恒定电流
高二物理:恒定电流知识点归纳
高二物理:恒定电流知识点归纳一、电流1. 电流的形成:电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压,导线中的自由电子就在电场力的作用下,从电势低处向电势高处定向移动,移动的方向与导体中的电流方向相反.导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导线内的电场线保持和导线平行。
2. 电流的宏观表达式:I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
3. 电流的微观表达式:I=nqvS(n为单位体积内的自由电荷个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率)。
二、电动势1. 物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
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。
【关键一点】①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
3. 电源(池)的几个重要参数①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。
②内阻(r):电源内部的电阻。
③容量:电池放电时能输出的总电荷量.其单位是:A·h,mA·h。
【关键一点】对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。
三、部分电路欧姆定律1. 内容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.2. 公式:3. 适用条件:金属导电或电解液导电、不适用气体导电.4. 图像【关键一点】I-U 曲线和U-I 曲线的区别:对于电阻一定的导体,图中两图都是过原点的直线,I-U图像的斜率表示电阻的倒数,U-I图像的斜率表示电阻。
还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线是一条曲线。
高考物理重要知识点:恒定电流公式
2019高考物理重要知识点:恒定电流公式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Ro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.
物理意义
①反映导体的伏安特 性 1 ②k= R
3. 运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题
(1)如图 7-1-3 所示,非线性元件的 I-U Un 图线是曲线,导体电阻 Rn= ,即电阻等 In 于图线上点(Un,In)与坐标原点连线的斜率 的倒数,而不等于该点切线斜率的倒数.
图7-1-3
1 (2)I-U 图线中的斜率 k= ,斜率 k 不能理解为 k=tan α R (α 为图线与 U 轴的夹角),因坐标轴的单位可根据需要人为 规定,同一电阻在坐标轴单位不同时倾角 α 是不同的.
3.电流的大小—电流强度(简称电流).
(1)
q I 定义式: t
说明:在电解液导电时,是正负离子向相反 方向定向移动形成电流,在用公式I = q/t计算电流 强度时q应引起注意.
(2)宏观决定式: I=U/R
(3)微观决定式: I=nqSv
说明: ①n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. ②金属导电的微观解释中,有三个速率不可混淆: a.自由电子热运动的平均速率. b.自由电子定向移动的速率.定向移动速率 约 10 - 5m/s ,远小于自由电子热运动的平均速率 105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s, c.电场的传播速率.(等于光速) ③公式只适用于金属导体,千万不要到处套用.
说明:理解导线中的电场时要注意:
①产生稳恒电流的电路中的电场是合电场 (E).它由两部分组成:一是电源的电场(E0);二是 导线两侧的堆积电荷的电场(E′).
②稳恒电流的电路中的电场是恒定电场,因 为电路中的电荷分布是稳定的,但不是静态的绝对 稳定,而是动态稳定.就电路中任一微元来讲,流 走多少电荷,就补充等量的电荷,所以由电荷形成 的电场也是稳定的.
高三一轮复习 恒定电流
高中物理复习08-恒定电流班级 姓名 得分知识网络:第1单元 基本概念和定律一、.电流条件:1、导体两端有持续的电压 2、有可以自由移动的电荷方向:正电荷的定向移动的方向; 电源外部由高电势流向低电势, 电源外部由正极流向负极 二、电流强度——(I 标量)——表示电流的强弱。
通过导体某一截面的电量q 跟通过这些电量所用时间的比值,叫电流强度,简称电流。
1、定义式:tqI =适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
单位:1 C / s = 1 A 1 A = 10 3 mA 1 mA = 10 3 μA 2、电流的微观表达式已知:粒子电量q ,导体截面积s ,粒子定向移动的速率v ,单位体积的粒子的个数n推导: nqsv I tsvtnq t q I =⇒==三、欧姆定律1、内容:导体中的电流强度跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比2、公式:RU I =3、适用范围:对金属导体和电解液适用,对气体的导电不适用四.电阻定律——导体电阻R 跟它的长度l 成正比,跟横截面积S 成反比。
