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恒定电流复习
第二章恒定电流复习学案
一、复习回顾基础知识
(一)基本概念:
1、电流:
(1)电荷的移动形成电流,电流的方向规定为。
负电荷的定向移动方向与电流方向
(2)定义:
通过导体横截面积的电量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流
(3)公式:
单位有:
换算关系是:
2、电动势(E):
(1)物理意义:
电动势是描述电源把其他形式的能转化为的物理量。
(2)定义:
将电荷量为q的电荷从电源的一极移动到另一极,非静电力所作的功W与电荷量q的比值,叫做电源的电动势。
(3)公式:
,单位:
(4)电源的电动势等于电源没有接入电路时
3、电阻:
(1)定义:
(2)公式:
R=(3)单位:
符号表示:
4、电阻率
反映材料的性能物理量,国际单位:
符号:
5、电功:
(1)定义:
在电路中,导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成电流,此过程中电场力对自由电荷所做的功叫电功。
(2)公式:
W=单位:
符号
6、电功率:
(1)定义:
电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫做电功率。
(2)公式:
P=单位:
符号:
7、电源的功率和效率:
(1)功率:
①电源的功率(电源的总功率)PE=②电源的输出功率P出=③电源内部消耗的功率Pr=
(2)电源的效率:
(最后一个等号只适用于纯电阻电路)
(二)基本规律:
8、欧姆定律:
(1)内容:
导体中的电流I跟导体两端电压U成比,跟它的电阻成比。
(2)公式:
I=(3)适用范围:
9.串、并联电路的基本特征
(1)串联电路的特征;
(2)并联电路的特征:
10、电阻定律:
(1)内容:
在温度一定的情况下,导体的电阻跟它的长度成比,跟它的横截面积成比。
(2)公式:
R=式中的
为导体的电阻率
(3)注意R是导体本身属性:
跟导体两端电压和通过电流无关。
11、焦耳定律:
(1)内容:
电流通过导体产生的热量,跟电流的比,跟导体的电阻和通电时间成比.
(2)公式:
Q=
(3)电功与电热的关系:
在电路中电功等于电热,在电路中电功大于电热。
12、闭合电路欧姆定律
(1)内容:
闭合电路的总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
(2)公式:
常用表达式还有:
,,
13、路端电压U跟负载的关系
根据:
E=U+Ur、Ur=Ir、I=
,E、r不变
R↑→I,U、Ur,当R→∞时,I=、U=、Ur=(也称为断路时)
R↓→I,U、Ur,当R=0时,I=(短路电流)U=、Ur=
14、闭合电路的U-I图象
右图中a为电源的U-I图象;b为外电阻的U-I图象;两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率;a的斜率的绝对值表示内阻大小;b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时(即内、外电阻相等时图中矩形面积最大,即输出功率最大(可以看出当时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一半)。
15、用伏安法测电阻:
用图甲所示电路测Rx阻值时,电压表示数为Rx两端电压,
电流表示数为通过Rx的电流,
,实际电流表示数为IR+IV。
测得Rx值比真值小。
当Rv值越大,Iv越小,电流表示数越接近IR,当RV>>Rx时,测量值Rx比较准值。
这种接法(电流表外接法)适宜测量电阻。
(填写较大或较小)
用图乙所示电路,测Rx值时,当Rx>>RA时,测量值比较准确。
这种接法[电流表内接法]适宜测量电阻。
(填写较大或较小)
16、欧姆表的使用:
A、注意事项:
(1)选择合适的倍率档后,先电阻调零,再把红、黑表笔并接在待测电阻两端,进行测量。
(2)每次换档必须重新电阻调零。
(3)选择合适的倍率档,使指针在中值电阻附近时误差较小。
(4)测电阻时要把选择开关置于“”档。
(5)不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻,以免人体电阻和被测电阻并联造成误差。
(6)测电阻前,必须把待测电阻同其它电路断开。
(7)测完电阻,要拔出表笔,并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。
为防止止漏电,电表长期不用时,应该取出电池。
(8)测量电阻时,若指针偏角过小,应换倍率较大的档进行测量;若指针偏角过大,应换倍率较小的档进行测量。
B、用多用表测一个电阻的阻值,多用表的“Ω”挡有“×1”、“×10”、“×100”三挡,先选用“×10”挡,调零后测量结果如图所示.这说明被测电阻很__(填“大”或“小”),应换用____挡,并后再测量。
对基本概念、基本规律的理解和应用
1.图1中1,2为图象所对应的两个导体,
(1)电阻关系R1∶R2=
(2)若两个导体中的电流相等时,电压之比U1∶U2=
(3)若两个导体的电压相等时,电流之比I1∶I2=
2.两根完全相同的金属导体,如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍,把另一根对折后绞
合起来,则它们电阻之比为:
R1∶R2=
3.某电解池中,若在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面,
那么通过这个截面的电流是( )
A.0B.0.8A
C.1.6AD.3.2A
4.下列关于电流的说法中,正确的是( )
A.电流大,通过导体横截面的电荷量必定多
B.如果在任意相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流不变
C.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
5.铅蓄电池的电动势为2V,这表示( )
A.电路中每通过1C的电荷量,电源就把2J的化学能转化为电能
B.铅蓄电池两极间的电压为2V
C.铅蓄电池在1s内将2J的化学能转化为电能
D.铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池(电动势为1.5V)的大
6、 电路中有一段导体,如果给它加上3V的电压,通过它的电流为2mA,可知这段导体的电阻为________Ω;如果给它加上2V的电压,则通过它的电流为________mA;如果在它两端不加电压,则它的电阻为________Ω.
