恒定电流知识点总结5.docx
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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、基本概念1电流电流的定义式: I第七章恒定电流q,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m/s,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 -5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。 2电阻定律导体的电阻 R 跟它的长度 l 成正比,跟它的横截面积S成反比。 R
2、ls是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率。单位是 m 。纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。材料的电阻率与温度有关系:金属的电阻率随温度的上升而增大。铂较明显,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。半导体的电阻率一般随温度的上升而减小。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。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。有些材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,这种材料称为半导体。3欧姆定律IU (适用于金属导体和电解质溶液,不适用于气体和半导体导电。)R可编辑资料 - -
3、 - 欢迎下载精品名师归纳总结电阻的伏安特性曲线:留意I-U 曲线和 U-I 曲线的区分。如电阻率随温度的变化,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。IR1R2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例 1小灯泡灯丝的 I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示1212可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AIBICIDIOUOI可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结OUOUOUOU解:通过灯丝的电流越大,温度越高,温度达到肯定值时灯丝发出可见光,这时灯丝温度有几千度。考虑到灯丝的电阻率随温度的变化,U 越大 I-U 曲线上对应点与原点连线的斜率越小,选 A。练习 1.
4、 下图所列的 4 个图象中,最能正确的表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方 U 2之间的函数关系的是以下哪个图象A.B.C.D.PPPP可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结oU2o222o2UUUoU 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:此图象描述 P 随 U选 C。4电功和电热变化的规律,由功率表达式知: P,U 越大,电阻越大,图象上对应点与原点连线的斜率越小。R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电功就是电场力做的功,因此W=UIt 。由焦耳定律,电热Q=I 2Rt。2U 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结
5、对纯电阻而言,电功率等于热功率:W=Q=UIt =I 2R t= URt ,因此 IUI 2 RR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对非纯电阻电路 (如电动机和电解槽),由于电能除了转化为电热以外仍同时转化为机械能或化学能等其它能,所以电可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -功必定大于电热: WQ,这时电功只能用 W=UIt 运算,
6、电热只能用 Q=I 2Rt 运算,两式不能通用。电功率和热功率的关系也变为 P 电=P 热+ P 其。例 2某电动机,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 I 2=1A 。不考虑电动机线圈的电阻随温度的转变,求这时电动机的机械功率是多大?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:电动机不转时可视为为纯电阻,由欧姆定律得,RU 1I 15,这个电阻可认为是不变的。电动机正常转动时,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2输入的电功率为 P 电=U2I2=36W,内部消耗的热功率P 热=
7、 I 2 R =5W,所以机械功率 P=31W由这道例题可知:电动机在启动时电流较大,简洁被烧坏。正常运转时电流反而较小。练习 2. 来自质子源的质子(初速度为零) ,经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.6010-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为 。假定分布在质子源到靶之间的加速 电场是匀称的, 在质子束中与质子源相距L 和 4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流, 其中的质子数分别为n1 和 n2,就 n1n2= 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:按定义, Ine ,nttI6.25e1015
8、.质子源v1v2L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由于各处电流相同,设这段长度为l,其中的质子数为 n 个,4L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就由 Inel和t得I tvnev,nl1 。而 v 2v2as,vs,n1 n2s22s11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5串并联电路与混联电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运算电流,除了用 IU外,仍常常用并联电路总电流和分电流的关系:I=IR1+I2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结运算电压,除了用 U=IR 外,仍常常用串联电路总电压和分电压的关系:U=U1+U2
9、运算电功率,无论串联、并联仍是混联,总功率都等于各电阻功率之和:P=P1+P2以上关系式 I =I 1+I2、U=U1+U2 和 P=P1+P2 既可用于纯电阻电路,也可用于非纯电阻电路。既可以用于恒定电流,也可以用于交变电流。例 3已知如图,两只灯泡L1、L2 分别标有“ 110V,60W”和“ 110V,100W”,另外有一只滑动变阻器R,将它们连接后接入 220V 的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路?ABCDL1L2L1L2L1L2L1RRRRL2解:只有 B、D 两图中的两灯泡都能正常发光,电路特点是左、右两部分的电流、电压都相同,因此消耗
10、的电功率肯定相等。可以直接看出: B 图总功率为 200W,D 图总功率为 320W,所以选 B。也可以看总电路,路端电压都是220V,B 图总电流是 L2 的额定电流,而 D 图总电流是 L1、L2 的额定电流之和,因此选B。练习 3. 已知如图, R1=6,R2=3,R3=4,就接入电路后这三只电阻的实际功率之比为 。解:此题解法许多,留意敏捷、奇妙。经过观看发觉三只电阻的电流关系最简洁:电流之比是I1I 2I3=123。仍可以发可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结现左面两只电阻并联后总阻值为2 ,因此电压之比是 U1U2U3=112。在此基础上P=UI ,得 P1P2P3=1
11、2 6R1利用R3R2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结练习 4. 试验说明,通过某种金属氧化物制成的匀称棒中的电流I 跟电压 U 之间遵循I =kU 3的规律,其中 U 表示棒两端的电势差, k=0.02A/V 3。现将该棒与一个可变电阻器R 串联在一起 后,接在一个内阻可以忽视不计, 电动势为 6.0V 的电源上。求:当串联的可变电阻器阻值R 多大时,电路中的电流为 0.16A?当串联的可变电阻器阻值R 多大时,棒上消耗的电功率是电阻R 上消耗电功率的 1/5?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:画出示意图如右。 由 I =kU 3 和 I =0.16A,可求
12、得棒两端电压为 2V,因此变阻器两端电压为U1U2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -6V第 2 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -4V,由欧姆定律得阻值为25。由于棒和变阻器是串联关系, 电流相等, 电压跟功率成正比, 棒两端电压为 1V,由 I =kU 3 得电流为 0.02A,变阻器两端电压为 5V,因此电阻为 250。练习 5.
