恒定電流知識要點整理周末輔導(dǎo)第1頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四知識網(wǎng)絡(luò)：第2頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四（一）部分電路歐姆定律1、電流

（1）電流的形成：電荷的定向移動。導(dǎo)體中存在持續(xù)電流的條件：一是要有可移動的電荷；二是保持導(dǎo)體兩端的電勢差（如電源）（2）電流強(qiáng)度：電流強(qiáng)度是表示電流強(qiáng)弱的物理量。①定義：I=q/t②微觀表達(dá)式：I=nqvS

（n為單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為自由電子的定向移動速率，約10-5m/s，），這個公式只適用于金屬導(dǎo)體，千萬不要到處套用。（3）電流的方向：規(guī)定正電荷的移動方向為電流方向。在外（內(nèi)）電路電流從電源的正（負(fù)）極流向負(fù)（正）極。第3頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四2.電阻定律(1)電阻:導(dǎo)體對電流的阻礙作用,表達(dá)式為R=U/I(2)電阻定律①內(nèi)容:導(dǎo)體的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比。②公式：R=ρ體積V不變時：是比例常數(shù)，它與導(dǎo)體的材料有關(guān)，是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率。第4頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四3、部分電路歐姆定律（1）公式：（2）適用范圍：適用于金屬導(dǎo)體和電解液，不適用于氣體導(dǎo)電；只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。（3）電阻的伏安特性曲線：注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。UIIU1212ooR1>R2R1<R2注意:當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時，電阻的伏安特性曲線不再是過原點的直線第5頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四

(4)線性元件和非線性元件:①若U-I圖線是一條過原點的直線,這樣的元件為線性元件;②若U-I圖線是一條曲線,這樣的元件為非線性元件;例1.實驗室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個圖象來表示：0U0U0U0UIIIIABCD解：燈絲在通電后一定會發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時才會發(fā)出可見光，這時溫度能達(dá)到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化。隨著電壓的升高，電流增大，燈絲的電功率將會增大，溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，。U越大I-U曲線上對應(yīng)點于原點連線的斜率必然越小，選A。第6頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四4.電功和電熱電功就是電場力做的功,因此是W=UIt;由焦耳定律,電熱Q=I2Rt(1)對純電阻而言,電功等于電熱(2)對非純電阻電路(如電動機(jī)和電解槽),由于電能除了轉(zhuǎn)化為電熱以外還同時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其它能,所以電功必然大于電熱:W>Q,這時電功只能用W=UIt計算,電熱只能用Q=I2Rt計算,兩式不能通用.第7頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四5、串、并聯(lián)電路的特點和性質(zhì)注意：無論電路如何聯(lián)接，對一段電路來說，其總功率等于各部分功率之和。即：P=P1+P2+…+Pn第8頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四串并聯(lián)電路電阻關(guān)系1.串聯(lián)電路:2.并聯(lián)電路:R>RnRn增大R增大(2)n個相同的電阻R并聯(lián)R總＝R/n(3)R<Rn(1)R1和R2并聯(lián)后R=R1R2/(R1+R2)不管電路連接方式如何，只要有一個電阻增大，總電阻就增大3、混聯(lián)電路第9頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四二、閉合電路歐姆定律（一）電源電動勢1、電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2、電動勢E是描述電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)的物理量，是反映非靜電力做功的特性。電動勢在數(shù)值上等于電路中通過1庫侖電量時電源所提供的電能。注意：E是由電源本身所決定的，跟外電路的情況無關(guān)。

E=U內(nèi)+U外E=U（開路）第10頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四（二）閉合電路歐姆定律①E=U外+U內(nèi)（內(nèi)外電路電壓的關(guān)系）②

（I、R間關(guān)系）③U=E-Ir（U、I間關(guān)系）④

（U、R間關(guān)系）1、閉合電路歐姆定律內(nèi)容表達(dá)形式：第11頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四2、路端電壓U與I、R的關(guān)系（1）由U=E-IrI=0，開路，U=E；

U=0時，I=E/r最大，短路UIEI短0

（2）由=E/（1+r/R)R=0時，U=0，當(dāng)R=無窮大時，U=EUR0E②在橫軸上的截距表示電源的短路電流③圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害．①在縱軸上的截距表示電源的電動勢E．

電源的外特性曲線

——路端電壓U隨電流I變化的圖象．第12頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四3、電源的功率和效率⑴功率：①電源的功率（電源的總功率）PE=EI

