高中物理专题复习——电路分析与计算
高二物理电学专题提升专题20含容电路的分析及计算(2021年整理)

专题20 含容电路的分析及计算一:专题概述解决含电容器的直流电路问题的一般方法:(1) 不分析电容器的充、放电过程时,把电容器处的电路视为断路,简化电路时可以去掉,求电荷量时再在相应位置补上。
(2)电路稳定后,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不起降压的作用,但电容器两端可能出现电势差.(3)电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。
若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电.(4)如果电容器与电源并联,且电路中有电流通过,则电容器两端的电压不是电源电动势E,而是路端电压U.(5) 如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始、末状态电容器带电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性改变,那么通过每根引线的电荷量等于始、末状态电容器带电荷量之和.二:典例精讲1.电容器与滑动变阻器的电路分析典例1:在如图所示的电路中,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向a端移动一段距离,下列结论正确的是A.灯泡L变亮B.电流表读数变大C.电容器C上的电荷量增多D.电压表读数变小【答案】C2.电容与传感器结合的电路分析典例2:如图所示的电路中,R1、R2、R3是固定电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小。
当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电。
当用强光照射R4且电路稳定时,则与无光照射时比较A.电容器C的上极板带正电B.电容器C的下极板带正电C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大D.通过R4的电流变大,电源提供的总功率变小【答案】B3.电容器与二极管电路的分析典例3:如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,电容器的电容C=3。
6μF,二极管D具有单向导电性。
开始时,开关S1闭合,S2断开.(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器上电荷量变化了多少.(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过R1的电荷量是多少.【答案】(1) 减少1.8×10—6C(2) 9.6×10—6C【解析】(1) 设开关S1闭合,S2断开时,电容器两端的电压为U1,干路电流为I1,根据闭合电路欧姆定律有I1==1。
高中物理电路分析与计算方法技巧全解

精练十一电路分析【考点提示】⑴欧姆定律、电阻定律、伏安曲线⑵串联并联、电功、电热、电功率⑶电动势、闭合电路欧姆定律、路端电压⑷电阻的测量、欧姆表的使用【命题预测】闭合电路的分析计算,电学实验是命题热点高考认证一、选择题1.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。
在电键S处于闭合状态下,若将电键S1由位置1切换到位置2,则A.电压表的示数变大B.电池内部消耗的功率变大C.电阻R2两端的电压变大D.电池的效率变大2.在图6所示电路中E为电源,其电动势=9.0 V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;K为电键。
开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在接通电键K,然后将触头缓慢地向A方滑动,当到达某一位置C处时,小灯泡刚好正常发光。
则CB之间的电阻应为()A.10B.20C.15D.53.在如图所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为ε,内阻为r。
设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U。
当R5的滑动触点向图中a端移动时()A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小4.图中A为理想电流表,和为理想电压表,定值电阻,为可变电阻,电池E内阻不计,则(A)不变时,读数与A读数之比等于(B)不变时,读数与A读数之比等于(C)改变一定量时,读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于(D)改变一定量时,读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于5.如图11-7所示的电路中,电源E的电动势为3.2 V,电阻R的阻值为30Ω,小灯泡L的额定电压为3.0V,额定功率为4.5 W,当开关S接位置1时,电压表的读数为3V,那么当开关S接到位置2时,小灯泡L的发光情况是(A)很暗,甚至不亮(B)正常发光(C)比正常发光略亮(D)有可能被烧坏6.如图11-24所示的两种电路中,电源相同,各电阻器阻值相等,各电流表的内阻相等且不可忽略不计.电流表A1、A2、A3和A4读出的电流值分别为I1、I2、I3和I4.下列关系中正确的是(A) I 1=I3(B) I1<I4(C)I2=2I1(D) I2<I3+I47.某实验小组用三只相同的小灯泡,联成如图所示的电路,研究串并联电路特点。