13、左图甲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.解:当 Rx 增大时, 左半部分总电阻增大, 右半部分电阻减小, 所以 R 两端的电压 U 应增大,排除。假如没有并联R,电压匀称增大,图线将是。实际上并联了R,对应于同一个 Rx 值,左半部分分得的电压将比原先小了,所以正确,选C。6分析复杂电路可利用用等势点法凡用导线直接连接的各点为等势点,电流为零的电阻两端是等势点。在外电路,沿着电流方向电势降低。凡接在同两个等势点上的电
14、器为并联关系。一般不考虑电表对电路的影响(RA =0,RV=)。例 4一个 T 型电路如下列图,电路中的电阻R1=10,R2=120,R3=40。另有一测试电源,电动势为100V,内阻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结忽视不计。就A当 cd 端断路时, ab 之间的等效电阻是 40 B当 ab 端短路时, cd 之间的等效电阻是 120 C当 ab 两端接通测试电源时, cd 两端的电压为 80V D当 cd 两端接通测试电源时, ab 两端的电压为 80Va cR1R2R3b d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:cd 端断路时, ab 之间的等效电阻是 50。
15、ab 端短路时, cd 之间的等效电阻是 128。ab 两端接通测试电源时, cd两端的电压等于 R3 两端电压为 80V。cd 两端接通测试电源时, ab 两端的电压等于 R3 两端电压,为 25V。选 C。练习 6右图电路中, 如 M、N 都表示电流表就它们的示数与通过各电阻R1、R2、R3 的电流和总电流之间有什么关系?解:抱负电流表的电阻为零,因此图中A、C 两点等电势。 B、D 两点也等电势。可以看出,三只电阻是并联关系,且通过R1、R2、R3 的电流方向分别是向右、向左、向右。M 、N 的示数分别等于 I2+ I 3 和 I 1+ I2,因此 M、N 的示数之和等于总电流与I 2
16、之和。如图中 M、N 都表示电压表,就三只电阻明显是串联关系,M 、N 的示数分别表示 U1+ U2 和 U2+ U3,M、N 的示数之和等于总电压与 U2 之和。7含电容器电路的运算电容器与跟它并联的用电器两端的电压相等。在运算出电容器的带电量后,必需同时判定两板的极性,并标在图上。在充放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,要依据正极板电荷变化判定电流方向。如电量变化前后极板带电的电性不变,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差。如极板带电的电性转变,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。例 5已知如图, 电源内阻不计。 为使电容器的带电量增大, 可实行
17、以下那些方法:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A增大 R1B增大 R2C增大 R3D减小 R3AR1BR3B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:由于稳固后电容器相当于断路,因此R3 上无电流,电路中的等势点如图中A、EB、D 所示。电容器相当于和R2 并联。只有增大 R2 或减小 R1 才能增大电容器 C 两端的电压,从而增大其带电量。转变R3 不能转变电容器的带电量。因此选B。R2CDDD可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例 6已知如图, R1=30,R2=15,R3=20,AB 间电压 U=6V ,A 端为正 C=2F,为使电容器带电量达到Q
18、=210- 6C,应将 R4 的阻值调剂到多大?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:由于 R1 和 R2 串联分压,可知 R1 两端电压肯定为 4V ,由电容器的电容知:为使CR1PR2C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+R3R4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -AU第 3B 页,共 8 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -R2R1的带电量为 210-6C,其两端电
19、压必需为 1V ,所以 R3 的电压可以为 3V 或 5V。因此 R4 应调剂到 20或 4Er。两次电容器上极板分别带负电和正电。R4 由 20逐步减小的到 4的过程中,通过 P 点的电荷量是 410-6C,电流方向向下。二、闭合电路欧姆定律电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。电动势在数值上等于非静电力把1C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。电源接入电路后形成闭合电路,其中电源外部的电路叫做外电路,电源内部的电路叫做内电路。外电路的电阻称为外电阻,内电路的电阻称为内阻。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1主要物理量争论闭合电路,主要物理量有E、r、
20、R、I、U,前两个是常量,后三个是变量。RR+ V1 I V2 +可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结表达式:IE(I、R间关系)。 U=E-Ir (U、I 间关系)Er可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结探针Rr从以上两式看出: 当外电路断开时 (I = 0),路端电压等于电动势。 这时如用电压表去测量时, 读数却略小于电动势 (有柔弱电流)。当外电路短路时 (R = 0,因而 U = 0)电流最大, 为 Im=E/r(一般不答应显现这种情形,电流太大,很简洁把电源烧坏。)2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
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