九恒定电流
第9讲带恒定电流 交变电流(限时训练)
高三物理限时规范训练(九)恒定电流 交变电流(时间:60分钟 满分:100分)姓名 成绩 一、选择题(本题共9个小题,每小题6分,共54分,在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一个选项符合要求,第6~9题有多项符合要求.)1.(2013·高考海南卷)通过一阻值R =100 Ω的电阻的交变电流如图所示,其周期为1 s .电阻两端电压的有效值为( )A .12 VB .410 VC .15 VD .8 5 V2.(2013·高考江苏卷)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示.M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R M 发生变化,导致S 两端电压U 增大,装置发出警报,此时 ( )A .R M 变大,且R 越大,U 增大越明显B .R M 变大,且R 越小,U 增大越明显C .R M 变小,且R 越大,U 增大越明显D .R M 变小,且R 越小,U 增大越明显3.(2014·辽宁省五校协作体联考)如图所示,有一矩形线圈的面积为S ,匝数为N 内阻不计,绕OO ′轴在水平方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动,从图示位置开始计时.矩形线圈通过滑环接一理想变压器,滑动触头P 上下移动时可改变输出电压,副线圈接有可调电阻R ,下列判断正确的是()A .矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e =NBS ωcos ωtB .矩形线圈从图示位置经过π2ω时间时,通过电流表的电荷量为0C .当P 位置不动,R 增大时,电压表读数也增大D .当P 位置向上移动、R 不变时,电流表读数减小4.如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与R =10 Ω的电阻连接,与电阻R 并联的交流电压表为理想电表,示数是10 V .图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t 变化的图象.则()A .电阻R 上的热功率为20 WB .0.02 s 时R 两端的电压瞬时值为零C .R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u =14.1cos 100πt (V)D .通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i =cos 50πt (A) 5.(2014·安徽省池州市期末)如图所示的电路中,灯泡A 和灯泡B 原来都是正常发光的.现在突然灯泡A 比原来变暗了些,灯泡B 比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是( )A .R 3断路B .R 1短路C .R 2断路D .R 1、R 2同时短路6.(2014·北京丰台期末)一中学生为“神舟十号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置,其原理可简化如图,连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接,该装置在地面上静止时其电压表指针指在表盘中央的零刻度处,在刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值.关于这个装置在“神舟七号”载人飞船发射、运行和回收过程中示数的判断正确的是 ( )A .飞船在竖直加速升空的过程中,如果电压表的示数为正,则飞船在竖直减速返回地面的过程中,电压表的示数仍为正B .飞船在竖直加速升空的过程中,如果电压表的示数为正,则飞船在竖直减速返回地面的过程中,电压表的示数为负C .飞船在近地圆轨道上运行时,电压表的示数为零D .飞船在近地圆轨道上运行时,电压表的示数所对应的加速度应约为9.8 m/s 27.(2014·汕尾模拟)如图所示的电路中,电源电动势为E ,内阻为R ,L 1和L 2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻相同,阻值均为R,电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置扳到2位置时( )A.电压表读数将变大 B.L1亮度不变,L2将变亮C.L1将变亮,L2将变暗 D.电源的内阻损耗的功率将变大8.如图所示是通过街头变压器降压给用户供电的示意图.输入电压是市区电网的电压,负载变化时输入电压不会有大的波动.输出电压通过输电线输送给用户,每条输电线总电阻用R0表示.当负载增加时,则( )A.电压表○V2的读数减小B.电流表○A1的读数减小C.电流表○A2的读数减小D.电压表○V1、○V2的读数之差增大9.某小型水电站在电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电.已知输电线的总电阻为R,降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压U=2202sin (100πt) V,降压变压器的副线圈与阻值R0=11 Ω的电阻组成闭合电路.若将变压器视为理想变压器,则下列说法中正确的是( )A.通过R0电流的有效值是20 AB.降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1C.升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压D.升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率二、计算题(本题共3个小题,共46分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤,有数值计算时要注明单位)10.(15分)(2014·河南省焦作市质检)用一个额定电压为12 V的灯泡做实验,测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图象如图所示.(1)在正常发光条件下,灯泡的电功率为多大?(2)设灯丝电阻与绝对温度成正比,室温为300 K,求正常发光条件下灯丝的温度.(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20 V电压上,要使灯泡能正常发光,串联的电阻为多大?(4)当合上开关后,需要0.5 s灯泡才能达到正常亮度,为什么这时电流比开始时小?计算电流的最大值.11.(15分)(2014·北京东城区质检)在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当电键K接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当电键K接b时,电压表示数为4.5 V,试求:(1)电键K接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;(2)电源的电动势和内电阻;(3)当电键K接c时,通过R2的电流.12.(16分)一电路如图所示,电源电动势E=28 V,内阻r=2 Ω,电阻R1=12 Ω,R2=R4=4 Ω,R3=8 Ω,C为平行板电容器,其电容C=3.0 pF,虚线到两极板间距离相等,极板长L=0.20 m,两极板的间距d=1.0×10-2 m.(1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,流过R4的总电荷量为多少?(2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取10 m/s2)。
初中九年级(初三)物理 第五章 恒定电流的磁场 上一章说明了磁力是运动电荷之间的一种相互作用,这种相互作
第五章恒定电流的磁场上一章说明了磁力是运动电荷之间的一种相互作用,这种相互作用是通过磁场进行的。
此外还讲述了磁场对运动电荷(包括电流)的作用。
本章将介绍这种相互作用的另一个侧面,即磁场的源,如运动电荷(包括电流)产生磁场的规律。
先介绍这一规律的宏观基本形式,即描述电流元磁场的毕奥-萨伐尔定律(相当于静电场中的库仑定律),由这一定律原则上可以利用积分运算求出任意电流分布的磁场。
再在毕-萨定律的基础上导出关于恒定磁场的两条基本定理:磁通连续定理和安培环路定理,然后利用这两个定理求出有一定对称性的电流分布的磁场(类似于利用静电场黄栌定理和高斯定律来求有一定对称性的电荷分布的静电场分布)。
本章还介绍变化的电场产生磁场方面的规律。
静止电荷的周围存在着电场,电场的特征是对引入电场的电荷施加作用力。
如果电荷在运动,则在其周围不仅产生电场,而且还会产生磁场。
磁场也是物质的一种形态,它只对运动电荷施加作用,对静止电荷则毫无影响。
因此通过实验分别测定电荷静止时和运动时所受到的力,就可以把磁场从电磁场中区分出来。
由于运动和静止的相对性,本章最后还简单介绍电场和磁场有相对论性联系的内容。
Thankful good luck§1 磁现象及其与电现象的联系磁现象的研究与应用(即磁学)是一门古老而又年轻的学科,说她古老是因为关于磁现象的发现和应用的历史悠久,说她年轻是因为磁的应用目前越来越广泛已形成了许多与磁学有关的边缘学科。
磁现象是一种普遍现象即一切物质都具有磁性。
任何空间都存在磁场,所以我们可以毫不夸张地说磁学犹如一棵根深叶茂的参天大树。
尽管人们对物质磁性的认识已有两千多年,但直至19世纪20年代才出现采用经典电磁理论解释物质磁性的代表――安培分子环流假说,而真正符合实际的物质磁性理论却是在19世纪末发现电子、20世纪初有了正确的原子结构模型和建立了量子力学以后才出现。
因此在经典电磁学范围研究物质的磁性时,我们虽然采用传统的观念即安培分子环流假说和等效磁荷两种观点,但必须强调我们要在原子结构模型和量子力学的基础上建立一个正确的概念即物质的磁性来源于电子的轨道磁矩和自旋磁矩。
恒定电流公式归纳
恒定电流公式归纳1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}9.电路的串/并联、串联电路(P、U与R成正比)、并联电路(P、I与R成反比)电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+;1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系:I总=I1=I2=I3;I并=I1+I2+I3+电压关系:U总=U1+U2+U3+;U总=U1=U2=U3功率分配:P总=P1+P2+P3+;P总=P1+P2+P3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理:两表笔短接后,调节R o使电表指针满偏,得:Ig=E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为:Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)。
由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小。
恒定电流的基本概念
3.电功与电热的关系 (1) 纯电阻电路:电流做功将电能全部转化为 热能,所以电功等于电热Q=W. (2) 非纯电阻电路:电流做功将电能转化为热 能和其他形式的能 (如机械能、化学能等),所 以电功大于电热,由能量守恒可知W=Q+E其他 或UIt=I2Rt+E其他
4.电功率:单位时间内电流做的功.计算公式 P=W/t=UI(适用于一切电路),对于纯电阻电路 P=I2R=U2/R.