7、 某导体中的电流随其两端电压的变化图象如图1所示,则下列说法中正确的是( )
图1
A.该元件是非线性元件,所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻
B.加5V电压时,导体的电阻约是5Ω
C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
D.由图可知,随着
电压的减小,导体的电阻不断减小
8、 某吸尘器中的电动机线圈电阻为1Ω,接在220V的直流电压下,工作电流为1A,则吸尘器消耗的电功率为________;发热损耗的功率为________;转化为机械能的功率为________.
9、 有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A.若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A.
(1)求电动机正常工作时的输出功率.
(2)若在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率为多大?
10、电阻R1和R2的伏安特性曲线如图2所示,已知R1=1Ω,则R2的阻值为( )
图2
A.3ΩB.
ΩC.
ΩD.
Ω
11、 如图3所示,有三个电阻,已知R1∶R2∶R3=1∶3∶6,则电路工作时,电压U1∶U2为( )
图3
A.1∶6B.1∶9C.1∶3D.1∶2
12.在如图所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时,()
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
13、在图中所示的电路中,当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时:
()
A.伏特表V和安培表A的读数都减小
B.伏特表V和安培表A的读数都增大
c.伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小
D.伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大
14.如图所示的电路中,电源的内阻为r,定值电阻R0=r。
闭合开关S,
当滑动变阻器的触头P由A端向B端滑动时,则
A.电源的输出功率变小B.电源的输出功率变大
C.电源内阻消耗的功率变大D.滑动变阻器消耗的功率变小
15.已知如图,电源内阻不计。
为使电容器的带电量增大,
可采取以下那些方法:
()
A.增大R1B.增大R2
C.增大R3D.减小R1
16.根据
可以导出电阻率的表达式为
,对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R成正比B.跟导线的横截面积S成正比
C.跟导线的长度L成反比 D.只由其材料的性质决定
17.一段半径为D的导线,电阻为0.1Ω,如果把它拉成直径为D的导线,则电阻变为().
A.0.2ΩB.0.4ΩC.0.8ΩD.1.6Ω
18.用伏安法测电池1和电池2的电动势
、
以及内阻
和
.由测得的数据在U
—I图上分别它们的图线直线1和直线2,如图4所示,由图可以判断:
()
A.
<
,
<
B.
<
,
>
C.
>
,
>
D.
>
,
<
19.灯泡中灯丝断了,将灯丝搭接起来再用,则以下判断正确的是 [ ]
A.比原来更亮B.比原来更暗
C.搭接起来的地方容易烧断,其他地方不易断
D.搭接起来的地方不容易断,其他地方容易烧断
20、如图,电源的内阻不能忽略,当电路中点亮的电灯的数目增多时,下面说法正确的是()
A、外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小
B、外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐不变
C、外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐不变
D、外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小
21、如下图所示电路用来测定电池组的电动势和内电阻。
其中V为电压表(其电阻足够大),定值电阻R=7.0Ω。
在电键未接通时,V的读数为6.0V;接通电键后,V的读数变为5.6V。
那么,电池组的电动势和内电阻分别等于()
A.6.0V,0.5ΩB。
6.0V,1.25Ω
C.5.6V,1.25ΩD。
5.6V,0.5Ω
22、读出下图中游标卡尺和螺旋测微器的读数游标卡尺的读数为_______mm.;螺旋测微
器的读数为________mm.
下图中50分度游标卡尺和螺旋测微器的读数分别为_____mm和______mm。
23.如图所示电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,已知电流表的内阻RA为0.2Ω。
那么待测电阻Rx的测量值比真实值,真实值为。
24、电压表的改装
有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=3mA。
要把它改装为量程0--3V的电压表,要串联多大的电阻?
改装后电压表的内阻为多大?
