江苏省南京化学工业园区2013-2014学年高中物理人教选修3-1第2章《恒定电流》课件(12份)

文档属性

名称 江苏省南京化学工业园区2013-2014学年高中物理人教选修3-1第2章《恒定电流》课件(12份)
格式 zip
文件大小 6.0MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2014-06-02 15:38:31

文档简介

课件27张PPT。数字信号在变化中只有两个对立的状态:
“有” 或者“没有”。模拟信号变化则是连续的⑴ 输出的结果由输入的条件决定的电路
称为逻辑电路。⑵ 逻辑电路是以二进制为原理、实现数
字信号逻辑运算和操作的电路。⑴ “与”逻辑关系条件一个事件的几个
条件都满足后,
该事件才能发生,
这种关系称为“与”
逻辑关系。⑵ “与”门案例:生活中的与逻辑关系条件:A、B 两锁同时打开结果:门打开具有“与”逻辑关系的电
路称为“与”门电路简称
“与”门⑶ “与”门真值表开关接通为1,断开为0
灯泡亮为1,熄为0断断断熄通熄通断熄通通亮000010100111⑷ “与”门表述与规律与门符号表达式:Y=A*B真值表:有0出0规律:案例分析UA = 0V二极管正导通时,电压降为0.7VUA = 6V导通0.7VY 低电平,输出0UB = 6V截止6VY 高电平,输出1Y = A*B = 0 0 V6V6V6VY = A*B = 1⑴ “或”逻辑关系条件几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系称为“或”逻辑关系。案例:生活中的或逻辑关系条件:一人用钥匙单独打开结果:门打开⑵ “或”门具有“或”逻辑关系的电
路称为“或”门电路简称
“或”门⑶ “或”门真值表开关接通为1,断开为0
灯泡亮为1,熄为0断断断熄通亮通断亮通通亮000011101111⑷ “或”门表述与规律或门符号表达式:Y=A+B真值表:有1出1规律:案例分析UB = 0 VUA = 0 V其他同理0V0V0V截止Y 低电平 输出 0
Y = A +B = 0UB = 0 VUA = 6 V6V0V6V导通5.7V截止Y 高电平 输出 1
Y = A +B = 1⑴ “非”逻辑关系结果条件输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,这种关系称为“非”逻辑关系。⑵ “非”门具有“非”逻辑关系的电路称为
“非”门电路,简称“非”门⑶ “非”门真值表⑷ “非”门表述与规律或门符号表达式:真值表:见1出0
见0出1规律:案例: 图是一个火警报警装置的逻辑电路图。 Rt 是一个热敏电阻,低温时电阻值很 大,高温时电阻值很小,R是一个阻值 较小的分压电阻。 (1) 要做到低温时电
铃不响,火警时
产生高温,电铃
响起。在图中虚
线处应接入怎样
的元件? (2) 为什么温度高时
电铃会被接通?(3) 为了提高该电路的
灵敏度,即报警温
度调得稍低些,R
的值应大一些还是
小一些?T 升高 Rt 减小 X、P 电压降低
非门输出高电路,电铃响减小Rt 分压,则增大R “与”逻辑关系 “或”逻辑关系“非”逻辑关系“求真值”的要领:
与运算:条件全为真,结果才为真;
或运算:条件有一个或一个以上为真,
结果就为真;
非运算:条件结果相反。由基本门电路组合而成如,与非门、或非门、与或非门等0 010 111 011 1 00 010 101 001 1 0图甲0011110001100110001001000111111011000011Y1:Y2:Y3:例2 如图是热水器的恒温集成电路,R0是
热敏电阻,温度较
低时其阻值很大,
温度较高时阻值很
小,如果热水器中
没有水或水温较高
时,继电器会放开簧片,发热器断路,
反之会吸住簧片接通发热器。则在电路
图的虚线框内的门电路应是__________
门,当温度较低时,门电路的输入端 A
是_________电势(填高或低)。 与高例3 如图所示为一个由四个“与”门组合而
成的集成块,它
有14个引脚。其
中 “7” 是接电源
的负极,“8”接电
源的正极。现与发
光二极管,电源等
元件连成简单的电路,试判断该连接
状态下发光二极管 。如集成块
内是由四个“或”门组合而成的,外部
连接时一样的,则此时发光二极管______不发光 发光 例4 一逻辑电路,要求 AB 输入相同时,结果
为真1,A B 输入不相等时,输出为假 0。
在电路空框内填上适合的门电路符号。课件20张PPT。电荷的定向移动形成电流。定向移动导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体,达到静电平衡,导线中会产生一个瞬时电流+-E① 自由电荷② 保持电势差内因外因水流---能把自由电子从正极搬到负极的装置正极负极保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流. 导线内很快形成沿导线方向的电场干电池:通过化学作用把电子从正极搬运到负极蓄电池:先储存电能,工作时,通过化学作用把电子从正极搬运到负极发电机:通过电磁作用把电子从正极搬运到负极其他电源:电源叠加积累电荷平行导线导线中自由电荷在电场力作用下定向移动形成电流电荷分布稳定,电场不随时间变化—— 恒定电场规定正电荷定向移动的方向为电流方向 正电荷导体中:高电势低电势电源外电路:正极 负极 电源内电路:负极 正极 电路中电流方向问题① 直流电:② 交流电:电流方向不随时间变化而改变的电流叫直流电大小、方向随时间作周期变化的电流叫交流电.大小、方向都不随时间作变化的电流叫恒定电流.分析与判断E物理意义:
表示电流的强弱程度.
