第七章 恒定电流优秀课件
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高中物理选修精品通用课件《恒定电流》
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电路中的稳态与暂态
稳态电路分析
稳态电路定义
在电路中，当动态元件的变量对于时 间的变化率为零或相对变化率趋近于 零时，电路的状态称为稳态。
稳态电路的特点
稳态电路的分析方法
采用基尔霍夫定律和欧姆定律进行计 算和分析。
电流、电压、功率等参数不随时间变 化，电路呈现稳定的阻抗和导纳。
暂态电路分析
暂态电路定义
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电阻的计算
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串联电阻的计算：串联电路中，总电阻等于各电阻之和。 公式为 R=R1+R2+…+Rn。
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并联电阻的计算：并联电路中，总电阻的倒数等于各支路 电阻的倒数之和。公式为 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。
电路设计与搭建
电路设计 设计原则：根据实际需求和电路性能
总结词
掌握电功率的测量方法
详细描述
测量电功率的常用仪器是功率表，功率表通过测量电压和 电流来计算电功率。在实验室中，也可以使用伏安法测量 电阻的电功率。
电能的转换与利用
总结词
了解电能转换的基本原理
详细描述
电能可以通过各种能量转换装置转换成其他形式的能量， 如机械能、热能、光能等。这些转换过程遵循能量守恒定 律，即能量不能凭空产生或消失，只能从一种形式转换成 另一种形式。
电流表的连接
电流表应串联在电路中，以测量电路中的电流值。
电流表与电压表的使用
• 电流表的读数：读取电流表的数值，应选择合适的量程， 并根据指针指示读取。
电流表与电压表的使用
01
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电压表的原理
电压表是测量电路两端电 压的仪表，其工作原理基 于欧姆定律。
《恒定电流》(PPT课件可编辑)
装置P电源
导体中产生电流的条件:导体两端存在 电势差 + + + + A + + ++ _ _ _ _ B _ _ _ _ A B
A
抽水机 水池
导体中自由电子的定向 B 移动使两个带电体成为 等势体,达到静电平衡， 导线R中会产生一个瞬时 电流
等势体
电源
1.能把自由电子从正极搬到负极的装置.
2.作用:保持导体两端的电势差(电压), 使电路有持续的电流.
D. 电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负 极移送到正极的电荷量越多
课堂训练 2、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（ ABD ） A、电路中每通过1C的电量，电源把2J的化学能 转变为电能
B、 蓄电池两极间的电压为2V
C、 蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能
D、蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电 池（电动势为1.5V）强
（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即 受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言） （2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为10-2—
-10-3m的数量级。（对每个电子而言）
（3）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与 温度有关，通常情况为每秒几百米。
例1 某电解池，如果在1s中内共有5.0×1018个二价正离 子和5.0×1018个一价负电子通过某横截面，那么通过 这个横截面的电流强度是多大？
答案：1.6A
例 2 有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A。已知铜的 密度ρ=8.9×103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗 常数NA=6.62 × 1023mol-1，电子的电量e=-1.6 × 10-19C。求铜导线中自 由电子定向移动的速率。
恒定电流PPT课件
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二、电表改装
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1 、 一 只 表 头 的 满 度 电 流 Ig=100µA ， 内 阻 Rg=1kΩ，现将表头改装成安培，伏特两用表， 如图所示，R1=10.1Ω，R2=1.49kΩ (1)用 oa 两端时是什么表？量程多大？ (2)用 ob 两端时是什么表？量程多大？
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电动势：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势。