三、电阻和电阻率
1.电阻定义:导体两端的电压与通过导体中的电 流的比值叫导体的电阻.定义式:R=U/I, 单位:欧姆(欧) 符号:Ω.
L 2.电阻决定式(电阻定律):R S
适用条件:粗细均匀的导线;浓度均匀的电解液. 3.电阻意义:反映了导体的导电性能,即导体对 电流的阻碍作用. 说明:电阻是导体本身的属性,跟导体两端的电压 及通过电流无关.
四、部分电路欧姆定律和伏安特性曲线
1.部分电路欧姆定律
(1)内容:通过导体的电流跟导体两端的电压 成正比,跟导体的电阻成反比. (2)表达式: I
U R
(3)适用条件:金属或电解液导电.
2.理解伏安特性曲线的意义
图象
部分电路欧姆定律U-I图象 ①反映U和I的正比关 系 ②k=R 伏安特性曲线I-U图象
(4)国际单位:安培(A) 1A=103mA=106μA
4.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电 流方向. 5.电流是标量.
6.电流的分类:方向不随时间变化的电流叫直流, 方向随时间变化的电流叫交流,大小方向都不随时 间变化的电流叫做恒定电流.
二、电源电动势
电源是将其他形式的能转化成电能的装置. 1.电源电动势 (1) 物理意义:表示电源通过非静电力做功把 其他形式的能转化为电能的本领大小. (2) 定义:在电源内部非静电力所做的功 W 与 移送的电荷量 q 的比值,叫电源的电动势,用 E 表 示.定义式为:E=W/q.
恒定电流公式.doc
微观式:I =nevs (n 是单位体积电子个数) 决定式:I =—R决定式:电阻定律: R = P 忑W mQ=罕=">"热=;= i 2r 第二章恒定电流公式1、 电流强度定义式:1= J t2、 电阻:定义式:R =—电阻率P :只与导体材料性质和温度有关, 3、(1)串联电路①&处的电流强度相等:I1-I : .. ... ③电路的总电阻:R=R 】-Rb ……电压分配也=冬° - R u U 2 R 2 1R 】 + R? (2)并联电路 '①各支路电压相等:U-Uj-U :-……-u n ③电路的总电阻:! = !+;+……R & & L与导体横截面积和长度无关。
单位:。
-②分压原理:也=生=……=臭火]R 2 R n④电路总电压:U=U1+U?+……-U处功率分配 A =A P 、= R\ P P 2 R 2 R | + /?2②分流原理:I 】R 】・g ……-InRc ④电路中的总电流:1-11*1:*……-k两个电阻并联 R= R'X 并联的总电阻比任何一个分电阻小R] + Rc 并联电路电流分配4 =冬,R? / 并联电路功率分配 旦=&, p= LL R[R[ + R )P-y R[/?| + Rc无论串联电路还是并联电路,电路的总功率等于各用电器功率之和,即: 巳H+E+……+尺4、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律:1 =— 变形:U=IRRE(2)闭合电路欧姆定律:1= ------R + rw5、电功和电功率: 电功:W=pt=TUt 焦耳定律(电热)Q 二I~Rt 电功率 P= —WU纯电阻电路:w^P t=iut^/2/?r = —Rp=¥=/u 『=?=&=%非纯电阻电路:W=IUt=pt >Q= 12RtU 〉路她电压与外电阻R 的关系、'5=品〈夕卜电路为4屯电阻龟路〉 r+ —Re 2r夕卜龟路为纯龟阻电路日寸:P* = 2 = T 2R = 7 -------------------- 一 --- ------ -------*(穴+了 (穴一厂)■ 4】电流表:大倍数团合电路欧蜡走律〈2〉路米电压与电流的关系:U —E — Ir 〈普适式) 电源的忌功主 < 电源消耗的功牵〉P a-IE 龟源的输出功率〈夕卜电路消耗的功率〉P«-IV 龟源内部损桂的功率:P «-Pr 由能量守恒有:IE-IU4-PrR由上式可以看出'当夕卜电PH 等于电源内郃电PH <R-r>时.电海输出功辛最大'其最大 5俞出功率为宅3 X 电源的效率:电源的5俞出功率与电源功率之比》即I… ■T *V = -^xioo% =——X 1OO% = — X1OO%BIEE* R*E并联一个较小电阻R/n = -------了二 R对宣屯电阻电路' 电源的效率为〃= —— xlOO%> =厂(衣+r )R X1OO<^ =R^T―-—xlOO%表头改装成装成 扩压表、电流表;使用多用电表联一个较大电阻R oUo-k<£/人=、R = R =白匕=1 RR&I : At总电阻:简 单与ri待tfap o o o o 1 o 1 o o 111・4&YB4$r 八 tt:JBp o o o o 1 1 1 o 1 111.4P<§>-4。
恒定电流知识点总结
第二章《恒定电流》知识点总结一、电流1、电流形成的条件:电荷的定向移动。
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
2、电流强度I ①定义式:tqI =单位:安培(A ) ②微观表达式:nqSv I = 其中:n 为自由电荷的体密度;q 为自由电荷的电量;S 为导体的横截面积;v 为自由电荷定向移动的速度。
二、电源1、电源的作用:①电源相当于搬运工,把负电荷从电源正极搬到电源负极,使正极积累正电荷,负极积累负电荷; ②电源使导体两端存在一定的电势差(电压); ③电源使电路中有持续电流。
2、电动势E ①物理意义:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
②定义式:qW E 非=单位:伏特(V ),其大小是由电源本身决定的。
③电动势E 与电势差U 的区别: 电动势qW E 非=,非静电力做功,其他形式的能转化为电能;电势差qWU =,电场力做功,电势能转化为其他形式的能。
做多少功,就转化了多少能量。
三、欧姆定律 1、电阻R①物理意义:导体对电流的阻碍作用。
②定义式:I UR = 单位:欧姆(Ω),其大小是由导体本身决定的。
③决定式:SlR ρ=,其中ρ为电阻率,反映材料的导电性能的物理量。
金属导体的电阻率随着温度的升高而增大;合金的电阻率随着温度的变化而变化不明显;半导体的电阻率随着温度的升高而减小。
2、欧姆定律RUI =注意:这是一个实验规律,I 、U 、R 三者之间并无决定关系。
3、伏安特性曲线I-U 图像:图像越靠近U 轴,导体的电阻越大。
①线性元件:I-U 图像是过原点O 的直线。
如R 1,R 2等,并且R 1<R 2。
②非线性元件:I-U 图像不是过原点O 的直线。
如A 、B 等四、串并联电路的特点P=P 1+P 2+P 31、串联电路①定义:用电器首尾相连的电路。
②串联电路的特点321II I I ===;321U U U U ++=;321R R R R ++=;321321::::R R R U U U =2、并联电路P=P 1+P 2+P 3①定义:用电器并排相连的电路。
2024版高考物理一轮复习专题基础练专题九恒定电流考点1电路的基本概念和规律作业课件
C.3.5×侧的电势差从-70 mV变为30 mV,则流过该细胞膜的电荷量为q=C·ΔU=1×10-8×[30-(-70)]×10-3 C=
1×10-9 C,则电流的平均值为I= =
1×10−9
2×10
-7 A,D正确,ABC错误。
A=5×10
动机提供的牵引力大小为F=f+mg=5 N+2×10 N=25 N,所以vm=
输
=
33.6
25
方向起飞时电动机提供的牵引力恒为28 N,则无人机的加速度大小为a=
时,无人机的速度大小为v= 输′ =
确。
33.6
28
m/s=1.344 m/s,故C错误;若无人机沿竖直
′−−
=1.5
m/s2,当电动机达到额定功率
热功率P=I2R=7.5×10-2 W,故B错误;由题图甲可知电解液长为L=a=0.4 m,横截面积为S=bc=0.02 m2,当电压U=15 V