电流强度是标量,表示电流大小
定义:
通过导体截面积的电量跟通过这些电量所用时间的比值定义式:
单位:安培 符号 A 1A= 103mA = 106μA 例1 下列关于电流的说法中正确的是( )
A.导体中产生电流的条件是导体两端保持
一定的电势差
B.电流的方向就是电荷的定向运动方向
C.电流的方向不变的电流叫恒定电流
D.电流的方向和大小都不变的电流叫恒定电流AD例2 某电解槽中,如果在1s内共有5×1018
个二价正离子和1×1019个一价负离
子反向通过面积为0.1m2的某横截
面,则通过该横截面的电流强度为
多大?答案:3.2 A例3 设氢原子中电子在半径为r的轨道上
做圆周运动,电子的电量为e,质量
为m,静电力常量为k,试求等效电
流的电流强度.例4 某横截面积为S的导体中,单位体积内
自由电荷数为n,每个自由电荷带电量
为q,自由电荷做定向移动的速率为v,
试求导体中的电流强度I。I = nqSv例5 有一横截面为S的铜导线,流经其中
的电流为I.设每单位体积的导线有
n 个自由电子,电子电量为e,此时电
子的定向移动速度为v.在Δt 时间内
通过导体横截面的自由电子数目可表
示为 ( )
A. nvSΔt B. nvΔt
C. IΔt/e D. IΔt/SeAC1、形成电流的条件:
(1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压
2、电源的作用:提供持续的电压
3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线
平行.(恒定电场)
4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.
5、电流:表示电流的强弱程度的物理量.
(1)定义式 I=q / t
(2)金属导体中电流的计算式6、三个速率 电子定向移动的速率约 10-5 m/s
电子热运动的平均速率 10 5 m/s
电场的传播速率 3×10 8 m/s拓展与研究来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1和n2,则n1∶n2=_______。2:1   课件13张PPT。非静电力电源内部非静电力克服电场力做功
把其他形式的能转化为电势能思考不同的电源中,非静电力做功的本领相同吗?物理学中用电动势来描述电源非静电力做功能力的弱。电源内部非静电力移送电荷 q 所做的功W 与 q 的比值叫做电源的电动势。 J/C= 1 V1 干电池
1.5V 锌汞电池
1.2V 铅蓄电池
2V辨析:电动势与电压的区别W 表示电源内部非静电力做的功
W 表示电源外部电场力做的功(1) 做功的力的区别:(2) 能量转化方向的区别:把其它形式能转化为电势能
电能转化为其它形式能描述电源将其他形式能量转化为电能的本领的弱电池放电时能输出的总电荷量,通
常以安培小时(A·h)或毫安小时
(mA ·h)做单位描述电源内部对电流阻碍作用的大小例1 关于电动势,下列说法正确的是( )
A. 在电源内部把正电荷从负极移到极,非静
电力做功,电能增加
B. 对于给定的电源,移动正电荷,非静电力
做功越多,电动势就越大
C. 电动势越大,说明非静电力在电源内部从
负极向正极移送单位电荷量做功越多
D. 电动势越大,说明非静电力在电源内部把
正电荷从负极移送到正极的电荷量越多
AC例2 铅蓄电池的电动势为 2 V,这表示
( )
A. 电路中每通过 1 C 的电量,电源把 2J
的化学能转变为电能
B. 蓄电池两极间的电压为2V
C. 蓄电池在 1s 内将 2J 的化学能转变成
电能
D. 蓄电池将化学能转变为电能的本领比
一节干电池(电动势为1.5V)强ABD例3 某个电源的电动势为 E,工作时的
电流为 I,每种乘积 EI 的单位是什
么?从电动势的意义来考虑,EI 表
示什么?如果 E = 3V、I= 2A,请具
体说明 EI 的意义。例4 将电动势为 3.0 V的电源接入电路
中,测得电源两极间的电压为 2.4
V,当电路中有 6C 的电荷流过时
求:
(1) 有多少其他形式的能转化为电能?