高三物理 第二单元 电路的分析和计算

高三物理 第二单元 电路的分析和计算考点一、动态电路的分析闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化,就会影响整个电路,使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。
方法一、程序法:思想是:部分—整体—部分依据是:闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。
例1:如图电路:R 1的滑片向左滑,设R 1 , 总电阻一定 ;由 ,I 一定 ;由 ,U 一定 ;因此U 4、I 4一定 ; 由I 3= ,I 3、U 3一定 ; 由U 2= ,U 2、I 2一定 ; 由I 1= ,I 1一定 。
总结规律如下:①总电路上R 增大时总电流I 减小,路端电压U 增大; ②变化电阻本身和总电路变化规律相同;③和变化电阻有串联关系(通过变化电阻的电流也通过该电阻)的看电流(即总电流减小时,该电阻的电流、电压都减小);④和变化电阻有并联关系(通过变化电阻的电流不通过该电阻)的看电压(即路端电压增大时,该电阻的电流、电压都增大)。
方法二、结论法:并同串反“并同”某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小);“串反”某一电阻增大时,与它串联或串间接联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
例2、若R 1的滑片向左滑?I 、I 1、I 2、I 3、I 4、U 、U 1、U 2、U 3、U 4如何变化?练习1、(2005年江苏理综卷25)如图所示的电路中,电源的电动势和内阻分别为E 和r ,当闭合开关S ,向左移动滑动变阻器的滑片时,下列说法正确的是( ) A.电流表的示数变大,电压表的示数变大 B.电流表的示数变大,电压表的示数变小C.电流表的示数变小,电压表的示数变小D.电流表的示数变小,电压表的示数变大练习2、如图所示,电源电动势为E ,内电阻为r .当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端时,发现电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2,下列说法中正确的( ) A. 小灯泡L3变暗,L1、L2变亮 B. 小灯泡L1、L3变暗,L2变亮 C. ΔU1>ΔU2D. ΔU1<ΔU2练习3、(2006年天津理综卷19)如图所示的电路中,电池的电动势为 E ,内阻为 r ,电路中的电阻 R1、 R2 和 R3的阻值都相同。
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最新整理高三物理20 高考物理电路的分析与计算复习第三课时电路的分析与计算教学要求1.理解串、并联电路中的电阻、电流、电压、电功率的关系。
2.学会各种电路的分析和计算方法。
知识再现一、串联电路特点1.等效电阻:R=2.各处的电流强度相等:3.分压原理:4.电路两端电压:5.功率分配:二、并联电路特点1.等效电阻2.各支路电压相等:3.分流原理:4.电路中的总电流:5.功率分配:知识点一动态电路分析根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况,常见方法如下:1.程序法:基本思路是“部分→整体→部分”,即从阻值变化的部分人手,由串并联规律判知R总的变化情况,再由欧姆定律判知I总和U端的变化情况,最后由部分电路欧姆定律判知各部分物理量的变化情况,其一般思路为:(1)确定电路的外电阻R外总如何变化;(2)根据闭合电路欧姆定律I总=E/(R外+r)确定电路的总电流如何变化(利用电动势不变);(3)由U内=I总r确定电源内电压变化(利用r不变);(4)由U外=E—U内确定电源的外电压(路端电压)如何变化;(5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化;(6)由部分电路和整体的串并联规律确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。
2.用“并同串反”规律判断:所渭“并同”,即某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)。
所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压,电功率都将减小。
3.极限法:即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端讨论。
应用1如图所示电路中,R2、R3是定值电阻.R1是滑动变阻器,当R1的滑键P向右滑动时,各个电表的示数怎样变化?导示:当R1的滑键P向右滑动时,由Rl和R2组成的分压器的串联电阻减小,所以电路的总电阻减小;根据I=E/(R+r)可知干路中的电流增大,电流表A的示数增大,再根据U=E一Ir,可知路端电压减小,电压表V的示数减小。
高二物理电路分析与计算

高二物理电路分析与计算在高二物理的学习中,电路分析与计算是一个至关重要的板块。
它不仅是物理知识的重要组成部分,也是解决实际问题的有力工具。
