高中物理选修31（新人教版）第二章恒定电流复习

恒定电流复习,知识网络：,1.电流,电流的定义式：,适用于任何电荷的定向移动形成的电流,对于金属导体有I=nqvS,(n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截面积,v为自由电子的定向移动速率,约10-5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3108m/s),这个公式只适用于金属导体,(1)是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。(3)材料的电阻率与温度有关系：金属的电阻率随温度的升高而增大半导体的电阻率随温度的升高而减小有些物质当温度接近0K时,电阻率突然减小到零这种现象叫超导现象.能够发生超导现象的物体叫超导体.,2.电阻定律,导体的电阻R跟长度l成正比,跟横截面积S成反比,注意：公式RU/I是电阻的定义式,而R=L/S是电阻的决定式.R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的,导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定,一旦导体给定,即使它两端的电压U0,它的电阻仍然存在.,(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电),3.欧姆定律,电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别,4.电功和电热,电功就是电场力做的功,因此是W=UIt;,由焦耳定律,电热Q=I2Rt,(1)对纯电阻而言,电功等于电热,(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能,所以电功必然大于电热:WQ,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用.,例1.如图所示，电源电动势E为8V，内电阻r为0.5，“3V，3W”的灯泡L与直流电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，直流电动机恰好正常工作，直流电动机的线圈电阻R0为1.5A.通过直流电动机的电流为1.6A，B.电源的输出功率为8wC.电动机消耗的电功率为3wD.电动机的输出功率为3w,串联电路,并联电路,5.串并联与混联电路,计算电功率,无论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和,例2.已知如图,R1=6,R2=3,R3=4,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_。,1:2:6,例3.图为分压器接法电路图,电源电动势为E,内阻不计,变阻器总电阻为r.闭合电键S后,负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线()A.B.C.D.,C,闭合电路欧姆定律,表达形式：,(I、R间关系),(U、R间关系),(U、I间关系),(2)外电路短路时,(1)外电路断路时,在横轴上的截距表示电源的短路电流,图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害,在纵轴上的截距表示电源的电动势E,图象的物理意义,电源的外特性曲线路端电压U随电流I变化的图象,E,I短,电源的功率和效率,功率：,电源的功率(电源的总功率)PE=EI,电源的输出功率P出=UI,电源内部消耗的功率Pr=I2r,电源的效率：,内外电阻相等时,电源的输出功率最大,电源的输出功率最大时,其效率只有50,例4.如图所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线.若已知该蓄电池组的内阻为2.0,则这只定值电阻的阻值为_.现有4只这种规格的定值电阻,可任意选取其中的若干只进行组合,作为该蓄电池组的外电路,则所组成的这些外电路中,输出功率最大时是_W,6,50,电路的动态变化分析：,(1)判断动态源及动态源总电阻的变化,判断全电路总电阻的变化情况(2)判断闭合电路干路电流的变化情况(3)依据U=E-Ir,判断外电路电压(路端电压)的变化情况(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化,例5.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(),A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.U1U2,BD,A、R1短路B、R2短路C、R3短路D、R1断路,A,电路故障分析题型,如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻发生短路或者断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则肯定出现了下列那种故障(),A直流10V挡B直流0.5A挡C直流2.5V挡D欧姆挡,在如图所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的,为了查出断导线,某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端,并观察万用表指针的示数,在下列选档中,符合操作规程的是(),A,3.电表的改装,电流表改装成电压表,方法：串联一个分压电阻R,如图所示,若量程扩大n倍,即n=,根据分压原理，需串联的电阻值,故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大,如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表.安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它们按图接入电路,则安培表A1的读数安培表A2的读数;安培表A1的偏转角安培表A2的偏转角;伏特表V1的读数伏特表V2的读数;伏特表V1的偏转角伏特表V2的偏转角;（填“大于”，“小于”或“等于”）,大于,大于,等于,等于,4.电阻的测量,伏安法测电阻的电路选择,因为电流表、电压表分别有分压、分流作用,因此两种方法测量电阻都有误差,5.滑动变阻器的使用,滑动变阻器的限流接法与分压接法,电压可调范围:,用伏安法测量某一电阻Rx阻值,现有实验器材如下：待测电阻Rx(阻值约5,额定功率为1W);电流表A1(量程00.6A,内阻0.2);电流表A2(量