(2) 外电路中有多少电能转化为其他能?
(3) 内电路中有多少电能转化为其他能?18J 14.4J 3.6J电源本质作用电动势其他参量课件15张PPT。非静电电势电能非静电力W/q电源自身的性质(1)意义:
(2)定义:
(3)方向:
(4)单位
(5)测量:电荷的定向移到形成电流规定为正电荷定向移方向A电流表(1)意义:
(2)定义:
(3)单位:
(4)测量电路中两点的电势差U= ∣φa - φb∣V电压表(1)意义:
(2)定义:
(3)单位:
(4)测量
导体对电流的阻碍性质Ω粗略:欧姆表精确:伏安法寻求导体中电流与电压、电阻的关系控制变量 图像法R1 = ______ ΩR2 = ______ ΩR 一定时,I ∝ U导体中的电流强度跟导体两端电压U成正比,跟导体电阻R成反比(1) 定律:
(2)公式:
(3)条件:导体中的电流强度跟导体两端电压U成正比,跟导体电阻R成反比金属导体、电解液说明:定律对气态导体、半导体不适用例1 根据欧姆定律,下列说法中正确的是 ( )
A. 从关系式 R = U/I 可知,对于一个确定的导体来
说,如果通过的电流越大,则导体两端的电压也
越大
B. 从关系式 R = U/I 可知,导体的电阻跟导体两端
的电压成正比,跟导体中的电流成正比
C. 从关系式 I = U/R可知,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
D. 从关系式 R = U/I 可知,对于一个确定的导体来
说,所加的电压跟通过的电流的比值是一确定值 A C D例2 图为两个导体的伏安特性曲线
(1)R1:R2 = ____________
(2)两电阻串联在电路中,导体两端的
电压比 U1:U2 = __________
(3)若并联在电路中,电流之比I1:I2
= ___________ 1:31:33:1例3 若加在某导体两端的电压变为原来
的 3/5 时,导体中的电流减小了0.4
A,如果所加电压变为原来的2倍,
则导体中的电流是多大? I = 2A纵轴:横轴:电流 I电压U如气态导体、半导体(1)电路(2)实物连接(3)实验与数据记录(4)绘制小灯泡伏安曲线晶体二极管伏安曲线二极管由半导体材料组成特性:
单向导电性课件30张PPT。串联电路并联电路分压分流用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,利用部分电路欧姆定律可以算出电阻的阻值 R 事实上:电流表的示数比通过待测电阻上的电流_______电流表读数:I电压表读数:U待测电阻:R大电压表分流测量值偏小333.330033.39.99电流表读数:I电压表读数:U待测电阻:R事实上:电压表的示数比加在待测电阻上的电压_______大电流表分压测量值偏大300290103.45电流表外接法电流表内接法外内电压为真实值,电流偏大,测量值小于真实值。当R 真 << RV 时
R测 ≈ R真电流为真实值,电压偏大,测量值大于真实值。当R真 >> RA 时
R测 ≈ R真伏特表的分流 电流表的分压 R测 < R真 R测 > R真R>>RA R< A. 待测电阻Rx:范围在5 — 8Ω,
额定功率1W
B. 电流表A1:量程0—0.6A、内阻0.2Ω
C. 电流表A2:量程0—3A、内阻0.05Ω
D. 电压表V1:量程0—3V、内阻3KΩ
E. 电压表V2:量程0—15V、内阻15KΩ
为了较准确的测量,并保证器材安全,电流表应选_______,电压表应选_______,测量电路应当选择__________________A1V1电流表外接法试触法利用伏安法测电阻时,若不知待测电阻。可采用下述方法选择正确电路以减小误差。可将仪器按下图接好,并空出伏特表的一个接头P,将P分别与a,b 两点接触一下,如果安培表示数显著变化,则P 应接在————处,如果伏特表示数显著变化,则P 应接在 —处。ba外内ABCD(1) 滑动变阻器及其作用作用1:保护电阻使电阻器材不受损坏作用2:改变电流电压值,多次测量,
求平均值,减少偶然误差。 (2) 滑动变阻器的两种连接方式串联限流式电路并联分压式电路
—— 分压器(3)分压和限流电路调节范围0 ~ U(4)分压和限流电路优点限流接法:
电路连接简便,附加功率损耗较小
分压接法:
电压变化范围大,附加功率损耗较大
(5)分压和限流电路的选择a. 若采用限流式不能控制电流满
足实验要求,即滑动变阻器阻
值调至最大时,待测电阻上的
电流(或电压)仍超过电流表
(或电压表)的量程,或超过
待测电阻的额定电流,则必须
选择分压式。b. 限流式适合测量阻值小的电阻
(跟滑动变阻器的总电阻相比
相差不多或比滑动变阻器的总
电阻还小)。分压式适合测量
阻值较大的电阻(一般比滑动
变阻器的总电阻要大)。R>10Rx,应选择限流式电路R<10Rx,应选择分压式电路一般有:c. 若待测电阻的阻值比滑动变阻器总
电阻大得多,以至在限流电路中,
滑动变阻器的滑动触头从一端滑到
另一端时,待测电阻上的电流或电
压变化范围不够大,此时,应改用
分压电路。d. 若实验中要求电压调节从 0 开始
连续可调,能够测出多组数据,
则必须采用分压式电路e . 当电路对限流和分压没有明确要求
时,采用限流接法比分压接法节能 测定“3.0V,0.6W”的灯泡的功率,并研究小灯泡的电流随电压变化关系的实验。器材有:
电流表:0.6A,0.15Ω 电压表:3V, 3000Ω
蓄电池:6V,内阻不计
滑动变阻器 导线 开关.