电路,就像是城市中的交通网络,电流如同车辆,而电阻、电容、电感等元件则像是道路上的各种设施和限制。
要理解和掌握电路,就需要我们能够清晰地分析电路的结构,准确地计算各种电学量。
首先,让我们来了解一下电路的基本组成部分。
电源,是电路中的能量提供者,就像汽车的加油站,为电流的流动提供动力。
电阻,是阻碍电流流动的元件,其作用类似于道路上的狭窄路段或者交通堵塞点。
电容和电感,则分别具有储存电荷和电磁能的特性,它们在电路中的表现会随着时间而变化。
在进行电路分析时,我们经常会用到一些基本的定律和定理。
欧姆定律,是我们最先接触到的重要定律之一。
它指出,在一段导体中,通过的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
用公式表示就是 I = U / R ,其中 I 表示电流,U 表示电压,R 表示电阻。
这个简单而实用的定律,为我们解决很多直流电路问题提供了基础。
基尔霍夫定律则是电路分析中的另一个重要工具。
基尔霍夫电流定律(KCL)指出,在任何一个节点上,流入的电流之和等于流出的电流之和。
这就好比在一个十字路口,车辆的流入量和流出量必须相等。
基尔霍夫电压定律(KVL)表明,在任何一个闭合回路中,电压的代数和为零。
可以想象成在一个环形道路上,电压的升降总和为零。
串联电路和并联电路是两种常见的电路连接方式。
在串联电路中,电流处处相等,而总电阻等于各电阻之和。
就像是一串糖葫芦,电流必须依次通过每个电阻,电阻的阻值累加起来决定了总电阻的大小。
在并联电路中,各支路电压相等,总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
这类似于多条并行的道路,电压相同,但电流会根据电阻的大小分配到不同的支路。
对于复杂电路的分析,我们可以采用等效电路的方法。
将复杂的电路逐步简化,转化为我们熟悉的串联、并联电路,从而便于计算和分析。
高三物理第二轮复习专题七——电路分析与计算

专题七电路分析与计算高考形势分析及历年部分省市高考试题分布:本专题是高考的热点,历年都有高考试题,本专题的高考热点是部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律,串并联电路和实验题,以及电路在电磁感应和交流电中的应用,万用表的使用多次成为高考的热点,掌握各种仪表的操作规程和使用方法是高考考查的重点。
对于选择题,通过某一新颖的物理情景,考查考生的理解能力和逻辑推理能力;对于填空题,多是通过对电路的分析和计算,对电压、电流、电阻等物理量的测量,来考查考生的分析综合能力和不太复杂的运算能力;对于实验题,通过对教材能容的翻新设疑,考查考生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力,特别是电阻的测定,题目虽然新颖独特,但原理均来源于课本的加工和深化,它是一种高层次能力的考核,真正的题在书外而理在书中,它将实验考查推向了更新的高度。
对于电磁感应中的闭合回路问题:电磁感应过程中要产生感应电流,从而使产生感应电动势的导体受到磁场力作用,继而影响其切割磁感线的加速度和速度,而速度的变化又影响导体中产生的感应电动势和感应电流,于是就形成了一个复杂的动态循环过程,且在这一复杂的动态循环过程中,要涉及闭合电路中各用电器的消耗功率的变化,存在多种形式能量的转化。
对此类问题的处理,既要弄清楚变化的物理过程中各物理量的相互依存又相互制约的关系,又要弄清楚变化的物理过程中参与转化的能量种类及能量转化的方向。
这对提高学生综合分析问题的能力,养成对物理过程和物理情景分析的习惯,是大有帮助的。
因此,此类问题历来备受高考命题人关注。
在近几年的高考中,涉及此类问题的题目中,既有难度中等的选择题,也有难度中等偏上的计算题,特别在倡导考查学生综合能力的当今高考形势下,此类问题会更加受到青睐。
电路分析与计算知识框架:一、考点回顾1.理解欧姆定律、电阻和电阻定律2.理解电阻的串、并联及其应用;电功、电功率、电热(Q)3.掌握电源的电动势和内电阻,闭合电路的欧姆定律;路端电压。
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高三物理专题五电路分析及计算【内容要点】本专题的重点是闭合电路欧姆定律和串、并联电路的特点,难点是电路的识别和电路变化的分析,在电路的分析和计算时,要注意以下几个问题:1.电路的表征量E 、r 、R在电路的分析和计算时,一般认为E 和r 是不变的,最活跃的是R 。
当电路中某一部分电阻发生变化时,整个电路各部分的电流、电压和功率都将重新分配。
2.关于电阻串、并联的规律(1)串、并联混合电路的总电阻,总是随其中任一电阻的增大而增大、减小而减小。
(2)分压器电路的阻值:如图1所示,R 1和R 2组成分压器电路。
当R 1的串联部分阻值R AP 增大时,总电阻R AB 增大;R AP 减小时,总电阻R AB 减小。
(3)双臂环路的阻值:如图2所示,由R 1、R 2和R 组成双臂环路。
当AR 1P 支路和AR 2P 支路总阻值相等时,R AB 最大;当P 滑到某端,使某一支路阻值最小时,R AB 最小。
3.闭合电路中E 、R 总、I 总、U 端的关系 (1)E ≥U 端≥0断路时:R 总→∞,U 端=E 短路时:R 总→0,U 端=0(2)R 总↑→I 总=rR E+总↓→U 端=E —I 总r ↑ 反之,R 总↓→I 总↑→U 端↓ 4.部分电路中R 、I 、U 的关系(1)任一电阻R i 的阻值增大(电路中其余电阻不变),必将引起该电阻中电流I i 的减小,该电阻两端电压U i 的增大。
反之亦然。