电流表改装成大量程电流表有一个电流表G,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA。
要把它改装为量程是0--0.6A的电流表,要并联一个多大的电阻?
改装后电流表的内阻是多大?
25.①使用多用表测量两个定值电阻(阻值约为R1=200Ω和R2=25kΩ)。
在下列一系列操作中,选出尽可能准确地测定各阻值,并符合多用表使用规则的各项操作,按合理的顺序填写在横线上。
A、转动选择开关置于“х1k”挡
B、转动选择开关置于“х100”挡
C、转动选择开关置于“х10”挡
D、转动选择开关置于“х1”挡
E、转动选择开关置于“OFF”挡
F、将两表笔分别接在R1两端,读出R1的值后断开
G、将两表笔分别接在R2两端,读出R2的值后断开
H、将两表笔短接,调节调零旋扭,使指针指在刻度线右端
②把量程为3mA的电流表改装成欧姆表,其结构如图所示,其中电源电动势E=3V。
改装后,将原来电流表3mA的刻度定为电阻的“0”刻度,欧姆表的中值电阻为Ω,2mA刻度处标Ω。
26 如图5所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻R的U-I图线,由上述电源和电阻组成闭合电路时,则:
(1)电源的输出功率P出是多大?
(2)电源内部损耗的电功率P内是多少?
27、如图所示的电路中,电阻R1=9Ω,R2=15Ω,电源的电动势E=12V、内电阻r=1Ω。
闭合开关时,电流表的读数I2=0.4A。
求:
⑴电阻R3的阻值;
⑵R3消耗的电功率P3。
28.一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻。
准备的器材有:
电流表(0~200mA,内阻是12Ω)电阻箱R(最大阻值9.9Ω)
一个开关和若干导线。
(1)由于电流表A的量程较小,考虑到安全因素,同学们将一个定值电阻和电流表A___联,若要使连接后流过定值电阻的电流是流过电流表A的电流的3倍,则定值电阻的阻值R0=___Ω。
(2)下左图虚线框中为同学设计的实验电路的一部分,请将电路图补充完整。
(3)若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表A的示数I,并计算出
得到多组数据后描点作出R-
图线如下右图所示,则该电源的电动势E=______V,内阻r=_________Ω。
29.小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而变大,某同学利用实验探究这一现象.所提供的器材有:
A.电流表(A1)量程0﹣0.6A,内阻约0.125Ω
B.电流表(A2)量程0﹣3A,内阻约0.025Ω
C.电压表(V1)量程0﹣3V,内阻约3kΩ
D.电压表(V2)量程0﹣15V,内阻约15kΩ
E.滑动变阻器(R1)总阻值约10Ω
F.滑动变阻器(R2)总阻值约200Ω
G.电池(E)电动势3.0V,内阻很小
H.导线若干,电键K
该同学选择仪器,设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据:
I/A
0
0.12
0.21
0.29
0.34
0.38
0.42
0.45
0.47
0.49
0.50
U/V
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
(1)请你推测该同学选择的器材是:
电流表为,电压表为,滑动变阻器为(以上均填写器材代号).
(2)请你推测该同学设计的实验电路图并画在图甲的方框中.
(3)请在图乙的坐标系中画出小灯泡的I﹣U曲线.
(4)若将该小灯泡直接接在电动势是1.5V,内阻是2.0Ω的电池两端,小灯泡的实际功率为W.
30.现要测量一待测电阻的阻值,可供选择的器材如下:
待测电阻Rx(阻值约为20Ω);
电流表A(量程100mA,内阻约为10Ω);
电压表V1(量程1v,内阻r=1000Ω);
电压表V2(量程15v,内阻约为3000Ω);
定值电阻R0=1000Ω
滑动变阻器R1(最大阻值5Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值1000Ω);
电源E(电动势约为4V,内阻r约为1Ω);
单刀单掷开关,导线若干.
(1)为了使测量尽量准确,测量时电表读数不得小于其量程的
,电压表应选,滑动变阻器应选。
(均填器材代号)
(2)根据你选择的器材,请在线框内画出最佳实验电路图,并标明每个器材的代号.
(3)用实验中数据写出待测电阻阻值的计算公式Rx=,并简单解释公式中各量的含义。
31.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表1:
量程0~0.6A,内阻r=0.3Ω
C.电流表2:
量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω
D.电压表1:
量程0~3V,内阻未知
E.电压表2:
量程0~15V,内阻未知
F.滑动变阻器1:
0~10Ω,2A
G.滑动变阻器2:
0~100Ω,1A
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差,在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母):
电流表选择__________,电压表选择,滑动变阻器选择。
(2)实验电路图应选择下图中的__________(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=__________V,内电阻r=__________Ω。
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