第十一部分 电流定律
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高二物理第十一章知识点简高二物理的第十一章主要讲解了几个重要的知识点,包括交流电、电感、电感应和变压器等内容。
下面将对这些知识点进行简要介绍。
一、交流电交流电是指电流方向和大小都随时间变化的电流。
交流电具有周期性和正弦函数特征。
在交流电中,电流的大小和方向会以一定的频率来变化。
交流电通过变压器的变压作用可以使电压升降,适应不同的用电需求。
二、电感电感是导体通电时产生的磁场线圈。
电感的单位是亨利(H)。
电感的产生主要是由于导体中的电流会产生磁场,而磁场的变化又会引起感应电动势。
电感的大小与线圈的匝数N、线圈的形状和线圈的长度有关。
三、电感应电感应是指通过改变磁场的方式来引起感应电动势。
当磁场发生变化时,会在回路中产生感应电动势,从而产生感应电流。
电感应的物理机制是磁感线切割导线所产生的。
四、变压器变压器是利用电磁感应的原理将交流电的电压升高或降低的装置。
变压器一般由两个线圈和一个铁芯组成。
交流电通过输入线圈产生交变磁场,进而在输出线圈中感应出电动势。
根据线圈匝数比例的不同,可以实现电压的升高或降低。
五、电流的纯度电流的纯度指的是交流电中的电压和电流的波形是否呈现正弦函数关系。
在纯正弦交流电中,电压和电流的波形完全一致。
而在非纯正弦交流电中,波形会有所变形,存在谐波成分。
六、交流电的功率和功率因素交流电的功率是指单位时间内消耗或产生的能量。
功率的单位是瓦特(W)。
交流电的功率可以通过电压、电流和功率因素来计算。
功率因素是指电流相位与电压相位之间的差异,可以用来描述交流电的功率质量。
总结:本章主要介绍了交流电、电感、电感应和变压器等知识点。
通过学习这些知识,可以更好地理解交流电的特性和应用,为今后的物理学习打下坚实的基础。
同时,通过掌握交流电的功率和功率因素,可以更好地理解电路中的能量转换和功率消耗情况。
初中物理第十一章知识点总结归纳第一节电流的概念与电路图符号电流是流经导体的电荷数量。
用字母I表示,单位是安培(A)。
在电路图中,电流用箭头表示,箭头指向表示电流的方向。
第二节电流的方向与电子的运动方向电流方向是指正电荷(正离子)的运动方向,与电子的运动方向相反。
第三节电流的测量电流可以使用安培表进行测量,将安培表连接在待测电路的路径上,读数即为电流值。
第四节电阻的概念与测量电阻是物体阻碍电流通过的特性。
用字母R表示,单位是欧姆(Ω)。
电阻可以使用欧姆表进行测量,将欧姆表连接在待测电阻两端,读数即为电阻值。
第五节常用导体与非导体的特性常用导体如铜、铝等,它们具有低电阻,能够很好地传导电流。
非导体如橡胶、塑料等,它们具有高电阻,不易传导电流。
第六节串联电路与并联电路串联电路是指电流从一个元件流过,再流向下一个元件。
在串联电路中,总电阻等于各个元件电阻之和。
并联电路是指电流同时通过多个元件。
在并联电路中,总电阻等于各个元件电阻的倒数之和的倒数。
第七节电压的概念与测量电压是电荷在电路中的能量转换,也称为电势差。
用字母U表示,单位是伏特(V)。
电压可以使用电压表进行测量,将电压表连接在待测电路的两点之间,读数即为电压值。
第八节电阻与电压的关系根据欧姆定律,电阻与电压成正比,电流与电压成正比。
公式为:U = I * R。
其中,U表示电压,I表示电流,R表示电阻。
第九节欧姆定律的应用欧姆定律可以应用于解决电路中的电流、电压和电阻之间的关系问题。
通过欧姆定律,我们可以计算出电流、电压或电阻的未知值。
第十节电功与功率电功是电能转换的体现,用字母W表示,单位是焦耳(J)。
功率是电功转化的速率,用字母P表示,单位是瓦特(W)。
功率等于电流乘以电压,即P = I * U。
第十一节并联电路中的电流计算在并联电路中,总电流等于各个元件所受电压之和除以总电阻。
第十二节串联电路中的电压计算在串联电路中,总电压等于各个元件电压之和。
第11章电路及其应用1.电源和电流 (1)2.导体的电阻 (5)3.实验: 导体电阻率的测量 (9)4.串联电路和并联电路 (15)5.实验: 练习使用多用电表191.电源和电流一、电源1. 定义: 能够把电子从正极搬运到负极的装置。
2. 作用:(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。
