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恒定电流复习-课件

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恒定电流复习课件(一)41页PPT

恒定电流复习课件(一)41页PPT
电流、电阻定律、欧姆定律
一、电流 1、电流的形成 ⑴电荷的定向移动形成电流
⑵电流形成的条件
金属导
①存在自由电荷
电子 正、负离子
电 电气解体液导导电电
②导体两端存在电势差
⑶电流的分类
电解液导电
方向不变
直流电
方向、大小都不变
恒定电流
方向改变
交变电流
⑷电流的方向 ①规定：正电荷的定向移动方向为电流方向 ②电路中电源外部从正极到负极，电源内部从负极到正极。
2、电流的大小
⑴定义：通过导体横截面的电量q与通过这些电量所需时间t的 比值叫电流。
定义式：I=q/t 单位：安培（A） 是国际单位制中的基本单位 ⑵金属导体中电流的微观表达式
导体单位体积内的自由电荷数：n
自由电荷的带电量：q
导体的横截面积：S
I=nqvS
自由电荷定向移动速率：v
二、电阻定律
1、内容：在温度不变时，导体的电阻R与它的长度l成正比， 与它的横截面积S成反比。 表达式：R= ρL/S 决定电阻的大小
1、在R=？时，电源的输出功率最大？
2、在R=？时，电阻R消耗的功率最大？
3、在R＝？时，电阻R0消耗的功率最大？
4、在R=?时，电源的效率最高？
1、当内外电阻相等时，电源输出的功率最大，但此时效 率才50%。 2、研究变阻器上消耗功率最大时，可把定值电阻看作内 阻。
一、伏安法测电阻的原理：RX=UX ／ IX .
⑵半导体的特性 ①热敏特性：温度升高电阻率迅速减小
热敏电阻（温控开关）
②光敏特性：在光照下电阻率迅速减小 光敏电阻（光控开关）
三、欧姆定律
1、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电 阻成反比

选修31恒定电流复习PPT课件

选修31恒定电流复习PPT课件

U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速
率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动
机的线圈电阻大小（取g=10m/s2）.
R=4欧
R1
R2
R3
(1)
(2)
练5已知如图，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接
入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
R1:R2:R3=1:2:6
（1）11000J（2）100J（3）10900J （4）1100W（5）10W（6）1090W
电动机发生“堵转”时？
W=Q=1210000J W机=0 P输=P损=121000W P输=0
即非纯电阻的电路，欧姆定律已不再适用
12
练3.某一电动机，当电压U1=10V时带不动
负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电 压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电 流为I2=1A。求这时电动机的效率是多大？
能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免
的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光
灯等。
W=UIt
11
例如： 电机额定电压：U=220V,R=0.4 ,正常工作时的电流 I=5A,t=10s.
(1)电动机消耗的电能?(2)产生的热量?(3)输出的机械 能?(4)电动机的输入功率?(5)损失的功率(6)输出功率?
I R1
1 R2
U R2
2
1
R1 2
O
UO
I
7
练1.实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪
个图象来表示:( A )
I
I
I
I
o
Uo
Uo

恒定电流复习ppt

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②R1和R2并联：R并=R1R2/（R1+R2）
③一支路电阻增大，R并增大
④R并小于任一支路电阻
（R串大于任一支路电阻）.
13
三、电池的串并联
1、n个相同电池（E、r）串联： En = nE rn = nr
2、n个相同电池（E、r）并联： En = E rn =r/n
电功和电热 电功就是电场力做的功,因此是W=UIt; 由焦耳定律,电热Q=I2Rt
(1)对纯电阻而言,电功等于电热
WQUItI2R t U2t R
PUII2RU2 R
(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除 了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其 它能,所以电功必然大于电热:W > Q,这时电功只能用 W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用.
P出 UI I 2R
E2R (R r)2
E2 (R r)2
4r
当 R ＝ r 时： P m＝ E 2
R
4r
P
当 R ＜ r 时： R 越大， P 出 越大 Pm
当 R ＞ r 时： R 越大， P 出 越小
若PR1= PR2 ，则r2=R1R2
最大输出功率与外电路无关，只由电源0本身R性1 质r决定R2
解析： 由题意可知，电流由正、负离子定向运动
形成，则在2s内通过某截面的总电量应为：
q=1.6×10－19×2×1.0×1I019＋q1.6×61.04－A19×13×.22.A0×1019=6.4C
由电流强度的定义式
t
I
2q6.4A3.2A
t2
.
4
2.2 电动势
1、定义:非静电力把正电荷从负极移到正极