时,根据R=ρ,解得ρ=150 Ω·m,故C正确;由题图乙可知,电压增大,电解液的阻值减小,所以电解液的电阻率随电压
的增大而减小,故D正确。
经典3+2
经典3+2
答案
5.AD 6 000 mAh表示智能电池充满一次电后所储存的电荷量,所以该无人机充满一次电能正常工作的时间为
t=
=
6000×10−3
4
h=1.5 h,故A正确;该无人机的额定功率为P额=UI=12×4 W=48 W,故B错误;电动机的输入功率为
P入=P额-P=48 W-6 W=42 W,输出功率为P输=ηP入=80%×42 W=33.6 W,该无人机以最大速度vm竖直上升飞行时,电
恒定电流知识点总结
恒定电流知识点总结恒定电流是指在电路中电流的大小保持不变的状态。
在学习电流方面,我们需要了解一些基本的知识点。
接下来,本文将对恒定电流的相关知识进行总结。
1. 电流的定义和单位电流是电荷的流动,用来描述单位时间内经过某一横截面的电荷量。
电流通常用字母“I”表示,单位是安培(A)。
2. 恒定电流的特点恒定电流的特点是电流大小不变,其它相关参数如电阻、电压也保持不变。
恒定电流在电路中起到稳定电路工作的作用。
3. 恒定电流的计算方法恒定电流的计算方法是根据欧姆定律,即电流等于电压除以电阻的值。
公式为:I = V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
4. 串联电路中的恒定电流串联电路中的电流是恒定的,即整个串联电路中的电流大小相等。
在串联电路中,电流通过每个电阻的大小相同。
5. 并联电路中的恒定电流并联电路中的电流是恒定的,即整个并联电路中的电流之和等于总电流。
在并联电路中,电流以不同的路径流动,但总电流保持恒定。
6. 电阻对恒定电流的影响电阻对恒定电流有重要影响。
当电阻增加时,恒定电流会减小;当电阻减小时,恒定电流会增大。
电阻是控制电流大小的重要因素。
7. 恒定电流在生活中的应用恒定电流在生活中有广泛的应用。
例如,电子设备中的电路需要恒定电流来保证设备的安全可靠运行。
此外,恒定电流还用于电焊、电解、电镀等工业领域。
恒定电流是电路中的重要概念,掌握有关恒定电流的知识,有助于我们更好地理解电路的工作原理。
通过本文的总结,希望读者对恒定电流有更清晰的认识,并能应用到实际生活和学习中。
总结:本文对恒定电流的定义和单位、特点、计算方法,以及在串联电路和并联电路中的表现进行了阐述。
同时强调了电阻对恒定电流的影响以及恒定电流在生活中的应用。
通过对恒定电流知识点的总结,读者可以更好地理解和应用这一概念。
恒定电流相关知识点
第二章恒定电流§1、基本概念和定律一、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。
①I=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;假若导体单位长度有N个电子,则I=Nev.②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.③单位是:安、毫安、微安1A=103mA=106μA2.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. R=ρL/S(3)电阻率:电阻率ρ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.①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.②单位是:Ω·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10-5Ω·m ~106Ω·m(2)半导体的应用:①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化.②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.(3)超导体①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.②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度③应用:超导电磁铁、超导电机等二、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.3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I ~U 或U ~I 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:①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.②I 、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.三、电功、电功率1.电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功W =UIt ,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=I 2Rt . 纯电阻电路中W =UIt=U 2t/R=I 2Rt ,P=UI=U 2/R=I 2R非纯电阻电路W =UIt ,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. 规律方法1.电功、电功率的计算(1)用电器正常工作的条件:①用电器两端的实际电压等于其额定电压.②用电器中的实际电流等于其额定电流.③用电器的实际电功率等于其额定功率.由于以上三个条件中的任何一个得到满足时,其余两个条件必定满足,因此它们是用电器正常工作的等效条件.灵活选用等效条件,往往能够简化解题过程.(2)用电器接入电路时:①纯电阻用电器接入电路中,若无特别说明,应认为其电阻不变.②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.§2、 串并联电路一、串联电路①电路中各处电流相同.I=I 1=I 2=I 3=……②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2+U 3……③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,即R=R 1+R 2+…+R n ④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即1212n n U U U I R R R === ⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即21212n n P P P I R R R === 二、并联电路①并联电路中各支路两端的电压相同.U=U 1=U 2=U 3……②并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和I=I 1+I 2+I 3=……③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。
高中物理精品课件:实验九 导体电阻率的测量
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(4)为了检验上述的结果是否准确,该同学选择用伏安法再测一次电阻R, 实验所用器材为: 电池组(电动势3 V,内阻为1 Ω) 电流表(内阻约5 Ω) 电压表(内阻约3 kΩ) 滑动变阻器(0~5 Ω,额定电流2 A) 开关、导线若干; 则如右电路中最合适的是__A__.
