2022年恒定电流知识点总结 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载恒定电流学问点总结一、部分电路欧姆定律 电功和电功率一部分电路欧姆定律1电流1电流的形成：电荷的定向移动就形成电流；形成电流的条件是：要有能自由移动的电荷；导体两端存在电压；2电流强度：通过导体横截面的电量 q 跟通过这些电量所用时间 t 的比值,叫电流强度；电流强度的定义式为：电流强度的微观表达式为：n 为导体单位体积内的自由电荷数,q 是自由电荷电量,v 是自由电荷定向移动的速率,S是导体的横截面积；3电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反； 在外电路中电流由高电势端流向低电势端,2电阻定律在电源内部由电源的负极流向正极；1电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上：；2电阻定律：公式：,式中的 为材料的电阻率,由导体的材料和温度打算；纯金属的电阻率随温度的上升而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的上升而减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化；3半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等；半导体的特性： 光敏特性、 热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等；4超导体：有些物体在温度降低到肯定零度邻近时；电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导； 发生超导现象的物体叫超导体,度叫做转变温度 Tc；3部分电路欧姆定律材料由正常状态转变为超导状态的温内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比；公式：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载适用范畴：金属、电解液导电,但不适用于气体导电；欧姆定律只适用于纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路；伏安特性：描述导体的电压随电流怎样变化；如 件叫线性元件；如 图线为曲线叫非线性元件；二电功和电功率 1电功图线为过原点的直线,这样的元1实质：电流做功实际上就是电场力对电荷做功,电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程；2运算公式：适用于任何电路；只适用于纯电阻电路；2电功率1定义：单位时间内电流所做的功叫电功率；2运算公式：适用于任何电路；只适用于纯电阻电路；3焦耳定律电流通过电阻时产生的热量与电流的平方成正比,与电阻大小成正比,与通电时间成正比,即三电阻的串并联1电阻的串联电流强度：电 压：电 阻：名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电压安排：,学习必备欢迎下载功率安排：,2电阻的并联电流强度电 压电 阻电流安排,功率安排,留意：无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率 即 P=P1+ P2+ + Pn二、闭合电路欧姆定律 一电动势P 是等于各个电阻耗电功率之和,电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本事的物理量,例如一节干电池的电动势E=1.5V ,物理意义是指：电路闭合后,电流通过电源,每通过 lC 的电荷,干电池就把 1.5J的化学能转化为电能；二闭合电路的欧姆定律1闭合电路欧姆定律闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路中的电阻之和成反比：；常用表达式仍有：和2路端电压 U 随外电阻 R 变化的争论电源的电动势和内电阻是由电源本身打算的,不随外电路电阻的变化而转变,而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而转变的：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1外电路的电阻增大时,I 减小,路端电压上升；2外电路断开时,R=；路端电压U=E；3外电路短路时, R=0,U=0,短路电流 短路电流由电源电动势和内阻共同打算由于 r 一般很小；短路电流往往很大,极易烧坏电源或线路而引起火灾；路端电压随外电阻变化的图线如下列图；3电源的输出功率随外电阻变化的争论1电源的工作功率：电功率；,这个功率就是整个电路的耗电功率,通常叫做电源的供2内耗功率：；,式中 U 为路端电压；3输出功率：特殊地,当外电路为纯电阻电路时,由得,故 R=r（内、外电阻相等）时最大,且最大值为,图线如下列图；可见,当 Rr 时, R 增大,输出功率增大；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载当 