(2)使电路中的电流能够持续存在。
二、恒定电流1. 恒定电场: 由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2.自由电荷定向移动的平均速率: 在恒定电场的作用下, 自由电荷定向加速运动, 但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞, 碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平移速率不随时间变化。
3. 恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
4. 电流(1)物理意义: 表示电流强弱程度的物理量。
(2)公式: I=。
(3)单位:在国际单位制中, 电流的单位是安培, 简称安, 符号是A。
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
1 mA=10-3A,1 μA=10-6 A。
(4)方向: 正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
考点1: 对电源的理解1. 电源的作用(1)从电荷转移的角度看, 电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。
(2)从能量转化的角度看, 搬运电荷的过程是非静电力做功的过程, 从而将其他形式的能转化为电能。
2. 形成电流的三种电荷形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子, 其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子, 液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子, 气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。
【例1】下列关于电源的说法正确的是( )A. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极, 保持两极之间有电压B. 电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C. 电荷的移动形成电流D. 只要电路中有电源, 电路中就会形成持续的电流B [在电源内部, 电源把电子由正极搬运到负极, 这一过程要克服静电力做功, 把其他形式的能转化为电势能, 故选项A错误, 选项B正确。
第十一章电路及其应用1、电源和电流一电源和电流的性质1.电源:(1)电源的定义:电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正、负极之间存在一定电势差的装置。
(2)电源的作用:从电荷移动的角度看,电源的作用就是移送电荷,能把电子从电源正极搬运到电源负极,保持电源正、负极间有一定的电压,使导体中有持续的电流。
2.电流的形成:(1)形成原因:电荷的定向移动。
(2)形成条件:导体两端有电压。
(3)电路中产生持续电流的条件:电路中有电源且电路闭合。
【思考·讨论】水为什么能从水池A流到水池B?(科学思维)提示:因为水池A比水池B高【典例示范】关于电流,下列叙述正确的是( )A.只要将导体置于电场中,导体内就有持续电流B.电源的作用可以使电路中有持续电流C.导体内没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动D.只要将电源连接到物体两端,物体中就会有电流【解析】选B。
导体置于电场中,达到静电平衡后没有电流,故A项错误;导体两端存在持续的电压,导体中才有持续的电流,电源能提供持续的电压,可以使电路中有持续电流,故B项正确;导体中没有电流时,电荷在做无规则的热运动,没有定向移动,故C项错误;将电源连接到绝缘物体两端,物体中不会有电流,故D项错误。
【素养训练】1.下列关于电源和电流的说法正确的是( )A.因为电流有方向,所以电流是矢量B.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大C.电源是将电能转化为其他形式的能的装置D.电源能把自由电子从正极搬运到负极【解析】选D。
