《四川省威遠(yuǎn)中學(xué)2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 恒定電流教案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《四川省威遠(yuǎn)中學(xué)2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 恒定電流教案(9頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、恒定電流
一.基本公式
1. I=(定義) I=nesv(微觀) I= R=(定義) 電阻定律:R=(決定)
2.部分電路歐姆定律: U=IR 閉合電路歐姆定律:I =
3.路端電壓: U = e -I r= IR 輸出功率: = Iε-Ir =
4.電源熱功率: 電源效率: = =
5.電功: W=QU=UIt=I2Rt=U2t/R 電功率P==W/t =UI=U2/R=I2R 電熱:Q=I2Rt
6.對(duì)于純電阻電路: W=IUt= P=IU =
7.對(duì)于非純電阻電路: W=IUt
2、> P=IU>
E=I(R+r)=u外+u內(nèi)=u外+Ir P電源=uIt= +E其它 P電源=IE=I U +I2Rt
單位:J ev=1.9×10-19J 度=kwh=3.6×106J 1u=931.5Mev
二.電路中串并聯(lián)的特點(diǎn)和規(guī)律應(yīng)相當(dāng)熟悉
1、聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)(見下表):
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
兩個(gè)基本特點(diǎn)
電壓
U=U1+U2+U3+……
U=U1=U2=U3=……
電流
I=I1=I2=I3=……
I=I1+I2+I3+……
三個(gè)重要性質(zhì)
電阻
R=R1+R2+R3+……
1/R=1/R1+1/R2+1/R
3、3+……
R=
電壓
U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=……=I
IR=I1R1=I2R2=I3R3=……=U
功率
P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3=……=I2
PR=P1R1=P2R2=P3R3=……=U2
2、記住結(jié)論:①并聯(lián)電路的總電阻小于任何一條支路的電阻;②當(dāng)電路中的任何一個(gè)電阻的阻值增大時(shí),電路的總電阻增大,反之則減小。
3、電路簡化原則和方法
①原則:a、無電流的支路除去;b、電勢相等的各點(diǎn)合并;c、理想導(dǎo)線可任意長短;d、理想電流表電阻為零,理想電壓表電阻為無窮大;e、電壓穩(wěn)定時(shí)電容器可認(rèn)為斷路
②方法:a、電流分支法:先將各節(jié)點(diǎn)
4、用字母標(biāo)上,判定各支路元件的電流方向(若無電流可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判定),按電流流向,自左向右將各元件,結(jié)點(diǎn),分支逐一畫出,加工整理即可;b、等勢點(diǎn)排列法:標(biāo)出節(jié)點(diǎn)字母,判斷出各結(jié)點(diǎn)電勢的高低(電路無電壓時(shí)可先假設(shè)在總電路兩端加上電壓),將各節(jié)點(diǎn)按電勢高低自左向右排列,再將各節(jié)點(diǎn)間的支路畫出,然后加工整理即可。注意以上兩種方法應(yīng)結(jié)合使用。
4、滑動(dòng)變阻器的幾種連接方式
a、限流連接:如圖,變阻器與負(fù)載元件串聯(lián),電路中總電壓為U,此時(shí)負(fù)載Rx的電壓調(diào)節(jié)范圍紅為,其中Rp起分壓作用,一般稱為限流電阻,滑線變阻器的連接稱為限流連接。
b 、分壓連接:如圖,變阻器一部分與負(fù)載并聯(lián),當(dāng)滑片
5、滑動(dòng)時(shí),兩部分電阻絲的長度發(fā)生變化,對(duì)應(yīng)電阻也發(fā)生變化,根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理,其中UAP= ,當(dāng)滑片P自A端向B端滑動(dòng)時(shí),負(fù)載上的電壓范圍為0~U,顯然比限流時(shí)調(diào)節(jié)范圍大,R起分壓作用,滑動(dòng)變阻器稱為分壓器,此連接方式為分壓連接。
一般說來,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值范圍比用電器的電阻小得多時(shí),做分壓器使用好;反之做限流器使用好。
5、含電容器的電路:分析此問題的關(guān)鍵是找出穩(wěn)定后,電容器兩端的電壓。
6、電路故障分析:電路不能正常工作,就是發(fā)生了故障,要求掌握斷路、短路造成的故障分析。
