高三物理第一轮总复习课件七:恒定电流

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若把R1、R2并联起来并加一定的电压,则相同时间通 过它们的电量q1、q2之比为多少?
例与练
如图所示,厚薄均匀的矩形金属片,边长ab=10cm,
bc=5cm,当A与B之间接入的电压为U时,电流为1 A,
若C与D间接入的电压为U时,其电流为(
)A
A.4 A
B.2 A
C.0.5 A
D.0.25 A
例与练
第一课时 部分电路的欧姆定律
串、并联电路 电阻定律
一、电流
1、定义:电荷的定向移动形成电流.
2、产生条件:⑴有自由电荷; ⑵有电势差.
3、电流强度定义式: I q t
微观表达式 I=neSv
其中q为在时间t内通过导体任一横截面的电荷量.
4、方向:规定与正电荷定向移动的方向相同,电流是 标量.
5、单位:1 A=103 mA=106 μA
在如图(甲)所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻 不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小 灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示.当开关S闭合后
( C) A.L1电流为L2电流的2倍 B.L1上的电流为0.20 A C.L2上的电流为0.20 A D.此时L2的电阻为12 Ω
三、电阻定律
R0=40 ,滑动变阻器总电阻R=20 ,当滑动片处于变 阻器中点时,C、D两端电压UCD为 __8_0__V,通过电
阻R0的电流为__2___A。
A
1R
2
1R
C
2
R0
B
D
等效电路
例与练
A
如图所示,AB两端接直流稳压电源。 U
P R0
C
⑴当滑动片P处于变阻器中点时 ,
UCD多大?
B
D
⑵若在C、D间接一个定值电阻R,为使UCD=1/2U,
解析:(2)由欧姆定律可知I1=U/R1=9/250 A=36 mA, 则流过热敏电阻的电流为I2=I-I1=34 mA。 由I—U关系曲线得热敏电阻两端的电压为5.2 V,电阻 R2的阻值为R2=U/I2=(9-5.2)/34×10-3 Ω=111.8 Ω(111.6 Ω~112.0 Ω均正确)
例与练
二、欧姆定律
1、内容:导体中电流强度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
决定式
3、适用范围
⑴金属导体导电和电解液导电(对气体导电不适用);
⑵纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路).
4、导体的伏安特性曲线:用横轴表示电压U,纵轴 表示电流I画出的I—U关系图线.
⑴线性元件:伏安特性曲线是过原点的直线的电学元
例与练
两根完全相同的金属导线,如果把其中的一根均匀拉
长到原来的2倍,设其电阻为R1;把另一根导线对折后 绞合起来,设其电阻为R2,则它们的电阻R1与R2之比 是多少? 答案:16:1
提醒:当导体的长度改变时,导体的横截面积也发生 改变,但导体的体积不变,导体的电阻可写成:
R
l S
l2 V
V S2
思考:若把R1、R2串联起来并加一定的电压,则它们 的电压U1、U2之比为多少?
解析:(1)由I—U图象可知,电路要求电压从零开始, 故选图(乙).
(2)在图(丁)电路中,电源电压恒为9 V,理想电流表读 数为70 mA,定值电阻R1=250 Ω.由热敏电阻的I—U关 系曲线可知,热敏电阻两端的电压为_____5_._2_ V;电 阻R2的阻值为_____1_11_._8Ω.
段长为Δl的电子束内的电子个数是(
B)
A. I l m eS 2eU