电流有方向,但电流的计算不能根据平行四边形定则进行计算,故电流是标量,故A项错误;根据电流的定义式I=可知,通过导体横截面的电荷量越大,导体中的电流不一定大,还要看时间长短,故B项错误;电源是提供电能的装置,把其他形式的能转化成电能,故C项错误;电源能把自由电子从正极搬运到负极,从而形成两极间的电势差,故D项正确。
2.下列关于电流的说法中,不正确的是( )A.习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B.国际单位制中,电流的单位是安培,简称安C.电流既有大小又有方向,所以电流是矢量D.由I=可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多【解析】选C。
第十一章电路及其应用1、电源和电流一电源和电流的性质1.电源:(1)电源的定义:电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正、负极之间存在一定电势差的装置。
(2)电源的作用:从电荷移动的角度看,电源的作用就是移送电荷,能把电子从电源正极搬运到电源负极,保持电源正、负极间有一定的电压,使导体中有持续的电流。
2.电流的形成:(1)形成原因:电荷的定向移动。
(2)形成条件:导体两端有电压。
(3)电路中产生持续电流的条件:电路中有电源且电路闭合。
【思考·讨论】水为什么能从水池A流到水池B?(科学思维)提示:因为水池A比水池B高【典例示范】关于电流,下列叙述正确的是( )A.只要将导体置于电场中,导体内就有持续电流B.电源的作用可以使电路中有持续电流C.导体内没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动D.只要将电源连接到物体两端,物体中就会有电流【解析】选B。
导体置于电场中,达到静电平衡后没有电流,故A项错误;导体两端存在持续的电压,导体中才有持续的电流,电源能提供持续的电压,可以使电路中有持续电流,故B项正确;导体中没有电流时,电荷在做无规则的热运动,没有定向移动,故C项错误;将电源连接到绝缘物体两端,物体中不会有电流,故D项错误。
【素养训练】1.下列关于电源和电流的说法正确的是( )A.因为电流有方向,所以电流是矢量B.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大C.电源是将电能转化为其他形式的能的装置D.电源能把自由电子从正极搬运到负极【解析】选D。
电流有方向,但电流的计算不能根据平行四边形定则进行计算,故电流是标量,故A项错误;根据电流的定义式I=可知,通过导体横截面的电荷量越大,导体中的电流不一定大,还要看时间长短,故B项错误;电源是提供电能的装置,把其他形式的能转化成电能,故C项错误;电源能把自由电子从正极搬运到负极,从而形成两极间的电势差,故D项正确。
2.下列关于电流的说法中,不正确的是( )A.习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B.国际单位制中,电流的单位是安培,简称安C.电流既有大小又有方向,所以电流是矢量D.由I=可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多【解析】选C。
第十一讲 电流定律一、中考要求:(一)本单元知识的重点和难点电流定律是初中物理电学的核心内容,因此其在升学考试中的地位是非常重要的,历年来这部分内容都是升学考试的重点和难点,因此对于这部分知识的复习在升学考试复习中都要引起突出的重视,本单元的重点是电流的概念、欧姆定律、电流的串并联关系;本单元的难点内容是利用电流规律灵活解决电学问题,由于这部分题目一般都以中高档形式出现,因此对于学生的分析物理问题的能力和综合解题能力的要求较高。
(二)中考要求:从上面的分析中可知,这部分内容是升学考试电学的重点内容之一,也是重要的难题点之一,从题型上看,填空题、选择题、计算题和探究实验题等都可以出现。
因此从考试要求上来看,对于这部分知识要从过程和内容上以及使用上都要清楚,总之,这部分内容应是电学复习中要突出重视的内容之一。