恒定电流复习精品PPT课件

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电源内部的 发热功率I2r
2、电源最大输出功率（纯电阻电路）练习册48页
P出 UI
I2R
E2R (R r)2
E2 (R r)2
4r
当R＝r时：Pm＝ E2 4r
R
P
当R＜r时：R越大，P出越大 Pm
当R＞r时：R越大，P出越小
若PR1= PR2 ，则r2=R1R2
0
r R1
R2
R
3、电源的效率：
（1）定义式:I=q/t
（2）电流有方向，但它是标量。 规定：导体内正电荷定向移动的方向为电流方向。
（3）金属导体中电流的计算式：I=nqSv
n为单位体积内的自由电荷的个 数，S为导线的横截面积，v为 自由电荷的定向移动速率。
2.2 电动势
1、定义:非静电力把正电荷从负极移到正极
所做的功跟它的电荷量的比值。
斜率tan =-tan
ΔU ΔI
=-r
0
E
r
关于电源的功率问题 闭合电路中的能量转化
电源提 供电能
外电路消 耗的能量
r
内电路消 耗的电能
三、电源的输出功率与效率
1、推导：由E= U外+ U内
得：EI= U外I+ U内I
即：P总= P外+ P内
r
电源提供的 电源的输出
电功率EI
功率U外I
∴ P出= P总- P内
1、n个相同电池（E、r）串联： En = nE rn = nr
2、n个相同电池（E、r）并联： En = E rn =r/n
2.5 焦耳定律 Q＝I2Rt
电功和电热： 1）纯电阻电路中：
W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R 2）非纯电阻电路中： W＝UIt >I2Rt＝Q； P电＝UI >P热＝Q／t＝I2R P电＝P热＋P其它

恒定电流复习ppt

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b、如果滑动变阻器的全阻值比用电器电阻小许多时用分压式 接法。小带大用分压。
c、当变阻器阻值较小，限流接法又不能把电流(电压)限制在安 全范围内时，只能用分压式接法。
④电学实验器材的选择
◆、选择器材的原则:安全、适用、准确、方便
安全：是指器材在实验中不致损坏，如流过电流表 的电流不能超过量程，加在电压表上的电压 不能超过量程，通过电阻类元件的电流不能 超过其额定电流等，
∴ P出= P总- P内
电源内部的 发热功率I2r
2、电源最大输出功率（纯电阻电路）练习册48页
Байду номын сангаас
P出 UI

I 2R

E2R (R r)2

E2 (R r)2
4r
当R＝r时：Pm＝ E2 4r
R
P
当R＜r时：R越大，P出越大 Pm
当R＞r时：R越大，P出越小
若PR1= PR2 ，则r2=R1R2
用,因此两种方法测量电阻都有误差．
伏安法测电阻的误差分析
电流表外接法
V
电压表示数 UV U R
A R
电流表示数 IA IR IV IR
测量值偏R测小，U适I AV于测<量小阻R真值电U阻I R（R 小外偏小）
. 说明：误差来源于电压表的分流，分流越小，误
差越小．所以该电路适合测量小电阻，即R R V
1、公式： I U R
2、适用范围：金属、电解液适用， 气体、半导体不适用。
三、导体的伏安特性曲线（ I-U图象）
I
1
2 图线割线斜率表示电阻的倒数
U
斜率k=tanα= I 1
UR
R1<R2