Ri ↑→⎢⎢⎣⎡↑↓i i U I R i ↓→⎢⎢⎣⎡↓↑i i U I(2)任一电阻R i 的阻值增大,必将引起与之并联的支路中电流I 并的增大,与之串联的各电阻电压U 串的减小,反之亦然。
R i ↑→⎢⎢⎣⎡↓↑串并U I R i ↓→⎢⎢⎣⎡↑↓串并U I5.电路变化的分析方法电路的变化分析就是根据闭合电路或部分电路的欧姆定律及串、并联电路的性质,分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况。
高中物理 专题四 电路的分析和计算复习学案新人教版

高中物理专题四电路的分析和计算复习学案新人教版4、电路的分析和计算【知识回顾】1、基本概念与基本规律1、电流定义式:;微观表达式:。
2、电动势E:描述电源把的能转化为本领的物理量。
定义式:,其中W表示做功。
电源电动势等于电源没有接入电路时电源两级间的电压。
3、电阻:导体对电流的阻碍作用。
定义式;决定式。
4、欧姆定律:①内容:导体中的跟导体两端的成正比,跟导体的成反比;②公式:;③适用范围:5、电功和电热:电功;电热(焦耳定律)①对纯电阻电路,电功等于电热、电流流经纯电阻电路,消耗的电能全部转化为内能:= = ②对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于W>Q,这时电功只能用计算,电热只能用计算。
6、电源的功率:①电源的功率P:电源将其他形式的能转化为电能的功率、计算式:(普遍适用); = (只适用于外电路为纯电阻的电路)、②电源内阻消耗的功率= ③电源的输出功率= (普遍适用); = (只适用于外电路为纯电阻的电路)、④P外随R变化的关系图象如图所示,当外电阻与内电阻相等时,输出功率最大、7、闭合电路的欧姆定律、①E=U+Ur;②I=(I与R之间的关系);③U=E-Ir(U 与I之间的关系);④U=E(U与R之间的关系)、【考点分析】考点一:电路的动态分析例1、在如图3所示电路中,当滑动变阻器R3的滑片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,电流表示数变小例2、如图所示,电池的电动势为E,内阻为r,电阻R=r,滑动变阻器的总阻值为2R,电表为理想电表,在滑动变阻器的滑动片P由a向b滑动的过程中,下列判断正确的是A、电压表示数最大值为B、电源的输出功率一直减小C、电流表示数先增大后减小,电压表示数先减小后增大D、电流表示数在~间变化考点二:对伏安特性曲线的理解例3、小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图5所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中错误的是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C、对应P点,小灯泡的电阻为D、对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积考点三:电路中的功率及效率问题例4、一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上 (其内电阻可忽略不计),均正常工作、用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5、0 A,通过洗衣机电动机的电流是0、50 A,则下列说法中正确的是()A、电饭煲的电阻为44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB、电饭煲消耗的电功率为1555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为155、5 WC、1 min内电饭煲消耗的电能为6、6104 J,洗衣机电动机消耗的电能为6、6103 JD、电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍例5、如图5所示,已知电源电动势E=5 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R1=0、5 Ω,滑动变阻器R2的阻值范围为0~10 Ω、求:(1)R2的阻值为多大时,R1消耗的功率最大?最大功率是多少?(2)R2的阻值为多大时,R2消耗的功率最大?最大功率是多少?(3)R2的阻值为多大时,电源的输出功率最大?最大功率是多少?。
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专题七电路分析与计算高考形势分析及历年部分省市高考试题分布:本专题是高考的热点,历年都有高考试题,本专题的高考热点是部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律,串并联电路和实验题,以及电路在电磁感应和交流电中的应用,万用表的使用多次成为高考的热点,掌握各种仪表的操作规程和使用方法是高考考查的重点。
对于选择题,通过某一新颖的物理情景,考查考生的理解能力和逻辑推理能力;对于填空题,多是通过对电路的分析和计算,对电压、电流、电阻等物理量的测量,来考查考生的分析综合能力和不太复杂的运算能力;对于实验题,通过对教材能容的翻新设疑,考查考生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力,特别是电阻的测定,题目虽然新颖独特,但原理均来源于课本的加工和深化,它是一种高层次能力的考核,真正的题在书外而理在书中,它将实验考查推向了更新的高度。