二、知识内容讲解(一)本单元知识结构:(二)重点知识讲解1. 电学中三个基本概念:(1)电流:1).电荷的多少叫电荷量,用字母Q 表示,在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称库,用字母C 表示。
2).电流是电荷定向移动形成的。
人们规定,正电荷定向移动的方向为电流方向。
3).电流大小等于1s 内通过导体横截面的电荷量。
它的计算公式为:tQ I =,单位是安培,简称安,用符号A 表示,1A =1C/s 。
比安小的电流单位是毫安(mA )、微安(μ A ),它们之间的换算关系是: 1A = 1000 mA ;lmA = 1000μA 。
4).测量电流的仪表叫电流表,电路符号为一○A 一;有两个量程,0~0.6 A 每小格0.02A ,0~3 A 每小格0.1A .有三个接线柱(如“3”、“0.6”、“+”或“-”)。
5).电流表使用注意事项①与被测电路串联;②电流从“+”接线柱流入;③不超量程;④绝对不允许将电流表的两个接线柱直接连在电源两级上。
使用前还要注意检查一下指针是否对准零刻度。
电流定律串联电路的几个基本关系 并联电路的几个基本关系电流(2)电压:1).电源是提供电压的装置 ,电压是使导体中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因。
第十一部分电流定律一.电阻定律电流定律欧姆定律1.一金属丝电阻为R,在温度一定的情况下,将其均匀拉长为原来的2倍,其电阻变为。
再将其一分为二,其中一部分金属丝的电阻为。
2.(01)城市民用供电线路有的地方用截面积为50mm2的铝芯电缆输电。
已知铝的电阻率ρCu=2.9×10-8Ω·m。
那么长度为1500m的这种铝芯电缆的电阻是( )A.0.87Ω B.87Ω C.9.7×10-16ΩD.9.7×10-2Ω3.(93A)一根粗细均匀,阻值为8Ω的电阻丝,在温度不变的情况下,先将它等分成四段,每段电阻为R1;再将这四段电阻丝并联,并联后总电阻为R2。
则R1与R2的大小依次为( )A.1Ω,0.5ΩB.4Ω,1ΩC.2Ω,0.5ΩD.2Ω,1Ω4.(93B)一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为4Ω。
今将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为__________Ω。
(电阻丝温度不变)5.(94A)根据电阻定律,电阻率ρ=R·S/ l。
对于温度一定的某种金属导线来说,它的电阻率( )A.跟导线的电阻成正比B.跟导线的横截面成正比C.跟导线的长度成反比D.由所用金属材料本身特性决定6.(95A)一只普通白炽灯,不通电时灯丝的电阻为R1;正常发光时灯丝的电阻为R2。
比较R1和R2的大小,应是( ) A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.条件不足,无法判断7.(03夏)(6分)一根粗细均匀的直电阻丝,长为L,横截面积为S.当在它两端加电压U时,通过它的电流为I. 求:(1)这根电阻丝的电阻;(2)这根电阻丝材料的电阻率.(用题中给出的物理量表示最终结果)8.(04春)(6分)用相同材料制成的甲、乙两根电阻丝并联在电路中. 已知甲电阻丝长l,直径为d;乙电阻丝长2l,直径为2d. 这两段电阻丝上的电压之比是多少?它们消耗的电功率之比是多少?9.(94A)在一条通有恒定电流的导线中,电流强度是I。
如果每个电子的电量用e表示,那么,在时间t内通过该导线某一横截面的自由电子数等于__________。
10.(99)手电筒中“2.5V 0.80W”的小电珠正常发光时,通过的电流是_________A,每分钟通过灯丝横截面的电子数是___________个。
(元电荷为1.6×10-19C,结果取两位有效数字)11.(92B)一个正常发光的灯泡,两端的电压是36V,通过的电流是2A。
这时灯泡的电阻是_________V,它消耗的电功率是____________W。