C. I m eS 2eU
B. I l m e 2eU
D. ISl m e 2eU
例与练
若氢原子的核外电子绕核做半径为r的匀速圆周运动,
则其角速度=______ ;电子绕核的运动可等效为环 形电流,则电子运er 动mk的r 等效电流I=__e_2____k 。(已知电 子的质量为m,电荷量为e,静电力恒2量r 用mkr表示)
例与练 如图(甲)所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而 改变,且对温度很敏感)的I—U关系曲线图. (1)为了通过测量得到图(甲)所示I—U关系的完整曲线, 在图(乙)和图(丙)两个电路中应选择的是图____;(乙) 简要说明理由: 电___路___要__求___电___压___从___零__开___始______ ;(已知电 源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0~ 100 Ω)
Rn
⑷并联电路的电流分配关系是:通过各个支路电阻的
电流跟它们的阻值成反比。
I1R1 I2 R2 In Rn U
⑸并联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率
跟它们的阻值成反比。
P1R1 P2 R2 Pn Rn U 2
注意:⑶⑷⑸三个关系只适用于纯电阻电路。
提醒注意:几个有用的结论 ⑴不论是串联电路还是并联电路,其中任意一个电阻 变大(或变小)时,总电阻变大(或变小). ⑵串联电路的总电阻大于电路中任一电阻,并联电路 的总电阻小于电路中任一支路的电阻.
R1 R2
Rn
注意:⑶⑷⑸三个关系只适用于纯电阻电路。
2、并联电路的特点
⑴并联电路中各支路的电压相等:U1=U2=‥‥‥=Un ⑵并联电路的总电流等于各支路的电流之和
I = I1 + I2 +‥‥‥+ In
⑶并联电路的等效总电阻R的倒数等于各支路电阻的
倒数之和 1 1 1 1
R R1 R2
解析:由图象可得,U2=220 V 时,I2=0.45 A,故L2的额定功 率P2=U2I2=99 W,
由串联电路的特点知L1和L2串联 后电流相等,同时两者电压之 和为220V,由图象可知符合上述条件的电流为 I= 0.25A,此时L2对应的电压为U2′=70V,则L2的实际功 率为P2′=U2′I=17.5 W.
如图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q 为
电极,设 a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满
某电解液,且 P、Q 加上电压后,其 U-I 图线如图
乙所示,当 U=10V 时,求电解液的电阻率ρ是多少?
答案:ρ=40 Ω·m.
四、串、并联电路的性质和特点
1、串联电路特点 ⑴串联电路各处的电流相同;I1 = I2 = I3‥‥‥=In
件.适用欧姆定律.
⑵非线性元件:伏安特性曲线是曲线的电学元件.不 适用欧姆定律.
⑶图象:
I
a
I
Ra<Rb
b
O
O
U
U
U
c
Rc随U的增 大而增大
U
O
I
O
I
注意:在I—U(或U—I)图象中图线是曲线的各点所 表示的电阻应由各点同原点的连线的斜率大小来判断, 而不是由各点的斜率来判断。
例与练
如图所示I-U图象所对应的两个导体,
滑片P应如何移动?
⑶若在C、D间接一个平行板电容器,且板间有一带
电粒子处于静止状态,为使带电粒子向上运动,应如
何操作?
3、电流表、电压表的改装 电流表、电压表都是由小量程的电流表G(表头)改
装而成的. ⑴电流表G改装为电压表 ①原理:串联较大电阻分压。
②改装原理图 :
③分压电阻 : U Ig (Rg R)
高三物理第一轮总复习
内容
要求
欧姆定律