试画出符合实际要求的实验电路图分析:电压由 0 – 3.0V 连续可调灯泡电阻 R灯 = U2/P = 15ΩR灯 = 15Ω< R = 21Ω 图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,规格如下A. 待测电阻:约100Ω
B. 直流毫安表:量程10mA,内阻50Ω
C. 直流电压表:量程3V,内阻5kΩ
D. 直流电源:输出电压4V,内阻可不计
E. 滑动变阻器:阻值范围15Ω,允许最
大电流1 A
F. 开关一个,导线若干
根据器材的规格和实验要求,在实物
图上连线. 分析:待测电阻Rx > 滑动变阻器全电阻RfRx < R电路设计连接实物待测电阻Rx约 25 kΩ,供选择的器材是:
电流表A1:0 - 100μA, 2 kΩ
电流表A2:0 - 500μA, 300Ω
电压表V1:0 - 10V, 100 kΩ
电压表V2:0 - 50V, 500 kΩ
直流稳压电源 E:15V,1A
滑动变阻器 R:1kΩ, 1W)
开关 S 和若干根导线.
试选择适当的器材,选取适当的电路,使测量尽可能准确,并画出电路图,再将如图示的实物连线。分析:a. 若滑动变阻器用限流接法电路中的最小电流为 Imin = 15V /26KΩ = 0.577mA超过两表的量程所以滑动变阻器必须用分压式接法b. 若电压表选V2:50V 因为电源15V不足其量程的1/3所以读数准确度不高因此,电压应选择V1:10Vc. 由于用分压器接法时,电阻 Rx 中
的最大电流为 Imax′= 10V /25KΩ = 0.4mA所以电流表选A2:500 μA d. 电流表内、外接选择因为 Rx = 25 kΩ >> RA = 300 Ω所以采用安培表内接法e. 电路设计分压式
内接法f. 实物图连接课件16张PPT。(1)构造:(2)作用:内部结构剖面图测量微小电流和电压(3)主要参数:① 内阻:电流计内阻Rg② 量程:满偏电流 Ig③ 满偏电压:Ug = IgRg理解:电流表G是一个可以读出电流的电阻有一电流表G,内阻 Rg = 30Ω,满偏电流 Ig = 1mA
(1) 其满偏电压Ug = ________V;
(2) 能否用它来测量最大电压为 3V的电路的电压?