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。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。
注意：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。
A．0.1Ω B．0.15ΩC．0.3Ω D．0.6Ω
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2．阻值较大的电阻 R1 和 R2 串联后，接入电压 U 恒定的电路， 如图所示，现用同一电压表依次测 量 R1 与 R2 的电压，测 量值 分别为 U1 与 U2，已知电压表内阻与 R1、R2 相差不大，则（ ） A．U1+U2=U B．U1+U2＞U C．U1+U2＜U
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5、一电压表由电流表 G 与电阻 R 串联而成， 如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总 比准确值稍大一些，采用下列哪种措施可能加 以改进（ ） A．在 R 上串联一比 R 大得多的电阻 B．在 R 上串联一比 R 小得多的电阻 C．在 R 上并联一比 R 小得多的电阻 D．在 R 上并联一比 R 大得多的电阻
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三、电阻定律
第七部分 恒定电流 ppt课件
二、电阻定律：
1、内容：温度一定时导体的电阻R与它的长度L成
正比，与它的横截面积S成反比。这就是电阻定律。
2、公式： R=
L SLeabharlann (决定式)比例常数ρ跟导体的材料有关，是一个反映材料 （不是每根具体的导线的性质）导电性能的物理 量，称为材料的电阻率。
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．单位是:Ω·m 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纯金属的电阻率小，合金的电阻率大
Iq t
得I=neSv
B
C
D
vt
6、区分三种速率： （1）电流传导速率：既电场的传播速率，等 于光速3×108m/s。 （2）电荷定向移动速率：I=neSv中的v是电 荷定向移动的速率约为10-5m/s（机械运动速 率）。
（3）电荷无规则热运动的速率大约是105m/s
7、电流的分类： （1）直流电：方向保持恒定的电流。 （2）恒定电流：大小和方向均保持不变的电流。 （3）交流电：方向均随时间周期性变化的电流。 （4）正弦交流电：大小方向均随时间按正弦规 律变化的电流。
θ
如图所示，是金属导体的伏安特 U
性曲线。 在I—U图中，图线的斜 率表示导体电阻的倒数。即
k=
I U
1 R
图线的斜率越大，电阻越小。
2、线性元件和非线性元件 符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通
过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元 件叫做线性元件。
不符合欧姆定律的导体和器件，电流和电压不
在本章复习中要讲究分析、解决问题的方法，比如充 分利用定量动态分析、等效法的运用，模型的转化，非电 学量的转化，以及极限法、赋值法等运用，都是学会、学 活本章所需的。复习中还要注意能量的转化问题，要从能 量转化和守恒的角度去解决这些问题。
恒定电流 PPT课件 课件(8份) 人教课标版1
2.2电动势
一、电源的作用
1、在导线中，电场方向 是怎样的？ 2、正电荷在导线中如何 移动？电流方向是怎样的？
+
+
正极
负极
电源 3、在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向 如何？ 4、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做 正功还是负功？ 5、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电 源的作用是什么？
思考与讨论
某个电动势为E的电源工作时，电流为I， 乘积EI的单位是什么？从电动势的意义来考 虑，EI表示什么？
如果E=3V，I=2A，请具体说明EI的含义。
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4、单位： 伏特
V
1V=1J/C
5、特点：电动势由电源中非静电力的特 性决定，跟电源的体积、形状无关，与 是否联入电路及外电路的情况无关。
6、标量 7、内阻：电源内部也是由导体组成的， 也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源 的另一重要参数
电动势与电势差的区别
1. 电动势：W非静电表示正电荷从负极移到 正极所消耗的化学能（或其它形式能）， E表示移动单位正电荷消耗化学能（或其 它形式能）反映电源把其它形式能转化 为电能的本领。 电势差：W表示正电荷在电场力作用下从 一点移到另一点所消耗的电场能，电势 差表示移动单位正电荷消耗的电能。反 映把电能转化为其它形式能的本领。 2. 电动势表征电源的性质，电势差表征
从能量的角度看电源 也是通过非静电力做功 把其他形式的能转化为 电能的装置。
