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文檔簡介

1、電源和電流電源和電流P-A+B-AB導(dǎo)線中只有瞬間的電流導(dǎo)線中只有瞬間的電流如何才能讓導(dǎo)線中有持續(xù)的電流通過呢?如何才能讓導(dǎo)線中有持續(xù)的電流通過呢?A+B-電源電源將電子不斷從將電子不斷從A搬到搬到B的裝置的裝置由于導(dǎo)線中一直有電流,由于導(dǎo)線中一直有電流,則導(dǎo)線則導(dǎo)線不再是等勢體不再是等勢體,其,其內(nèi)部的內(nèi)部的場強(qiáng)也不為零場強(qiáng)也不為零。P-A+B-故導(dǎo)線內(nèi)的電場,方向與導(dǎo)線的方向平行;故導(dǎo)線內(nèi)的電場,方向與導(dǎo)線的方向平行;從接入導(dǎo)線到電場穩(wěn)定,時間是極短的(光速)從接入導(dǎo)線到電場穩(wěn)定,時間是極短的(光速)電荷的分布是穩(wěn)定的,電場的分布也是穩(wěn)定的電荷的分布是穩(wěn)定的,電場的分布也是穩(wěn)定的恒定電場恒

2、定電場由于導(dǎo)線中一直有電流,則導(dǎo)線不再是等勢體,由于導(dǎo)線中一直有電流,則導(dǎo)線不再是等勢體,其內(nèi)部的場強(qiáng)也不為零。其內(nèi)部的場強(qiáng)也不為零。導(dǎo)線中的電場,是由電源、導(dǎo)線中的電場,是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。電荷共同形成的。恒定電流恒定電流由于電場作用,自由電荷做定向加速運動由于電場作用,自由電荷做定向加速運動自由電荷與導(dǎo)體中不動的粒子碰撞而減速自由電荷與導(dǎo)體中不動的粒子碰撞而減速故自由電荷做定向運動的平均速率不隨時間變化故自由電荷做定向運動的平均速率不隨時間變化電流電流I1、表示電流的強(qiáng)弱程度、表示電流的強(qiáng)弱程度2、規(guī)定電流大小等于單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面、

3、規(guī)定電流大小等于單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面 的電荷量的電荷量3、定義式:、定義式:I=Q/t 4、單位:安(、單位:安(A)5、方向:規(guī)定與正電荷運動的方向相同、方向:規(guī)定與正電荷運動的方向相同6、注意點:、注意點:導(dǎo)體橫截面導(dǎo)體橫截面而非單位橫截面而非單位橫截面有條橫截面為有條橫截面為S的銅導(dǎo)線,導(dǎo)線中單位體積內(nèi)的電子的的銅導(dǎo)線,導(dǎo)線中單位體積內(nèi)的電子的個數(shù)為個數(shù)為n0,電子的電量為,電子的電量為e,電子定向移動的速度大小,電子定向移動的速度大小為為v0,試求導(dǎo)線中的電流大???,試求導(dǎo)線中的電流大?。縎v0t-v0電流的微觀解釋電流的微觀解釋三種速率的比較三種速率的比較 1 1、I=I=neS

4、neSv v中的中的v v是電荷定向移動的速率是電荷定向移動的速率, , 非常小非常小, ,約約 為為1010-5-5 m/ m/s s, , 2 2、電荷無規(guī)則熱運動速度很大、電荷無規(guī)則熱運動速度很大, ,約為約為10105 5 m/ m/s s. . 3 3、電路合上電鍵、電路合上電鍵, ,遠(yuǎn)處的電燈幾乎同時亮遠(yuǎn)處的電燈幾乎同時亮, ,所用時間所用時間 極短極短, ,這是電場的傳播速度決定的這是電場的傳播速度決定的, ,此速度等于光此速度等于光 速速3 310108 8 m/s m/s. .電解質(zhì)溶液中的電流電解質(zhì)溶液中的電流如圖所示,在如圖所示,在NaCl溶液中,正、負(fù)電荷定向移動,方溶

5、液中,正、負(fù)電荷定向移動,方向如圖所示,若測得向如圖所示,若測得2 s內(nèi)分別有內(nèi)分別有 個個Na+和和Cl- 通過溶液內(nèi)部的橫截面通過溶液內(nèi)部的橫截面M,試問:溶液中的電流方,試問:溶液中的電流方向如何?電流多大?向如何?電流多大? 18100 . 1變式:變式:改為到達(dá)改為到達(dá)A、B電極電極等效電流等效電流已知電子的電荷量為已知電子的電荷量為e,質(zhì)量為,質(zhì)量為m,氫原子的電子在原,氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為子核的靜電力吸引下做半徑為r的勻速圓周運動,則電的勻速圓周運動,則電子運動形成的等效電流大小為多少?子運動形成的等效電流大小為多少? 變式:變式:半徑為半徑為R的橡膠圓環(huán)均