(3) 如果非用它完成(2)之 要求,如何办到?0.03V0.03V?分压R = 2.97×103 Ω2.97 V分压电阻:3kΩR = ( n - 1)Rg电压表是通过串联分压的方式来提高电流表G的电压量程的电压表实质上就是一个电高内阻的电表,且最大电流较小电压表分压电阻R = ( n - 1)Rg如果要提高一个电压表分压的量程怎么办?一个电压表的电阻为10 kΩ,最大量程为3.0V,刻度盘分为 30 个刻度,改装成量程为30V的电压表,应___联一个_____ KΩ的电阻,此时刻度盘每个刻度表示 _____V,新的电压表的内电阻为______ kΩ。 串901100多量程电压是如何制作的?图示是两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0-10V;当使用a、c两个端点时,量程为0-100V。已知电流表内阻Rg= 500Ω,满偏电流为1 mA。求分压电阻R1、R2。R1 = 9.5kΩR2 = 90kΩ有一个电流表 G,内阻 Rg = 30 Ω,满偏电流Ig = 1mA。如何用该电流表来测量最大电流为 0.6 A 的电流??分流0.599AR = 0.050ΩRA ≈ 0.050Ω分流电阻:IgRg =( I - Ig)R 一个电流表的内电阻为0.18 kΩ,最大量程为10A,刻度盘分为100个刻度,改装成量程为100A的电流表,应____联一个_____Ω的电阻,此时刻度盘每个刻度表示_____A,新的电流表的内电阻为   Ω。 并20118 有两个量程的电流表,当使用a、b两个端点时,量程为1A,当使用a 、 c 两个端点时,量程为 0.1A。已知表头内阻为Rg = 200Ω,满偏电流为Ig = 2mA,求电阻 R1、R2的值。串联电路并联电路分压分流1. 用同一个小量程电流表G分别改装
成电流表 A、电压表 V,则 G、A、
V的内电阻 RG、RA 、RV 之间的关
系为 ( )
A.RG < RA < RV
B.RA< RG < RV
C.RV D.RA< RV < RGB2.有一个电压表的量程为3V,内电阻为2500Ω,现在给电压表再串联一个7500Ω的定值电阻,然后用来测量某段电路的电压时,发现指针偏转了满刻度的3/4,则该被测电路的电压为   V,加在电压表两端的电压为   V。 92.253.有一个电流表量程为0.3A,内电阻为150Ω,现在给电流表并联一个30Ω的定值电阻,然后用来测量某段电路的电流时,发现指针偏转了满刻度的1/3,则该被测电路的电流为   A,通过电流表的电流为   A。 1.60.14. 把两只完全相同的小量程电流表改装成不同量程的电压表,串联后去测某电路两端的电压时 ( )
A.两只电压表的示数相同
B.两只电压表的指针偏转角大小相同
C.两只电流表示数和指针偏转角大小都相同
D.被测电路两端的电压等于两电压表示数之和CD课件17张PPT。由电源、用电器、导线、开关等元件连接起来串联:电路元件依次首尾连接并联:几个电路元件的一端连在一起
另一端也连在一起混联:串联、并联混合连接I0 = I1 = I2 = I3串联电路各处的电流相等电流并联电路的总电流等于各支路的电流之和I0 = I1 + I2 + I3+…电压U03=U01+U12+U23③ 结论:① 各点的电势与各点之间的电势差有什么关系?② 比较电压关系?串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和① 比较0、1、2、3
点的电势关系?φ0=φ1=φ2=φ3② 比较 4、5、6 点
的电势关系?φ4=φ5=φ6=φ7U=U1=U2=U3③ 比较电压关系? 并联电路的总电压与各支路的电压相等电阻① 若R1远大于R2 ,并联后R 有何特点?② n 个相同电阻( R1 )串联或并联,总电阻 R=?③不同阻值的电阻串联,总电阻与其中最大电阻有何关系? ④不同阻值的电阻并联,总电阻与其中最小电阻有何关系? ⑤并联电路中,某一电阻增大,总电阻如何变?⑥并联电路中,支路增多,总电阻如何变?⑦R1、R2之和一定,则它们并联电阻如何变化?220V80,40串联分压原理例3 如图所示电路中,各电阻阻值已
标出. 当输入电压UAB = 110V时,
输出电压UCD=______V.
1V应用分压原理例4 电路如图,R1=2Ω,R2=3Ω,R3= 4Ω.
(1)如已知流过电阻R1的电流I1=3A,
则干路电流多大?