一、电源的作用
1、在导线中，电场方向 是怎样的？ 2、正电荷在导线中如何 移动？电流方向是怎样的？
+
+
正极
负极
电源 3、在电源内部电场是怎样的？电源内部的电流方向 如何？ 4、电源把正电荷从电源的负极搬到正极，电场力做 正功还是负功？ 5、什么力来克服电场力做功？从能量的角度看，电 源的作用是什么？
思考与讨论
某个电动势为E的电源工作时，电流为I， 乘积EI的单位是什么？从电动势的意义来考 虑，EI表示什么？
如果E=3V，I=2A，请具体说明EI的含义。
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4、单位： 伏特
V
1V=1J/C
5、特点：电动势由电源中非静电力的特 性决定，跟电源的体积、形状无关，与 是否联入电路及外电路的情况无关。
6、标量 7、内阻：电源内部也是由导体组成的， 也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源 的另一重要参数
电动势与电势差的区别
1. 电动势：W非静电表示正电荷从负极移到 正极所消耗的化学能（或其它形式能）， E表示移动单位正电荷消耗化学能（或其 它形式能）反映电源把其它形式能转化 为电能的本领。 电势差：W表示正电荷在电场力作用下从 一点移到另一点所消耗的电场能，电势 差表示移动单位正电荷消耗的电能。反 映把电能转化为其它形式能的本领。 2. 电动势表征电源的性质，电势差表征
从能量的角度看电源 也是通过非静电力做功 把其他形式的能转化为 电能的装置。
《高三物理恒定电流》课件
逆变器：将直流电转换为交流电，为交流 电机等设备提供稳定的电源
整流器：将交流电转换为直流电，为电子 设备提供稳定的电源
稳压器：稳定电源的输出电压，保证电子 设备的正常工作
电池充电与放电电路
电池充电：通过外部电源向电池充电，使电池内部电荷增加 电池放电：电池内部电荷向外部电路输出，提供电能 充电电路：包括充电器、充电线、电池等，充电器将交流电转换为直流电，为电池充电 放电电路：包括电池、负载、开关等，电池向负载提供电能，开关控制电路通断
叠加定理
叠加定理的定义：在电路中，多个电源共 同作用时，每个电源单独作用产生的电流 可以叠加得到总电流。
叠加定理的局限性：叠加定理只适用于线 性电路，对于非线性电路不适用。
叠加定理的应用：在电路分析中，可以 将复杂的电路分解为多个简单的电路， 分别计算每个电路的电流，然后叠加得 到总电流。
叠加定理的注意事项：在计算叠加电流时， 要注意电流的方向和参考方向保持一致。
能量转换与守恒
能量转换：电 能转换为其他 形式的能量， 如热能、光能
等
守恒定律：能 量在转换过程 中总量保持不
变
功率与能量的 关系：功率是 单位时间内能 量转换的速率
实际应用中的 能量转换：如 电灯、电动机、
电池等
最大功率传输定理
定理内容：在电路 中，当负载电阻等 于电源内阻时，负 载可以获得最大功 率。
实际应用中的恒定
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电路
照明电路
照明电路是恒定电流在实际应用中的重要场景 照明电路主要由电源、开关、导线、灯泡等组成 照明电路的工作原理是电流通过灯泡，产生光能 照明电路的设计需要考虑到安全性、节能性和美观性
信号处理电路
信号处理电路的作 用：对信号进行放 大、滤波、调制等 处理
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【点拨】 (1)应用电阻定律求每个棒的电阻． (2)根据两棒是串联关系可求总电阻． (3)总电阻的值在0 ℃附近是定值．
解析：设所需碳棒的长度为 L1，电阻率为 ρ1，电阻温度系数为 α1； 铜棒的长度为 L2，电阻率为 ρ2，电阻温度系数为 α2.根据题意有
ρ1＝ρ10(1＋α1t)① ρ2＝ρ20(1＋α2t)② 式中 ρ10、ρ20 分别为碳和铜在 0 ℃时的电阻率． 设碳棒的电阻为 R1，铜棒的电阻为 R2，有
负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度
范围内不随温度变化的电阻．已知：在 0 ℃时，铜的电阻率 为 1.7×10－8 Ω·m，碳的电阻率为 3.5×10－5 Ω·m，在 0 ℃附 近时，铜的电阻温度系数为 3.9×10－3 ℃－1，碳的电阻温度 系数为－5.0×10－4 ℃－1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接 成长 1.0 m 的导体，要求其电阻在 0 ℃附近不随温度变化， 求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)．
对电阻的理解 1. 电阻与电阻率的比较
电阻率ρ
电阻R
描述的 对象 意义
决定因素 单位
材料
反映材料导电性 能的好坏
由材料和温度决 定Байду номын сангаас
Ω·m
导体
反映导体对电流的阻碍作用 的大小
由材料、温度、导体的长度 和横截面积共同决定
Ω
2. 电阻的决定式和定义式的比较
R＝ρl S
电阻定律的表达式
R＝U I
电阻的定义式
2. 电功率 (1)定义 ：单位时间内电流所做的功，表示电 流做功的 ______． (2)定义式：P＝Wt ＝______.
3. 电热 (1)定义 ：电流通过导体时电能转化为 ______的多少 ． (2)计算式(焦耳定律): Q＝______. (3)热功率：单位时间内发热的功率 P 热＝______.