6、勻帶正電,總電荷量為的橡膠圓環(huán)均勻帶正電,總電荷量為Q,現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán),現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度所在平面且通過圓心的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動,則由環(huán)產(chǎn)生的等效電勻速轉(zhuǎn)動,則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流應(yīng)有(流應(yīng)有( ) A.若若不變而使電荷量不變而使電荷量Q變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼?倍,則電流也將變?yōu)樵瓉淼谋?,則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍倍B.若電荷量若電荷量Q不變而使不變而使變?yōu)樵瓉淼淖優(yōu)樵瓉淼?倍,則電流也將變?yōu)樵瓉淼谋?,則電流也將變?yōu)樵瓉淼?倍倍C.若使若使、Q不變,將橡膠環(huán)拉伸,使環(huán)半徑增大,電流將變大不變,將橡膠環(huán)拉伸,使環(huán)半徑增大,電流將變大D.若使若使、Q不變,將橡膠環(huán)拉伸,使環(huán)

7、半徑增大,電流將變小不變,將橡膠環(huán)拉伸,使環(huán)半徑增大,電流將變小電動勢電動勢+電源外部:電源外部:電場線由電源正極指向負(fù)極;電場線由電源正極指向負(fù)極;電場力對電荷做功,電場力對電荷做功,將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能電源內(nèi)部:電源內(nèi)部:電場線由電源正極指向負(fù)極;電場線由電源正極指向負(fù)極;非靜電力對電荷做功;非靜電力對電荷做功;將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。不同電源,不同電源,非靜電力做非靜電力做功本領(lǐng)的大功本領(lǐng)的大小不同,用小不同,用電動勢來反電動勢來反映。映。1、電動勢、電動勢E在數(shù)值上等于非靜電力把在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移動

8、的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移動正極所做的功。正極所做的功。電源的三個重要參數(shù)電源的三個重要參數(shù)2、內(nèi)阻、內(nèi)阻r3、容量:單位:、容量:單位:Ah或或mAh 電源放電時能輸出的總電荷量電源放電時能輸出的總電荷量qWE非比較與電qWU 電動勢在數(shù)值上電動勢在數(shù)值上等于電路內(nèi)、外等于電路內(nèi)、外電壓之和;或電電壓之和;或電路開路時電壓表路開路時電壓表示數(shù)。示數(shù)。焦耳定律焦耳定律IU在這段電路中,在這段電路中,t時間里,電場對電荷做了多少功?時間里,電場對電荷做了多少功?W=Uq靜電力做的功為:靜電力做的功為:W電電=Uq=UIt也叫電流做的功也叫電流做的功q=It在在t時間內(nèi)時間內(nèi)1、表達(dá)式:、表達(dá)式:W

9、電電=Uq=UIt2、適用條件:任何電路、適用條件:任何電路3、電流在一段電路上所做的功,跟這段電路兩端的電壓、電電流在一段電路上所做的功,跟這段電路兩端的電壓、電流和通電時間成正比流和通電時間成正比4、單位:焦耳(、單位:焦耳(J) 1度度=1kwh=3.6*106J5、意義:反映了電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的多少、意義:反映了電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的多少電功電功電功率電功率1、定義:單位時間內(nèi)電流所做的功、定義:單位時間內(nèi)電流所做的功2、表達(dá)式:、表達(dá)式:3、中間等號無條件成立、中間等號無條件成立4、P與與W、t無關(guān);與無關(guān);與U、I成正比成正比5、單位:、單位:W(瓦特)(瓦特)tWP UI

10、P 1、焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次、焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比2、實驗定律、實驗定律;適用任何電路適用任何電路3、表達(dá)式:、表達(dá)式:Q=I2Rt4、單位:焦耳(、單位:焦耳(J)5、熱功率:、熱功率:P熱熱=Q/t=I2R電流的熱效應(yīng):做定向運動的自由電子與電路中的電流的熱效應(yīng):做定向運動的自由電子與電路中的金屬正離子發(fā)生碰撞,使導(dǎo)體內(nèi)能增加,溫度升高金屬正離子發(fā)生碰撞,使導(dǎo)體內(nèi)能增加,溫度升高電功電功P電電=UIt和電熱和電熱Q=I2Rt的比較的比較電能全部轉(zhuǎn)化為熱能時:電能全部轉(zhuǎn)

11、化為熱能時: P電電與與Q相等相等 即即UIt=I2Rt (U=IR成立)成立) 為為純電阻電路純電阻電路(白熾燈、電爐等)(白熾燈、電爐等)電能除轉(zhuǎn)化為熱能,還有其他形式的能:電能除轉(zhuǎn)化為熱能,還有其他形式的能: P電電與與Q不相等不相等 即即UIt=I2Rt +E其他其他 (UIR) 為非純電阻電路(含為非純電阻電路(含電動機(jī)、蓄電池電動機(jī)、蓄電池等)等)如圖所示電路中,電阻如圖所示電路中,電阻R=10,電電動機(jī)線圈的電阻動機(jī)線圈的電阻r=1 ,電路兩端,電路兩端的電壓的電壓U=100V,電流表的示數(shù)為,電流表的示數(shù)為30A,問通過電動機(jī)的電流為多少?,問通過電動機(jī)的電流為多少?通電通電1

