部分电路欧姆定律.ppt

部分电路欧姆定律,一、电流,电流强度的定义式：,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。,例1：如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（）A、正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到AB、溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消C、溶液内电流方向从A到B，电流I=D、溶液内电流方向从A到B，电流I=,例2：电容器电容为C，滑动变阻器最大阻值为R，长度为L，当滑动触头从最左端开始以速度V向右滑动时，电容器将被充电还是放电？电流为多大？,一、电流,电流强度的定义式：,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。,对于金属导体有I=nqvS,（n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率，约10-5m/s，,例：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=1.6010-19C。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n1n2=_。,自由电子的定向移动速率，约10-5m/s电子热运动的平均速率105m/s，电场的传播速率3108m/s,三个速率：,二、电阻、电阻定律（1）电阻,表示导体对电流阻碍作用的物理量我们定义加在导体两端的电压U与通过导体的电流I之间的比值，叫做导体的电阻，用R表示,写成公式为,导体的电阻由导体本身的物理条件决定，而与加在导体两端的电压及通过导体的电流无关,（2）电阻定律,导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比。,是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率,单位是欧米（m）,纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。,材料的电阻率与温度有关系：,a.金属的电阻率随温度的升高而增大.铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。,b.半导体的电阻率随温度的升高而减小。,c.有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到零这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。,练习：一个内电阻可以忽略的电源，给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电，电流为0.1A，若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管子里，那么通过的电流将是()A0.4AB0.8AC1.6AD3.2A,C,三、欧姆定律,1、内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比写成公式为,用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出的IU图线叫做导体的伏安特性曲线。如图所示，是金属导体的伏安特性曲线。,在IU图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。即,图线的斜率越大，电阻越小。,2、导体的伏安特性,当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。,3.欧姆定律适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电.,电阻的伏安特性曲线是过原点的直线，伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件。伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件(如二极管)。,比较伏安特性曲线所示的两电阻的大小,R1R4,例：小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法中正确的是（）A随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B对应P点，小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积,ABD,练习：温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如下图甲所示，电源的电动势E=9.0V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如下图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于20时，电流表示数I1=2mA；当电流表的示数I2=3.6mA时，热敏电阻的温度是（）A60B80C100D120,D,解：,由图线知t1=20时，R1=4k,Rg=0.5k,当电流表的示数I2=3.6mA时，,R2=2k,由图线知R2=2k时，t2=120.,四、电功和电热1电功：电流所做的功，计算公式为WqUUIt.(适用于一切电路)，2.电热：电流通过导体时，导体上产生的热量计算公式为QI2Rt(适用于一切电路)，,3电功率与热功率：,4电功与电热的关系(1)纯电阻用电器：电流通过用电器是以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等(2)非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为内能以外的其他形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等(1)纯电阻电路：电流做功将电能全部转化为热能，所以电功等于电热QW.(2)非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其他形式的能(如机械能、化学能等)，所以电功大于电热，由能量守恒可知WQE其他或UItI2RtE其他,5额定功率和实际功率：用电器正常工作时所消耗的功率叫额定功率,串联电路的特点：,1.,I=I1=I2=I3=,U=U1+U2+U3+,R=R1+R2+R3+,五、串并联电路,2.并联电路的特点：,I=I1+I2+I3+,U=U1=U2=U3=,I1R1=I2R2=I3R3=IR=U,P1R1=P2R2=P3R3=PR=U2,串联电路的总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个支路的电阻；而不论串联还是并联还是混联，当电路中某支路电阻增大时，则总电阻也增大，当电路中某支路电阻减小时，则总电阻也减小,改装为大量程电流表：,，,改装为电压表：,，,例、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，电压表示数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将()A小于4VB等于4VC大于4V小于8VD等于或大于8V,2串并联电路的电压电流分配,A,解析：当电压表示数为8V时，此时R2两端电压等于4V；若把电压表接到R2两端，R2两端电阻将减小，R1两端总电阻将增大由串联电路电压分配关系，R2两端电压将小于4V.,点评：电压表与电流表不能忽略内阻时当做会显示本身电压或电流的电阻处理,例、如图所示，3个完全相同的实际电压表中，电压表V1、V2示数分别为5V、2V.若R1R2，求A、B间的电压为多大？,2.串并联电路的电压电流分配,2019/11/18,27,可编辑,解析：因流入D点的电流与流出D点的电流一定是相等的，且因为R1R2，所以R2的电流比R1大，而V1、V2电阻相等，流过电压表V2的电流方向由D到C.若设流过电压表V1的电流为5I，则由题意知流过电压表V2的电流为3I，而流过电压表V3的电流为2I，那么电压表V3的示数为2V，由此可知：UABU1U35V2V7V,例、如图所示，设R1R2R3R4R，求：开关S闭合和开启时的AB两端的电阻比,4、电路的简化,伏安法测电阻六、测量电路的选择1.伏安法测量电路有两种：安培表内接法和外接法电流表的内接法和外接法的讨论如下表所示.,图1,图2,答案乙1000,图3,图4,图5,答案对图甲：0.60.020.340.11.70对图乙：3.00.12.200.511.0,答案见解析图,答案A1V1见解析图,半电流法也称中值法：测量原理图见图1。当被测电流计接在电路中时，使电流计满偏，再用十进位电阻箱与电流计并联作为分流电阻改变电阻值即改变分流程度，当电流计指针指示到中间值，且总电流强度仍保持不变，显然这时分流电阻值就等于电流计的内阻。,替代法：测量原理图见图2。当被测电流计接在电路中时，用十进位电阻箱替代它，且改变电阻值，当电路中的电压不变时，且电路中的电流