sl R ρ= (1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。
单位是Ω m 。
(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
(3)料的电阻率与温度有关系: 五 .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=I 2Rt 。
其微观解释是:电流通过金属导体时,自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰,使离子的热运动加剧,而电子速率减小,可认为自由电子只以某一速率定向移动,电能没有转化为电子的动能,只转化为内能。
1、电功和电功率电功:电场力对运动电荷所做的功,也叫做电流所做的功 UI p UIt W == 适用于任何电路;能量转化:把电能转化成其他形式的能 2、电热和热功率(焦耳定律)电流通过导体时,释放的热量 R I p RtI Q 22== 适用于任何电路6VU 1 U 2 3、纯电阻电路(一来一去,电能全部转化成内能(电阻、灯泡、电炉、电烙铁))真空中和电阻中电流作功把电能转变为其它形式的能的不同IRU Rt I UIt QW =⇒==24、非纯电阻电路(一来多去电能的一部分转化成热能(电动机、电解槽,电感,电容……)W =I 2 R t +其他形式的能量,即W>Q ,UIt>I 2Rt ,U>IR 5、对于电动机UI = I 2 R + 机械P 输入功率 内耗功率 输出功率 总功率 热功率 机械功率 6、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。
电磁学第四章恒定电流和电路
电磁学第四章恒定电流和电路前三章讨论了静电场,场源电荷相对于观察者是静止不动的。
从本章起讨论电荷运动时引起的有关现象。
若电荷作有规则的定向运动就会形成电流,要维持电流的存在,必须要有相应的电场,所以本章主要讨论恒定电流和电场,并引入许多重要的物理概念。
§ 4.1恒定电流一、电流、电流强度、电流密度导体放在静电场中时,导体中的自由电子在外电场作用下发生定向运动,当导体内部场强为零时,定向运动停止。
若能使内部场强不为零,定向运动就会持续下去,这时,在导体中就有电流产生。
1、电流(1)定义:带电粒子(在外电场作用下)作宏观的定向运动便形成电流(叫做电流)本章只讨论:导体内部的电流。
(2)载流子:导体中的能在电场力作用下发生定向运动的带电粒子叫做该导体的载流子,它们是形成电流的内在因素。
不同性质的导体有不同的载流子:金属导体的载流子是自由电子,酸、碱、盐的水溶液中的载流子:是正负离子等。
(3)电流的方向正电荷运动的方向为电流的方向。
结论:A :导体中电流的方向总是沿着电场方向,从高电势处指向低电势处;B :导体中的载流子为负电荷(自由电子),此时可以把电流等效为等量的正电荷沿负电荷的反方向运动形成。
2、电流强度描述,电流的大小(1)定义:单位时间内通过导体任一横截面的电荷量,叫做该截面的电流强度。
(这里的截面可以推广到任意曲面)Aq表示为:I 二lim t >0-△t(2)电流强度I是反映导体中某一截面整体特征的标量。
A qI就某S面:1=三:平均地反映了S面的电流特征。
3、电流密度J(1)定义:导体中每一点的J的方向是该点正电荷运动方向(电场方向),J的大小等于过该点并与电流方向(正电荷运动方向)垂直的单位面积上的电流强度,写为:(2) J与I有不同:I是一个标量,描写导体中的一个面;J是矢量点函数,描写导体中的一个点。
(3) J与I的普遍关系只反映了J与I的特殊关系(要求面元与J垂直),下面推dS_导J与I的一般关系nJ在导体中某点处取一任意面元dS (dS与J并非垂直),面元dS的法线方向n?与该点的J夹角为二,则dS在与J垂直的平面上的投影为:dS〕二dScos^而dl 二JdS = JdScos^ (标量)二J r?d^ = J dS(二矢量点乘仍为标量)所以通过导体中任意曲面S的电流强度I与J的关系为:I 二J dSS此式说明:一曲面上的I是J对该曲面的通量(J通量)。
2023届新高考物理重点突破:第22讲 恒定电流
第22讲恒定电流知识图谱部分电路欧姆定律知识精讲一.电流、电压、欧姆定律1.电流(1)定义:电荷的定向移动形成电流;(2)方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向;(3)电流强度:定义式:qIt=,微观式:I nqvS=,决定式:UIR=;(4)形成电流的条件:自由移动的电荷和电压。
2.电压:就是电势差,是形成电流的必要条件。
3.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,跟导体的电阻R成反比。
(2)公式:UIR =。
4.导线的伏安特性曲线:I-U图线(1)I-U图线:用横轴表示电压U,纵轴表示电流I。
(2)线性元件:伏安特性曲线为通过坐标原点的直线的电学元件;(3)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,其电流与电压不成正比;(4)电阻大小的判断:I-U图线的斜率IkU=,斜率越大,电阻越小,伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值可认为是这一状态下的电阻。