电阻定律

电阻的串联、并联

考 电源的电动势和内阻

纲 闭合电路的欧姆定律

预 览 电功率、焦耳定律

实验(一):测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微
器)
实验(二):描绘小电珠的伏安特性曲线
实验(三):测定电源的电动势和内阻
实验(四):练习使用多用电表
考纲解读
为(
)
A.0
B.1BA
C.1.5 A
D.2 A
R1 B
R2
A
A R3
C
等效电路
例与练
两根材料相同的均匀导线x和y,x长为L,y长为2L,串
联在电路中,沿长度方向电势变化如图所示,则x、y导
线的横截面积之比为( B )
A、2:3
B、1:3
C、1:2
D、3:1
例与练
如图所示,AB两端接直流稳压电源,UAB=100 V,
n为量程扩大倍数
④改装后电表内阻:
RA
RRg R Rg
Rg n
Rg
例与练
如果两个电流表的满偏电流Ig均为3 mA,内阻Rg均为100 Ω,欲 将其改装成量程分别为3 V和15 V的电压表,则: (1)分别串联的电阻R1和R2有多大? (2)将改装后的电压表串联后测电路中电阻的电压时,指针的偏 角θ1和θ2有何关系,示数U1和U2有何关系?如果并联呢?
1、内容:导体的电阻R跟导体的长度l 成正比,跟导
体的横截面积S成反比,还跟导体的材料有关.
2、表达式: R L
S
(其中ρ为导体的电阻率)
3、电阻率ρ
决定式
⑴物理意义:反映材料导电性能的物理量,是导体材 料本身的属性,与导体的长度、横截面积无关,但与 导体的材料有关,还与导体的温度有关.
⑵电阻率与温度的关系:金属的电阻率一般会随温度 升高而增大;绝缘体和半导体材料的电阻率随温度的 升高而减小;当温度降低到绝对零度附近时,某些材 料的电阻率突然减小为零,成为超导体.
⑵串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和 U=U1+U2+‥‥‥+Un
⑶串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和
R R1 R2 Rn ⑷串联电路的电压分配关系是:各电阻两端的电压跟
它们的阻值成正比。 U1 U2 Un I
R1 R2
Rn
⑸串联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率
跟它们的阻值成正比。 P1 P2 Pn I 2
⑶串联电路中的串联分压和并联电路中的并联分流正 是伏特表和安培表的改装原理.
例与练
一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10 ,
R2=120,R3=40。另有一 测试电源,电动势为100 V,
内阻忽略不计,则(
A)C
A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是40
B.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是40
C.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80 V
D.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80 V
例与练
由 5 个 1 Ω的电阻,连接成如图所示的电路,导线的
电阻不计,则 A、B 间的等效电阻是( D )
A、5 Ω
B、2 ΩC、1 ΩD、0. Ω等效电路例与练
在如图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值均为2 Ω,电流 表内阻不计,在B、C两点间加上6 V的电压时,电流表的读数
解:I=q/t=(q1+q2)/t =2× (1.0×1018×1.6×10-19)/2A =0.16 A。
例与练
在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电
子进入电压为U的加速电场,设其初速度为零,经加速
后形成横截面积为S、电流为I的电子束.已知电子的
电荷量为e,质量为m,则在刚射出加速电场时,一小
U R Ig Rg (n 1)Rg
(n U ) Ug
n为量程扩大倍数
④改装后电表内阻:RV=Rg+R=nRg>Rg
⑵电流表G改装为大量程电流表 ①原理:并联较小电阻分流。
②改装原理图 :
③分流电阻 : Ig Rg (I Ig )R
R Ig Rg Rg I Ig n 1
(n I ) Ig
近几年新课标高考对本章的考查主要是以选择题和设计性实验 题为主.
选择题主要考查基本概念(电动势、电流、电压、电阻与功 率)和各种电路的欧姆定律以及电路的串并联关系.如电阻的计 算,电功与电热、电功率与热功率的计算,电路的动态变化, 故障分析,电流表、电压表、多用电表的使用,与电场综合的 含电容电路的分析和计算,与电磁感应综合的电路中能量转化 问题等.
物理实验是高考物理的必考题,也是考生失分较多的题型, 分值占17~19分,在整个主观题中约占25%左右.一般围绕力 学和电学两部分命题,特别是电学实验题更是高考命题的重头 戏,是高考的热点,福建省近三年实验题的第(2)小题都考电 学实验。电学实验题考查包括:基本仪器的读数及应用、器材 选择、电路连接、数据处理和误差、方案设计等.其中设计性 实验一般比较难、分值高,且灵活多变,能力要求高,出现的 可能性大,在高考备考中应予以高度重视.
(1)电阻之比R1:R2为多少? (2)若两个导体两端的电压相等(不为零)
时,电流之比I1:I2为多少?
答案:R1:R2=3:1
I1:I2=R2:R1=1:3。
实验室用的小灯泡的伏安特性曲线可用图象表示的 是( C )
例与练
两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U—I特性曲线 如图所示.L2额定功率约为____9_9___W.现将L1和L2 串联后接在220V的电源上,电源内阻忽略不计.此时 L2的实际功率约为___1_7_._5__W.
注意:①电流虽然有大小、方向,但电流是标量,其 方向是人为规定的;
②在电解液导电和气体导电中,q应为通过该截面的正 负电荷量的绝对值之和.
例与练
如图所示为某种带有一价离子的水溶液中,正负离子 在定向移动,方向如图。如果测得2 s内有1.0×1018个正 离子和负离子通过溶液内部的横截面M,试问:溶液 中电流的方向如何?电流多大?
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