12.(00)一个小电珠上标有“6V 0.3A”,它在正常发光时的电阻是( )A.20ΩB.1.8ΩC.0.05ΩD.6.3Ω13.(04春)两只电阻的阻值分别是R 1=20Ω, R 2=30Ω,将这两只电阻串联或并联,连接后总电阻R 的数值可能是( ) A .R = 40Ω B .R = 50Ω C .R = 60Ω D .R = 70Ω14.(97)用阻值分别是R 1=10Ω、R 2=20Ω、R 3=80Ω的三只电阻,适当连接后可以得到26Ω的阻值,正确的连接方法是( )A.将三只电阻串联B.将三只电阻并联C.先将R 1与R 2并联后再与R 3串联D.先将R 2与R 3并联后再与R 1串联 15.通过电阻R 的电流I 与R 两端的电压U 的关系如图1所示,由图可知R 的阻值是 欧。
16.(93A)用伏安法测量甲、乙、丙三个用不同材料制成的电阻时,得到了它们的I —U 关系图线,如图8-18示。
由图线可知,在实验过程中,阻值保持不变的电阻是___________,阻值随着电压的增大而不断增大的电阻是_____________。
17(96B)图8-8所示的电路中,五个电阻的阻值均为R 。
那么AB 间的总电阻为__________。
18.(96A)在8-5所示的电路中,三个电阻的阻值分别是:R 1=9Ω, R 2=18Ω,R 3=18Ω。
设它们的电功率分别为P 1、P 2和P 3,则)A. P 1=P 2B.P 2=P 3C.P 2=21P 1 D.P 1=P 2+P 3二.闭合电路欧姆定律1.有四节相同的干电池串联成电池组,每节干电池的电动势为1.5V ,内电阻为0.05Ω。
电池组与电阻为11.8Ω的用电器连成闭合电路。
这时电路中的电流为 ,电池组两端的电压为 ,路端电压为 ,用电器消耗的功率为 。
2.用安培表和伏特表测定电池电动势和内阻的实验中,所得路端电压随电流变化的图象如图2所示。
由图象可知,电池的电动势ε= 伏,内阻r= 欧姆。
3.(00)电源的电动势为4.5V ,内电阻为0.50Ω,外电路接一个4.0Ω的电阻,这时电源两端电压是( ) A.5.0V B.4.5V C.4.0V D.3.5V4.(01)有四节相同的干电池串联成电池组,每节干电池的电动势为1.5V ,内阻为0.5Ω。
电池组与电阻为11.8Ω的用电器连成闭合电路,这时电池组两端的电压是 ( )A.6.0V B.5.9V C.1.5V D.1.49V5.(02春)许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳电池由许多片电池板组成。
当太阳光照射某电池板图8-5B图8-183时,该电池板的开路电压是600mV ,短路电流是30mA ,那么,这块电池板的内电阻是( ) A.10Ω B.20Ω C.40Ω D.60Ω6.(04春)用电动势4.5V 的电源给一只额定电压是3.8V ,额定电流是0.2A 的小灯泡供电,小灯泡恰好正常发光.由此可知,电源的内电压是 V ,电源的内电阻是 Ω.7.(06夏)在图3所示的电路中,已知电源的电动势E 为6.0V ,定值电阻R 的阻值为10Ω. 闭合开关S 后,电流表的示数为0.50A. 则此电源的内电阻r 为 A .2.0Ω B .4.0Ω C .6.0Ω D .8.0Ω8.(07春)在图4所示的电路中,已知电源的电动势E 为6.0 V ,内电阻r 为 1.0 Ω,外电路的电阻R 为2.0 Ω. 闭合开关S 后,电路中的 电流I 为A .6.0 AB .4.0 AC .3.0 AD .2.0 A9.(92B)两个相同的电阻R ,串联起来接在电动势为E 的电源上,通过一个电阻的电流为I 。
若把这两个电阻并联起来,仍接在该电源上,此时通过一个电阻R 的电流变为5I/4,则电源的内阻为_____________。
10.(01)有四节相同的干电池串联成电池组,每节干电池的电动势为1.5V ,内阻为0.5Ω。
电池组与电阻为11.8Ω的用电器连成闭合电路,这时电池组两端的电压是 ( ) A.6.0V B.5.9V C.1.5V D.1.49V11.(00)电源的电动势为4.5V ,内电阻为0.50Ω,外电路接一个4.0Ω的电阻,这时电源两端电压是( )A.5.0VB.4.5VC.4.0VD.3.5V12.(02春)许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳电池由许多片电池板组成。