铝
2.9×10-8
镍铜合金**
5.0×10-7
钨
5.3×10-8
镍铬合金***
1.0×10-6
考点二
探索创新实验
例3 某物理实验兴趣小组测定自制盐水的电阻率,在一无盖的长方体玻 璃槽中装入一定量的盐水,玻璃槽内腔的长度为40.10 cm,宽度为4.52 cm. (1)某次实验过程中,在槽中倒入适量的盐水,水面的高度为4.50 cm,用 多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻,选择开关置于“×100”挡, 发现指针如图甲所示,为较准确地测得玻璃槽中盐水的电阻,该同学接着 需要做的实验步骤是换选_×_1_0___(选填“×10”或“×1 k”)挡.
利用以上所有数据可得铜的电阻率为2.2×10-8 Ω·m.该兴趣小组参考课
本上的信息(如表所示),发现计算得到的电阻率有一些偏差,但是实验
的操作已经十分规范,测量使用的电表也已尽可能校验准确,你觉得
造成这种偏差最有可能的原因是_铜__导__线__的__温__度__过__高__.
材料
ρ/(Ω·m)
材料
实验中要求尽量减小系统误差,应保证电表在测量时 其最大读数超过量程的 12,则电压表应选择__C___,电 流表应选择__E____.(均填器材前的选项字母)请用笔画
线代替导线,完成图乙中的连线.
2013高考物理二轮复习 专题限时集训(九)专题九 恒定电流和交变电流配套作业(解析版,新课标)
专题限时集训(九) [专题九 恒定电流和交变电流](时间:45分钟)1.2012夏季,我国北方部分地区平均最高气温达39℃.为了解暑,人们用风扇降温.如图9—1所示为降温所用的一个小型电风扇电路简图,其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n ,原线圈接电压为U 的交流电源,输出端接有一只电阻为R 的灯泡L 和风扇电动机D ,电动机线圈电阻为r.接通电源后,电风扇正常运转,测出通过风扇电动机的电流为I ,下列说法错误的是( )图9—1A .风扇电动机D 两端的电压为IrB .理想变压器的输入功率为UI n +U 2n 2RC .风度电动机D 输出的机械功率为UI n-I 2r D .若电风扇由于机械故障被卡住,则通过原线圈的电流为URr n 2(R +r )2.某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小,在一次实验中,将该热敏电阻与一小灯泡串联,通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图9—2所示,M 为两个元件的伏安特性曲线的交点.则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法中不正确的是( )图9-2A .图中图线a 是小灯泡的伏安特性曲线,图线b 是热敏电阻的伏安特性曲线B .图中图线b 是小灯泡的伏安特性曲线,图线a 是热敏电阻的伏安特性曲线C .图线中的M 点,表示该状态小灯泡的电阻与热敏电阻的阻值相等D .图线中M 点对应的状态,小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等3.A 、B 两块正对的金属板竖直放置,在金属板A 的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球.两块金属板接在如图9—3所示的电路中,R 1为光敏电阻,R 2为滑动变阻器,R 3为定值电阻,当R 2的滑动触头P 在中间时闭合开关S ,此时电流表和电压表的示数分别为I 和U ,带电小球静止时绝缘细线与金属板A 的夹角为θ.已知电源电动势E 和内阻r 一定,光敏电阻随光照的增强电阻变小,以下说法正确的是( )图9-3A.保持光照强度不变,将滑动触头P向b端滑动,则R3消耗的功率变大B.保持滑动触头P不动,让R1周围光线变暗,则小球重新平衡后θ变小C.将滑动触头P向a端滑动,用更强的光照射R1,则电压表示数变小D.保持滑动触头P不动,用更强的光照射R1,则U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值变小4.图9—4甲、乙中,电源电动势均为E=12 V,内阻均为r=3 Ω,R0=1 Ω,直流电动机内阻R′0=1 Ω.当调节滑动变阻器使R1=2 Ω时,图甲电路输出功率最大.调节R2使图乙电路输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定功率为6 W),则此时R2的阻值和电动机的内阻消耗的功率P为( )甲乙图9-4A.R2=2 Ω,P=4 W B.R2=1.5 Ω,P=6 WC.R2=2 Ω,P=6 W D.R2=1.5 Ω,P=4 W5.某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图9—5中的a、b、c所示.下列判断错误的是( )图9-5A.直线a表示电源的总功率B.曲线c表示电源的输出功率C.电源的电动势E=3 V,内阻r=1 ΩD.电源的最大输出功率P m=9 W6.如图9—6所示,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时( )图9-6A.电压表的示数增大B.R2中电流增大C.小灯泡的功率减小D.电路的路端电压升高7.如图9—7所示电路中,A1、A2、A3为相同的电流表,C为电容器,电阻R1、R2、R3的阻值相同,线圈L的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t1~t2时间内( )图9-7A.电流表A1的示数比A2的小B.电流表A2的示数比A3的小C.电流表A1和A2的示数相同D.电流表的示数都不为零8.有一台交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,输电线的总电阻为R,如图9—8所示.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1,它的输出电压和输出功率分别为U2和P2;T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3,它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定,当用户消耗的电功率变大时,有( )图9-8A.U2变小,U3变小B.U2变小,U4变大C.P1变小,P2变小 D.P2变大,P3变大9.在某交变电流电路中,有一个正在工作的理想变压器,如图9—9所示.它的原线圈匝数n1=600匝,副线圈匝数n2=120匝,交流电源的电动势e=311sin100πt V(不考虑其内阻),电压表和电流表对电路的影响可忽略不计,原线圈串联一个额定电流为0.2 A的保险丝,为保证保险丝不被烧断,则( )图9-9A.负载功率不能超过62 WB.副线圈电流最大值不能超过1 AC.副线圈电路中的电阻r不能小于44 ΩD.副线圈电路中电压表的读数为62 V10.如图9—10所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交变电压为u=202sin100πt V.氖泡在两端电压达到100V时开始发光,下列说法中不正确的是( )图9-10A .开关接通后,氖泡的发光频率为100 HzB .开关接通后,电压表的示数为100 VC .开关断开后,电压表的示数变大D .开关断开后,变压器的输出功率变小11.电子灭虫器由两种主要部件组成:诱虫的黑光灯和杀虫的电网.黑光灯发出的紫外线能够引诱害虫飞近黑光灯,然后再利用黑光灯周围的交流高压电网将其“击毙”.如图9—11所示是电网的工作电路示意图,理想变压器将有效值为220 V 的交变电压变压,输送到电网,电网相邻两平行板电极间距为0.5 cm ,空气在常温下被击穿的临界电场强度为6220 V/cm.为防止两极间空气击穿而造成短路,理想变压器的原、副线圈的匝数应满足一定条件,则下列说法正确的是( )图9-11A .此变压器为降压变压器,原、副线圈的匝数比n 1n 2>10 B .此变压器为升压变压器,副、原线圈的匝数比n 2n 1<10 C .此变压器为降压变压器,原、副线圈的匝数比n 1n 2<10 D .