恒定电流 课件PPT2-4
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恒定电流的电场和磁场课件
恒定电流的电场和磁场 课件
目录
• 恒定电流的基本概念 • 电场与电场力 • 磁场与磁场力 • 恒定电流的磁场效应 • 恒定电流的应用 • 实验与实践
01
恒定电流的基本概念
电流的定义与性质
电流
电荷在导体中定向移动形成电流 ，单位时间内通过导体横截面的 电荷量称为电流强度，简称电流 。
电流的性质
电荷的定向移动形成电流，其方 向由正电荷定向移动的方向决定 ，而与导体内自由电荷的运动方 向无关。
电场力是电荷在电场中受到的力，其大小与电荷的电量成正比，与电场强度成正比 。
电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，等于单位正电荷在电场中受到的力。
电场强度具有方向性，规定正电荷受力方向为电场强度的方向。
电势与电场能量
电势是描述电场能的物理量，等于单 位正电荷在电场中具有的电势能。
电场能量是电场中储存的能量，与电 势能密切相关。
电阻
导体对电流的阻碍作用，由导体的材 料、长度、横截面积和温度等因素决 定。
02
电场与电场力
电场的概念与性质
电场是由电荷产生的 ，对放入其中的电荷 有力的作用。
电场的性质包括对放 入其中的电荷有力的 作用、静电感应现象 等。
电场具有物质性，是 传递电荷间相互作用 的一种特殊物质形态 。
电场力与电场强度
详细描述
电磁感应现象是当导体在磁场中发生相对运动时，会在导体中产生电动势或电流的现象。这个现象由英国物理学 家迈克尔·法拉第于19世纪30年代发现，是电磁化的电场和磁场相互激发，形成电磁波并传播出去。
详细描述
电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而形成的。当电场或磁场发生变化时，就会产生电磁波，并传 播出去。电磁波的传播速度等于光速，在真空中传播不受影响，但在介质中传播速度会减慢。
目录
• 恒定电流的基本概念 • 电场与电场力 • 磁场与磁场力 • 恒定电流的磁场效应 • 恒定电流的应用 • 实验与实践
01
恒定电流的基本概念
电流的定义与性质
电流
电荷在导体中定向移动形成电流 ，单位时间内通过导体横截面的 电荷量称为电流强度，简称电流 。
电流的性质
电荷的定向移动形成电流，其方 向由正电荷定向移动的方向决定 ，而与导体内自由电荷的运动方 向无关。
电场力是电荷在电场中受到的力，其大小与电荷的电量成正比，与电场强度成正比 。
电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，等于单位正电荷在电场中受到的力。
电场强度具有方向性，规定正电荷受力方向为电场强度的方向。
电势与电场能量
电势是描述电场能的物理量，等于单 位正电荷在电场中具有的电势能。
电场能量是电场中储存的能量，与电 势能密切相关。
电阻
导体对电流的阻碍作用，由导体的材 料、长度、横截面积和温度等因素决 定。
02
电场与电场力
电场的概念与性质
电场是由电荷产生的 ，对放入其中的电荷 有力的作用。
电场的性质包括对放 入其中的电荷有力的 作用、静电感应现象 等。
电场具有物质性，是 传递电荷间相互作用 的一种特殊物质形态 。
电场力与电场强度
详细描述
电磁感应现象是当导体在磁场中发生相对运动时，会在导体中产生电动势或电流的现象。这个现象由英国物理学 家迈克尔·法拉第于19世纪30年代发现，是电磁化的电场和磁场相互激发，形成电磁波并传播出去。
详细描述
电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而形成的。当电场或磁场发生变化时，就会产生电磁波，并传 播出去。电磁波的传播速度等于光速，在真空中传播不受影响，但在介质中传播速度会减慢。
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。
2016届高考物理 专题八 恒定电流课件
纯电阻电路 元件 特点 欧姆 定律 服从欧姆定律 I＝ 电路中只有电阻元件
非纯电阻电路 除电阻外还包括能把电能转 化为其他形式能的用电器 不服从欧姆定律：U＞IR 或 I U ＜R
U R
电流做功除一部分 能量转化 电流做功全部转化 为电热 转化为内能外，还 有一部分转化为其 他形式的能 电功与电热 的关系 元件举例 W＝Q 即 UIt＝I2Rt U ＝ t R
L ρS (2)表达式：R＝_____.