当太阳光照射某电池板时,该电池板的开路电压是600mV ,短路电流是30mA ,那么,这块电池板的内电阻是( ) BA.10ΩB.20ΩC.40ΩD.60Ω13.(99)许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成,某电池板的开路电压是600mV ,短路电流是30mA ,这块电池板的内电阻是( ) A.60Ω B.40Ω C.20Ω D.10Ω14.(92A)在图8-9所示的电路中,电阻R 1=3.2Ω,电池组的电动势E =10V ,内电阻R =0.8Ω(1)当电键S 断开时,电压表的读数为1.6V ,求电阻R 2的阻值和它这时消耗的电功率。
(2)当电键S 断开时,电压表的读数为6.4V ,求电阻R 3的阻值和R 2、R 3这时分别消耗的电功率。
15.(96B)在图8-15所示的电路中,电源的电动势和内电阻均为定值,各电阻都不为零。
图3 图4图8-9电键接通后与接通前比较,电压表读数的变化情况是 ( )A.变大B.变小C.不变D.因电阻未知,无法判断16.(04夏)(8分)利用图9所示的电路可以测量电源的电动势和内电阻.当 滑动变阻器的滑片滑到某一位置时,电流表和电压表的示数分别为0.20A 和2.90V.改变滑片的位置后,两表的示数分别为0.40A 和2.80V .这个电源的电动势和内电阻各是多大?17.下表列出的是一个同学在实验中测得的数据,请利用表中的数据,用作图法在图9所示的坐标纸上画出图象,根椐图象求得电池的电动势E =____V ,内电阻r =____Ω.18.(03夏)(6分)在如图4所示的电路中,电池的电动势E =3V ,内电阻r = 0.4Ω. 电键S 闭合后,电流表的读数为0.5A ,求电阻R 的阻值和它消耗的功率. 三.联系实际1.下表为某电饭锅铭牌上的一部分内容. 根据表中的信息,可计算出在额定电压下达到额定功率时通过电饭锅的电流约为A .6.2 AB .4.6 AC .3.2 AD .5.5 A2.(06春)浴室取暖器也就是我们常说的“浴霸”,是给浴室加热的电器,它是由几盏特殊的灯泡完成加热工作的.下面是一台浴室取暖器的说明书,上面附有电路原理图,它有两个相同的加热灯泡.图9R图4根据这个说明书可以知道,这台取暖器的两盏灯都打开时,消耗的电功率是_________W;当只打开一盏灯时,通过取暖器的工作电流是_________A.3.(03春)白炽灯、电冰箱、空调器和洗衣机是四种常用的家用电器,它们在工作时要消耗电能.下面给出了五组电功率数值范围,每一种家用电器在正常工作时消耗的电功率在其中一组电功率范围内,请找出它们的对应关系.家用白炽灯消耗的电功率通常在范围内;家用电冰箱消耗的电功率通常在范围内;家用分体空调器消耗的电功率通常在范围内;家用洗衣机消耗的电功率通常在范围内.(填写电功率范围前面的数字)①700W~1500W ②350W~600W ③180W ~300W④90W~150W ⑤15W ~60W4.(06夏)下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容. 根据表中的信息,可计算出在额定电压下通过电热水壶的电流约为A.4.4A B.6.8A C.0.15A D.0.23A四.伏安法测电阻1.(02春)图8-31所示的是用电流表和电压表测量电阻的一种方法,R x 为待测电阻,考虑电表本身的电阻对测量结果的影响,电压表的读数 ______R x 两端的实际电压,电流表的读数_______通过R x 的实际电流 (两空都选填“大于”、“小于”或“等于”)。
2.(04春) 在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20k Ω,电流表的内阻约为20Ω. 在粗测被测电阻数值的基础上,选择了尽可能减小误差的电路进行实验,测得的数据用圆点标于图9-1上,根据图中所记录的各点,在图9-1中画出被测电阻的I —U 图线,由此求得该电阻测量值R x = Ω;根据R x 的数值,可知实验中电表连接采用的是图9-2中 图所示的电路(填“(1)”或“(2)”);电阻的测量值与真实值相比较,测量值 真实值(填“大于”、“小于”或“等于”).3.(92A)图8-17所示是用电压表○V 和电流表○A 测电阻的一种连接方法,R x 为待测电阻。