《高三物理恒定电流》课件

《高三物理恒定电流》课件

逆变器：将直流电转换为交流电，为交流 电机等设备提供稳定的电源
整流器：将交流电转换为直流电，为电子 设备提供稳定的电源
稳压器：稳定电源的输出电压，保证电子 设备的正常工作
电池充电与放电电路
电池充电：通过外部电源向电池充电，使电池内部电荷增加 电池放电：电池内部电荷向外部电路输出，提供电能 充电电路：包括充电器、充电线、电池等，充电器将交流电转换为直流电，为电池充电 放电电路：包括电池、负载、开关等，电池向负载提供电能，开关控制电路通断
叠加定理
叠加定理的定义：在电路中，多个电源共 同作用时，每个电源单独作用产生的电流 可以叠加得到总电流。
叠加定理的局限性：叠加定理只适用于线 性电路，对于非线性电路不适用。
叠加定理的应用：在电路分析中，可以 将复杂的电路分解为多个简单的电路， 分别计算每个电路的电流，然后叠加得 到总电流。
叠加定理的注意事项：在计算叠加电流时， 要注意电流的方向和参考方向保持一致。
能量转换与守恒
能量转换：电 能转换为其他 形式的能量， 如热能、光能
等
守恒定律：能 量在转换过程 中总量保持不
变
功率与能量的 关系：功率是 单位时间内能 量转换的速率
实际应用中的 能量转换：如 电灯、电动机、
电池等
最大功率传输定理
定理内容：在电路 中，当负载电阻等 于电源内阻时，负 载可以获得最大功 率。
实际应用中的恒定
05
电路
照明电路
照明电路是恒定电流在实际应用中的重要场景 照明电路主要由电源、开关、导线、灯泡等组成 照明电路的工作原理是电流通过灯泡，产生光能 照明电路的设计需要考虑到安全性、节能性和美观性
信号处理电路
信号处理电路的作 用：对信号进行放 大、滤波、调制等 处理