此变压器为升压变压器,副、原线圈的匝数比n 2n 1>10专题限时集训(九)1.A [解析] 由变压器的原理可知,风扇电动机D 两端的电压为U n,由于电风扇中含有线圈,故不能利用欧姆定律求电压,选项A 错误;由变压器功率特点可知,理想变压器的输入功率等于灯泡L 和风扇电动机D 消耗的功率之和,灯泡L 消耗的功率为(U n )2R =U 2n 2R,风扇电动机消耗的功率为UI n ,选项B 正确;风扇电动机D 输出的机械功率为UI n-I 2r ,选项C 正确;因为副线圈两端的电压为U n,若电风扇由于机械故障被卡住,则副线圈回路可视为纯电阻电路,该回路的等效电阻为R +r Rr ,所以副线圈中的电流为URr n (R +r ),通过原线圈的电流为URr n 2(R +r ),选项D 正确. 2.A [解析] 小灯泡的灯丝是一个纯电阻,其灯丝温度会随着通电电流而增大,阻值也随着增大,所以图中b 是小灯泡的伏安特性曲线;同理可知,热敏电阻的温度随着通电电流增大,其阻值会逐渐减小,图线a 是热敏电阻的伏安特性曲线,选项A 错误,选项B 正确;两个图线的交点M ,表示此状态下两个元件不仅电流相同,电压也相同,所以此时两者阻值相同,功率也相同,选项CD 正确.3.C [解析] 根据电路图可知,电阻R 3、R 2的aP 部分和R 1串联后组成电源的外电路,电压表测量路端电压,电流表测量干路电流,而平行板电容器两极板间的电压等于R 1两端电压,考虑到是直流电源,所以当电路稳定时,电容器可以看作是断开的.保持光照强度不变,将滑动触头P 向b 端滑动,R 2接入电路的电阻变大,外电路总内阻变大,干路电流变小,R 3消耗的功率变小,选项A 错误;保持滑动触头P 不动,当R 1周围光线变暗时,R 1的阻值增大,R 1两端电压也增大,A 、B 两板间电压增大,因为两板间距不变,所以板间场强增大,小球受到水平向右的电场力增大,重新平衡后θ变大,选项B 错误;将滑动触头P 向a 端滑动,R 2接入电路的电阻变小,用更强的光照射R 1,R 1的电阻也变小,则干路电流变大,路端电压变小,选项C 正确;U 的变化量的绝对值与I 的变化量的绝对值的比值等于电源的内阻r ,是定值,选项D 错误.4.D [解析] 两图中电源相同,它们的最大输出功率相同,根据图甲可知,当电流I =2A 时,电源的输出功率最大,最大值为P 出=IE -I 2r =12 W ,图乙中电动机消耗的功率为6 W(包括输出的机械功率和内阻消耗的热功率),R 2消耗的功率为6 W ,即I 2R 2=6 W ,可得R 2=1.5 Ω,电动机的内阻消耗的功率P =I 2R ′0=4 W ,选项D 正确.5.D [解析] 电源的总功率为P E =EI ,电源的输出功率为P R =EI -I 2r ,电源内部的发热功率P r =I 2r ,所以直线a 表示电源的总功率,选项A 正确;曲线b 表示电源内部的发热功率,曲线c 表示电源的输出功率,选项B 正确;直线a 的斜率表示电动势E ,解得E =3 V ,由曲线b 上某点坐标可得电源内阻为1 Ω,选项C 正确;当外电路电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,P m =E 24r=2.25 W ,对应曲线c 的最高点,选项D 错误. 6.A [解析] 照射光强度增大时,光敏电阻R 3的电阻值减小,外电路电阻减小,由闭合电路欧姆定律得,电路中总电流I 增大,所以定值电阻R 1的两端电压U 1增大,电路的路端电压U =E -Ir 减小,选项A 正确,选项D 错误;由以上分析知,并联电路部分的电压U 2=U -U 1减小,所以通过定值电阻R 2的电流减小,由于电路总电流增大,故通过小灯泡的电流增大,小灯泡功率随之增大,选项BC 错误.7.C [解析] 理想变压器原、副线圈的磁场变化情况相同,由图乙知原线圈的磁场均匀变化,据法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt =n ΔB Δt·S 知副线圈中产生恒定电流,线圈对直流电无阻碍作用,直流电不能通过电容器,所以电流表A 1、A 2的示数相同,A 3的示数为零,C 选项符合题意.8.D [解析] 由于U 1和T 1的线圈的匝数不变,根据U 1U 2=n 1n 2得U 2不变,选项B 错误;用户功率P 4增大时,用户电流I 4随之增大,T 2的原线圈功率P 3=P 4也增大,通过输电线的电流I R 增大,输电线上的电压降U R =I R R 增大,所以T 2的初级电压U 3=U 2-I R R 减小,选项A 错误;因用户消耗的电功率P 4变大时,线路消耗的电功率P R =I 2R R 变大,由能量守恒定律得P 1=P 2=P 4+P R 变大,选项C 错误,选项D 正确.9.C [解析] 由U 1U 2=n 1n 2解得U 2=44 V ,选项D 错误;由I 1I 2=n 2n 1解得I 2≤1 A ,所以负载功率P 2=U 2I 2≤44 W ,选项A 错误;副线圈中的电流最大值为I m = 2 A ,选项B 错误;由R =U 22P 2得R≥44 Ω,选项C 正确.10.C [解析] 在解题时要注意变压器的三个决定关系,副线圈电压由线圈决定,则不论负载如何变化,电压表的读数不变,始终为有效值100 V ,B 正确,C 错误;每个交流电周期内氖管发光两次,每秒发光100次,则氖管发光频率为100 Hz ,A 正确;开关断开后,负载电阻增大、电流减小,则变压器的输出功率减小,D 正确.11.B [解析] 电网相邻两电极间的最高电压为U 2=Ed =6220×0.5 V =3 110 V ,理想变压器输入电压的最大值为U 1m =220× 2 V =311 V ,根据变压器变压公式U 1U 2=n 1n 2,变压器的副、原线圈的匝数比n 2n 1<10,为升压变压器,选项B 正确.。
高中物理奥赛必看讲义——恒定电流
第恒定电流第一讲基本知识介绍第九部分《稳恒电流》包括两大块:一是“恒定电流”,二是“物质的导电性”。
前者是对于电路的外部计算,后者则是深入微观空间,去解释电流的成因和比较不同种类的物质导电的情形有什么区别。
应该说,第一块的知识和高考考纲对应得比较好,深化的部分是对复杂电路的计算(引入了一些新的处理手段)。
第二块虽是全新的内容,但近几年的考试已经很少涉及,以至于很多奥赛培训资料都把它删掉了。
鉴于在奥赛考纲中这部分内容还保留着,我们还是想粗略地介绍一下。
一、欧姆定律1、电阻定律la、电阻定律R = ρSb、金属的电阻率ρ = ρ0(1 + αt)2、欧姆定律a、外电路欧姆定律U = IR ,顺着电流方向电势降落b、含源电路欧姆定律在如图8-1所示的含源电路中,从A点到B点,遵照原则:①遇电阻,顺电流方向电势降落(逆电流方向电势升高)②遇电源,正极到负极电势降落,负极到正极电势升高(与电流方向无关),可以得到以下关系U A− IR −ε− Ir = U B这就是含源电路欧姆定律。
c、闭合电路欧姆定律在图8-1中,若将A、B两点短接,则电流方向只可能向左,含源电路欧姆定律成为U A + IR −ε + Ir = U B = U Aε即ε = IR + Ir ,或I =R+r这就是闭合电路欧姆定律。
值得注意的的是:①对于复杂电路,“干路电流I”不能做绝对的理解(任何要考察的一条路均可视为干路);②电源的概念也是相对的,它可以是多个电源的串、并联,也可以是电源和电阻组成的系统;③外电阻R可以是多个电阻的串、并联或混联,但不能包含电源。
二、复杂电路的计算1、戴维南定理:一个由独立源、线性电阻、线性受控源组成的二端网络,可以用一个电压源和电阻串联的二端网络来等效。
(事实上,也可等效为“电流源和电阻并联的的二端网络”——这就成了诺顿定理。
)应用方法:其等效电路的电压源的电动势等于网络的开路电压,其串联电阻等于从端钮看进去该网络中所有独立源为零值...时的等效电阻。
九年级物理恒定电流
单元自测7:如图电源内阻 0.3Ω,闭合开关时,电流表读 数0.5A,电压表读数为1.20V, 考虑电流表内阻对电路的影 响,则开关断开时,电压表 的读数可能为:
A 、0 D. 1.41 B、1.20 C、1.35
V A
会考题选8:在原电路 中再接入一个电阻R, 使电压表的读数变化1V, 画出接入R后的电路图。
2、关于用电器的额定值问题 额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的 电压,在这个条件下它消耗的功率就是额定功率, 流经它的电流就是它的额定电流。 如果用电器在实际使用时,加在其上的实际电压 不等于额定电压,它消耗的功率也不再是额定功率 ,在这种情况下,一般可以认为用电器的电阻与额 定状态下的值是相同的,并据此来进行计算。
W=UIt
2.电功与电热
回答: (1)时间t内,电流对用电器做功; (2)该用电器的电功率; (3)若用电器电阻为R,时间t内该用电器产生的热量; (4)该用电器的热功率; (5)电功与电热是否相等?它们的大小关系如何?为什么?
非纯电阻的电路
U
1、问:电路由电源和电动 机组成,电动机绕线电阻为 R,则此电路中的电流I是否 等于I=U/R? 2、电动机U额=220V,R=0.4 ,正常工作时的电流 I=5A,t=10min. (1)电动机消耗的电能?(2)产生的热量?(3)输出的 机械能?(4)电动机的输入功率?(5)损失的功率(6) 输出功率? (3)电动机发生“堵转”时最易烧毁原因是什么? 即非纯电阻的电路,欧姆定律已不再适用