路端電壓隨電流的變化圖線中注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開始
三.電路動(dòng)態(tài)變化分析(高考的熱點(diǎn))各燈、表的變化情
6、況
1程序法:局部變化R總I總先討論電路中不變部分(如:r)最后討論變化部分
局部變化再討論其它
2直觀法:
①任一個(gè)R增必引起通過該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增加.(本身電流、電壓)
②任一個(gè)R增必引起與之并聯(lián)支路電流I并增加; 與之串聯(lián)支路電壓U串減?。ǚQ串反并同法)
當(dāng)R=r時(shí),電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%,
路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系
(1)路端電壓:外電路的電勢降落,也就是外電路兩端的電壓,通常叫做路端電壓。
(2)路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系
當(dāng)外電阻增大時(shí),電流減小,路端電壓增大;當(dāng)外電阻減小時(shí),電流增大,路端電壓減小。
U
U
7、
r=0
I
O
E
U內(nèi)=I1r
U=I1R
定性分析:R↑→I(=)↓→Ir↓→U(=E-Ir)↑
R↓→I(=)↑→Ir↑→U(=E-Ir)↓
∞
特例:
0
0
外電路斷路:R↑→I↓→Ir↓→U=E。
0
外電路短路:R↓→I(=)↑→Ir(=E)↑→U=0。
圖象描述:路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。U—I圖象如圖所示。
直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢E,直線的斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻。
四.閉合電路中的功率
(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qE=qU外+qU內(nèi)
在某段時(shí)間內(nèi),電能提供的電能等于內(nèi)、外電路消耗的電能的總和。
電
8、源的電動(dòng)勢又可理解為在電源內(nèi)部移送1C電量時(shí),電源提供的電能。
(2)閉合電路中的功率:EI=U外I+U內(nèi)I EI=I2R+I(xiàn)2r
說明電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上,轉(zhuǎn)化為其他形式的能,另一部分消耗在內(nèi)阻上,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(3)電源提供的電功率:又稱之為電源的總功率。P=EI=
R↑→P↓,R→∞時(shí),P=0。 R↓→P↑,R→0時(shí),Pm=。
(4)外電路消耗的電功率:又稱之為電源的輸出功率。P=U外I
定性分析:I= U外=E-Ir=
從這兩個(gè)式子可知,R很大或R很小時(shí),電源的輸出功率均不是最大。
P
R
O
U
I
O
R1
9、 r R2
R=r
E
E/r
E/2r
E/2
定量分析:P外=U外I==(當(dāng)R=r時(shí),電源的輸出功率為最大,P外max=)
圖象表述:
從P-R圖象中可知,當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時(shí),對(duì)應(yīng)有兩個(gè)外電阻R1、R2時(shí)電源的輸出功率相等??梢宰C明,R1、R2和r必須滿足:r=。
(5)內(nèi)電路消耗的電功率:是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。
P內(nèi)=U內(nèi)I= R↑→P內(nèi)↓,R↓→P內(nèi)↑。
(6)電源的效率:電源的輸出功率與總功率的比值。η==
當(dāng)外電阻R越大時(shí),電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí),η=50%。
高考物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題知識(shí)歸納
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10、--------------------
一.測電動(dòng)勢和內(nèi)阻
(1)直接法:外電路斷開時(shí),用電壓表測得的電壓U為電動(dòng)勢E ;U=E
(2)通用方法:AV法測要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法;
①單一組數(shù)據(jù)計(jì)算,誤差較大
②應(yīng)該測出多組(u,I)值,最后算出平均值