(2009·全国卷)某材料的电阻率 ρ 随温度变化的规律为 ρ ＝ρ0(1＋αt)，其中 α 称为电阻温度系数，ρ0 是材料在 t＝0 ℃ 时的电阻率．在一定的温度范围内 α 是与温度无关的常 数．金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；
而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数．利用具有正
3. 导体的伏安特性曲线 I-U 图线和 U-I 图线
I-U 图线的斜率 k＝UI ＝R1，图中 R1____R2(填“>”、“ 斜率 k＝UI ＝R.图中 R1____R2(填“＞”“＝”或“＜”)
三、电功、电功率、电热 1. 电功 (1)定义：电流流过导体时把______转化为其他形式能 (2)计算式：W＝______.
的系数必须为零．即 ρ10α1L1＋ρ20α2L2＝0⑧
二、电阻和电阻率
1. 电阻 (1)意义：反映了导体对电流的______作用． (2)定义式：R＝______， 国际单位：欧姆，符号为Ω. (3)决定式(电阻定律)：R＝________，取决于导体的______、 ______和温度． 2. 电阻率 (1)意义：反映了导体的__________，由______决定，但受温 度影响. (2)电阻率与温度的关系 金属的电阻率随着温度的升高而______． 半导体的电阻率随温度的升高而______． 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化而保持______．
第七章 恒定电流
考纲点击
备考导读
1. 欧姆定律Ⅱ 2. 电阻定律Ⅰ 3. 电阻的串、并联Ⅰ 4. 电源的电动势和内电阻Ⅱ 5. 闭合电路的欧姆定律Ⅰ 6. 电功率和焦耳定律Ⅰ 实验七：测定金属的电阻率 (同时练习使用螺旋测微器) 实验八：描绘小灯泡的伏安 特性曲线
实验九：测定电源的电动势 和内阻
实验十：练习使用多用电表
容电路、非纯电阻电路、动态分析和电路故 障分析，运用电路知识探究联系实际问题已 成为考查的热点，近几年设计性电学实验是
每年必考内容，且有一定难度.
第1节 电流、电阻、电功、电功率
一、电流 1. 形成条件：导体两端有______，导体提供大量的自由电荷， ______在导体中建立了电场． 2. 电流的方向：规定与________定向运动的方向相同． 注意：电流虽有方向，但仍为标量． 3. 电流的大小 (1)定义式：I＝________，单位是七个__________之一，国 际单位是安培，符号是A. (2)微观表达式：I＝______. (3)决定式：I＝______(部分电路欧姆定律，只适用于______ 或________导电)．
一、1. 电压 电压 2. 正电荷 3. (1)qt 基本单位
(2)nqSv (3)UR 金属 电解液
二、1. (1)阻碍
U (2) I
L (3)ρS
材料
形状
2. (1)导
电性能 材料 (2)增大 减小 不变 3. ＞ ＜
三、1. (1)电能 (2)UIt 2. (1)快慢 (2)UI
3. (1)内能 (2)I2Rt (3)I2R
R1＝ρ1LS1③
R2＝ρ2LS2④
式中 S 为碳棒与铜棒的横截面积．
碳棒和铜棒连接成的导体的总电阻和总
长度分别为 R＝R1＋R2⑤
L0＝L1＋L2
⑥
式中 L0＝1.0 m，
联立以上各式得
R＝ρ10LS1＋ρ20LS2＋ρ10α1L1＋S ρ20α2L2t⑦
要使电阻 R 不随温度 t 变化，⑦式中 t
不 同 点
相同点
说明了电阻的决定因素
提供了测定电阻的方法，并不说 明电阻与 U 和 I 有关
只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电 解液
适用于任何纯电阻导体
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
点睛笔记
（1）利用 R=ρSl 和 R=UI 计算出来的电阻都是某一 特定温度下的电阻，因为电阻率受温度影响. （2）利用图象求电阻时，一定要分清是 U-I 图象 还是 I-U 图象.
1. 本章的概念、规律较多，学习时要注重理 解与比较，同时理论联系实际，掌握电路的 分析与计算的方法．对于实验的复习要提纲 挈领，有所侧重．如伏安法测电阻是实验的 重中之重，其原理和方法可应用于测定金属 的电阻率、描绘小灯泡的伏安特性曲线等， 同时要加强创新思考． 2．高考的重点是闭合电路的欧姆定律的应用 ，电功、电热的计算，电阻、电压和电流的 测量．其中电路分析——包括电阻变化、含电