恒定电流实验知识点及答案

恒定电流-知识网络

逻辑电路：与门电路，或门电路，非门电路

恒定电流-知识点

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 ＝I 2Rt ｛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 ＝I 2Rt ＝U 2t/R

8.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)

电流：定义式：I=q/t 微观式：I=nqSv

电压：定义式：U=W/q 计算式：U=IR

电阻：定义式：R=U/I 计算式：R=ρl/s 电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量

基本 概念 电阻定律：R=ρl/s 部分电路：I=U/R 闭合电路：I=E/(R+r)，或E=U 内+U 外=IR+Ir 适用条件：用于金属和电解液导电 欧姆定律： 恒定

电

流

公式：W=qU=IUt 纯电阻电路：电功等于电热 非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能 规律 电功： 用电器总功率：P=UI ，对纯电阻电路：P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率：P 总=EI 电源输出功率：P 出=UI

电源损耗功率：P 內=I 2r 电源的效率：%100%100⨯=⨯=E U P P 总出η， 电功率 ： 伏安法测电阻：R=U/I ，注意电阻的内、外接法对结果的影响 描绘小灯泡的伏安特性曲线 测定金属的电阻率 ：ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装 多用电表测黑箱内电学元件

实验

电阻关系(串同并反) R 串＝R1+R2+R3+ 1/R 并＝1/R 1+1/R 2+1/R 3+

电流关系 I 总＝I 1＝I 2＝I 3 I 并＝I 1+I 2+I 3+

电压关系 U 总＝U 1+U 2+U 3+ U 总＝U 1＝U 2＝U 3

功率分配 P 总＝P 1+P 2+P 3+ P 总＝P 1+P 2+P 3+

10.欧姆表测电阻使用方法:

机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数｛注意挡位(倍率)｝、拨off 挡。 注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。

11.伏安法测电阻

电流表内接时（图已）：

电压表示数：U ＝U R +U A

电流表外接时（图甲）：

电流表示数：I ＝I R +I V

R x 的测量值＝U/I ＝(U A +U R )/I R ＝R A +R x >R 真

R x 的测量值＝U/I ＝U R /(I R +I V )＝R V R x /(R V +R x )

当R x >>R A 或R 2x >>R A R V 选用内接法

当R x <

12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法（R 为用电器电

阻 R 0为滑动变阻器电阻）

限流接法：

电路特点：电压调节范围小,电路简单,功耗小

选择条件：当R<

电路特点：电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

选择条件：当R>>R 0时

13. 电表的改装

（1）改装成安培表 在表头两端并联一个阻值较小的分流电阻R P （如图2），使

流过表头的电流只是总电流的一部分。

表头G 和R P 组成的整体就是电流表。选用不同阻值的R P 能得到不同量

程的电流表。

图2中，当表头满偏时，通过电流表的总量程为I ，通过表头的

电流为I g ，根据欧姆定律有

I g R g =（I －I g ）R P

故得 （1）

若表头的量程要扩大 倍，则 。

根据改装电流表的量程I 、表头的量程I g 和内阻R g ，可算出分流电阻R P 。

（3）改装成电压表

通常I g 和R g 的数值不大，U g = I g R g 很小。为了测量较高的电压，将表头改装成电压表的办法是，在表头上串联一个阻值较大的分压电阻R S （如图3），

使超过表头电压量程的那部分电压降落在电阻R S 上。 R S 亦称为扩程电阻。

ε ε

表头和R S 组成的整体就是电压表。选用不同阻值的R S 可以得到不同量程的电压表。 在图3中，当表头满偏时，通过表头的电流为I g ，设改装后电压表总量程为U ，因为U = I g （R g + R S ），则 R S = -R g （2）

根据改装电压表的量程U 、表头量程I g 和内阻R g ，可算出分压电阻R S

14.简单的逻辑电路

与门电路：输入均为1时，输出才是1

或门电路：输入有一个为1时，输出即为1

非门电路：输入为1时，输出为0 ；输入为0时，输出为1

注意：

(1)单位换算：1A ＝103mA ＝106μA ；1kV ＝103V ＝106mA ；1MΩ＝103kΩ＝106Ω

(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；

(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻；

(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大；

(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E 2/(4r)；

(一) 电表的改装

(1) 灵敏电流表（也叫灵敏电流计）：符号为G ，用来测量微弱电流，电压的有

无和方向．其主要参数有三个：①内阻R g ．②满偏电流I g ：即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流，也叫灵敏电流表的电流量程．③满偏电压U g ：灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端的电压．以上三个参数的关系U g = I g R g ．其中I g 和U g 均很小，所以只能用来测量微弱的电流或电压．

(2) 电流表：符号I ，用来测量电路中的电流，电流表是用灵敏电流表

并联一个分流电阻改装而成．如图所示为电流表的内部电路图，设电

流表量程为I,扩大量程的倍数n=I/I g ，由并联电路的特点得：I g ·R g =(I －I g ）R,1g g g g I R R R I I n ==-- 内阻g g A g RR R r R R n ==+,由这两式子可知，

电流表量程越大，R g 越小，其内阻也越小.

(3)电压表：符号U ，用来测量电路中两点之间的电压．电压表是用灵

敏电流表串联一个分压电阻改装而成，如图所示是电压表内部电路图．设电压表的量程为U ，扩大量程的倍数为n=U/U g ，由串联电路的特点，得： U=U g ＋I g R, I g =U g /R g , ()11g g g U R R n R U

⎛

⎫=-=- ⎪⎝⎭

电压表内阻V g g r R R nR =+=,由这两个式子可知，电压表量程越大，分压电阻就