(2)如果已知干路电流 I =3A,流过每
个电阻的电流多大?6.5 A
1.38A
0.92A
0.69A并联分流原理R总=1.2ΩU2=6V根据电流的流向分析电路中各个节点的电势高低,并将各个节点按电势从高到低的顺序排列;然后将每个电阻画在相应的两节点间。如图所示四个相同灯泡接在电路中,比较它们的亮度,正确的说法是 ( )
A. L4 最亮
B. L3 最亮
C. L1 和L2 同样亮
D. L3 和 L4 同样亮AC按电流的流动方向,看各用电器之间是串还是并。
节点电流定律:流进节点的电流等于流出节点的电流如图所示电路中已知I =3A,I1 = 2A,R1 = 10Ω,R2 = 5Ω,R3 = 30Ω,则通过电流表的电流方向及大小分别为 ( )
A. 电流方向向左
B. 电流方向向右
C. 电流大小为0.5A
D. 电流大小为1.5ABC简化如图所示的电路课件23张PPT。伏特表的分流 R测 < R真 R<>RA R > R临 简便,功率小Rx < Rf电压调节范围大Rx > Rf(1)定义:导体中的恒定电场对自由电
荷的静电力做所做的功,也
叫做电流所做的功。电场力对自由电荷做正功电势能 _______减少电能转化为其他形式的能量(2)电功定义:电场力做功:W= _______   qU   电荷量: q = _______I t所以 W = IUt(3)电功单位:焦耳(J)千瓦·时(kW·h) 1kW·h=3.6×106J例1、一根电阻丝在通过 2C 的电量时,消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量,则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 ( )
A.U=4V B.U=8V
C.E=16J D.E=32JBD(1)定义:单位时间内电流所做的功(2)表达式: = IU(3)单位:瓦特(W)(4)电功率的测量:伏安法(5)几个名词:额定功率用电器正常工作时电压(铭牌上标出的电压)用电器在额定电压下的功率(铭牌上标出的功率)实际电压用电器实际工作时的电压实际功率用电器在实际电压下的功率实际功率与额定功率的关系实际电压大于等于小于额定电压实际功率大于等于小于额定功率影响寿命正常工作不能正常工作额定电压电流在单位时间内所做的功电流做功多少电流做功快慢W=UItP=UI焦耳 千瓦时瓦特 千瓦用电能表直接测量用伏安法间接测量电流所做的功W=P tA例3 把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电路,调节变阻器,使电灯都正常发光.若两电路消耗的总功率分别为P1、P2,两个变阻器R1、R2消耗的电功率分别为P1 '、P2 ',则可以判定 ( )
A. P1=2P2 B. P1=P2
C. P1'=2P2' D. P1'>2P2'AD例4 已知R1、R2都标有“4W 100Ω”
字样,而R3标有“1W 100Ω”字
样.按图中所示的电路连接,则
A、B间允许消耗的最大电功率为
_____ W.1.5(2) 834W(1)定义:电流通过导体产生的热量  在真空中,电场力对电荷做正功时,减少的电势能转化为电荷的动能;在金属导体中,在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与离子碰撞,把定向移动的动能传给离子,使离子热运动加剧,将电能全部转化为内能.(2)影响电热的因素:通电电流强度I通电导体的电阻R通电时间 t(3)实验探究:(4)理论探究:电能全部转化为内能: Q = ____ = ______WIUt欧姆定律:U=IR(5)焦耳定律:电流通过导体产生的热量 Q 等于电流 I 的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积 .(1)定义:单位时间内的发热量.(2)公式:= I2R热功率P等于通电导体中电流 I 的二次方与导体电阻R 的乘积.(3)单位:瓦(W) 千瓦(kW).纯电阻电路 非纯电阻电路电能内能 + 机械能例6 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。求这时电动机的机械功
率是多大?机械功率P=31W例7 微型吸尘器的直流电动机内阻一
定,当加上0.3V的电压时,通过
的电流为0.3A,此时电动机不转,
当加在电动机两端的电压为2.0V
时,电流为0.8A,这时电动机正
常工作,则吸尘器的效率为多少?η = 60%例8 某一用直流电动机提升重物的装
置如图所示.重物的质量 m =
50kg,电源电动势ε=110V.不
计内阻及各处的摩擦,当电动机
以v = 0.90m/s的恒定速度向上提
升重物时,电路中的电流强度I =
5A,由此可知电动机线圈的电阻
R = Ω。 4例 9 使用功率为 2kW 的加热装置把
2 kg 的水从 200C加热到1000C,
用了 10 min。已知水的比热容 C
= 4.2×103J/(kg·0C),这个装置的