②電源的輸出功率P出=UI=I2R

③電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I2r

⑵電源的效率：（最后一個等號只適用于純電阻）電源的輸出功率，可見電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如圖所示，而當(dāng)內(nèi)外電阻相等時，即R=r時，電源的輸出功率最大，為:P出P出Rr0Pm第13頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四由可知，最大輸出功率與外電路無關(guān)，只由電源本身性質(zhì)決定（由E、r決定）（3）輸出功最大時，效率不是最大。當(dāng)R=r時，輸出功率最大，但效率只有50%第14頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四第15頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四2、電路故障分析1、斷路（1）特點：電流為零，斷點的同側(cè)無電勢差，若只有一個斷點，斷點的兩端有電勢差（2）影響：電路中的總電阻增大，干路上的電流減小，與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓增大2、短路（1）特點：被短路的用電器兩端無電壓，用電器無電流流過（2）影響：電路中總電阻減小，干路電流增大，被短路用電器不工作，與其串聯(lián)的用電器兩端電壓增大第16頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四電路故障判斷1、如果被測量部分電路兩點的電壓為零這部分電路短路這部分以外電路某處有斷路2、如果被測量部分電路兩點的電壓等于整個電路的總電壓這部分電路某處有斷路這部分以外電路被短路第17頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四如圖所示的電路中，閉合電鍵k后，燈a和b都正常發(fā)光，后來由于某種故障使燈b突然變亮，電壓表讀數(shù)增加，由此推斷這故障可能是（）A．a(chǎn)燈燈絲燒斷B．電阻R2斷C．電阻R2短路D．電容被擊穿短路B第18頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四3、含電容器電路的分析處理含電容器電路的一般規(guī)律：1、電容器在直流電路中是斷路的，分析電路結(jié)構(gòu)時可從電路中刪去2、電容器兩極間的電壓等于與它并聯(lián)的電路兩端的電壓。3、與電容器串聯(lián)支路中的電阻無電流，與電容器串聯(lián)支路中的電阻兩端無電壓，

充當(dāng)導(dǎo)線的作用.4、當(dāng)電路發(fā)生變化時，電容器兩極板間的電壓發(fā)生變化，其所帶電量也將發(fā)生相應(yīng)的變化，即電容器會發(fā)生充、放電現(xiàn)象。第19頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四2.三個主要參數(shù)①內(nèi)阻:電流計內(nèi)阻Rg②量程：滿偏電流Ig③滿偏電壓Ug3.電路圖符號：G八、電表改裝（表頭）1、作用：測量微小電流和電壓0123mA第20頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四3.電表的改裝

若量程擴(kuò)大n倍,即n=根據(jù)分壓原理，需串聯(lián)的電阻值故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，串聯(lián)的電阻值越大電壓表：在表頭串聯(lián)一個阻值較大的電阻電流表：若量程擴(kuò)大n倍,即n=根據(jù)分流原理,需要并聯(lián)的電阻值故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高,并聯(lián)的電阻值越小在表頭串聯(lián)一個阻值較大的電阻第21頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四

如圖,電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電流表滿偏電流Ig=10mA,電流表電阻7.5Ω,A、B為接線柱.(3)如果把任意電阻R接在A、B間,電流表讀數(shù)I與R的值有什么關(guān)系?電阻RGR1ABEr0246810mA九、歐姆表第22頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四1.電路結(jié)構(gòu):R1ABER2.表頭刻度盤:051015ΩΩ20304050100200500∞1K問題1：相對于其他電表歐姆表的表頭有什么特點？1、零刻度在右邊，左邊為無限大2、刻度不均勻，左邊密、右邊稀疏第23頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四九、歐姆表的使用使用步驟：1、多用表旋到歐姆擋，選擇合適的量程（指針在刻度中間的含義）2、歐姆檔調(diào)零（表筆短接調(diào)零）3、測量。（電流從黑表筆流出，紅表筆流進(jìn)）4、讀數(shù)。（需記得乘上倍率）5、旋在OFF檔或高壓交流檔第24頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四電學(xué)實驗中儀表的選擇—、電學(xué)實驗的原則：安全、可行、方便