Rr 时, R 增大,输出功率减小；三、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,2两种测量电路 内接法和外接法 1内接法 电路形式：如下列图；误差：I 为流经被测电阻的电流；适用条件：当 R RA,即内接法适用于测量大电阻；2外接法电路形式：如下列图；测量误差：,即 R 测Rx适用条件： R Rv 即外接法适用于测小电阻；3怎样挑选测量电路1当被测电阻 Rx的大约阻值以及伏特表和电流表内阻 RVRA 已知时；如,用内接法；如,用外接法名师归纳总结 2当 Rx 的大约阻值未知时采纳试测法,将电流表、电压表及被测电阻Rx 按下图方式第 5 页,共 12 页连接成电路； 接线时,将电压表左端固定在a 处,而电压表的右端接线柱先后与b 和 c 相接,与 b 相接时,两表示数为U 1,I1,当与 c 接触时,两表示数变为U 2, I2；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载如 即电压表示数变化大宜采纳安培表外接法；如 即电流表示数变化较显著时,宜采纳安培表内接法；4滑动变阻器的两种接法 限流式和分压式1限流式：如下列图,即将变阻器串联在电路中；在触头P 从变阻器左端移动到右端过程中,电阻 Rx 上的电压变化范畴为：（忽视电源内阻）2分压式：如下列图,当触头 P 从变阻器左端移动到右端过程中,电阻 Rx 上的电压变化范畴是 0E忽视电源内阻 ；如要求待测电阻的电压从二用欧姆表测电阻1欧姆表的构造0 开头变化时,变阻器肯定采纳分压式；欧姆表构造如下列图,其内部包括电流表表头G、电池 E 和调零电阻R2原理名师归纳总结 当红、 黑两表笔短接时如图 甲所示, 调剂 R,使电流表指针达到满偏电流即调零 ,第 6 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载0,这时有：此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为当红、黑表笔断开,如图 笔间的电阻相当于无穷 大, R=；乙所示,此时,指针不偏转,指在表盘最左端,红、黑表当两表笔间接入待测电阻 R,时,如图 丙所示,电流表的电流为：当 Rx转变, Ix 随之转变,即每一个 Rx都有一个对应的 Ix,将电流表表盘上 Ix 处标出对 应 Rx 的 Rx 值,就制成欧姆表表盘,只要两表笔接触待测电阻两端,即可在表盘上直接读出 它的阻值；由于 Ix 不随 Rx 匀称变化,故欧姆表表盘刻度不匀称；3合理地挑选挡位由于欧姆表表盘中心部分的刻度较匀称,读数较准, 应选用欧姆表挡位时,应使指针尽量靠近中心刻度；4欧姆表使用时须留意 1使用前先机械调零,使指针指在电流表的零刻度；2要使被测电阻与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆；3合理挑选量程,使指针尽量指在刻度的中心位置邻近；4换用欧姆挡的另一量程时,肯定要重新调零；5读数时,应将表针示数乘以挑选开关所指的倍数；池；6测量完毕,拔出表笔,开关置于沟通电压最高挡或 OFF 挡；如长期不用,须取出电典型例题 例 1、如下列图电路中,电阻R1、R2、R3 的阻值都是1,R4、R5 的阻值都是0.5 ,ab名师归纳总结 端输入电压U=6V ,当 cd 端接伏特表时,其示数是_V ；ab 端输入电压U=5V ,当第 7 页,共 12 页cd 端接安培表时,其示数是_A ；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载分析与解答当 cd 端接伏特表时,抱负伏特表所在支路相当于断路,当R4、R5 中没有电流,电路由R1、 R2、R3串联构成；伏特表的读数就是 R2 两端的电压；依据串联电路电压安排的规律可 知, Ucd=2V ；当 cd 端接安培表时,抱负安培表电阻为零,因此电路由 R4、R5 串联后,与 R2 并联,再与 R1、R3 串联构成；安培表的读数通过 R4 的电流；此时电路的总电阻为 R=2.5 ,总电流为 I=2A ,再依据并联电路电流安排规律可知,安培表的读数为 I 4=1A ；例 2、如下列图, E=6V ,r=1,当 R1=5,R2=2,R3=3 时,平行板电容器中的带电微粒正好处于静止状态,当把R1、R2、R3 的电阻值改为R1=3,R2=8,R 3=4,带电微粒将做什么运动？分析与解当 R1=5,R2=2 时,UCD=V=1.5V =,V=4V 微粒静止,故有qE=mg E=mg/q 当 R1=3,R'2=8 时, UCD=前后电场强度之比为=E =8E/3=qE = mg 故微粒将向上做匀加速运动,名师归纳总结 其加速度 a=g 第 8 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 例 3、如下列图的电路中,学习必备欢迎下载0 50 , R2=1,电源R1 为滑动变阻器,电阻的变化范畴是的电动势为 6V ,内阻 为 2,求滑动变阻器 R1 为何值时,（1）电流输出功率最大；（2）消耗在 R1 上的功率最大；（3）消耗在 R2 上的功率最大；分析与解：（1）我们第一争论,当外电路的总电阻 