部分电路欧姆定律教案
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龙文教育学科教师辅导讲义
当电键接通或断开,改变电路结构,或者移动滑动变阻器滑键,改变某一部分电阻时,总电阻的变化规律满足:
(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路中总电阻一定增大(或减小); (2)若电键的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若电键的通断使并联支路增多时,总电阻减小;
(3)如果R 1+R 2=恒量,则R 1=R 2时并联的电阻最大;且R 1、R 2差别越大总电阻越小.如图所示,由R 1、R 2和R 组成双臂环路.当AR 1P 支路和AR 2P 支路总阻值相等时,R AB 最大;当P 滑到某端,使某一支路阻值最小时,R AB 最小.
六、电功和电功率
1.电功:实际是电场力做功,是电能转化成其它形式能(如热、磁、机械、光)的过程UIt qU W ==
适用于一切电路R t U Rt I W /22==适用于纯电阻电路
2.焦耳定律:电流通过直流电阻为R 的导体时,t 时间内导体上产生的热量,即电热Q=I 2Rt
3.电功和电热:当电流通过一段纯电阻电路时,电能全部转化为内能,电功等于电热W=Q 即UIt=I 2Rt 当电流通过一段非纯电阻电路(电动机、电解槽、蓄电池等)时,电能的一部分转化为内能,另一部分转化为其他形式的能,故电功W=UIt 大于电热Q=I 2Rt ,其它E Rt I UIt +=2
4.电功率:
P=W/t=UI 适用于一切电路P=I 2R=U 2/R 适用于电热
5.额定电压与实际电压、额定功率与实际功率
(1)额定电压指用电器正常工作时的电压,这时用电器消耗的功率为额定功率.但有时加在用电器上的电压不等于额定电压,用电器不能正常工作,这时加在用电器上的电压就称之为实际电压,用电器消耗的功率为实际功率.要注意,在一些问题中“额定”和“实际”往往不相等.
(2)用电器接入电路时的约定: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用电器的实际功率超过额定功率时,可认为它将被烧毁;③没有注明额定的用电器接入电路时,认为其工作的物理量均小于其额定值,能安全使用.
(3)纯电阻电路中,几个电阻串联阻值大的功率大,并联时阻值小的功率大.
七、等效法处理混联电路
稍复杂混联电路的等效化简方法
1.电路化简原则
(1)无电流的支路化简时可去除;
(2)等电势的各点化简时可合并;
(3)理想导线可任意长短;
(4)理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路;
(5)电压稳定时电容器认为断路.
2.常用等效化简方法
(1)电流分支法: a .先将各结点用字母标上; b .判定各支路元件的电流方向(或可能方向);c .按电流流向,自左到右将各元件、结点、分支逐一画出;d .加工整理.
(2)等势点排列法: a .将各结合点用字母标出; b .判定各结点电势的高低;c .将各结点电势高低自左到右排列,再将各结点之间支路画出;d .加工整理.
八、电路故障的分析方法
电路故障是指电路不能正常工作.故障的种类很多,但主要是因断路或短路所造成的故障,可用电压表或电流表进行检查.也可用假设法,已知电路发生某种故障可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分发生故障,运用电流定律进行正向推理,再与题述现象进行比较,得出结论.
九、分压电路和限流电路
1.分压电路图1、限流电路图2
图2
图1
调节范围:
(1)分压电路:电压E ~0;电流L R E ~
0,均与 R O 无关. (2)限流电路:电压E E R R R L L ~0+;电流L
L R E R R E ~0+,均与 R O 有关.
例题
例一
有一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I 。设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子电量为e ,此时电子定向移动的速度为v ,则在△t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )
A .nvS △t
B .nv △t
C . e t I ∆
D .Se
t I ∆ 若上题中单位体积的导线中有n 个自由电子改为单位长度的导线中有n 个自由电子,则正确的答案为( ) 例二
一个标有“220V 60W “的白炽灯泡,加上的电压由零逐渐增大到220V ,在此过程中,电压(U )和电流(I )的关系可用图线表示,题中给出的四个图线中,肯定不符合实际的是( )
例三
1.如图2-17所示,A 、B 两点接在恒压电源上,内阻不可忽略的电流表并联,示数分别为2A 和3A .若将两只电流表串联起来接入电路中,两只电流表的示数均为4A ,那么电路不接入电流表时,流过R 的电流是________A .
2.如图2-18所示,两个定值电阻R 1、R 2串联后接在电压U 稳定于12V 的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R 1、R 2的电压表接在R 1两端,电压表的示数为8V .如果他把电压表改接在R 2两端,则电压表的示数将( ).
(A )小于4V (B )等于4V
(C )大于4V 小于8V (D )等于或大于8V
3 .如图2-19所示电路中,已知I =3A ,I 1=2A ,R 1=10Ω,R 2=5Ω,R 3=30Ω,则通过电流表的电流方向为向________,电流的大小为________A .
例四
14.如图2-26所示为某一用直流电动机提升重物的装置,重物的质量m =50kg ,电源的电动势ε=110V .不计电源电阻及各处的摩擦,当电动机以v =0.9m /s 的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I =5A ,试求电动机线圈的电阻.
U I 0 A I U 0 B U 0 C I U 0 D I 图2-4 图2-19 图2-17
图2-18
图2-26