恒定电流 复习课件 PPT

2.伏安法 原理是欧姆定律。用电流表与电压表测出电阻的电流和电压， 根据 R＝UI 即可求得电阻。 （1）电流表内、外接法的选择：测量大电阻选电流表内接法， 测量结果偏大；测量小电阻选电流表外接法，测量结果偏小。
• （2）滑动变阻器接法的选择：如图所示的 两对通种负常电载把路图RL的中甲电， 电压滑路、动称电变为流阻限都器流起式（控接最制法大调，阻节图值作乙为用电R0），路 称为分压式接法.采用分压式接法负载电压可 从零开始调节，电压调节范围大。
I′＝ PR2＝ 41795A＝5A 电源路端电压为 U＝I′R＝5×19V＝流经电源的电流 为 I＝E－r U＝120－ 1 95A＝25 A 流过电解槽的电流为 IA＝I－I′＝20A。
（3）电解槽消耗的电功率 PA＝IAU＝20×95W＝1900W 电解槽内热损耗功率 P 热＝I2Ar′＝202×0.5W＝200W 电解槽中电能转化成化学能的功率为
P 化＝PA－P 热＝1700W。
• 【答案】（1）120V • （2）20A • （3）1700W
• 1.电源的路端电压随总电流的变化图象如图纵轴截 距为E，横轴载距为I短.斜率为内阻r。
• 2.电源的图线与电阻的图线的交点为电源为R供电 的工作。
• 点，即交点的电压、电流为电源仅接外电阻R的路 端电压和总电流。
• （1）电源的电动势； • （2）S1、S2都闭合时，流过电解槽的电流大小； • （能的3）功S率1、。S2都闭合时，电解槽中电能转化成化学
【解析】（1）设 S1 闭合、S2 断开时电炉功率为 P1，电炉中电
流 I＝ PR1＝ 61894A＝6A 电源电动势 E＝I(R＋r)＝120V。 (2)设 S1、S2 都闭合时电炉功率为 P2，电炉中电流为
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[解析] (1)测量电压表 的内阻的实验电路如图所示．
(2)电压表 的示数 U，电压表 的示数 U2，电阻箱 R1 的读 数 r1，根据欧姆定律，利用通过电压表的电流与通过电阻 R1 的电流相等，算出电压表的电阻为 RV＝UU2－r1U.
[答案] (1)见解析图 (2)UU2－r1U
• 2．“安安”法
[答案] (1)见解析 (2)IgI2g·1r2，Ig1，Ig2 为电流表 A1、A2 的读数，r2 为 A2 的内阻 (已知) 3．伏安法
特点：大内小外(电流表内接法测量值偏大，测大电阻应用 电流表内接法测量)
典例 3 (2014·全国新课标卷Ⅱ，22)在伏安法测电阻的实 验中，待测电阻 Rx 约为 200 Ω，电压表 的内阻约为 2 kΩ，电 流表 的内阻约为 10 Ω，测量电路中电流表的连接方式如图(a)
• 甲图实验时先断开开关S′，闭合S，调整滑 动变阻器R01(限流法连接)，使电流表满偏(即 指针指满刻度处)；再闭合S′，调整电阻箱 R1，使电流表半偏，读出此时电阻箱的阻值 R，则电流表的电阻rA＝R.(测量结果偏小)
• 乙图实验时先闭合开关S′及S，调整滑动变 阻器R02(分压法连接)，使电压表满偏；再断 开S′，调整电阻箱R2，使电压表半偏，读 出此时电阻箱的阻值R，则电压表的电阻rV＝ R.(测量结果偏大)
• “安安”法是利用两块电流表测电阻的一种 方法，这一方法的创新思维是运用电流表测 电压(或算电压)，此方法适用于电压表不能 用或没有电压表等情形，设计电路时除考虑 电流表的量程外，还要考虑滑动变阻器分压 与限流的连接方式．
• 典例2 从下列器材中选出适当的实验器材， 设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1，要 求方法简捷，有尽可能高的精确度，并能测 量多组数据．
第七章 恒定电流
本章备考特供
• 名师坐堂·讲方法
• 解题方法系列讲座(七) 测量电阻的七种常 用方法
• 1．“伏伏”法
• “伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种 方法，这一方法的创新思维是运用电压表测 电流(或算电流)，此方法适用于电流表不能 用或没有电流表等情形，设计电路时不仅要 考虑电压表的量程，还要考虑滑动变阻器分 压与限流的连接方式．
或图(b)所示，结果由公式 Rx＝UI 计算得出，式中 U 与 I 分别为 电压表和电流表的示数．若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值 分别记为 Rx1 和 Rx2，则________(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电 阻的真实值，且测量值 Rx1________(填“大于”、“等于”或， “小于”)真实值，测量值 Rx2________(填“大于”、“等于” 或“小于”)真实值．
• 另外有开关和导线若干．
(1)如果采用如上图所示的电路测电流表的内阻，并且要得 到较高的精确度，那么从以上备用器材中，R1 应选用________， R2 应选用________，电源应选用________(用所给器材的代号填 写)．
• (2)实验时要进行的步骤有：
• A．合上S1； • B．合上S2； • C．将R1的阻值调至最大； • D．调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满
• 7．电桥法
• 典例7 如图为测量电阻的电路，Rx为待测电 阻，R′为保护电阻，阻值未知，定值电阻 R1、R2的阻值及电源电动势、内阻均未知， R是电阻箱，G是零刻线在表盘中央的电流 表．测量Rx的步骤是：①连接好图示电路， 合上开关S，调节电阻箱的阻值，使G的读数 为零，记下此时电阻箱读数R3；②调换R1、 R2的位置连接好电路，合上开关S，再调节 电阻箱的阻值，使G读数为零，记下此时电 阻箱读数R′3.
偏刻度；
• E．调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满 偏刻度的一半；
• (3)若步骤G中记录的R2阻值为62.6 Ω，则被 测电流表的内阻Rg的测量值为________Ω.
• (4)电流表内阻的测量值与其真实值的大小关 系是：
• R测________R真(填“>”、“<”或“＝”)．