4.电阻率
S RL (1)计算式：ρ＝____.
导电性能，是表征材料性质的物理量. (2)物理意义：反映导体的________ (3)电阻率与温度的关系.
增大 ①金属：电阻率随温度升高而______. 减小 ②半导体：电阻率随温度升高而______.
绝对零度 附近时，某些材料的电阻 ③超导体：当温度降低到__________
(2)若电源电动势E＝1.5 V，内阻可忽略；电压表量程为1 V，R
【解题探究】 试画出当S0闭合，S1、S2均向左闭合和S1、S2均向右
闭合时的简化电路.
提示
S1、S2均向左闭合时
S1、S2均向右闭合时
解析
(1)当 S1、 S2 均向左闭合时， 电压表读数为 Rx 两端的电压，
U1 所以 Rx＝ I ； 当 S1、S2 均向右闭合时，电压表读数为 R 两端 U2 U1 的电压，所以 R＝ I ，联立解 得 Rx＝ R. U2 (2)当 Rx 两端电压 U1＝1 V 时，由 E＝1.5 V 可得，此时 R 两端的 电压 U2＝ 1.5 V－1 V＝0.5 V U2 0.5 电路中的电流 I＝ ＝ A＝0.005 A R 100 U1 可测量的 Rx 的最大值 Rx＝ I ＝200 Ω. U1 答案 (1) R (2)200 U2
PPT教学课件恒定电流
U/
·· ·· ·· I/
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例4. 如图示的电路中，R1 、R2为标 准电阻，测定电源的电动势和内阻时，
R1
如果偶然误差可以忽略不计，则电动
势的测量值 等于 真实值，内阻的测
R2
量值 偏大 真实值，产生误差的原因
A
是
电流表有内阻
。
Er
例 5.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待
测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达
A
v
U
U1
所以内电阻的测量值小于真实值。 IA I1
I
返回
2002年河南高考12、（8分）现有器材：量程为10.0mA、内阻 约30-40 Ω的电流表一个，定值电阻R1=150Ω，定值电阻 R2=100 Ω ，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器 材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。
（1）按要求在实物图上连线。
提示：导线长度可根据电阻丝的圈数和圆筒直径算出， 导线直径可用刻度尺量出几十匝电阻丝的长度后算出。
思考2. 本实验中正确选用电路后，所测得的金属的 电阻率比真实值 小 .
思考3．有一合金丝，横截面积为5.1×10－7米2，长 L＝10米，要测其电阻率。现备有量程3伏，内阻3千欧 的电压表，量程 0.6安，内阻0.1 欧的电流表，两节干电 池，0－100欧滑动变阻器，开关、导线等。用伏安法测 其电阻时，如电路选取正确，电压表示数为2.4伏，电流 表示数为0.12安，所选取的是内接法还是外接法电路？ 被测合金丝的阻值是多少欧？合金丝的电阻率是多少？
I1 ≤0.32A I 灯≤0.16A I2≤0.2A R 灯=40Ω
I3≤0.1A 不能用分压接法
实验室提供了下列实验器材：
《恒定电流场》课件
恒定电流场
目录
Contents
• 恒定电流场的基本概念 • 恒定电流场的物理性质 • 恒定电流场的应用 • 恒定电流场的实验研究 • 恒定电流场的发展前景
01 恒定电流场的基本概念
电流场的中运动所 产生的电场，其特征是电荷在电 场中受到电场力的作用而产生运 动。
02
维持电流场的持续需要保持电源与负载之间的能量平衡，以保持电荷的运动状态。
电流场的产生与维持涉及到电路中的电阻、电容和电感等元件的作用，以及电源的 特性和负载的性质。
02 恒定电流场的物理性质
电场与电流的关系
电流产生电场
电流在空间中流动时，会激发电场，电场的方向与电流的方 向垂直。
电场对电流的作用
电流场的测量技术
1 2
电流测量
使用电流表或高精度测量仪器来测量电流的大小 和方向，以获取电流场的详细信息。
电位测量
通过测量电位差来了解电流场中的电场强度和电 势分布，有助于分析电流场的特点和规律。
3
磁场测量
在某些情况下，可能需要测量磁场强度和方向， 以进一步了解电流场对周围物体的影响。
实验结果的分析与解释
磁场力
电流在磁场中受到磁场力的作用，磁 场力的大小与电流的大小和磁场的强 度有关。
03 恒定电流场的应用
电子设备中的电流场
集成电路
在集成电路中，恒定电流场用于驱动电子设备，实现信号的传输和处理。
电子元件
在电子元件中，恒定电流场用于产生磁场和电场，实现电子元件的功能。
电流场在电磁学中的应用
电磁感应
数据处理
01
对实验数据进行处理和分析，包括数据整理、图表绘制等，以
便更好地理解和解释实验结果。
结果解释
目录
Contents
• 恒定电流场的基本概念 • 恒定电流场的物理性质 • 恒定电流场的应用 • 恒定电流场的实验研究 • 恒定电流场的发展前景