二.电功、电热、电功率、焦耳定律三点剖析课程目标:1.理解电流的三个公式的意义和应用,能够推导电流的微观表达式 2.知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性原件3.了解电功和电热的关系,知道非纯电阻电路中电能与其他形式能的转化关系恒定电流例题1、 在10s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2C ,向左迁移的负离子所带电量为3C ,那么电解槽中电流强度大小为( ) A.0.1A B.0.2A C.0.3A D.0.5A例题2、 有一横截面积为S 的铜导线,流经其中的电流为I ;设每单位长度的导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为e ,此电子的定向移动速率为v ,在t 时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为( )A.nvtB.nvtsC.It neD.It es例题3、[多选题] 关于电流,下列说法中正确的是( )A.由QI t=可知,通过导线截面的电量越多,电流越大B.由I =nqsv 可知,同一导线内电荷定向移动的速率越大,电流越大C.由UI R=可知,同一导体中的电流与导体两端的电压成正比D.因为电流有方向,所以电流是矢量随练1、 某电解池内若在2s 内各有1.0×1019个二价正离子和2×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是( ) A.0 B.0.8A C.1.6A D.3.2A随练2、 如图所示,一根横截面积为S 的长直导体棒,每米含有的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电量为q ,当自由电荷以速度v 定向运动时,导体棒中的电流大小( )A.nqvB.q vC.nqvSD.qv S对伏安特性曲线的理解电路 纯电阻电路非纯电阻电路电功与电热 ;;;;电功率与热 功率;;;;实例白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯电熨斗、及转子被卡住的电动机电动机、电解槽、日光灯等例题1、两只电阻的伏安特性曲线如右图所示,则下列说法中正确的是()A.两电阻的阻值为R1大于R2B.两电阻串联在电路中时,R1两端电压大于R2两端电压C.两电阻串联在电路中时,R1消耗的功率小于R2消耗的功率D.两电阻并联在电路中时,R1的电流小于R2的电流例题2、如图所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是()A.R1︰R2=1︰3B.R1︰R2=2︰3C.将R1与R2串联后接于电源上,则电流之比I1︰I2=1︰3D.将R1与R2并联后接于电源上,则电流之比I1︰I2=1︰3随练1、[多选题]如图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种电阻R的伏安特性曲线,M为两曲线交点。
恒定电流焦耳定律
电流是表示电荷移动速率的物理量,它反映了单位时间内大量电荷移动的宏观 效果。
电流的数学表达
电流的定义式
$I = \frac{q}{t}$,其中q为通过导体横截面的电荷量,t为时 间间隔。
电流的微观表达式
$I = nqSv$,其中n为导体单位体积内的电荷数,S为导体横 截面积,v为电荷定向移动速率。
电流与电压的关系
欧姆定律
在纯电阻电路中,电压与电流成正比,即$U = IR$。
伏安特性曲线
描述电流I与电压U之间关系的曲线,对于线性元件,该曲线为直线。
CHAPTER 02
焦耳定律及其应用
焦耳定律的数学表达
01
焦耳定律的数学表达
焦耳定律可以用公式表示为 `Q = I^2Rt`,其中 I 是电流,R 是电阻,t
电子设备散热设计
电子设备在工作时会产生大量热量,为了确保设备的正常 运行和延长使用寿命,需要进行有效的散热设计。焦耳定 律为电子设备的散热设计提供了理论依据。
能量转换效率研究
焦耳定律有助于研究能量转换效率。在电力系统中,能量 转换效率是一个重要的研究课题,焦耳定律为提高能量转 换效率提供了理论支持。
焦耳定律与能量转换
根据焦耳定律,电能可以转换为热能。当电流通过导体时,电子的 动能增加,导致电子与原子核的碰撞加剧,从而产生热量。
焦耳定律与电阻
电阻在焦耳定律中扮演着重要角色。当电流通过导体时,电子与原子 核的碰撞产生热量,热量的大小与导体的电阻成正比。
焦耳定律的应用场景
电热设备
电热设备是焦耳定律的重要应用场景之一。例如,电炉、 电热水器、电烤箱等电热设备都是利用焦耳定过列写节点电 流方程和网孔电压方程求解的方法。
高中物理第十四章 恒定电流
一、1.形成电流的条件
导体两端存在电压
电源的作用: 保持导体两端的电压,使导体 中有持续的电流
电荷定向移动的三种情况:
电荷定向移动的三种情况:
▪ 正电荷定向移动
电荷定向移动的三种情况:
▪ 正电荷定向移动 ▪ 负电荷定向移动(如金属中的自
由电子)
电荷定向移动的三种情况:
▪ 正电荷定向移动 ▪ 负电荷定向移动(如金属中的自
第十四章 恒定电流
一 欧姆定律
电荷的定向移动形成电流.
一、1.形成电流的条件
无电场时,导体中自由电荷做无 规则的热运动.
