恒定电流复习题纲.doc

恒定电流 基本概念和定律知识目标一、电流、电阻和电阻定律1电流：电荷的定向移动形成电流（1）形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差（2）电流强度：通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。I=Q/t；假设导体单位体积内有n个电子，电子定向移动的速率为V，则I=nesv；表示电流的强弱，是标量但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106A2电阻、电阻定律 （1）电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.(2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. RL/S(3)电阻率:电阻率是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻.单位是:m.3半导体与超导体(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为105m 106m(2)半导体的应用:热敏电阻:温度升高,电阻减小.光敏电阻:有光电阻小,无光照,电阻大（3）超导体超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象.二、部分电路欧姆定律 1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。 I=U/R2、适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件R2R1R2R13、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成IU或UI图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的.注意：我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大，随电流大而小I、U、R必须是对应关系即I是过电阻的电流，U是电阻两端的电压A. B. C. D.I I I Io U o U o U o U例1. 实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示： 三、电功、电功率 1电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功WUIt，电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程.2电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI3焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时，在 t时间内的热量Q=I2Rt纯电阻电路中WUIt=U2t/R=I2Rt，P=UI=U2/R=I2R非纯电阻电路WUIt，P=UI4电功率与热功率之间的关系纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率纯电阻电路：电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等非纯电阻电路：电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一部分转化成内能【例2】直流电动机线圈的电阻为R，当电动机工作时通过线圈的电流是I，此时它两端的电压为U，则电动机的输出功率为（ ）AUI；BIUI2R CIU一I2R； DU2R练习. 某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？试题展示1关于电阻率，下列说法中不正确的是A电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大C所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻2、2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用在下列有关其它电阻应用的说法中。错误的是 A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 B.光敏电阻是一种光电传感器 C.电阻丝可应用于电热设备中 D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用。3、当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值 （填“变大”、“不变”或“变小”）半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的4一个标有“200 V 60W”的白炽灯泡，当用多用电表的欧姆档去测量它的电阻时，其阻值A接近于807 B接近于3.7 C明显大于807 D明显小于807 5如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab10 cm，bc5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为A4 A B2 AC A D A6一台直流电动机额定电压为100 V，正常工作时电流为20 A，线圈内阻为0.5 ，那么在1 min内A电动机线圈产生的热量为1.2104 J电动机消耗的电能为1.2104 JC电动机对外做功1.2105 JD电源输入给电动机的功率为2.0 kW闭合电路欧姆定律知识目标一、电源1电源是将其它形式的能转化成电能的装置2电动势：非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值，E=W/q。表示电源把其它形式的能转化成电能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。单位：V3电动势是标量要注意电动势不是电压；二、闭合电路的欧姆定律(1)内、外电路内电路：电源两极（不含两极）以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等内电路的电阻叫做内电阻外电路：电源两极，包括用电器和导线等外电路的电阻叫做外电阻(2) 闭合电路的欧姆定律内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比，即I=E/（R+r）由EUIr可知，电源电势能等于内外压降之和；适用条件：纯电阻电路(3)路端电压跟负载的关系路端电压：根据UIRER/（Rr）E/(1+r/R)可知，U一I关系图由闭合电路欧姆定律知：UEIr , 路端电压随着电路中电流的增大而减小； U一I关系图线如图示当电路断路即I0时，纵坐标的截距为电动势E；当外电路电压为U0时，横坐标的截距I短=E/r为短路电流；图线的斜率的绝对值为电源的内电阻(4).闭合电路的输出功率功率关系：P总=EI=U外I十U内I= UII2r，电源的输出功率与外电路电阻的关系:当Rr时也即I=E/2r时,电源的输出功率最大, 电源的供电效率1、 动态电路变化的分析动态电路变化的分析是根据欧姆定律及串、并联电路的性质，来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况，常见方法如下：（1）程序法:基本思路是“部分整体部分” 部分电路欧姆定律各部分量的变化情况。 即R局增大减小R总增大减小I总减小增大U总增大减小I分U分【例】如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化？重要规律:并同串反练习V1V2R1R2R3PA1.如图，当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，则电表示数的变化情况是（ ）AV1减小，V2 增大，A增大BV1增大，V2减小，A增大CV1增大，V2增大，A减小DV1减小，V2减小，A减小2.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U1和U2，下列说法中正确的是 V2V1L1L2L3PA.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.U1U2二计算题（本题共3小题，共30分。解答过程中要写出必要的文字说明或重要的演步骤与方程，有具体数值计算的题，要在答案中明确写出数值与单位。）17、（8分）如图所示,电动机M的内阻是0.6，R=10,直流电压U=160V,电压表示数110V,求（1）通过电动机的电流多大? （2）电动机消耗的电功率为多少? （3）电动机工作1h所产生的热量为多少? 18、（10分）如图电路，变阻器R1最大值为4，此时它的有效阻值为2，定值电阻R2= 6，电源内阻r= 1，当开关S闭合时，电源的总功率为16W，输出功率为12W，这时灯正常发光，求：（1）电灯的电阻（2）当开关S断开时，要使电灯仍正常发光，R1的滑片应移到什么位置？并求此时电源的输出功率及电源的效率17本题计算电动机中的电流可以根据电阻R两端的电压和R的阻值计算:UR=U-UM=160-110=50V 电动机电流:IM=IR=UR/R=5A电动机的功率:PM=IMUM=550W 电动机产生的热量：QM=IM2RMt=5.4104J18. (1)4 (2)R1=3 7W 87.5% 电阻的测量(一)伏安法测电阻1原理，其中U为被测电阻两端电压，I为流经被测电阻的电流。2两种测量电路内接法和外接法(1)内接法电路形式：如图所示。误差： 适用条件：当RRA，即内接法适用于测量大电阻。(2)外接法电路形式：如图所示。测量误差： ，即R测Rx适用条件：RRv即外接法适用于测小电阻。总结:大内偏大,小外偏小电表改装: