的歐姆定律1．閉合電路歐姆定律的三種表達式：E=IR+Ir，E=U內(nèi)+U外，以及I=E/〔R+r〕2.路端電壓與負載變化的關系根據(jù)I=E/〔R+r〕,U內(nèi)=Ir，E=U內(nèi)+U外,當E、r一定時：外電路電阻(斷路)外電路電阻(短路)3．多用電表歐姆表根本構(gòu)造：由電流表、調(diào)零電阻、電池、紅黑表筆組成。〔內(nèi)電路請自己畫出〕【注意】歐姆表測電阻時，指針越接近半偏位置，測量結(jié)果越準確。○調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使指針0處?！鸩灰檬纸佑|電阻的兩引線；假設發(fā)現(xiàn)指針偏角太大或太小應換用倍率較小或較大的檔；且每次換檔必需重新調(diào)零?！鹫恚簻y量完畢，將選擇開關旋轉(zhuǎn)到OFF檔或交流最大電壓檔，撥出表筆，假設長期不用應取出電池。4.測定電池的電動勢和內(nèi)電阻誤差分析：用電流表和電壓表測電源的電動勢和內(nèi)電阻時，電流表外接和內(nèi)接兩種情況下電動勢的測量值與真實值、電源內(nèi)阻的測量值與真實值間的關系如何?假設采用上圖電路時，可得：假設采用以下圖所示的電路可得：?！菜摹澈唵蔚倪壿嬰娐分饕獞私狻芭c〞邏輯、“或〞邏輯和“非〞邏輯的意義，理解條件與結(jié)果之問的關系，以及這些邏輯關系的真值表。二、【典型例題分析】[例1]如下圖，直線A為電源的路端電壓U與電流I的關系圖線，直線B是電阻R的兩端電壓U與電流I的關系圖像，用該電源與電阻R組成閉合電路，電源的輸出功率和電源的效率分別為多少？分析：圖中直線A與B的交點P是電源與電阻R相連的工作狀態(tài)點，從這個點可知電路工作時電源的輸出電壓〔電阻兩端的電壓〕及電路的工作電流，從A在縱軸上的截距可求得電源電動勢，利用有關概念、公式即可求得題中結(jié)果。解答：P點是電路的工作狀態(tài)點，故由圖像得：電源的輸出電壓，電路中的電流強度，據(jù)得電源的輸出功率又由圖線A與縱軸的交點得所以，電源的效率：代入數(shù)據(jù)得[例2]有一只滿偏電流，內(nèi)阻的電流表G．假設把它改裝成量程為10V的電壓表，應______聯(lián)一個______的分壓電阻．該電壓表的內(nèi)阻為______；假設把他改裝成量程為3A的電流表，應______聯(lián)一個____的分流電阻，該電流表的內(nèi)阻為_____．解析：改裝成電壓表時應串聯(lián)一個分壓電阻．由歐姆定律得：，分壓電阻：，該電壓表內(nèi)阻：．改裝成電流表時應并聯(lián)一個分流電阻，由并聯(lián)電路兩端相等得：，分流電阻：．該電流表內(nèi)阻：．二、針對練習1、一根粗細均勻阻值為8Ω的電阻絲，在溫度不變的條件下，先將它等分成四段，每段電阻為；再將這四段電阻絲并聯(lián)，并聯(lián)后總電阻為；那么與的大小依次為〔〕A、1Ω，0.5ΩB、4Ω，lΩC、2Ω，0.5ΩD、2Ω，lΩ2、由甲地向乙地輸電．輸送的電功率一定，輸電線的材料一定．設輸電電壓為，輸電線橫截面積為，輸電線因發(fā)熱損失的電功率為．那么〔〕A、假設一定，那么與成反比B、假設一定，那么與成反比C、假設一定，假設與成正比D、假設一定，那么與成反比3、一臺電動機，額定電壓是100V，電阻是1Ω．正常工作時通過的電流為5A，那么電動機因發(fā)熱損失的功率為〔〕A、500WB、25WC、2000WD、475W4、如下圖的電路中，，，．那么通過電阻、、的電流強度之比：：為〔〕A、l：2：3B、3：2：1C、2：1：3D、3：1：25、兩個相同的電阻，串聯(lián)起來接在電動勢為的電源上，通過一個電阻的電流為．假設把這兩個電阻并聯(lián)起來，仍接在該電源上，此時通過一個電阻的電流變?yōu)椋敲措娫吹膬?nèi)阻為〔〕A、4B、C、D、6、如下圖電路中，是并聯(lián)在電阻上的一段電阻忽略不計的導線．