一、1.形成电流的条件
有电场时,导体中自由电荷在电 场力作用下发生定向移动
一、1.形成电流的条件
一、1.形成电流的条件
导体两端存在电压
一、1.形成电流的条件
导体两端存在电压 电源的作用:
由电子) ▪ 正、负电荷沿相反方向移动(如
电解质溶液)
一、2. 电流的方向
规定: 正电荷定向移动的方向为电流 的方向.
一、2. 电流的方向
在电场力作用下,正电荷从电势
处向电势
处运动
一、2. 电流的方向
在电场力作用下,正电荷从电势 高 处向电势 低 处运动
一、2. 电流的方向 在电源外部电路中,电流的方向 是从电源的正极流向负极.
比较:三种速率
1.导体内电子定向移动速率: 10 -5 m/s
2.电子热运动速率: 3.电流的传导速率:
比较:三种速率
1.导体内电子定向移动速率: 10 -5 m/s 2.电子热运动速率: 10 5 m/s
3.电流的传导速率:
比较:三种速率
1.导体内电子定向移动速率: 10 -5 m/s
高中物理公式恒定电流
高中物理公式——恒定电流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。
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。
高二物理选修3-1第二章恒定电流
第二章、恒定电流知识点一、导体中的电场和电流1. 导线中的电场⑴形成因素:是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
⑵方向:导线与电源连通后,导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。
⑶性质:导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。
恒定电场:导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管导线中的电荷在运动,但有的流走,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也不会随时间变化。
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。
2. 电流⑴导体形成电流的条件:①要有自由电荷②导体两端形成电压。
⑵电流定义: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。
公式:⑶电流是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反)。
单位:A, 1A=103 mA=106μA恒定电流:大小方向不随时间的变化而变化的电流.我们生活中能使电器正常的电流就是恒定电流;⑷电流微观表达式:I=nqvs,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是自由电荷的定向移动速率。
(适用于金属导体)说明:导体中三种速率(定向移动速率非常小约10-5m/s,无规律的热运动速率较大约105 m/s,电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮)例1.某电解池中,若在 2 s内各有×1019个二价正离子和×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( ).A.O B. A C. A D. A解析:电荷的定向移动形成电流,但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时,通过某截面的电量应是两者绝对值的和。
故由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,则在 2 s 内通过截面的总电量应为:q=×10-19×2××1019C+×10-19×1××1019C=。
大学物理第六章恒定电流
即电子定向运动速度的大小
I envd S
单位: 1A
1A 10 mA 10
-3
-6
A
j 方向规定:
二 电流密度(矢量!) 该点正电荷运动方向
S
+ + + + + +
大小规定:等于在单位时间内过 单位时间 该点附近垂直于正电荷运动方向 的单位面积的电荷 单位面积 dI dI j dS dS cos
非静电力: 能不断分离正负电 荷使正电荷逆静电场力方向运动. 电源:提供非静电力的装置. 正电荷所受的非静电力.
非静电电场强度 E : 为单位
A q( E E ) dl
l
I
R +E ++ + E-
静电力与非静电力做功之合:
恒定电场和静电场类似,有
l A qE dl l A / q E d l 单位正电荷绕闭合路径一周
一般金属或电解液,欧姆定律在相当大的电 压范围内是成立的, 但对于许多导体或半导体, 欧姆定律不成立,这种非欧姆导电特性有很大的 实际意义,在电子技术,电子计算机技术等现代 技术中有重要作用.
P158例6-1解法二
I I j dS j 2πra j 2πra
由欧姆定律的微分形式:
a
r dr
R dR
得证.
a
dr 2 2a 2r
ρ
如图:截圆锥体电阻率为ρ,长为l,两端半径分 别为R1和R2 ,试计算此锥体两端之间的电阻.
dx dx 2 解: dR S r
由几何关系:
dx R1 r l R2 O
恒定电流知识点归纳
恒定电流知识点归纳恒定电流是指电路中通过导体的电流是保持不变的状态。
在恒定电流下,电流的大小不会随时间的变化而变化。
以下是有关恒定电流的一些重要知识点的概括。
1.恒定电流的特点:恒定电流的特点是电路中通过导体的电流大小是不变的。
这意味着电流在整个电路中的各个点上的大小保持一致。
2.恒定电流的产生:恒定电流可以通过直流电源或恒定电流源提供。
直流电源提供的电流是恒定的,而恒定电流源则通过自身的控制系统来维持恒定的电流输出。
3.恒定电流和欧姆定律:根据欧姆定律,电流、电阻和电压之间存在以下关系:I=V/R,其中I是电流,V是电压,R是电阻。
在恒定电流下,电阻不变,则根据欧姆定律,电压和电流成正比。
4.恒定电流的测量:恒定电流可以通过电流表来测量。
电流表是连接在电路中的一种测量仪器,它可以测量通过它的电流大小。
在恒定电流下,电流表的指针或数字显示将保持不变。
5.恒定电流与电路元件的关系:在恒定电流下,电路中不同的电路元件会表现出不同的特性。
例如,电阻器基于欧姆定律会产生电压降,电流源会保持恒定输出电流。
6.恒定电流和能量转换:在恒定电流下,电路中的能量转换是恒定的。
例如,在恒定电流通过电阻器时,电能被转化为热能,从而导致电阻器发热。
这种能量转换是稳定的,不会随时间的推移而变化。
7.恒定电流和电路分析:恒定电流可以简化电路分析。
由于电流保持不变,可以使用基本电路定律(如欧姆定律和基尔霍夫定律)对电路进行分析,并解决电路中的未知量。
8.恒定电流和电路中的其他影响因素:在实际电路中,还存在其他影响恒定电流的因素,如电路中的电感和电容等。
这些元素会引入电流的变化,并导致电路中的振荡和反馈效应。
总结:恒定电流是电路中通过导体的电流保持不变的状态。
恒定电流不受时间的影响,具有稳定的特点。
恒定电流与欧姆定律、电路元件的特性、能量转换和电路分析等有着密切关系。
对于电路设计和分析来说,恒定电流是一个基本的概念,对于理解电路的行为和性能非常重要。
恒定电流知识点
恒定电流知识点恒定电流是电学中的一项基本概念,指电路中流过导体的电流大小保持不变的情况。
在恒定电流下,电流值不随时间变化,因此也称之为恒流。
恒定电流有以下几个重要的知识点:一、恒定电流的特征恒定电流的特征在于电流的大小保持不变,这意味着每个电子的流动速度和数量都是恒定的。
在一个闭合电路中,电子从正极流向负极,形成电流的闭合回路。
在该回路中,电流通过导线以相同的速率和数量流动,不随时间变化。
二、恒定电流的电路关系在恒定电流的情况下,电路中的电压和电阻呈线性关系。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)与电阻(R)的比值:I = V/R。
换句话说,当电压保持不变时,电流与电阻成反比关系;当电阻保持不变时,电流与电压成正比关系。
三、恒定电流的单位和测量恒定电流的单位是安培(A)。
安培是国际单位制中电流的基本单位,表示每秒通过导体横截面上的电荷量。
测量电流常用的仪器是电流表,连接在电路中的导线上,可准确测量电流的大小。
四、恒定电流的应用恒定电流在电学中有广泛的应用。
在日常生活中,我们常见的电子设备如电灯、电视、冰箱等都需要恒定电流来正常工作。
此外,恒定电流还被广泛应用于电化学、电镀、电解等工业领域。
五、恒定电流的影响因素恒定电流的大小受多种因素影响。
其中,电源的电压和电阻是两个主要因素。
当电源的电压增大或电阻减小时,电流也会相应地增大。
此外,电路中的温度、导线材料等因素也会对恒定电流产生影响。
六、恒定电流的安全问题在处理恒定电流时,安全是非常重要的考虑因素。
电流过大可能对人体产生危险,因此,我们需要采取正确的安全措施,如佩戴绝缘手套和穿戴防护设备,以确保自身安全。
总结:恒定电流是电学中的核心概念,表征电路中电流保持不变的情况。
了解恒定电流的特征、电路关系、单位和测量方法、应用领域、影响因素以及安全问题对于理解电学原理和应用非常重要。
在日常生活中,我们常常接触到恒定电流,因此理解和熟悉恒定电流的知识点对我们来说至关重要。
恒定电流一些定义
恒定电流(一)一、基本概念1.电流:通过导体横截面的电荷量跟所用时间的比值叫电流,表达式tq I =。
电流的单位:安培(A ),1A =1C/s ,常用单位还有毫安(mA )、微安(μA),1A=103mA=106μA 。
在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位之一。
电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在金属导体中,电流方向与电子定向移动的方向相反。
但电流是标量,电流的方向表示的是电流的流向,电流的叠加是求代数和,而不是矢量和。
电流的微观表达式:I n q vS =。
形成电流的条件:电荷的定向移动形成电流,条件是导体两端存在电势差 恒定电流:大小与方向都不随时间变化的电流。
2、电阻:反映导体对电流阻碍作用的大小。
表达式R=U/R .单位:欧姆,符号是Ω。
其物理意义是:某段导体加上1V 电压时,导体中的电流为1A ,则导体电阻为1Ω。
3、电动势物理意义:反映电源把其它形式的能量转化为电能本领的大小。
表达式:E=W/q ,它等于电源没接入电路时的路端电压。
单位:伏特(V ) 4、电功和电热(1)电功定义:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。