③作圖法處理數(shù)據(jù),(u,I)值列表,在u--I圖中描點(diǎn),最后由u--I圖線求出較精確的E和r。
(3)特殊方法 (一)即計(jì)算法:畫出各種電路圖
(一個(gè)電流表和兩個(gè)定值電阻)
(一個(gè)電流表及一個(gè)電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器)
(一個(gè)電壓表和兩個(gè)定值電阻
11、)
(二)測電源電動(dòng)勢ε和內(nèi)阻r有甲、乙兩種接法,如圖
甲法中所測得ε和r都比真實(shí)值小,ε/r測=ε測/r真;
乙法中,ε測=ε真,且r測= r+rA。
(三)電源電動(dòng)勢ε也可用兩阻值不同的電壓表A、B測定,單獨(dú)使用A表時(shí),讀數(shù)是UA,單獨(dú)使用B表時(shí),讀數(shù)是UB,用A、B兩表測量時(shí),讀數(shù)是U,則ε=UAUB/(UA-U)。
二.電阻的測量
1。伏安法(注: 內(nèi)、外接法 ) 記憶決調(diào) “內(nèi)”字里面有一個(gè)“大”字
類型
電路圖
R測與R真比較
條件
計(jì)算比較法
己知Rv、RA及Rx大致值時(shí)
內(nèi)
A
V
R大
R測==RX+RA > R
12、X
適于測大電阻
Rx >
外
A
V
R小
R測=
13、2;G
R2
S2
R1
S1
R1
S
V
R2
3電橋法測:
.
三、供電電路( 限流式、調(diào)壓式 )
電路圖
電壓變化范圍
電流變化范圍
優(yōu)勢
選擇方法
限流
~E
~
電路簡單
附加功耗小
Rx比較小、R滑 比較大,
R滑全>n倍的Rx
通電前調(diào)到最大
調(diào)壓
0~E
0~
電壓變化范圍大
要求電壓
從0開始變化
Rx比較大、R滑 比較小
R滑全>Rx/2
通電前調(diào)到最小
以“供電電路”來控制“測量電路”:采用以小控大的原則
電路由測量電路和供電電路兩部分組成,其組合以減小誤差,調(diào)整處理數(shù)據(jù)兩方便
14、
R滑唯一:比較R滑與Rx 控制電路
Rx
15、: 先畫電路圖,各元件的連接方式(先串再并的連線順序)
明確表的量程,畫線連接各元件,鉛筆先畫,查實(shí)無誤后,用鋼筆填,
先畫主電路,正極開始按順序以單線連接方式將主電路元件依次串聯(lián),后把并聯(lián)無件并上.
(3)注意事項(xiàng):表的量程選對(duì),正負(fù)極不能接錯(cuò);導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉;不能用鉛筆畫
用伏安法測小電珠的伏安特性曲線:測量電路用外接法,供電電路用調(diào)壓供電。
(4)實(shí)物圖連線技術(shù)
無論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好;即:先接好主電路(供電電路).
對(duì)限流電路,只需用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線,從電源正極開始,把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注
16、意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。
對(duì)分壓電路,應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭,比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢高低,根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。
實(shí)物連線的總思路 分壓(滑動(dòng)變阻器的下兩個(gè)接線柱一定連在電源和電鍵的兩端)
畫出電路圖→連滑動(dòng)變阻器→
限流(一般連上一接線柱和下一接線柱)
(兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位
電
17、表的正負(fù)接線柱
→連接總回路: 總開關(guān)一定接在干路中
導(dǎo)線不能交叉
五.微安表改裝
首先要知:微安表的內(nèi)阻、滿偏電流、滿偏電壓。
采用半偏法先測出表的內(nèi)阻;最后要對(duì)改裝表進(jìn)行較對(duì)。
1.改為V表:串聯(lián)電阻分壓原理
(n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))
2.改為A表:串聯(lián)電阻分流原理
(n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))
3.改為歐姆表的原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro)
?接入被測電阻Rx后通過電表的電流為 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
?由于Ix與Rx對(duì)應(yīng),因此可指示被測電阻大小