人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流同步辅导(一)

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第二章稳恒电流(1-5节)

一、夯实基础知识

(一)电流的形成、电流强度。

1.电流的形成:电荷定向移动形成电流(注意它和热运动的区别)。

2.形成电流条件:(1)存在自由电荷;(2)存在电势差(导体两端存在电热差)。

3.电流强度:I=q/t(如果是正、负离子同时定向移动形成电流,q应是两种电荷量和)

4.注意:I有大小,有方向,但属于标量(运算法则不符合平行四边形定则),电流传导速率就是电场传导速率不等于电荷定向移动的速率(电场传导速率等于光速)。(二)部分电路欧姆定律。

1.公式I=U/R,U=IR,R=U/I.

2.含义:R一定时,I∝U,I一定时,U∝R;U一定时,I∝l/R。(注意:R与U、I 无关)

3.适用范围:纯电阻用电器(例如:适用于金属、液体导电,不适用于气体导电)。

4.图象表示:在R一定的情况下,I正比于U,所以I—U图线、U—

I图线是过原点的直线,且R=U/I,所以在I—

U图线中,R=cotθ=1/k斜率,斜率越大,R越小;在U—

I图线中,R=tanθ=k斜率,斜率越大,R越大。

注意:(1)应用公式I=U/R时,各量的对应关系,公式中的I、U、R是表示同一部分电路的电流强度、电压和电阻,切不可将不同部分的电流强度、电压和电阻代入公式,(2)I、U、R各物理量的单位均取国际单位,I(A)、U(A)、R(Ω);(3)当R一定时,I∝U;I一定时,U∝R;U一定时,I∝1/R,但R与I、U无关。

(三)简单串、并、混联电路

1.串联电路

(1)两个基本特点:①U=U1=U2=U3=……,②I=I1+I2+I3……

(3)两个重要性质:

①R=R1+R2+R3+…②U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3;

其中应熟记: n个相同电阻R串联,总电阻R总=n

R;串联电路总电阻大于任一串联导体电阻;某一导体电阻变大(其它导体电阻不变),总电阻必变大,反之变小;串联导体增多,总电阻变大。

2.并联电路

(1)两个基本特点:①U=U1=U2=U3=……②I=I1+I2+I3……

(2)两个重要性质:①1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……,②IR=I1R1=I2R2=I3R3=……I n R n= U

其中应熟记:n个相同电阻R并联,总电阻R总=R/n;两个电阻R1、R2并联,总电阻R总=R1R2/(R1+R2),并联电路总电阻小于任一支路电阻;某一支路电阻变大(其它支路电阻不变),总电阻必变大,反之变小;并联支路增多,总电阻变小,反之增大。(四)电功、电功率、电热。

1.电功:电流做的总功或输送的总电能为W=qU=IUt,如果是纯电阻电路还可写成W=U2t/R=I2Rt;

2.电热:Q=I 2Rt ,如果是纯电阻电路还可写成Q=IUt=U 2t/R 3.电功和电热关系:

(1)纯电阻电路,电功等于电热;(2)非纯电阻电路,电功大于电热,即UIt=Q+E 其它

能。

4.电功率:P=W/t=IU ,如果是纯电阻电路还可写成P=I 2R=U 2/R 。

5.额定功率:即是用电器正常工作时的功率,当用电器两端电压达到额定电压U m 时,电流达到额定电流I m ,电功率也达到额定功率P m ,且P m =I m U m ,如果是纯电阻电器还可写成P m =U 2m/R=I 2m R(Pm 、U m 、I m 、R 四个量中只要知两个量,其它两个量一定能计算出)。

二、解析典型问题

问题1:会对电路进行简化。

对一个复杂的电路,画出等效电路图,是一项基本功,也是电路分析和计算的基础。在复杂电路中,当导体间串、并联的组合关系不很规则时,要进行电路的简化,简化电路方法较多,这里介绍两种常用的方法:(1)分支法;(2)等势法。

注意:○1

对于复杂电路的简化可交替用分支法和等势法;○2理想的电流表可视作短路;○3理想的电压表和电容器可视作断路;○4两等势点间的电阻可省去或视作短路。 问题2:会解非理想电表的读数问题

同学们在求非理想电压表或非理想电流表的读数时,只要将电压表看作电阻R V ,求出R V 两端的电压就是电压表的示数;将电流表看作电阻R A ,求出通过R A 的电流就是电流表的示数。

例3、三个完全相同的电压表如图3所示接入电路中,已知V 1表读数为8V ,V 3表的读数为5V ,那么V 2表读数为 。

例4、阻值较大的电阻R 1和R 2串联后,接入电压U 恒定的电路,如图4所示,现用同一电压表依次测量R 1与R 2的电压,测量值分别为U 1与U 2,已知电压表内阻与R 1、R 2相差不大,则:

A .U 1+U 2=U ;

B .U 1+U 2

C .U 1/U 2=R 1/R 2;

D .U 1/U 2≠R 1/R 2 问题3:会解含容电路

1、求电路稳定后电容器所带的电量

求解这类问题关键要知道:电路稳定后,电容器是断路的,同它串联的电阻均可视为短路,电容器两端的电压等于同它并联电路两端的电压。

例5、在图5所示的电路中,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V,内电阻不计,R 1∶R 2∶R 3∶R 4=1∶2∶6∶3.则电容器极板a 所带的电量为

A.-8×10-6C.

B.4×10-6

C. C.-4×10-6C.

D .8×10-6C.

2、求通过某定值电阻的总电量

例6、在如图6所示的电路中,电源的电动势,0.3V E =内阻不计,10R 1Ω=电阻Ω

=Ω=Ω=35R ,30R ,10R 432;电容器的电容F C μ100=,电容器原来不带电.求接通

电键K 后流过R 4的总电量.