电流做功的过程就是电能转化为其它形式的能的过程。
电功计算公式:W=qU=IUt, 电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积。
电功的单位是焦耳,简称焦,符号是(J )。
(2)电热:电热是电路中的热现象(电流的热效应),是电能转化的一部分。
焦耳定律Q=I 2Rt是专门计算电热的实验定律,用Q=I 2Rt 来计算电热,不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路,都是适用的。
5、电功率和热功率(1)、电功率:单位时间内电流所做的功。
W P U I t== 。
电功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是(W )。
(2)、热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率。
P=Q/t =I 2R 6、电功和电热的联系与区别(1)在纯电阻电路中,电能的减少全部转化为内能,电功与电热相等,电功率和热功率也相等。
高中物理选修3-1笔记 恒定电流
第二章恒定电流2.1电源和电流一、电源1.定义:能把电子从A搬运到B的装置2.作用:能使电路中维持持续的电流3.种类:干电池、蓄电池、发电机二、恒定电场1.定义:闭合回路中电源两极上带的电荷和导线和其他电学元件上堆积的电荷共同激发而形成的电场。
这种由稳定分布的电荷所产生的电场,称为恒定电场。
2.特点:1)基本性质与静电场相同,但不是静电场,是动态平衡。
2)电场线处处沿着导体的方向。
三、恒定电流1.定义:大小、方向都不随时间变化的电流。
2.定义式:q表示时间t内通过导体某横截面的电荷量单位:安培,简称安,符号A。
3.方向1)规定正电荷定向移动的方向为电流方向2)在电源外部电路,电流从正极流向负极3)在电源内部电路,电流从负极流向正极4.测量仪器:电流表5.电流分类1)交变电流:方向随时间作周期性变化的电流2)直流电流:方向不随时间变化的电流3)恒定电流:方向和大小都不随时间变化的电流4)脉动电流:强弱随时间变化的直流电流6.电流的微观式:n单位体积电荷数;s导体横截面积;l导体长度,e单位电荷量,v电荷定向移动速率7.电流的决定式(欧姆定律)四、补充:三个速度电荷定向移动:10-5m/s,极小,电流成因热运动:105~106m/s,电阻成因场传播:3×108m/s,即电流的传播速率注意:电荷定向移动速率不是电流的传播速率2.2电动势一、电源的作用1.电源能维持电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极。
2.电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电势能的装置。
3.干电池1)非静电力:化学作用2)化学能→电势能4.发电机1)非静电力:电磁作用2)机械能→电势能二、电动势1.定义:非静电力把电荷从电源负极送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫做电源的电动势。
1)等于电源没有接入电路时两级间的电压2)等于短路时的路端电压3)等于电路内、外电压之和4)等于将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力做的功2.公式:电源从负极到正极移送电荷q时非静电力所做的功为W单位:伏特(V)3.物理意义:表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。
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。
恒定电流名词解释
恒定电流名词解释
恒定电流是指在电路中流经导体的电荷保持恒定的电流。
这种电流通常由恒定的电压源提供,如电池或者稳压电源。
恒定电流在许多电子设备和电路中都被广泛应用,因为它可以稳定地提供能量并确保电路正常运行。
在许多应用中,恒定电流可以确保设备正常工作并且不会因为电流的变化而受到损坏。
在恒定电流下,电荷的流动速度和电压的大小是不变的。
这种电流通常由直流电源提供,如电池或直流发电机。
恒定电流在许多电路和电器中都被广泛应用,如电子设备、照明灯具、电动机等。
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第十章 恒定电流一、选择题:(本题12小题,每小题4分,共48分,每小题有一个或几个正确选项,全部 选对的得4分,选不全的得2分,有选错的或不答的得0分)1.一个标有“220V 60W ”的白炽灯泡,当用多用电表的欧姆挡去测量它的电阻时,其阻值 ( )A .接近807ΩB .接近于3.7ΩC .明显大于807ΩD . 明显小于807Ω 2.一个学生设计的分压电路,并用来做电解实验,如图10一1所示,假设在实验过程中,电解液的导电性保持不变,那么当滑动触头p从a 向b 滑动过程中,电解液中的化学反应速度将 ( )A .逐渐变慢B .保持不变C . 逐渐变快D .无法判断 3.如图10—2所示,电路由8 个不同的电阻组成,已知R 1=12Ω,其余电阻值未知,测得A 、 B 间的总电阻为4Ω,今将R 1换成6Ω的电阻,则A 、B 间的总电阻变为( )A .2ΩB .3ΩC .4ΩD .6Ω 4.