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1、2022年高考物理一輪復習 恒定電流教案
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.對于純電阻電路: W=IUt= P=IU =
7.對于
2、非純電阻電路: W=IUt > P=IU>
E=I(R+r)=u外+u內=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)的特點和規(guī)律應相當熟悉
1、聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(見下表):
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
兩個基本特點
電壓
U=U1+U2+U3+……
U=U1=U2=U3=……
電流
I=I1=I2=I3=……
I=I1+I2+I3+……
三個重要性質
電阻
R=R1+R2+R3+……
1/
3、R=1/R1+1/R2+1/R3+……
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、記住結論:①并聯(lián)電路的總電阻小于任何一條支路的電阻;②當電路中的任何一個電阻的阻值增大時,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、電勢相等的各點合并;c、理想導線可任意長短;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)定時電容器可認為斷路
②方
4、法:a、電流分支法:先將各節(jié)點用字母標上,判定各支路元件的電流方向(若無電流可假設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,結點,分支逐一畫出,加工整理即可;b、等勢點排列法:標出節(jié)點字母,判斷出各結點電勢的高低(電路無電壓時可先假設在總電路兩端加上電壓),將各節(jié)點按電勢高低自左向右排列,再將各節(jié)點間的支路畫出,然后加工整理即可。注意以上兩種方法應結合使用。
4、滑動變阻器的幾種連接方式
a、限流連接:如圖,變阻器與負載元件串聯(lián),電路中總電壓為U,此時負載Rx的電壓調節(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,
5、變阻器一部分與負載并聯(lián),當滑片滑動時,兩部分電阻絲的長度發(fā)生變化,對應電阻也發(fā)生變化,根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理,其中UAP= ,當滑片P自A端向B端滑動時,負載上的電壓范圍為0~U,顯然比限流時調節(jié)范圍大,R起分壓作用,滑動變阻器稱為分壓器,此連接方式為分壓連接。
一般說來,當滑動變阻器的阻值范圍比用電器的電阻小得多時,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原點是否都從零開始
三.電路動態(tài)變化分析
6、(高考的熱點)各燈、表的變化情況
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R=r時,電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%,
路端電壓跟負載的關系
(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)路端電壓跟負載的關系
當外電阻增大時,電流減小,路端電壓增大;當外電阻減小時,電流增大
7、,路端電壓減小。
U
U
r=0
I
O
E
U內=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。
直線與縱軸的交點表示電源的電動勢E,直線的斜率的絕對值表示電源的內阻。
四.閉合電路中的功率
(1)閉合電路中的能量轉化qE=qU外+qU內
在某段時間內,電能提供的電能等于內、
8、外電路消耗的電能的總和。
電源的電動勢又可理解為在電源內部移送1C電量時,電源提供的電能。
(2)閉合電路中的功率:EI=U外I+U內I EI=I2R+I2r
說明電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上,轉化為其他形式的能,另一部分消耗在內阻上,轉化為內能。
(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,P=0。 R↓→P↑,R→0時,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=
從這兩個式子可知,R很大或R很小時,電源的輸出功率均不是最大。
P
R
O
9、
U
I
O
R1 r R2
R=r
E
E/r
E/2r
E/2
定量分析:P外=U外I==(當R=r時,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,當電源的輸出功率小于最大輸出功率時,對應有兩個外電阻R1、R2時電源的輸出功率相等??梢宰C明,R1、R2和r必須滿足:r=。
(5)內電路消耗的電功率:是指電源內電阻發(fā)熱的功率。
P內=U內I= R↑→P內↓,R↓→P內↑。
(6)電源的效率:電源的輸出功率與總功率的比值。η==
當外電阻R越大時,電源的效率越高。當電源的輸出功率最大時,η=50%。
高考物理電
10、學實驗專題知識歸納
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一.測電動勢和內阻
(1)直接法:外電路斷開時,用電壓表測得的電壓U為電動勢E ;U=E
(2)通用方法:AV法測要考慮表本身的電阻,有內外接法;
①單一組數(shù)據(jù)計算,誤差較大
②應該測出多組(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,最后由u--I圖線求出較精確的E和r。
(3)特殊方法 (一)即計算法:畫出各種電路圖
(一個電流表和兩個定值電阻)
(一個電流表及一個電壓表和一個滑動變阻器)
11、 (一個電壓表和兩個定值電阻)
(二)測電源電動勢ε和內阻r有甲、乙兩種接法,如圖
甲法中所測得ε和r都比真實值小,ε/r測=ε測/r真;
乙法中,ε測=ε真,且r測= r+rA。
(三)電源電動勢ε也可用兩阻值不同的電壓表A、B測定,單獨使用A表時,讀數(shù)是UA,單獨使用B表時,讀數(shù)是UB,用A、B兩表測量時,讀數(shù)是U,則ε=UAUB/(UA-U)。
二.電阻的測量
1。伏安法(注: 內、外接法 ) 記憶決調 “內”字里面有一個“大”字
類型
電路圖
R測與R真比較
條件
計算比較法
己知Rv、RA及Rx大致值時
內
A
V
R大
12、
R測==RX+RA > RX
適于測大電阻
Rx >
外
A
V
R小
R測=
13、2
2.表半偏法.則R表=R2;G
R2
S2
R1
S1
R1
S
V
R2
3電橋法測:
.
三、供電電路( 限流式、調壓式 )
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
通電前調到最大
調壓
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
14、以減小誤差,調整處理數(shù)據(jù)兩方便
R滑唯一:比較R滑與Rx 控制電路
Rx
15、度應在中心附近.
(2)方法: 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:表的量程選對,正負極不能接錯;導線應接在接線柱上,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,供電電路用調壓供電。
(4)實物圖連線技術
無論是分壓接法還是限流接法都應該先把伏安法部分接好;即:先接好主電路(供電電路).
對限流電路,只需用筆畫線當作導線,從電源正極開始,把電源、電鍵、滑動變阻器、伏
16、安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱和量程,滑動變阻器應調到阻值最大處)。
對分壓電路,應該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導線連接起來,然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭,比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低,根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點間。
實物連線的總思路 分壓(滑動變阻器的下兩個接線柱一定連在電源和電鍵的兩端)
畫出電路圖→連滑動變阻器→
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
17、 電表的正負接線柱
→連接總回路: 總開關一定接在干路中
導線不能交叉
五.微安表改裝
首先要知:微安表的內阻、滿偏電流、滿偏電壓。
采用半偏法先測出表的內阻;最后要對改裝表進行較對。
1.改為V表:串聯(lián)電阻分壓原理
(n為量程的擴大倍數(shù))
2.改為A表:串聯(lián)電阻分流原理
(n為量程的擴大倍數(shù))
3.改為歐姆表的原理
兩表筆短接后,調節(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對應,因此可指示被測電阻大小