1、安全：實驗時，必須保證實驗電路各個電學(xué)器件的安全（包括電流表、電壓表、被測用電器、電源等）２、可行：所選擇的儀器能使實驗正常進(jìn)行。３、方便：所選擇的儀器在調(diào)節(jié)時比較容易控制被測量的物理量的變化，即是要被測量的物理量的變化比較平緩。第25頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四二、選擇內(nèi)容：１、滑動變阻器的選擇（一）量程的選擇：在滿足實驗要求的條件下，要選用阻值比較小的變阻器，因為阻值越小，電阻的變化越平緩，不致使測量電路中的電流或電壓變化非常突然，調(diào)節(jié)方便。（二）在電路中連接方式的選擇：滑動變阻器在電路中的連接方式包括分壓和限流。

第26頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四、限流連接方式1）一般情況或沒有特別說明的情況下，由于限流電路能耗較小，結(jié)構(gòu)連接簡單，應(yīng)優(yōu)先考慮限流連接方式

2）R變＞10RX或R變＞RX或

R變≈RX

，要選用限流連接方式3）閉合開關(guān)S前P在b端RXSPabR變電壓可調(diào)范圍:第27頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四（２）分壓連接方式1)R變<10RX或R變<10RX

2)要求測量電路的電壓從零開始或要求測多組數(shù)據(jù)。3)實驗所提供的電壓表、電流表的量程或電阻元件允許最大電流較小，采用限流接法時，無論怎樣調(diào)節(jié)，電路中的實際電流均超過所允許的最大電流，在這種情況下，必須采用分壓接法。4)閉合開關(guān)S前P在a端。RxAabP電壓可調(diào)范圍:第28頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四２、電壓表和電流表的選擇。(一）量程的選擇：1）如果題目中給出被測用電器的額定功率（即隱含給出被測用電器的額定電壓和額定電流），這種情況要從保護(hù)被測用電器的角度出發(fā)，用電流表或電壓表的示數(shù)來控制用電器中的電流或其兩端的電壓。2）如果題目中沒有給出被測用電器的額定功率，則要從保護(hù)電流表和電壓表的角度出發(fā)，要求測量的電流或電壓的最大值不能超過電流表或電壓表的量程。3）在電流表和電壓表的量程大于測量值的前提條件下，量程越接近測量值越好！第29頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四AVRAVR內(nèi)接法外接法<R測結(jié)論：測量結(jié)果偏大用來測較大的電阻好。>R測結(jié)論：測量結(jié)果偏小用來測較小的電阻好。（二）電流表內(nèi)接和外接的選擇第30頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四AVAV外接法內(nèi)接法大電阻應(yīng)該用內(nèi)接法，測量結(jié)果偏大（大內(nèi)大）小電阻應(yīng)該用外接法，測量結(jié)果偏?。ㄐ⊥庑。┐箅娮?--一百多歐（或以上）小電阻---幾歐（或以下）

《大內(nèi)高手》用外接法．用內(nèi)接法．第31頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四設(shè)電壓表連接在P、M兩點時，電路中兩表讀數(shù)分別為IM、UM而電壓表連接在P、N兩點時，電路中的兩表讀數(shù)分別為IN、UN，△I=|IN-IM|，△U=|UN-UM|1）△I/IM＞△U/UM，說明接P、M點時的電壓表分流大于接P、N點時的電流表分壓所產(chǎn)生的誤差，應(yīng)采用內(nèi)接法即P、N接法。2）△I/IM＜△U/UM，說明接P、M點時的電壓表分流小于接P、N點時的電流表分壓所產(chǎn)生的誤差，應(yīng)采用外接法即P、M接法。如果ＲX、RA、RV的大小事先未知，可用試觸法確定電流表的內(nèi)外接法，如圖：AVPRXMN用外接法．用內(nèi)接法．三、選擇順序：先選電壓表、電流表、滑動變阻器的量程，后選連接方式。第32頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四測定電源的電動勢和內(nèi)阻第33頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四實驗原理:E=U+

I

rE=U1+I1

rE=U2+I2

r計算法:原理二原理三原理一AVU1I1U2I2返回實驗原理圖第34頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四實驗原理:E=U+I

r圖象法:U------I關(guān)系圖像I=0U=EIUU=0I短路電流U

=E-I

r圖線斜率絕對值=r第35頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四IU00123456UIU=EI短路第36頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四測電源電動勢和內(nèi)阻誤差分析第37頁，共47頁，2023年，2月20日，星期四E=U1+I1

rE=U2+I2

rIUI=0U=EU=0I短路電流U—路端電壓I---總電流