如图10--3所示的电路中,已知电容C 1=C 2,电阻R 1﹥R 2,电源内阻可忽略不计,当开关 S 接通时,以下说法中正确的有( ) A. C 1的电量增多,C 2的电量减少B. C 1的电量减少,C 2的电量增多C. C 1、C 2的电量都增多D. C 1、C 2的电量都减少5.两个电源的伏安特征图线10—4如图所示,由图可知( ) A .电源a 的内电阻较小,电动势较大B .电源a 的内电阻较大,电动势较大C .电源b 的内电阻较小,电动势较小D .电源b 的内电阻较大,电动势较大图1O —1图10一26.经过精确校准的电压表v 1和V 2,分别用来测定如图10—5所示电路中R 两端a 、b 间的 电压,读数依次为12.7V 和12.3V ,则( )A .a 、b 间的实际电压应大于12.7VB 、a 、b 间的实际电压应小于12.3VC 、电压表v 1的内阻大于V 2的内阻D 、电压表v 1的内阻小于V 2的内阻 7.如图10—6所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P 向右移 动时,下面判断正确的是( )A .L 1和L 3变暗,L 2变亮B .L I 变暗,L 2变亮,L 3亮度不变C .L 1中电流变化值大于L 3中电流变化值D .L l 上电压变化值小于L 2上的电压变化值8.10—7所示的电路中,闭合电键k 后,灯a 和b 都正常发光,后来由于某种故障使灯b 突然变亮,电压表读数增加,由此推断这故障可能是 ( )A .a 灯灯丝烧断B .电阻R 2断C .电阻R 2短路D .电容被击穿短路 9.图10—8是电解硫酸铜溶液的装置示意图,图中电压表示数为U ,电流表的示数为I ,通电时间为t ,下面的说法正确的有( )A .It 是这段时间内流到铜板上的阳离子所带的总电量B .UIt 是这段时间内所产生的总焦耳热C .UIt 是这段过程中该电路消耗的总电能D .UI 是电能转化成化学能的功率 10.如图10—9所示,直线OAC 为某一直流电源的总功率P 总随着电流I 变化的图线,抛物线OBC 为该直流电源内部的热功率P r 随电流I 变化的图线,A 、B 两点对应的横坐标为2A ,则下面说法中正确的有( )A .电源电动势为3v ,内电阻为1Ω 图10一6 图10—7 图1O —8图10一5B .线段AB 表示的功率为2WC .电流为2A 时,外电路电阻为0.5ΩD .电流为3A 时,外电路电阻为2Ω11.楼梯的照明灯为L ,它可用楼上、楼下两个电键S 1、、S 2控制,拨动S l 、S 2中的任何一个都可以使灯L 点亮或灭掉,图1O —10中能满足上述要求的电路图是( )12.图10—11中A 为理想电流表,V 1和V 2为理想电压表,R 1为定值电阻,R 2为可变电阻, 电源E 内阻不计( ) A .R 2不变时,V 2读数与A 读数之比等于R lB .R 2不变时,V l 表示数与A 示数之比等于R lC .R 2改变一定量时,V 2读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1D .R 2改变一定量时,V 1读数的变化量与A 读数的变化量之比的绝对值等于R 1二、填空题(本题共5小题,每小题6分,把答案填在题中的横线上。
)13.一节新的普通国产5号干电池,额定电压为1.5v ,做放电试验时,用5Ω照明电珠放电 (放电方式为每天点亮5min )。
累计可放电75 min ,此后基本失效。
上述干电池用于石英电子钟,可使钟走动一年时间,则可估算出石英电子钟的平均耗电功率约为 w .14.电能表(电度表)是计量消耗电能的仪表,某同学用以下办法估测他家中的电饭锅在加热状态下的电功率。
将家中的其他用电器断开,将需要煮饭的电饭锅插头插上电源插座,按下“煮饭”开关,然后观察自己家中的电度表的转盘转动情况,测出转盘转过lO 圈所需的时间为3OS 。
该电度表上标明有“1OO0r/KWh ”字样,则可估算出他家电饭锅在煮饭时消耗的电功率约为 w 。
图10—11 图10—1015.如图10一13甲所示电路中,电表内阻的影响不计。
改变变阻器滑动触头的位置,三电表读数均发生变化,作出两电压表读数随电流表读数变化的图线如乙图所示。
可知电压表V 1读数随电流变化关系是图乙中图线(a 或b ),由图线可求得电源的内电阻为r= 。
16.图10—14中甲图所示为在温度在10℃左右的环境下工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R 1=20K Ω,R 2=10K Ω,R 3=40K Ω,R t 为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如乙图所示。
当a 、b 两端电压U ab ﹤0时,电压鉴别器会令开关K 接通,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当U ab ﹥0时,电压鉴别器使K 断开,停止加热。
可知恒温箱内的温度恒定在 ℃。
17.如图10—15所示,A 、BAB 两地的通信电缆是两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成。
由于某处C 发生了故障,相当于在该处两导线间接入了一个电阻,为查清故障位置,现在AA /间接入一个电动势为12V ,内阻 不计的电源,用内阻很大的伏特表测得BB /处电压为8V ,把同样的电源接在BB /处,在AA 1处测得电压为9V ,由此可知C 与A 间的距离为 Km 。
三、计算题(本题共5小题,共72分。
