物理选修3-1第二章电路复习完整(详细知识点+典型例题)ppt课件

.,简单的逻辑电路,第二章恒定电流,.,1、电阻定律:,内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;,表达式:,2、电阻率：反映材料导电性能好坏的物理量。单位:,欧米（）,2.1导体的电阻,.,电阻率与温度的关系,金属：,T,合金：,电阻几乎不随温度变化锰铜合金、镍铜合金,标准电阻,电阻温度计,超导体,半导体：T,热敏电阻,.,考点1：求拉伸之后的电阻值,1、一条粗细均匀的电阻丝，电阻为R，圆形横截面的直径为d。若将它拉制成直径为d/10的均匀细丝，电阻变为(),A.R/10000B.R/100C.10000RD.100R,.,考点2：实验（求金属丝的电阻率）,【实验原理】,由得，因此，只要测出金属丝的长度L，横截面直径d和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率.,【实验器材】,长度L的测量米尺或者毫米刻度尺(精确到mm的下一位）；横截面直径d的测量螺旋测微器（精确到0.001mm);电阻R的测量伏安法测量，需要电压表跟电流表；除此以外还需要两块干电池、导线、开关。,.,【实验电路图】,图1,【注意事项】,1、用螺旋测微器测金属丝的直径应在三个不同的位置各测一次，求其平均值；2、用毫米刻度尺测量金属丝接入电路中的有效长度，至少要测量三次，取其平均值；3、被测金属丝电阻较小，要选用电流表外接法；4、伏安法测电阻时，通电金属导体电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高影响阻值。,.,【备注】游标卡尺以及螺旋测微器的使用,测量值=主尺读数+对齐格数*（1/分度值），不用估读,测量值=固定尺读数+对齐格数*0.01，估读到0.001mm,.,【备注】伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较,.,【备注】滑动变阻器接法：限流式和分压式(如图所示),(1)负载电阻的阻值Rx远大于变阻器的总电阻R，须用分压式接法(2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式接法,【例2】某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材：A电池组(3V，内阻约1)B电流表A1(03A，内阻0.0125)C电流表A2(00.6A，内阻约0.125)D电压表V1(03V，内阻4k)E电压表V2(015V，内阻15k）F滑动变阻器R1(020，允许最大电流1A)G滑动变阻器R2(02000，允许最大电流0.3A)H开关、导线若干,练习：,.,(1)实验时应从上述器材中选用_(填写仪器前字母代号)(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用安培表_接法，将设计的电路图画在下面虚线框内,(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示，则读为_mm.(4)若用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式_.,.,3、如图，电路中测量Rx的阻值时，下列关于电表产生的误差说法正确的是（）,A、由于电压表的分流作用，使电阻测量值略小于真实值B、由于电流表的分压作用，使电阻测量值略大于真实值C、电压表内组越大，测量越精确D、电流表内阻越大，测量越精确,一、电阻：,1、定义式：,(取决于导体本身，与U、I无关),2、决定式：,1=106,2.2对电阻的进一步研究,二、欧姆定律：,1、公式：,2、适用范围：金属、电解液适用，气体、半导体不适用。,三、导体的伏安特性曲线（I-U图象）,图线斜率表示电阻的倒数,斜率k=tan=,1,2,R1R2,.,四、并联电路的特殊规律,123,I0,1/R并=1/R1+1/R2+1/R3,推论：R1和R2并联：R并=R1R2/R1+R2n个阻值为R的电阻并联：R并=R/nR并小于任一支路电阻（R串大于任一支路电阻），一支路电阻增大，R并增大,考点3：考查伏安特性曲线,4、如图所示为实验测得的小灯泡的IU曲线，由图象可知(),A灯泡的电阻随两端电压的增加而变小，RARBB灯泡在状态A时的电阻等于连线OA的斜率的倒数C灯泡在状态A时的电阻等于A点处切线的斜率的倒数D该实验说明，对于灯丝材料钨，欧姆定律不适用,.,考点4：电压或电流的极值问题的处理,5.