R0
V V
R0=6 Ω
V
E=8V,r=2Ω
R0
V
R0
E,r
E,r
E,r
2、电源特性图线U--I图象的分析
恒定电流条件和导电规律
电流和恒磁场
§2-1 恒定电流条件和导电规律
一、电流强度和电流密度 在导体中带电粒子的定向运动形成电流,提
供电流的带电粒子就称为载流子。
电流强度 (electric current) I : I dQ (1.1) 单位时间内通过导体截面的电量。 dt
电流强度是标量,有正、负之分,是代数量。习 惯上以正载流子的流动方向来表示电流的方向。
RU I
伏安特性曲线: 电势差U作横坐标,电流I作纵坐标的曲线。
金属和电解液导体的伏安特性曲线是一条过原点 的 直线——线性电阻或欧姆电阻。
电阻单位是 (欧姆):1 =1VA-1,电阻的倒数 称为电导,用G表示,单位是S(西门子):1S=1-1 。
四、导体的电阻率 (resistivity of conductor)
二、电流的连续性方程和恒定电流条件
根据电荷守恒定律,单位时间由闭合曲面S内流 出的电量,必定等于在同一时间内闭合曲面S所包 围的电量的减少,即
S
¸j
dS¸
dq dt
(2.1)
电流连续性方程的积分形式
以体电荷形式分布
S
¸j dS¸
=
-
d dt
d
(2.2)
电流场不随时间变化的电流称为恒定电流。由分 布不随时间变化的电荷所激发的电场为恒定电场。
用于金属导体,电解液和熔融盐。
U2
I
E
S
U1
l
取 长 为 l ,截 面 积 S 的 细 电 流 管 , 根 据 欧 姆 定 律 I=U/R,其中I=jS,U=El,¸ R=ρl/S =(l/S)
欧姆定律的微分形式:j E
适用于恒定电流场和变化的电流场。
六、电功率(electric power)和焦耳定律(Joule’s law)
(九)恒定电流
(九)恒定电流一、电流1、(93A )在一条通有恒定电流的导线中,每分钟通过其横截面的电量为60库,那么导线中的电流强度是 安。
2、(94A )在一条通有恒定电流的导线中,电流强度是I 。
如果每个电子的电量用e 表示,那么,在时间t 内通过该导线某一横截面的自由电子数等于 。
二、欧姆定律,电阻定律1、(92A) 同种材料制成的均匀导线,在温度不变时,它的电阻跟长度成 比,跟横截面积成 比。
2、(92B)一根电阻是4Ω的均匀导线,把它从中点剪为两段,每一段导线的电阻是 Ω; 把这两段导线并联起来,它们的总电阻是 Ω。
3、(93A) 一根粗细均匀,阻值为8Ω的电阻丝,在温度不变的情况下,先将它等分成四段,每段电阻为R 1 ;再将这四段电阻丝并联,并联后总电阻为 R 2 ,则R 1 与R 2 的大小依次为 ( ) A .1Ω,0.5Ω B .4Ω,1ΩC .2Ω,0.5ΩD .2Ω,1Ω 4、(93B )一根粗细均匀的电阻丝,其阻值为4Ω。
今将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为 Ω。
(电阻丝温度不变) 5、(94A )根据电阻定律,电阻率lRS =ρ。
对于温度一定的某种金属导线来说,它的电阻率A .跟导线的电阻成正比B .跟导线的横截面成正比C .跟导线的长度成反比D .由所用金属材料本身的特性决定6、(95A )一只普通白炽灯,不通电时灯丝的电阻为R 1;正常发光时灯丝的电阻为R 2。
比较R 1 与R 2 的大小,应是A .R 1 >R 2B .R 1 <R 2C .R 1 =R 2D .条件不足,无法判断 三、电功和电功率1、(92B )一个正常发光的灯泡,两端的电压是36V ,通过的电流是2A ,这时灯泡的电阻是 Ω,它消耗的电功率是 W 。
2、(92B )标有“220V 1000W ”的电炉,在正常工作时,它的电阻是A .2.2×105ΩB .0. 22ΩC .4.84×104ΩD .48.4Ω 3、(93B )一个灯泡的额定功率为1000W ,额定电压为220V 。
物理大一轮复习讲义第七章恒定电流实验九含答案
实验九练习使用多用电表一、电流表与电压表的改装1.改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=I g(R g+R)故R=UI g-R gI g R g=(I-I g)R故R=错误!改装后电表内阻R V=R g+R〉R g R A=错误!<R g2。
校正(1)电压表的校正电路如图1所示,电流表的校正电路如图2所示.图1图2(2)校正的过程是:先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头,使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正.二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造:如图3所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.图3欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻R x。
全电路电阻R总=R g+R+r+R x。
2.工作原理:闭合电路欧姆定律,I=错误!.3.刻度的标定:红、黑表笔短接(被测电阻R x=0)时,调节调零电阻R,使I=I g,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.(1)当I=I g时,R x=0,在满偏电流I g处标为“0".(图甲)(2)当I=0时,R x→∞,在I=0处标为“∞”.(图乙)(3)当I=错误!时,R x=R g+R+r,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R x 叫中值电阻.三、多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.2.外形如图4所示:上半部为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.图43.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔).四、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图5甲所示.图52.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正"极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.2.实验步骤(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.(2)机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零.(3)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔.(4)测量小灯泡的电压和电流.①按如图6甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.图6②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.(5)测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0"刻度处;②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;③读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.1.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,注意电流的实际方向应为“红入",“黑出".(2)区分“机械零点"与“欧姆零点".机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮.(3)由于欧姆挡表盘难以估读,测量结果只需取两位有效数字,读数时注意乘以相应挡位的倍率.(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡.长期不用,应把表内电池取出.2.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡:a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②用直流电流挡:将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.③用欧姆挡检测将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.命题点一教材原型实验例1在“练习使用多用电表"的实验中:图7(1)某同学用多用电表测量电阻,电路如图7甲所示,若选择开关置于“×100”挡,按正确使用方法测量电阻R x的阻值,指针位于图乙所示位置,则R x=________ Ω。