01 恒定电流场的基本概念
电流场的中运动所 产生的电场，其特征是电荷在电 场中受到电场力的作用而产生运 动。
02
维持电流场的持续需要保持电源与负载之间的能量平衡，以保持电荷的运动状态。
电流场的产生与维持涉及到电路中的电阻、电容和电感等元件的作用，以及电源的 特性和负载的性质。
02 恒定电流场的物理性质
电场与电流的关系
电流产生电场
电流在空间中流动时，会激发电场，电场的方向与电流的方 向垂直。
电场对电流的作用
电流场的测量技术
1 2
电流测量
使用电流表或高精度测量仪器来测量电流的大小 和方向，以获取电流场的详细信息。
电位测量
通过测量电位差来了解电流场中的电场强度和电 势分布，有助于分析电流场的特点和规律。
3
磁场测量
在某些情况下，可能需要测量磁场强度和方向， 以进一步了解电流场对周围物体的影响。
实验结果的分析与解释
磁场力
电流在磁场中受到磁场力的作用，磁 场力的大小与电流的大小和磁场的强 度有关。
03 恒定电流场的应用
电子设备中的电流场
集成电路
在集成电路中，恒定电流场用于驱动电子设备，实现信号的传输和处理。
电子元件
在电子元件中，恒定电流场用于产生磁场和电场，实现电子元件的功能。
电流场在电磁学中的应用
电磁感应
数据处理
01
对实验数据进行处理和分析，包括数据整理、图表绘制等，以
便更好地理解和解释实验结果。
结果解释
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上一＝R4，理想电压表V1的示数为70 V，理想电压表V2的 示数为50 V，则A、B间的电压为( )
A．140 V C．100 V
图2-4-2
B．120 V
D．无法计算
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【解析】 理想电压表所在支路不通，则题图所示电路是四个电阻串联，电 压表V1测量的是R1和R2两端的电压之和，电压表V2测量的是R2和R3两端的电压之 和．因为R2＝R4，所以电压表V2相当于测的是R3和R4两端的电压之和，即A、B间 的电压为电压表V1的示数与电压表V2的示数之和，则A、B间的电压为50 V＋70 V ＝120 V，选项B正确．
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[核心点击] 1．串、并联电路中总电阻R总的比较
比较
串联电路的总电阻R总
并联电路的总电阻R总
不
n个相同电阻R串联，总电阻 R总＝nR
n个相同电阻R并联，总电阻R总＝Rn
同 R总大于任一电阻阻值
R总小于任一电阻阻值
点 一个大电阻和一个小电阻串 一个大电阻和一个小电阻并联时，
联时，总电阻接近大电阻 总电阻接近小电阻
【答案】 B
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2．由四个电阻连接成的电路如图2-4-3所示．R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω， R4＝3 Ω. 【导学号：08160098】
图2-4-3 (1)求a、d之间的总电阻； (2)如果把42 V的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？
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(2)3 A、3 A、1 A、2 A
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(1)处理串联、并联电路以及简单的混联电路的方法： ①准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图； ②正确利用串联、并联电路的基本规律、性质； ③灵活选用恰当的公式进行计算． (2)电路简化的原则： ①无电流的支路去除； ②电势相等的各点合并； ③理想导线可长短任意； ④理想电流表的电阻为零，理想电压表的电阻为无穷大； ⑤电压稳定时电容器可认为断路．
电阻的阻值．(难点)
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知识脉络
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串、 并 联 电 路 的 特 点
串联电路
并联电路
各处电流 相等 ，即 总电流等于各支路电流
电流
I＝__I_1_＝__I_2＝__…__＝___In_ __之__和__，即I＝_I1_＋__I_2_＋__…__＋__I_n
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总电压等于各部分电压__之__和__, 各支路两端电压 相等 ，即U＝ 电压 即U＝___U_1_＋__U__2_＋__…__＋__U_n___ ____U_1_＝__U__2＝__…___＝__U_n___