对于电磁感应中的闭合回路问题:电磁感应过程中要产生感应电流,从而使产生感应电动势的导体受到磁场力作用,继而影响其切割磁感线的加速度和速度,而速度的变化又影响导体中产生的感应电动势和感应电流,于是就形成了一个复杂的动态循环过程,且在这一复杂的动态循环过程中,要涉及闭合电路中各用电器的消耗功率的变化,存在多种形式能量的转化。
对此类问题的处理,既要弄清楚变化的物理过程中各物理量的相互依存又相互制约的关系,又要弄清楚变化的物理过程中参与转化的能量种类及能量转化的方向。
这对提高学生综合分析问题的能力,养成对物理过程和物理情景分析的习惯,是大有帮助的。
因此,此类问题历来备受高考命题人关注。
在近几年的高考中,涉及此类问题的题目中,既有难度中等的选择题,也有难度中等偏上的计算题,特别在倡导考查学生综合能力的当今高考形势下,此类问题会更加受到青睐,在今后高考中考查的频率和力度,都将有所提高,例如2007年天津卷计算题24题就考查了这方面的问题。
历年高考中电路分析和计算题分布情况:2005年高考电学考察情况:北京理综,选择题18题考查交流电路中的欧姆定律;22题考查多用表探测黑盒子问题;全国理综III,实验题22题利用所给元件测量电压表内阻;全国理综II,实验题是测量毫安表的内阻和实物连线题;全国理综I实验题考查测量电源电动势和内阻问题,25题考查含容电路和粒子在电场中偏转的问题。
广东高考实验题考查了电路中传感器的应用,一选择题还考查了示波器的按钮使用。
2006年高考电学考察情况:江苏高考计算题考查了电学与生活的应用(电热毯、电饭锅),四川高考理综,计算题考查含容电路和带电粒子在平行板电容器中的匀变速运动。
重庆高考理综计算题考查闭合电路欧姆定律及其电路节能问题。
浙江高考一选择题考查了电路故障,实验题22(2)考查了螺旋测微器的读数、电路元件的选择以及实物连图题。
广东高考实验题考查测定电源电动势和内阻,其中考查到产生误差的原因,要求写出实验步骤,根据1/I—R图像求电动势和内阻。
云南高考实验考查了力电传感器。
2007年高考电学考察情况:全国卷I、湖北卷和湖南高考实验题考查示波器面板按钮的使用,北京卷选择题17题,考查交流电路中的欧姆定律及交流电的有效值,山东卷实验题23题考查电路和元件的选择,还考查电阻丝的电阻率的测定和实物连图,全国卷II实验题22题考查元件的选择和实验偏差。
上海高考A类题3题考查部分电路欧姆定律,B类题的3题考查交流电路电压电流的有效值,实验题15题考查电阻的测量,16题考查闭合电路中输出功率随外电阻的变化情况。
天津高考选择题16题考查交流电路中欧姆定律的应用,实验题22题(3)考查的是示波器按钮的使用,计算题24题考查的是电磁感应和含容电路相结合的问题。
海南省高考选择题5题考查用电器消耗的电功率,实验题13题考查电阻的测量和实物连图。
电路分析与计算知识框架:一、考点回顾1.理解欧姆定律、电阻和电阻定律2.理解电阻的串、并联及其应用;电功、电功率、电热(Q)3.掌握电源的电动势和内电阻,闭合电路的欧姆定律;路端电压。
4.掌握电流、电压和电阻的测量;电表的使用。
5.理解通常的直流电源、感应电源、以及各种电源对应的电路分析(交流电路、电磁感应中的电路)6.理解含容电路与交流电路的分析和计算;能力层级II7.电路和元件的选择二、电路分析与计算知识点1.电流(1)定义:电荷的定向移动形成电流。
(2)电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
在外电路中电流由高电势点流向低电势点,在电源的内部电流由低电势点流向高电势点(由负极流向正极)。
(3)电流强度:①定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值,I=q/t 。
②在国际单位制中电流的单位是安.1mA=10-3A,1μA=10-6A。
③电流强度的定义式中,如果是正、负离子同时定向移动,q应为正负离子的电荷量和。
2.电阻(1)定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻。
(2)定义式:R=U/I,单位:Ω(3)电阻是导体本身的属性,跟导体两端的电压及通过电流无关。
(4)电阻定律①内容:温度不变时,导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比。
②公式:R=ρL/S。
③适用条件:粗细均匀的导线;浓度均匀的电解液。
(5)电阻率:反映了材料对电流的阻碍作用。
①有些材料的电阻率随温度升高而增大(如金属);有些材料的电阻率随温度升高而减小(如半导体和绝缘体);有些材料的电阻率几乎不受温度影响(如锰铜和康铜)。
②半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,而且电阻随温度的增加而减小,这种材料称为半导体,半导体有热敏特性,光敏特性,掺入微量杂质特性。
③超导现象:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小到零,这种现象叫超导现象,处于这种状态的物体叫超导体。
3.电功和电热(1)电功和电功率:W=qU=UIt;P=W/t=UI。
电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功,电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式。
单位时间内电流做的功叫电功率,P=W/t=UI,这是计算电功率普遍适用的公式。