电学中的恒定电流
电学中的恒定电流在我们的日常生活和现代科技中,电学的应用无处不在。
而恒定电流作为电学中的一个重要概念,对于理解电路的工作原理、电器的运行以及电力系统的运作等方面都具有关键意义。
首先,让我们来明确一下什么是恒定电流。
简单来说,恒定电流就是指在电路中,通过导体横截面的电荷量与时间的比值保持恒定。
这就好比是一条稳定流动的河流,水的流量始终保持不变。
在实际的电路中,要实现恒定电流,通常需要一个稳定的电源来提供持续且不变的电压。
为了更深入地理解恒定电流,我们需要了解一些相关的物理量。
电流强度就是描述电流大小的物理量,用字母I 表示,单位是安培(A)。
电流强度等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,即 I = Q / t ,其中 Q 表示电荷量,t 表示时间。
电压在恒定电流中也起着至关重要的作用。
电压也被称为电势差,它是驱使电荷在电路中移动的动力,就像水压驱使水在水管中流动一样。
电压用字母 U 表示,单位是伏特(V)。
在一个简单的电路中,电压等于电流乘以电阻,这就是著名的欧姆定律:U = I × R ,其中 R表示电阻。
电阻则是反映导体对电流阻碍作用的物理量。
不同的材料具有不同的电阻值,而且电阻的大小还与导体的长度、横截面积以及温度等因素有关。
一般来说,导体越长、横截面积越小,电阻就越大;温度升高,大多数导体的电阻也会增大。
那么恒定电流在实际生活中有哪些应用呢?其实,从我们身边的各种电子设备到大型的电力系统,都离不开恒定电流的作用。
比如,我们日常使用的手机充电器,它将交流市电转换为适合手机电池的直流电,并以恒定的电流给电池充电,以确保电池能够安全、高效地储存电能。
再比如,电脑中的电源供应器,它为电脑的各个组件提供稳定的恒定电流,使电脑能够正常运行。
在工业生产中,恒定电流也有着广泛的应用。
例如,电镀工艺就需要精确控制电流的大小和稳定性,以保证镀层的质量和均匀度。
在自动化生产线中,各种电机和控制系统也依赖于恒定电流来保证稳定的工作性能。
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九.恒定电流一.电流1.形成电流的条件: 要有自由电荷,导体两端形成电压。
2.方向:正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反)。
3.定义:通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。
4.公式: (1)定义式:qI t=(2)微观式:I nqvs =。
其中 n 是单位体积内的自由电荷数,q 是每个自由电荷电荷量,S 是导体的横截面积,v 为自由电荷的定向移动速率。
5.单位:安培,简称安,符号:A 。
二.电阻、电阻率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。
(1)定义式:U R I =(2)决定式:SLR ρ=2.物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用的大小,R 越大,阻碍作用越大。
3.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4.电阻率:电阻率ρ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。
金属导体的电阻率随温度的升高而变大,半导体的电阻率随温度的升高而减小,有些合金的电阻率不受温度影响。
5.单位:欧姆(欧),符号Ω。
三.欧姆定律1.内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟它的电阻R 成反比。
2.表达式:U I R=3.适用范围:适用与金属导电和电解液导电,对气体导体和半导体元件并不适用。
4.导体的伏安特性曲线:用表示横坐标电压U,表示纵坐标电流I,画出的I U-关系图线,它直观地反映出导体中的电流与电压的关系。
⑴线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律。
⑵非线性元件:伏安特性曲线不是直线的电学元件,不适用于欧姆定律。
四.电功、电热及电功率1.电功(1)定义:电路中电场力移动电荷做的功。
(2)公式:W qU=,W UIt=(3)实质:电能转化为其他形式能的过程2.电热(焦耳定律)(1)定义:电流流过一段导体时产生的热量。
(2)公式:22U Q I Rt tR ==(3)实质:电流做功过程中电能转化为内能多少的量度。
3.电功与电热的关系:(1)纯电阻电路:电流做功将电能全部转化为内能,所以电功等于电热,即Q=W.(2)非纯电阻电路:电流做功将电能转化为热能和其他形式的能(如机械能、化学能等),所以电功大于电热,由能量守恒可知W=Q+E其他或UIt=I2Rt+E其他4.电功率(1)计算式:WP UIt==,对纯电阻电路还有22UP I RR==(2)额定功率和实际功率五.电动势(E)U1.物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量。
2.大小:等于电路中通过1C 电荷量时电源所提供的电能的数值。
等于电源没有接入电路时两极间的电压。
在闭合电路中等于内、外电路上电势降落之和,即E U U =+内外 3.电源电动势和内阻都由电源本身的性质决定,与所接的外电路无关。
六.闭合回路的欧姆定律1.内容: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。
2.公式:+EI R r=或+E IR Ir = 3.适用条件:纯电阻电路。
4.路端电压U(1)与外电阻R 的关系:1E EU IR R r r R R==⋅=++ (2)与电流I 的关系:U E Ir Ir E =-=-+5.电源的功率和效率。
(1).功率:①电源的功率(电源的总功率):P E =EI ②电源的输出功率:P 出=UI ③电源内部消耗的功率:P r =I 2r ④电源的效率:rR R E U P P E +===η(最后一个等号只适用于纯电阻电路)(2)电源的输出功率与电流和电阻的关系①电源的输出功率与电路中电流的关系:P 出=EI -I2r 2224E E r I r r⎡⎤=--+⎣⎦,当2E I r =时,电源的输出功率最大,24m E P r =②电源的输出功率与外电路电阻的关系:()2224E P I R R r rR==-+出,当R =r 时也即I=E/2r 时,电源的输出功率最大, 24m E P r = 七.串、并联电路的特点 1.串联电路的特点(1)电路中各处电流相同.I=I 1=I 2=I 3=……(2)串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2+U 3…… (3)串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,即R=R 1+R 2+…+R n(4)串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即1212n n U U U I R R R === (5)串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即21212n nP P P I R R R === 2.并联电路的特点(1)并联电路中各支路两端的电压相同.U=U 1=U 2=U 3……(2)并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和I=I 1+I 2+I 3=……RP(3)并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和,R 1=11R +21R +…+nR 1, (4)并联电路中通过各个电阻的电流踉它的阻值成反比,即I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n = U . (5)并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比,即P 1R 1=P 2R 2=…=P n R n =U 2. 八.电路的结构分析(1)凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)。
(2)在外电路,沿着电流方向电势降低,逆着电流的方向电势升高。
