恒定电流综合
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1.能够推导出闭合电路的欧姆定律及其公式,知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2.理解路端电压与负载的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题。 3.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。 4.熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。
5.理解闭合电路的功率表达式,知道闭合电路中能量的转化。 6、理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。
一、电流:电荷的定向移动行成电流。 1、产生电流的条件: (1)自由电荷; (2)电场; 2、电流是标量,但有方向:我们规定:正电荷定向移动的方向是电流的方向;
注:在电源外部,电流从电源的正极流向负极;在电源的内部,电流从负极流向正极;
3、电流的大小:通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;(1)数学表达式:I=Q/t;(2)电流的国际单位:安培A(3)常用单位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA 二、欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比; 1、定义式:I=U/R; 2、推论:R=U/I;
3、电阻的国际单位时欧姆,用Ω表示; 1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω; 4、伏安特性曲线:
三、闭合电路:由电源、导线、用电器、电键组成;
1、电动势:电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压;用E表示;
2、外电路:电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用R表示;其两端电压叫外电压;
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3、内电路:电源内部的电路叫内电阻,内点路的电阻叫内电阻;用r表示;其两端电压叫内电压;如:发电机的线圈、干电池内的溶液是内电路,其电阻是内电阻;
4、电源的电动势等于内、外电压之和; E=U内+U外;U外=RI;E=(R+r)I
四、闭合电路的欧姆定律:闭合电路里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; 1、数学表达式:I=E/(R+r)
2、当外电路断开时,外电阻无穷大,电源电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义; 3、当外电阻为零(短路)时,因内阻很小,电流很大,会烧坏电路;
五、半导体:导电能力在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小; 六:导体的电阻随温度的升高而升高,当温度降低到某一值时电阻消失,成为超导;
类型一:电路故障问题
例1.(2014·济宁模拟)如图4所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的,现在突然灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是( )
A.R3断路 B.R1短路 C.R2断路 D.R1、R2同时短路
例2.在如图5所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时,则在C和D端输出的电信号分别为( )
A.1和0 C.1和1
图5
B.0和1 D.0和0
类型二:多用表
例3.(2014·全国卷)如图11所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.
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图11
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的________挡.在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的________挡.
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明__________可能有故障. (3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
例4.(14高考)在使用多用电表测量时,指针的位置如图(a)所示,若选择开关拨至“×1”挡,则测量的结果为_________;若选择开关拨至“50mA”挡,则测量结果为__________。
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G r ε Rg R0 Ig I (2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图(b)所示,电池的电动势为εr, R0为调零电阻,Rg为表头内I 、内阻为g 2阻,电路中电流I与待测电阻的阻值Rx关系图像如图(cRx )所示,
0 R1 R2 Rx
则该图像的函数关系式为_____________________; (b) (a)
(c)
(3)下列根据图(c)中I-Rx图线做出的解释或判断中正确的是( )(多选)
A.因为函数图线是非线性变化的,所以欧姆表的示数左大右小 B.欧姆表调零的实质是通过调节R0使Rx=0时电路中的电流I=Ig
C.Rx越小,相同的电阻变化量对应的电流变化量越大,所以欧姆表的示数左密右疏 D.测量中,当Rx 的阻值为图(c)中的R2时,指针位于表盘中央位置的左侧
类型三:伏安法测量电阻
例5.图6所示为伏安法测电阻的一种常用电路,以下分析正确的是( ) A.此接法的测量值大于真实值 B.此接法的测量值小于真实值
C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻 D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端
例6.(1)如图9甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接.
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