• [解析] 滑动变阻器的选择，调节滑动变阻 器应该能够使电流表满偏，电流表的内阻和 滑动变阻器的阻值相比较可以忽略不计，滑 动变阻器的阻值大约等于E/Ig，可得滑动变阻 器的阻值大约是1 kΩ或者是3 kΩ，这里要先 考虑电源的选择，电源的电动势越大，滑动 变阻器接入的阻值应该越大，电阻箱接入后 对整个电路的电流的影响就应该越小，所以 电源应该选择电动势大的G，即电动势是6 V， 电源的电动势确定后，滑动变阻器只能选择 C才可以满足条件．
• “加R”法又叫“加保护电阻”法．在运用 伏安法测电阻时，由于电压表或电流表的量 程太小或太大，为了满足安全、精确的原则， 加保护电阻的方法就应运而生，设计电路时 不仅要考虑电压表和电流表的量程，还要考 虑滑动变阻器分压与限流的连接方式．
• 典例4 某电流表的内阻在0.1 Ω～0.2 Ω之间， 现要测量其内阻，可选用的器材如下：
[解析] RRAx＝20，RRVx＝10，因此 Rx 属于大电阻，用电流表 内接法时测量值更接近真实值，即 Rx1 更接近真实值；因 Rx1 ＝UI ＝Rx＋RA，故 Rx1>Rx，Rx2＝UI ＝R 并(即 Rx 与 RV 的并联值)， 故 Rx2<Rx.
[答案] Rx1 大于 小于
• 4．“加R”法
[解析] 电流表的内阻在 0.1 Ω～0.2 Ω 之间，量程为 0.6 A， 电流表上的最大电压为 0.12 V，因而电压表不能并联在电流表 的两端．本题必须将一个阻值为 5 Ω 的定值电阻 R2 与电流表串 联，再接到电压表上，才满足要求；再者量程为 3 V 的电压表 其量程虽然小于电源电动势 4 V，但可在电路中接入滑动变阻 器进行保护；滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均 符合要求，但考虑限流的连接方式节能些；因而滑动变阻器采 用限流的连接方式．故本题设计电路图如图所示；电流表 A 内 阻的表达式为：RA＝UI －R2.
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/2/282021/2/282021/2/282/28/2021 7:04:23 PM
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/2/282021/2/282021/2/28Feb-2128-Feb-21
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/2/282021/2/282021/2/28Sunday, February 28, 2021
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/2/282021/2/282021/2/282021/2/282/28/2021
• 典例1 为了测量量程为3 V的电压表的内阻 (内阻约2 000 Ω)，实验室可以提供的器材有：
• 电流表A1，量程为0.6 A，内阻约0.1 Ω； • 电压表V2，量程为5 V，内阻约3 500 Ω； • 变阻箱R1阻值范围为0～9 999 Ω； • 变阻箱R2阻值范围为0～99.9 Ω； • 滑动变阻器R3，最大阻值约为100 Ω，额定
电流1.5 A；
• 电源E，电动势6 V，内阻约0.5 Ω；
• 单刀双掷开关K，导线若干．
• (1)请从上述器材中选择必要的器材，设计 一个测量电压表的内阻的实验电路，画出 电路原理图(图中的元件要用题中相应的英 文字母标注)，要求测量尽量准确．
(2)写出计算电压表 的内阻 RV 的计算式为 RV＝________.
• 电阻箱的选择应该看电流表内阻的大约值， 由于电流表内阻只有几十欧姆，所以电阻箱 选D即可．选电阻箱D的另外一个原因是电阻 箱D的精确程度要比另外一个电阻箱的精确 程度高．实验误差的分析从电阻箱接入电路 后对电流的影响入手，当电阻箱接入电路后， 电路中的总电流增大，而电流表的电流需要 通过原来满偏电流的一半，所以通过电阻箱 的电流要超过电流表满偏电流的一半，根据 并联电路分流特点，电阻越小分流越大，所 以电阻箱的实际阻值小于电流表内阻，测量 值偏小．
• (1)将S拨向接点1，接通S1，调节________， 使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时 ________的读数I；
• (2)然后将S拨向接点2，调节________，使 ________，记下此时RN的读数；
• (3)多次重复上述过程，计算RN读数的 ________，此即为待测微安表头内阻的测量 值．
• 典例6 在把电流表改装成电压表的实验中， 测定电流表的内阻时，备有如下器材：
• A．电流表(量程2 mA，内阻约几十欧)； • B．滑动变阻器(阻值范围0～1 kΩ)； • C．滑动变阻器(阻值范围0～5 kΩ)； • D．电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω)； • E．电阻箱(阻值范围0～9 999 Ω)； • F．电源(电动势2 V，有内阻)； • G．电源(电动势6 V，有内阻)；
用的表达式r1＝________，式中各符号的意 义是________．
• [解析] 必选的器材有电源E、开关S、导线 若干，A1的满偏电压约为UA1 ＝Ig1·r1＝0.4 V， 为满足尽可能高的精度的要求，量程10 V的 电压表V不能选用，而电流表A2的内阻确定， 且满偏电压UA2＝Ig2·r2＝0.375 V，可当电压 表用来测A1的电压．由于并联的A1、A2端电 压只有零点几伏，而电源电动势有1.5 V，可 串联R1作保护电阻，为满足多测几组数据， 滑动变阻器R2采用分压式供电方式，电路图 如图所示．
由此可得出，计算 Rx 的表达式 Rx＝________.
[解析] R1∶R2＝R3∶Rx ①，R2∶R1＝R′3∶Rx ②， 由①②得 Rx＝ R3R′3.
[答案] R3R′3
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/2/282021/2/28Sunday, February 28, 2021
[答案] (1)见解析图 (2)UI －R2