電路兩端的電壓U恒定，電鍵S閉合，那么〔〕A、通過電阻和的電流相等B、通過電阻和導線的電流相等C、兩端電壓小于電路兩端電壓D、如果斷開電鍵S，兩端電壓將增大7、將內(nèi)阻為0.5Ω的電池組用電阻為0.75Ω的導線，與標有“6V7.2W〞的小燈泡串聯(lián)，就可以使這個燈泡正常發(fā)光．由此可知，所用電池組的電動勢是〔〕A、6VB、7.5VC、9VD、10.5V8、分別標著“220V100W〞和“220V40W〞的兩個燈泡和串聯(lián)后接在220V的照明電路中，消耗的功率是W；消耗的功率是W．設燈絲電阻不隨溫度變化．9、如下圖電路中，電源由5個電動勢和內(nèi)阻的相同電池串聯(lián)組成，定值電阻．為使可變電阻獲得4W的電功率，應將的阻值調(diào)為多大？10、用電動勢為5V、內(nèi)電阻為2Ω的電池組連接兩根各1Ω的電阻線，向某用電器〔純電阻〕供電，如下圖．該用電器可獲得3W的電功率，求通過該用電器的電流和它兩端的電壓．答案1、C2、AC3、B4、C5、D6、B7、B8、8.18；20.49、16Ω或1Ω10、15A，2V或0.5A，6V三實驗復習1、一學生使用J0411型多用表歐姆擋先后檢測兩個阻值分別為R1=15Ω和R2=0.5kΩ的電阻．下面是他的假設干操作步驟：A．把選擇開關扳到“×1k〞歐姆擋上；B．把選擇開關扳到“×100”歐姆擋；C．把選擇開關扳到“×10D．把選擇開關扳到“×1”E．把兩表筆分別接到R1的兩端，讀出刻度的阻值，隨后斷開；F．將兩表筆分別接到R2的兩端，讀出刻度的阻值即為R2的阻值，隨后斷開；G．把兩表筆插入測試孔中；H．兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上，隨后即斷開了；I．把選擇開關扳到交流電壓高壓擋．試將合理步驟按正確順序排列在以下橫線上〔用字母代號填寫〕_________4、測量一個未知電阻R的實驗器材如圖，其中只知道變阻器的阻值可在0—10Ω范圍內(nèi)變化，電源輸出電壓為12V，電壓表、電流表，被測電阻的大約阻值都不知道。一位學生為了選擇正確的測量電路，減少測量誤差，先把電壓表、電流表和被測電阻R接成圖示電路，用電壓表的另一接線分別接觸電流表的兩個接線柱a、b，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)無明顯變化，而電流表的示數(shù)有較顯著變化。試根據(jù)這一現(xiàn)象，把實驗器材連接成正確的測量電路。測量中要求被測電阻R的功率不超過2W，電流表和電壓表的指針偏轉(zhuǎn)盡可能接近所選量程的滿偏值閉合電鍵前，變阻器的滑片處于正確位置。9、從下面給定的器材中選出適當?shù)膶嶒炂鞑摹灿行┢鞑牡淖柚凳谴蠹s值，有些器材的阻值是準確值〕．設計一個測量阻值Rx約為15kΩ的電阻的電路，要求方法簡捷，要盡可能提高測量的精度．電流表A1，量程1mA，內(nèi)阻rA1≈50Ω；電流表A2，量程300μA，內(nèi)阻rA2≈300Ω；電流表A3，量程100μA，內(nèi)阻rA3≈500Ω；電壓表V1，量程10V，內(nèi)阻rV1＝15kΩ；電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻rV2＝10kΩ；滑動變阻器R1，全阻值50Ω，額定電流為1A；滑動變阻器R2，全阻值500Ω，額定電流為1A；電池組，電動勢3V，內(nèi)阻很小但不能忽略；開關及導線假設干．(1)測量電路中電流表應選______，電壓表應選______，滑動變阻器應選_______．〔填代號〕(2)在下框中畫出測量Rx的電路圖．(3)在所測量數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)計算Rx，計算表達式Rx＝________，表達式中各符號表示的意義是________．12、如以下圖a中E為電源，其電動勢為E，R1為滑線變阻器，R2為電阻箱，