效率是多大?(2)若闭合开关后,调节滑动变阻器,电动机未转,电压表、电流表读数分别为U1、I1;又调节滑动变阻器,电动机转动后,电压表、电流表读数分别为U2、I2;此时电动机输出功率为多少?课件23张PPT。跟长度 l 有关跟横截面积S有关与导体材料性质有关综上所述:影响导体电阻的因素长度l、横截面积S、材料、温度等(1)研究方法控制变量法同种材料,S一定,研究 R 与 l 关系
同种材料,l 一定,研究 R 与 S 关系
l、S 一定,研究 R 与 材料性质的关系 (2)探究方案实验探究理论探究(3)实验探究a. 同种材料,S一定,研究 R 与 l 关系 b. 同种材料,l 一定,研究 R 与 S 关系 c. l 、S 一定,研究 R 与 材料关系 要求:l、S 相同,测量不同材料的
电阻 R电路:导线材料电阻一般较小多次测量求平均值
导线材料电阻小于滑动变阻器电阻(4)理论探究(a) 导体电阻与长度的关系l = nl1R = nR1即:R ∝ l(b) 导体电阻与横截面积的关系S = nS1R = R1/nR:R1 = S1:S同种材料的导体,其电阻 R 与它的长度 l 成正比,与它的横截面积 S 成反比;导体电阻与构成它的材料有关.温度一定,粗细均匀的金属导体,或浓度均匀的电解液.a.意义:反映材料导电性能好坏的物理量.b.定义式:? 由材料和温度决定,与l、S无关!c.单位:欧·米( Ω·m )d.常见导体电阻率与温度关系:
几种材料在不同温度下的电阻率金属:半导体:热敏电阻 光敏电阻合金:有些几乎不随 t 变化标准电阻电阻温度计超导体:半导体的导电性能具有可控性→ 0R → 0特定温度下例1 有人说电阻是导体阻碍电流的性
质,电阻率是由导体材料的性质
决定的,所以电阻率越大,则电
阻越大,对吗?为什么?不对;
电阻率反映导体材料导电性能的优劣,电阻率大,不一定电阻大,由电阻定律,电阻还与 l 和 S 有关. 例2 一白炽灯泡铭牌显示“220V,100W”
字样。用欧姆表测量出该灯泡的电阻
约为45 ?,而通过计算得出灯泡灯丝
电阻 R = 484?,这是怎么一回事?100W 是额定功率,是灯泡正常工作时的功率,所以 484? 是工作时的电阻;当灯泡不工作时,由于温度低,电阻比正常工作时的电阻小,所以小于484?。例3 一段均匀导线对折两次后并联在
一起,测得其电阻为0.5 Ω,导
线原来的电阻多大?8Ω若把这根导线的一半均匀拉长为三倍,另一半不变,其电阻是原来的多少倍?5倍,即2.5Ω例4 甲乙两根保险丝均由同种材料制
成,直径分别是 d1= 0.5mm 和 d2
=1mm,熔断电流分别为 2.0A 和
6.0A,把以上两根保险丝各取等
长一段并联后再接入电路中,允
许通过的最大电流是 ( )
A. 0.6A B. 7.5A
C. 10.0A D. 8.0ABD不等 Ra 条输电线,电阻共为 800 Ω,如
果在 A、B 间的某处发生短路,
这时接在 A 处的电压表示数为 10
V,电流表的示数为 40 mA,求
发生短路处距 A 处有多远?12.5 km 例8 有一根导线长为 l0,横截面积为
S,它是由电阻率不均匀的材料
制成,从一端到另一端,电阻率
变化规律为ρ=ρ0 + kl(ρ0、k
为常量),试求这根导线的电阻 。课件15张PPT。用导线把电源、用电器连起来的电路外电路外电路:电源外部的用
电器和导线构成.
内电路:电源内部的电路.内电路在外电路中,电流方向
由正极流向负极,沿电
流方向电势降低。在内电路中,即在电源
内部,通过非静电力做
功使正电荷由负极移到
正极,所以电流方向为
负极流向正极。内电路与外电路中的电流强度相同(1)外电路:沿电流方向电势降低(2)内电路:① 存在内阻,沿电流方向电势
也降低;
② 沿电流方向存在电势“跃升”ErR电源本质是:
能量转化装置① 闭合开关 S 后,电源内部非静电力做
了多少功?W非 = ______qE ② 全电路中:
外电路电功:W外 = ______
内电路电功:W内 = ______qUqU′③ 能量转化与守恒
即: qE = qU + qU′
结论1:E = U + U′ W非= W外 + W内 ④ 根据欧姆定律:U = IR、U′= Ir则: E = IR + Ir① 表述:闭合电路中的电流跟电源
的电动势成正比,跟内、外电路
的电阻之和成反比I = 1.0A
U = 1.38V例2 如图,R = 0.8Ω当开关 S 断开时电
压表的读数为 1.5V;当开关 S 闭合
时电压表的读数为 1.2V,则该电源
的电动势和内电阻分别为多少?E = 1.5V
r =0.2Ω例3 如图,R1=14Ω,R2=9Ω,当开关
处于位置1时,电流表读数 I1 = 0.2
A;当开关处于位置 2 时,电流表
读数 I2 = 0.3A. 求电源的电动势 E
和内电阻r.E = 3V
r = 1Ω例4 如图所示电路中,R1=0.8Ω,R3 =
6Ω,滑动变阻器的全值电阻R2=12
Ω,电源电动势E=6 V,内阻 r = 0.2
Ω,当滑动变阻器的滑片在变阻器中
央位置时,闭合开关S,电路中的电流
表和电压表的读数各是多少?A1为1.5 A A2为0.75 A V1为5.7 V V2为4.5 V E◎外电路断路时R → ∞I = 0,U = E◎外电路短路时R = 0U = 0例5 如图为两个不同闭合电路中两个不