12、分鐘,電動機(jī)做的有用功為分鐘,電動機(jī)做的有用功為多少?多少?MARU有一個電流計,內(nèi)阻為有一個電流計,內(nèi)阻為Rg=100,滿偏電流,滿偏電流Ig=3mA,將其與一個阻值將其與一個阻值Rx=4900的電阻串聯(lián),試找出的電阻串聯(lián),試找出ab兩端兩端的電壓與通過表頭的電流的關(guān)系。的電壓與通過表頭的電流的關(guān)系。baGRx0123mAVab有一個電流計,內(nèi)阻為有一個電流計,內(nèi)阻為Rg,滿偏電流為,滿偏電流為Ig,要將其改裝,要將其改裝成一個量程為成一個量程為0U的電壓表,應(yīng)與一個阻值多大的電阻的電壓表,應(yīng)與一個阻值多大的電阻串聯(lián),改裝后的電壓表的內(nèi)阻為多少?串聯(lián),改裝后的電壓表的內(nèi)阻為多少?有一個電流計

13、,內(nèi)阻為有一個電流計,內(nèi)阻為Rg,滿偏電流為,滿偏電流為Ig,要將其改裝,要將其改裝成一個量程為成一個量程為0 的電流表,應(yīng)如何改,改裝后的電流的電流表,應(yīng)如何改,改裝后的電流表的內(nèi)阻為多少?表的內(nèi)阻為多少?IIgIAabRxG能利用這個表頭測電阻嗎能利用這個表頭測電阻嗎? ?GABRRgIgU電壓表電壓表GABRRgIgI電流表電流表如圖所示電路中,電源電動勢如圖所示電路中,電源電動勢E=1.5VE=1.5V,內(nèi)阻,內(nèi)阻r=0.5r=0.5電流表的電流表的滿偏電流滿偏電流I Ig g=10mA=10mA,電流表的內(nèi)阻,電流表的內(nèi)阻R Rg g=7.5 =7.5 ,A,A、B B為接線柱;為接

14、線柱;1 1、用導(dǎo)線將、用導(dǎo)線將A A、B B直接連起來,則應(yīng)將可變電阻直接連起來,則應(yīng)將可變電阻R R1 1調(diào)節(jié)為多少才調(diào)節(jié)為多少才能使電流表達(dá)到滿偏?能使電流表達(dá)到滿偏?2 2、保持、保持R R1 1的值不變,如果把任意電阻的值不變,如果把任意電阻R R接在接在A A、B B兩端,電流表兩端,電流表的讀數(shù)的讀數(shù)I I與與R R的值有什么關(guān)系?的值有什么關(guān)系?R1ABEr電阻電阻R內(nèi)RIERr1gRRR內(nèi)調(diào)零電調(diào)零電阻阻I/mA107.552.50Rx/ 050150450內(nèi)RIERr1gRRR內(nèi)電源電動勢電源電動勢E=1.5VE=1.5V,內(nèi)阻,內(nèi)阻r=0.5r=0.5電電流表的滿偏電流流

15、表的滿偏電流I Ig g=10mA=10mA,電流表的,電流表的內(nèi)阻內(nèi)阻R Rg g=7.5 =7.5 ,R R1 1=142 =142 ;R1ABEr電阻電阻R2015050450中值電阻中值電阻歐姆表刻度的特點:歐姆表刻度的特點:左大右??;左密右疏左大右小;左密右疏 簡單的單量程多用表簡單的單量程多用表GABR2GABRGABR1GR1R2R213紅進(jìn)黑出紅進(jìn)黑出6B1AG2345ASE1E2在測量電流和電在測量電流和電壓時兩個位置中壓時兩個位置中哪個位置的量程哪個位置的量程比較大比較大? ?電流:電流:1 1大大 電壓:電壓:6 6大大簡單的雙量程多用表簡單的雙量程多用表認(rèn)識多用電表認(rèn)識多用電表表頭表頭選擇開關(guān)選擇開關(guān)歐姆調(diào)零歐姆調(diào)零旋鈕旋鈕機(jī)械調(diào)零機(jī)械調(diào)零旋鈕旋鈕BA用多用電表測電阻的操作步驟:用多用電表測電阻的操作步驟:(1 1)機(jī)械調(diào)零機(jī)械調(diào)零(2 2)量程選擇量程選擇(3 3)歐姆調(diào)零歐姆調(diào)零; 紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕,使指針指向最右方紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕,使指針指向最右方0 0處處(4 4)測量:將被測電阻跨接在紅、黑表筆間)測量:將被測電阻跨接在紅、黑表筆間注意:注意:不要用手接觸電阻的兩引線不要用手接觸電阻的兩引線 若發(fā)現(xiàn)指針偏角太大或太小,應(yīng)換用倍率較小或較大若發(fā)現(xiàn)指針偏角太大或太小,應(yīng)換用倍率較小或較大 的擋但的擋但每次每次換檔換檔后必

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