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高中物理电学元件及其特点纯电阻元件（1）表示符号：R,电路符号：（2）工作特点：电流通过电阻后电能全部转化为热能（3）决定电阻大小的因素：导体的长度、横截面积、电阻率（即材料） 决定式： 计算式：（4）特殊情况：短路电阻为0，断路电阻无穷大（5）热敏电阻、光敏电阻（负温度系数）：材料是半导体材料；一般是热敏电阻随温度的升高，电阻减小；光敏电阻随光照的增强而减小。（6）金属热电阻（正温度系数）：电阻率随温度作线性变化，可制作电阻温度计。金属的电阻率随温度的升高而增大，因而金属器件的电阻值随温度的升高而增大。铂的电阻率随温度变化较明显，可作为金属热电阻，用于温度测量；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于标准电阻。（7）有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零这种现象叫超导现象。电源（1）凡是能把其他形式的能量转化为电能的装置都叫电源，例如：电池、发生电磁感应的电路（2）电源把其他形式的能转化为电能是靠非静电力做功实现的。例如：电磁作用（3）描述电源的物理量：电动势E，内阻r.练习题1、关于电源,下列说法正确的是 ( ) A.电源可将其他形式的能量转化为电能 B.在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷 C.在电源内部,电荷只在非静电力作用下定向移动 D.电源就是产生电荷的装置2、关于电源电动势的说法，正确的是（ ）A.电源的电动势等于内外电路电势降落之和B.电源的电动势等于外电路断开时的路端电压C.在电源内，非静电力做功越多，电源把其他形式的能转化为电能也越多，电动势也越大D.电源的电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领电容器（1）结构：由两片接近并相互绝缘的导体制成的电极组成的储存电荷和电能的器件。生活中很多这样的结构。（2）电容器在电路中的作用：在直流电路中，电容器相当于断路的；在交流电路中，相当于通路。所以电容器阻直流，通交流。（3）电容器的基本功能以电场的形式储存电能，主要有充电和放电两个步骤充电：使电容器带电（储存电荷和电能）的过程称为充电。这时电容器的两个极板总是一个极板带正电，另一个极板带等量的负电。把电容器的一个极板接电源（如电池组）的正极，另一个极板接电源的负极，两个极板就分别带上了等量的异种电荷。充电后电容器的两极板之间就有了电场，充电过程把从电源获得的电能储存在电容器中。 放电：使充电后的电容器失去电荷（释放电荷和电能）的过程称为放电。例如，用一根导线把电容器的两极接通，两极上的电荷互相中和，电容器就会放出电荷和电能。放电后电容器的两极板之间的电场消失，电能转化为其它形式的能。 电压高的一极带正电，另一极带负电。（4）描述电容器的主要参数：电容、击穿电压电容单位：法（F）、皮法（PF）、微法（F）意义：是表征电容器容纳电荷本领的物理量。我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量，叫做电容器的电容。平行板电容器决定式：C=S/4kd计算式：练习题A电容器充电量越大，电容增加越大B电容器的电容跟它两极所加电压成反比C电容器的电容越大，所带电量就越多D对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变2、某一电容器标注的是：“300V，5F”，则下述说法正确的是（ ）A该电容器可在300V以下电压正常工作B该电容器只能在300V电压时正常工作C电压是200V时，电容仍是5FD使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连3、一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连，如果使两板间距离逐渐增大，则（ ）A电容器电容将增大 B两板间场强将减小C每个极板的电量将减小 D两板间电势差将增大4、图2的电路中C是平行板电容器，在S先触1后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是（ ）A平行板电容器两板的电势差不变B平行扳电容器两板的电势差变小C平行板电容器两板的电势差增大D平行板电容器两板间的的电场强度不变电感元件1、电感在电路中常用“L”表示，电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。2、电感元件也是储能原件，主要以磁场的形式储存能量3、工作特点是：电感元件两端的电压、通过电感元件的电流不能发生突变，即电压或电流不能瞬间增大或瞬间变小。典例：如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。如果最初S1是接通的，S2是断开的。那么，可能出现的情况是：（ ）刚接通S2时，A灯就立即亮，而B灯则迟延一段时间才亮；刚接通S2时，线圈L中的电流为零；接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗；断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下然后熄灭。A B C D. 电动机非纯电阻电路，欧姆定律不适用。主要的作用是把电能转化为机械能，但工作过程中由于电路中存在电阻，有一部分电能转化为热能。能量关系是：E电能=E机械能+E热，功率关系是：UI=P机械+I2r(r为电动机内阻)练习题1、在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是（ ）A电功等于电热 B电功等于电热的0.24倍C电功等于电动机输出的机械功 D电热仅为电功的一部分2、一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为 R。设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内（ ）A电炉和电动机产生的电热相等 B电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C电炉两端电压小于电动机两端电压 D电炉和电动机两端电压相等一、伏安特性曲线1、伏安特性曲线图常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，以此画出的I-U图像叫做导体的伏安特性曲线图。这种图像常被用来研究导体电阻的变化规律，是物理学常用的图像法之一。应用示例1、某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图759中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是()Aa可以作为标准电阻使用Bb能作为标准电阻使用Cb的阻值随电压升高而增大Dc的阻值随电压升高而增大2、如图所示I-U图像所对应的两个导体，求：电阻值比R1：R2=?3、如图所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流电压值，画出了定值电阻R0的UI图像；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的UI图像，如图3所示。求：（1）求定值电阻R0的阻值；（2）将R0与灯L串联接在6V的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；（3）将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当 R0消耗的电功率为4.9W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定电功率。4O U O U O U O UI I I I、小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示A B C D二、电流I1、 电流的定义式 、决定式 、微观表达式 。2、 几种情况：金属导体中只有负电荷发生定向移动；电解液中正、负电荷同时发生定向移动应用示例1、如图所示是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B接高压电源的 负极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电吸附到正极A上， 排出的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜除尘的质量为m，计算高压电源的电流I（电子电荷量设为e，阿伏伽德罗常数为NA，一昼夜时间为t）2、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q。此时电子的定向移动速率为V，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）A.nVS B.nVt C.It/q D.It/Sq三、部分电路的欧姆定律1.内容：导体中的电流根导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比公式：I=U/R；适用条件：适用于金属和电解液导电，用于纯电阻电路；物理意义：反映了通过导体的电流和导体两端电压的关系2、应用实例以下对于欧姆定律的理解中正确的是（ ）A.导体两端的电压与导体中的电流成正比 B.导体中的电流与导体的电阻成反比C.导体的电阻与导体两端的电压成正比 D.导体两端的电压与导体的电阻成正比四、电功与电热、电功率与热功率1、在 电路中，电功等于电热。即W=Q=Pt= = 2、在非纯电阻电路中，U2t/R，既不能表示电功也不能表示电热总之：从能量守