解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须写出数值和单位。
)18.(12分)有一用电器的铭牌上标明额定电压为12V ,额定功率因字迹不清而无法辩认。
现有电压为24v 的恒压电源,及一个阻值为0—10Ω、额定功率较大的滑动变阻器,以及电流表、电压表。
请设计一个电路,要求能安全地测出该用电器的额定功率。
试画出图10—15电路图并简要说明实验原理、实验方法和测定结果。
19.(15分)用一个标有“12V24w ”的灯泡做实验,测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化关系图线如图10一16所示,求(1)在正常发光下,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300K ,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20v 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0.5s 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。
20.(15分)一台电风扇,内阻为20Ω,接上22O 伏的电压后,正常运转时它消耗的电功率是66W ,求(1)通过电动机的电流是多少?(2)转化为机械能和内能的功率各是多少?电机的效率多大?(3)如接上电源后,扇叶被卡住不能转动,这时通过电动机的电流 为多大?电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少?21.(15分)如图10—17所示是 一种悬球式加速仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。
M 是小金属球,它系在轻金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O 点,AB是一根长为L 的均匀电阻丝,其阻值为R ,金属丝与电阻丝接触良好且摩擦不计,电阻丝的中点C 焊接一根导线,从O 点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V (金属丝和导线的电阻不计),图中虚线0C 与AB 垂直,且0C=h ,电阻丝AB 接在电压为U的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中,使AB 沿着车前进的方向,列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时金属丝将偏离竖直方向,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。
(1)当列车向右做匀加速运动时,试写出加速度a 与电压表的读数U 1的对应关系。
(目的是重新刻制电压表表盘使它成为直读加速度数值的加速度仪)(2)这个装置能测得的最大加速度为(3)C 点设置在电阻丝AB 中点的原因是 。
对电压表的选择有什么特殊的要求 。
22.(15分)如图10—18所示是电饭煲的电路图,S 1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103℃)时会自动断开;S 2是一个自动温控开关,当温度低于60℃时会自动闭合,温度高于80℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,它在保温状态下是不亮的,黄灯是保温状态下的指示灯。
限流电阻R 1=R 2=500Ω,加热电阻丝R 3=50Ω,两灯的电阻不计。
(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程 (包括加热和保温的过程)。
(2)简要回答,如果不闭合开关S 1,电饭煲能将饭煮熟吗?(3)计算加热和保温两种状态下,电饭煲的消耗功率之比。
第十章 恒定电流一、1. D 2. C 3. B 4. D 5. BC 6. AC 7. AD 8. B 9. AC 10. ABC 11. D 12. BCD二、13. 6.4×10-5 14.1200w 15. a (U 3—U 2)/(I 2一I 1) 16. 35℃ 17. 30㎞三、18.参考答案:由于用电器的电阻未知,故变阻器不能用限流接法而用分压接法如图1所示(6分)。
实验时应使滑动头自左向右滑动(3分),当电压表读数为12V 时,读出电流表读数即可求得额定功率(3分)。
19. 参考答案:(1)由图知,正常发光时R=8Ω(1分),由p=U 2/R=18W (2分)。
(2)由图知,室温时电阻R /=1Ω,由T/T /=R/R /(3分),得T=2400K (2分)。
(3)串联电路电压分配与电阻成正比,R X /R=8/12(2分),得R X =5.33Ω(2分)。
(4)刚合上开关灯未正常发光,温度低电阻小(2分),电流大,I m =12A (1分)。
20 .参考答案: (1)I=p/U=O.3A (2分),(2)线圈电阻发热功率P Q =I 2r=1.8w (2分),机械功率P机=p —P Q =64.2W (2分),效率为机械功率与总功率之比为η=P 机/P=97.3﹪(3分)(3)当叶片不转动时,作纯电阻,I=U/r=11A (3分),P=UI=I 2r=2420w (3分)。