有三个电阻的阻值及额定功率分别为R1=10,P1=10W，R2=20、P2=80W，R3=5、P3=20W，它们组成的电路如图甲、乙、丙所示，关于关于各图的说法正确的是（）,.,1、为了使灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压所以滑动变阻器选用分压式接法；（在闭合开关，做实验之前要把滑动变阻器的滑片滑到最左端）2、因为小灯泡的电阻值较小，应选用电流表外接法；3、用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立IU坐标系，描出的点用平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安特性曲线,考点5：实验（描绘小灯泡的伏安特性曲线）,【实验原理】,.,6(2011年深圳一模)有一个额定电压为2.8V，功率约为0.8W的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的IU图线如图所示，有下列器材供选用：,A电压表(03V，内阻6k)B电压表(015V，内阻30k)C电流表(03A，内阻0.1)D电流表(00.6A，内阻0.5)E滑动变阻器(10，2A)F滑动变阻器(200，0.5A)G蓄电池(电动势6V，内阻不计),(1)请画出实验电路图，电压表应选用_，电流表应选用_，滑动变阻器应选用_(用序号字母表示),.,(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_.(3)若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连，要使灯泡正常发光，需串联一个阻值为_的电阻,2.3研究闭合回路,一、电动势,1、定义:非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功跟它的电荷量的比值。,定义式：,W：非静电力做的功q：电荷量,2、物理意义：反映电源非静电力做功本领的大小。（把其他形式的能转化为电能本领的大小）,.,电路的组成：外电路+内电路,在外电路，沿电流方向电势降低。在内电路，沿电流方向电势升高。,二、闭合电路的欧姆定律,闭合回路的欧姆定律内容：闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比。,E=U外+U内=U外+Ir,1、表达式：,2、变形式：,只适用于纯电阻电路,适用于一切闭合回路,路端电压,.,三、路端电压与电流的关系：,得：U外=E-Ir,U-I图象：,=-rI+E,由E=U外+U内,r,E,0,纵截距：E,横截距：I短,斜率绝对值：r,.,考点6：考查路端电压U与电流I的关系,7、,.,考点7：闭合回路的动态分析题,8、在如图所示电路中，当变阻器的滑动头向端移动时，（）,、电压表示数变大，电流表示数变小、电压表示数变小，电流表示数变小、电压表示数变大，电流表示数变大、电压表示数变小，电流表示数变大,备注：可以利用“部分整体部分”的分析方法；也可以利用“串反并同”的分析方法。,.,考点8：含容电路的分析与计算,9、如图所示，电源电动势E=10V，R1=4,R2=6,C=30F,电池内阻可忽略。,(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流。,(2)然后将开关S断开，求这以后流过R1的总电量。,备注：一旦电路达到稳定状态，电容器就相当于一个阻值无穷大的元件，可以看成断路。当电容器与电阻并联接入电路时，电容器两极板的电压与其并联电阻两端的电压相等。,.,考点9：实验（测量电源的电动势和内阻）,【实验原理】,闭合电路欧姆定律,【数据处理方法】,1、解析法,求得结果E和r,2、作图法,以电压U为纵轴、电流I为横轴建立UI坐标系,在坐标系平面内描出各组(U,I)值所对应的点,电动势E,斜率的绝对值表示内阻r,U,I,.,【误差分析】,误差由电压表的分流引起，把电压表和待测电源看作是一个等效电源,E测Q；W=Q+W其他P电P热P电P热P其它,2.5焦耳定律,.,考点14涉及电动机大题（备注：不动的电动机相当于纯电阻电路）,针对练习18：如右图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，电动机内阻r0.8，电路中另一电阻R10，直流电压U160V，电压表示数UV110V试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)电动机的内阻r的发热功率；(4)若电动机以v1m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量(g取10m/s2),.,二、电源的输出功率与效率,1、推导：由E=U外+U内,r,得：EI=U外I+U内I,即：P总=P外+P内,电源提供的电功率EI,电源的输出功率U外I,电源内部的发热功率I2r,P出=P总-P内,.,2、电源最大输出功率（纯电阻电路）,0,R,P,.,3、电源的效率：,电源的效率随外电阻的增大而增大,判断：电源的输出功率最大时，电源的效率最大。,（错，因为当R=r时，电源输出功率最大，此时电源效率只有50）,.,考点14涉及电源的输出功率与伏安特性曲线的结合,19、如下图所示，直线b为电源的UI图