(3)凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
(4)理想电流表视为短路,理想电压表视为开路。
(5)电压稳定的电容器可以视为开路。
九.闭合回路的动态分析 1.程序法:(1)总电路上R 增大时总电流I 减小,路端电压U 增大; (2)路端电压的变化根据U E Ir =-判断;(3)和变化电阻有串联关系(通过变化电阻的电流也通过该电阻)的看电流(即总电流减小时,该电阻的电流、电压都减小);(4)和变化电阻有并联关系的(通过变化电阻的电流不通过该电阻)看电压(即路端电压增大时,该电阻的电流、电压都增大)。
2.判断总电阻变化情况的规律:(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。
(2)若开关的通断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小。
(3)滑动变阻器根据实际情况来判断。
十.含电容电路的分析与计算1.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降,因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。
2.当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等。
3.电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。
例题A组1.温度能明显地影响金属导体和半导体的导电性能,图1所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则()A.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系图12.如图2所示,厚度均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm,bc=5 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接入同一电路中,则电流为()A.4 A B.2 A C.12A D.14A图2 图33.如图3所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路.在增大电容器两极板距离的过程中()A.电阻R中没有电流B.电容器的电容变小C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流4.北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道.当环中电子以光速的110的速度流动而形成的电流是10 mA时,环中运行的电子数目为(已知光速c=3×108m/s,电子电荷量e=1.6×10-19C) ( )A.5×1010B.5×1011 C.1×102D.1×1045.把标有“220 V,100 W”的A灯和“220 V,200 W”的B灯串联起来,接入220 V的电路中,不计导线电阻,则下列判断中正确的是()A.两灯的电阻之比R A∶R B=2∶1B.两灯的实际电压之比U A∶U B=2∶1C.两灯实际消耗的功率之比P A∶P B=1∶2D.在相同时间内,两灯实际发热之比Q A∶Q B=1∶26.在如图6所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是()A.灯泡L将变暗B.灯泡L将变亮C.电容器C的电荷量将减小D.电容器C的电荷量将增大图6 图77.如图7所示的电路中,由于某一电阻发生断路或短路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是( ) A.R1短路B.R2断路C.R3断路D.R4短路8.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,当二者通过相同的电流且均正常工作时,在相同的时间内,下列判断正确的是()A.电炉放出的热量与电动机放出的热量相等B.电炉两端电压小于电动机两端电压C.电炉两端电压等于电动机两端电压D.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率9.一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 Ω,那么在1 min 内( ) A .电动机线圈产生的热量为1.2×104 J B.电动机消耗的电能为1.2×104 J C .电动机对外做功1.2×105 J D .电源输入给电动机的功率为2.0 k W10.一电池外电路断开时的路端电压为3V ,接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V ,则可以判定电池的电动势E 和内电阻r 为( )A .E=2.4V , r=1ΩB .E=3V , r=2ΩC .E=2.4V , r=2ΩD .E=3V , r=1Ω11.一个T 型电路如图11所示,电路中的电阻R 1=10 Ω,R 2=120 Ω,R 3=40 Ω.另有一测试电源,电动势为100 V ,内阻忽略不计.则( ) A .当cd 端短路时,ab 之间的等效电阻是40 Ω B .当ab 端短路时,cd 之间的等效电阻是40 Ω C .当ab 两端接通测试电源时,cd 两端的电压为80 VD .当cd 两端接通测试电源时,ab 两端的电压为80 V 图1112.R 1和R 2分别标有“2 1.0A Ω”和“4 0.5A Ω”,将它们串联后接入电路中,如图12所示,则此电路中允许消耗的最大功率为 ( )A .1.5WB .3.0WC .5.0 WD .6.0W 图1213.把一条电阻为64Ω,的均匀电阻丝截成等长的n 段后,再并联起来,电阻变为1Ω,则n 等于( ) A.32B.24C.12D.814.两个电阻,R 1=8Ω、R 2=2Ω,并联在电路中,欲使这两个电阻消耗的功率相等,可行的方法是( ) A.用一个阻值为2Ω的电阻与R 2串联 B.用一个阻值为6Ω的电阻与R 2串联1R 2C.用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联D.用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联15.有一电热器,额定电压为220V,额定功率为1000W.现要把它改装一下,用在电压为110V的电路中,若要使它消耗的功率仍为1000W.下面做法中正确的是( )A.将电热器中的电热丝截去一半B.将电热器中的电热丝截去3/4,只留下1/4C.在电热器中再并联一根与原来相同的电热丝D.将电热器小的电热丝等分成两段,再并联起来16.在图16所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向下滑动的过程中( )A.电路中的总电流变大B.路端电压变大C.通过电阻R2的电流变小D.通过滑动变阻器R1的电流变小图16 图1717.在如图17所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时( )A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小18.将电动势为3.0 V的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V,当电路中有6 C的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能;(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能;(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能19.如图19所示,电源电动势E =6V ,电源内阻不计.定值电阻R 1=2.4kΩ、R 2=4.8kΩ. (1)若在ab 之间接一个C =100μF 的电容器,闭合开关S ,电路稳定后,求电容器上所带的电量; (2)若在ab 之间接一个内阻R V = 4.8kΩ的电压表,求电压表的示数.例题B 组1.某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标上,如图1的a 、b 、c 所示,根据图线可知( ) A 、反映P r 变化的图线是c B 、电源电动势为8v C 、电源内阻为2ΩD 、当电流为0.5A 时,外电路的电阻为6Ω 图12.如图2所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部。