出功率最大；由闭合电路欧姆定律I=；R,（ R=R 1+R2）满意什么条件时,电源的输得电源输出功率P=I2R=R=,明显,当 R-r=0 ,即 R=r=2 时,亦即 R1=R-R 2=2-1 =1时,电源输出功率最大,PM= = =4.5W ；（2）由于 R2是定值电阻,我们不防将 R2 看成是电源内阻的一部分即 r =r+R 2=3,依据前面的结论,当及 R1=r 时,在 R1 上消耗的电功率最大；取 R1=r =3,此时 R1 上消耗的功率P1=3（W）R 的电（3）R2 是固定电阻,依据公式P=I2R 可知,在保持R 恒定的条件下,通过电阻流强度越大,其功率越大,为了使电路中的电流强度最大,就要使当 R1=0 时,在 R2 上消耗的功率最大,P2=I 22R2=R2=W=4W ；说明：对于电源,有三种意义的电功率：（1）总电功率 P 总=P 出+P 内=EI ；（2）输出功率 P 出=UI R1 的阻值最小,所以,名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）电源内阻发热损耗的电功率学习必备2r 欢迎下载P 内=I电源的效率就是=×100%=×100%=×100% 电源的输出功率最大时是否是效率最高呢？下面我们来争论这个问题当电源电动势E 和内电阻 r 肯定时,电源的输出功率（外电路的总功率）P出=I2R ,随负裁电阻R 的变化是非单调的变化；将 I=代入上式可得P 出=I2R=R=由上式可得,当R=r 时, P 出最大,且 P 出 m=；P出随负载电阻及变化的曲线,如下列图,由图可见,对于同一输出功率（P出 m 除外）,有两个可能的外电阻值；当电源有最大输出功率时,电源的效率=×100%=50% 而当 R时（外电路断路）,0 1,当 R0 时（外电路短路）,所以并非电源有最大输出功率时,效率就高；例 4、如下列图的电路中,R1 与 R3 为定值电阻, R2 是滑动变阻器；如变阻器的滑动端向右移动,使R2 的阻值增大,就安培表的示数将_；分析及解这道题应用闭合电路欧姆定律就可以解决；名师归纳总结 推理过程如下：（电源电动势E 和内电阻 r 不变）第 10 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - R2 增大,就外电路总电阻学习必备欢迎下载）减小,而路端电R 增大；R 增大,总电流（ I=压（ U=E-Ir ）增大；总电流 I 减小,即 R3的电流 I 3 越小,所以R3 的电压（ U 3=IR 3）减小,从而并联电路部分的电压（ U 并=U-U 3）增大；R1 电阻不变,其电压（U 并）增大,就R1 的电流 I1 增大,从而 R2 的电流（ I2=I-I 1）减小,即安培表的示数减小；留意：无论电路如何连接,局部电阻增大,电路的总电阻就随之增大；例 5、阻值较大的电阻 R1、R2 串联后,接入电压 U 恒定的电路,如下列图；现用同一电压表分别测量 R1、R2 的电压,测量值分别为 U 1和 U 2,就：（）A、U1+U2=U B、U 1+U 2U C、U1/U2=R1/R2 D、U 1/U 2 R1/R2解：当把电压表与 R1并联后,由于R1,所以 U1 小于 R1 电压的真实值；同理测量值 U2 也小于 R2 电压的真实值；因此应是 U 1+U2U,选项 B 正确；判定选项 C、D 的正确与否不能仅凭简洁地定性推理,要通过运算后获得；电压表与 R1 并联后,变成R 并与 R2 串联,有U U1=U=U=同理, U 2= U 可知 U 1/U 2=R1/R2选项 C 正确；例 6、在如下列图电路的三根导线中,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,某同学想先将万用表的红表笔连接在电源的正极 a, 再将黑表笔分别连接在电阻器R1 的 b 端和 R2 的 c 端,并观看万用表指针的示数,在以下选挡名师归纳总结 中,符合操作规程的是：（）C、直流 2.5V 挡D、欧姆挡第 11 页,共 12 页A、直流 10V 挡B、直流 0.5A 挡- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载分析与解由于电路中只有一处断路,因此, 在全部连接良好的电路中,任意两点之间的电压都为零,只有在断路两点之间的电压值为电源的电动势；因此,在电源良好的前提下,用电压表先测电路中两个可疑点 a、b 之间的电压,如 a、b 两点之间电压为零,就说明 a、b 两点之间的电路正常；反之,如 a、b 两点之间电压为 6V,就说明 a、b 两点之间的电路断路；照此再测量 a、c 之间的电压, 如 a、b 两点之间电压及 a、c 之间的电压都为零,那么只有说明第三段导线断路；因此,选用万用表直流 10V 挡可行； A 正确；选项 C 的量程太小,不能进行测量；电流表并联在电路中,无法测量电流值,因此也无法确定电路的正常与否,选项 B 不正确；至于 D 中涉及到的欧姆挡,由于电路无法与电源断开,因此也不能进行判定；假如在电路中再串联一个电键,那么便可以在电键断开之后,使用欧姆挡进行电阻测量,并籍此判断电路正常与否；名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 12 页