【解析】 (1)由题图可知Rc d＝RR3＋3RR4 4＝66×＋33Ω＝2 Ω. 故Rad＝R1＋R2＋Rc d＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω. (2)由欧姆定律知I＝RUad＝4124A＝3 A， 即为通过R1、R2的电流． 设通过电阻R3、R4的电流分别为I3、I4， 由Uc d＝IRc d，I3＝URc3d、I4＝URc4d可得： I3＝1 A，I4＝2 A. 【答案】 (1)14 Ω
知 识 点
1
4 串联电路和并联电路
学 业
分
层
测
评
知 识 点
2
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学习目标
1.知道串、并联电路的电流和电压特
点(重点)
2．掌握串、并联电路的相关计
算．(重点)
3．了解电流表(表头)的原理，知道
什么是满偏电流和满偏电压．(难点)
4．理解表头改装成常用电压表和电
流表的原理，会求分压电阻和分流
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[后思考] 1．试想马路上的路灯是如何连接的？ 【提示】 照明电路的电压为220 V，而每个灯泡的额定电压也是220 V，因 此欲使路灯同时正常工作，它们之间只能是并联． 2．两个电阻并联，总电阻的大小与原来两个电阻有什么关系？ 【提示】 (1)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和． (2)两个电阻并联，总电阻比其中任意一个电阻都小． (3)并联电路中，有一个电阻增大，总电阻增大．
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电压表和电流表
[先填空] 1．小量程电流表Ⓖ(表头)的三个参数
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2．电压表的改装
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3．电流表的改装
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相同 多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻
点 也随之增大或减小
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2.关于电压和电流的分配关系 (1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比． 推导：在串联电路中，由于U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3，…，Un＝InRn， 而I＝I1＝I2＝…＝In，所以有UR11＝UR22＝…＝URnn＝RU总＝I. (2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比． 推导：在并联电路中，U1＝I1R1，U2＝I2R2，U3＝I3R3，…，Un＝InRn，而U1 ＝U2＝…＝Un， 所以有I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U.
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[合作探讨] 如图2-4-1所示，图甲为电阻R1、R2、R3组成的串联电路；图乙为电阻R1、 R2、R3组成的并联电路．
甲
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乙 图2-4-1
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探讨1：图甲中总电压U与各电阻两端电压UR1、UR2、UR3存在怎样的关系？ 各电阻两端电压与电阻存在怎样的关系？
【提示】 U＝UR1＋UR2＋UR3 各电阻两端电压与电阻成正比． 探讨2：图乙中总电流I与各支路电流I1、I2、I3存在怎样的关系？各支路的电 流与电阻存在怎样的关系？ 【提示】 I＝I1＋I2＋I3 各支路的电流与电阻成反比．
总电 总电阻等于各部分电阻之和 ， 总电阻倒数等于各支路电阻倒___数__之__和_，
阻 即R＝__R_1_＋__R_2_＋__…__＋__R__n_
即R1＝__R_1_1＋___R1_2＋___…__＋__R1_n__
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[再判断] 1．串联电路的总电阻大于电路中任意电阻．( √ ) 2．并联电路的总电阻小于电路中任意电阻．( √ ) 3．串联电路中有一电阻变大，总电阻变大．( √ ) 4．并联电路中某电阻变大时，总电阻减小．( × )