同电源的U-I图象,则下列说法中正
确的是 ( )
A. 电动势E1=E2,短路电流I1>I2
B. 电动势E1=E2,内阻r1>r2
C. 电动势E1>E2,内阻r1D. 当两电源的工作电流变量相
同时,电源2的路端电压变化较大AD例6 两节电池的路端电压 U 随外电路
电流 I 的变化情况如图所示,电动
势和内阻分别为E1、E2和r1、r2,
正确的是 ( )
A. 图像交点所示状态,两电路的外
电阻相等
B. E1 > E2和 r1 > r2
C. E1 < E2和 r1 > r2
D. 图像交点所示状态,
两电路电阻相等AB课件22张PPT。电源的电动势E = 1.5V,内阻 r =0.5Ω,
电流表满偏电流 Ig = 10 mA,电流表电
阻Rg = 7.5Ω, A、B为接线柱.(1)用导线把 A、B 直接
连起来,此时应把可
变电阻 R1调节为多少
才能使电流表恰好达
到满偏电流?142 Ω(2) 调到满偏后保持 R1 的
值不变,在 A、B 间接
一个 150Ω 的电阻R2,
电流表指针指着多少刻
度的位置?5mA(3) 如果把任意电阻 R 接在 A、B 间,电
流表读数 I 与 R 的值有什么关系?如果把电流表
10mA05mA1500 mA
∝其他位置?(1) 内部电路原理图(2) 原理欧姆定律:E = I(R1 + Rx + Rg + r )(3) 表头刻度(a) 零与开路电阻0∞两表笔断开:电流 I = 0
电阻Rx = ∞两表笔短接:电流 I = Ig
电阻Rx = 0两表笔间接Rx:Rx = Rg + R1 + r(b) 中值电阻: R中 = Rg + R1 + r(c) 其它位置刻度值7R中3R中问题:表欧姆表刻度有什么特点?零刻度在右边,左边为无限大刻度不均匀,左边密、右边稀疏电流表欧姆表电压表电流表欧姆表电压表单量程多用表多量程多用电表示意图1直流档
交流档正、负性;量程;串联量程;串联直流档
交流档正、负性;量程;并联量程;并联⑴ 使用前:机械调零估计被测电阻大致值,将选择开
关旋转到欧姆挡相应的倍率上。欧姆调零:选择测量档 红、黑表笔短接,调节
调零旋钮(调节调零电阻的值)使
指针指向最右方“0”?处。⑵ 测量时:待测电阻跨接在红、黑表笔间① 只能测量无源电阻的阻值:每次测电阻前都
要把电阻从电路中断开不能带电测量。
② 测量时不要用手接触电阻的两引线。
③ 若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较
小或较大的挡;每次换档后须重新调零。⑶ 读数:测量值=表盘指针示数×倍率⑷ 测量后: 将选择开关旋转到“off”档
或交流高压档,拔出表笔。长期不用
应取出电池。在使用多用电表测电阻时,正确的是( )
A.使用前俭查指针是否停在“Ω”的“∞”处
B.每换一次档位,都必须重新进行电阻
调零
C.在外电路中,电流从黑表笔流经被测电
阻到红表笔
D.测量时,若指针偏角较小,应换倍率较
小的档位来测量ABC读数练习122 Ω1.50k Ω如图是一个量程为5mA 的
电流改装成的欧姆表,电
池电势ε=1.5V。改装后,
将原电流表 5mA 刻度处的
刻度确定为 0 位置。在图
中括号内标出欧姆表的“+、
-” 插孔。 若在两表笔之间接入一未知
电阻 Rx 时,表针恰好指在刻度盘正中位
置,则 Rx =_____________。+-300 Ω课件14张PPT。E = U + IrU:路端电压
I:干路电流至少要两组 U、I 即可计算出 E、r误差来源电压表的分流电流表的分压E0 = U + IRA + Ir0解得变换得测量值< E0< r0解得变换得测量值> r0综合考虑选择
甲电路进行测
量时误差较小电流表:0~3A电压表:0~3V滑动变阻器:选用阻值较小的
最大阻值10~20Ω断开开关,整理好器材将测量数据分组代入欧姆
定律公式计算后求平均值在坐标纸上以电流 I 为横轴,端压 U
为纵轴,描点拟合 U-I 图线不考虑E = 1.5 V= 0.63 Ω一位同学记录的 6 组数据见
表。试根据这些数据在下图中画出 U— I 图线,并根据图线读出电
池的电动势 E = V,电池的内阻
r = Ω .······1.480.75适宜测小内阻电源适宜测大内阻电源E = E0r = r0 +RA适宜测小内阻电源适宜测大内阻电源某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约1Ω,电压表(0-3V,3kΩ),电流表(0-0.6A,1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω 2A)和 R2(100Ω 0.1A)各一只;
(1)实验中滑动变阻器应选用 (选填R1或R2).
(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.
(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= V;
内阻r= Ω.R11.500.85