(2)焦耳定律:Q=I 2 Rt,式中Q表示电流通过导体产生的热量,单位是J.焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的。
(3)电功和电热的关系①纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能,在纯电阻电路中电功和电热是相等的。
所以有W=Q=UIt=I 2 Rt,U=IR(欧姆定律成立),W=Q=UIt=I 2 Rt= U 2 t/R②非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能,另一部分转化为其他形式的能.所以有W>Q,UIt>I 2 Rt,U>IR(欧姆定律不成立)。
4.串并联电路电路串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系R串=R1+R2+R3+…… 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+……电流关系I总=I1=I2=I3=…… I并=I1+I2+I3+……电压关系U总=U1+U2+U3+…… U总=U1=U2=U3=……功率分配P总=P1+P2+P3+…… P总=P1+P2+P3+……5.电动势(1)物理意义:反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量.例如一节干电池的电动势E=15V,物理意义是指:电路闭合后,电流通过电源,每通过1C的电荷,干电池就把15J的化学能转化为电能.(2)大小:等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值,等于电源没有接入电路时两极间的电压,在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和E=U 外+U内.6.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比,跟闭合电路总电阻成反比。
(2)表达式:I=E/(R+r)。
(3)总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律。
当R增大时,I变小,又据U=E-Ir知,U变大。
当R增大到∞时,I=0,U=E(断路)。
当R减小时,I变大,又据U=E-Ir知,U变小。
当R减小到零时,I=E r ,U=0(短路)。
(4)路端电压随电流变化关系图像U端=E-Ir。
上式的函数图像是一条向下倾斜的直线。
纵坐标轴上的截距等于电动势的大小;横坐标轴上的截距等于短路电流I短;图线的斜率值等于电源内阻的大小。
(5)闭合电路中的三个功率①电源的总功率:就是电源提供的总功率,即电源将其他形式的能转化为电能的功率,也叫电源消耗的功率:P 总=EI。
②电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率。
对于纯电阻电路,电源的输出功率。
P出=I2 R=E2R/(R+r)2,当R=r时,电源输出功率最大,最大功率为P max=E2/ 4r③电源内耗功率:内电路上消耗的电功率P内=U内I=I2 r④电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比,即η=P出/P总=IU/IE =U/E .7.电阻的测量(1)原理是欧姆定律。
因此只要用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电流,用R=U/I 即可得到阻值。
(2)内、外接的判断方法:若R x远远大于R A,采用内接法;R x远远小于R V,采用外接法。
(3)滑动变阻器的两种接法:分压法的优势是电压变化范围大;限流接法的优势在于电路连接简便,附加功率损耗小。
当两种接法均能满足实验要求时,一般选限流接法。
当负载R L较小、变阻器总阻值较大时(R L的几倍),一般用限流接法。
但以下三种情况必须采用分压式接法:①要使某部分电路的电压或电流从零开始连接调节,只有分压电路才能满足。
②如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压),为了保护电表或电阻元件免受损坏,必须要采用分压接法电路。
③伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值,采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(压)变化也很小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据。
为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(压),应选择变阻器的分压接法。
三、经典例题剖析1.(2006年天津高考)在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S ,电流为I 的电子束。
已知电子的电量为e ,质量为m ,则刚射出加速电场时,一小段长为△L 的电子束内的电子数为【 】A .eU meS L I 2∆B .eUme L I 2∆C 。
eUmeSI 2 D 。
eUme L IS 2∆解析:根据动能定理可以知道,电子束经过加速电场后的速度为:meUv 2=电子束运行△L 所需要的时间:t=△L /v=eUmL2∆ 由电流定义式I=Q/t=Ne/t 可以知道:N=It/e=eUme L I 2∆,所以答案B 正确。