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文檔簡介

1、電源和電流電源和電流P-A+B-AB導線中只有瞬間的電流導線中只有瞬間的電流如何才能讓導線中有持續的電流通過呢?如何才能讓導線中有持續的電流通過呢?A+B-電源電源將電子不斷從將電子不斷從A搬到搬到B的裝置的裝置由于導線中一直有電流,由于導線中一直有電流,則導線則導線不再是等勢體不再是等勢體,其,其內部的內部的場強也不為零場強也不為零。P-A+B-故導線內的電場,方向與導線的方向平行;故導線內的電場,方向與導線的方向平行;從接入導線到電場穩定,時間是極短的(光速)從接入導線到電場穩定,時間是極短的(光速)電荷的分布是穩定的,電場的分布也是穩定的電荷的分布是穩定的,電場的分布也是穩定的恒定電場恒

2、定電場由于導線中一直有電流,則導線不再是等勢體,由于導線中一直有電流,則導線不再是等勢體,其內部的場強也不為零。其內部的場強也不為零。導線中的電場,是由電源、導線中的電場,是由電源、導線等電路元件所積累的導線等電路元件所積累的電荷共同形成的。電荷共同形成的。恒定電流恒定電流由于電場作用,自由電荷做定向加速運動由于電場作用,自由電荷做定向加速運動自由電荷與導體中不動的粒子碰撞而減速自由電荷與導體中不動的粒子碰撞而減速故自由電荷做定向運動的平均速率不隨時間變化故自由電荷做定向運動的平均速率不隨時間變化電流電流I1、表示電流的強弱程度、表示電流的強弱程度2、規定電流大小等于單位時間內通過導體橫截面、

3、規定電流大小等于單位時間內通過導體橫截面 的電荷量的電荷量3、定義式:、定義式:I=Q/t 4、單位:安(、單位:安(A)5、方向:規定與正電荷運動的方向相同、方向:規定與正電荷運動的方向相同6、注意點:、注意點:導體橫截面導體橫截面而非單位橫截面而非單位橫截面有條橫截面為有條橫截面為S的銅導線,導線中單位體積內的電子的的銅導線,導線中單位體積內的電子的個數為個數為n0,電子的電量為,電子的電量為e,電子定向移動的速度大小,電子定向移動的速度大小為為v0,試求導線中的電流大小?,試求導線中的電流大小?Sv0t-v0電流的微觀解釋電流的微觀解釋三種速率的比較三種速率的比較 1 1、I=I=neS

4、neSv v中的中的v v是電荷定向移動的速率是電荷定向移動的速率, , 非常小非常小, ,約約 為為1010-5-5 m/ m/s s, , 2 2、電荷無規則熱運動速度很大、電荷無規則熱運動速度很大, ,約為約為10105 5 m/ m/s s. . 3 3、電路合上電鍵、電路合上電鍵, ,遠處的電燈幾乎同時亮遠處的電燈幾乎同時亮, ,所用時間所用時間 極短極短, ,這是電場的傳播速度決定的這是電場的傳播速度決定的, ,此速度等于光此速度等于光 速速3 310108 8 m/s m/s. .電解質溶液中的電流電解質溶液中的電流如圖所示,在如圖所示,在NaCl溶液中,正、負電荷定向移動,方溶

5、液中,正、負電荷定向移動,方向如圖所示,若測得向如圖所示,若測得2 s內分別有內分別有 個個Na+和和Cl- 通過溶液內部的橫截面通過溶液內部的橫截面M,試問:溶液中的電流方,試問:溶液中的電流方向如何?電流多大?向如何?電流多大? 18100 . 1變式:變式:改為到達改為到達A、B電極電極等效電流等效電流已知電子的電荷量為已知電子的電荷量為e,質量為,質量為m,氫原子的電子在原,氫原子的電子在原子核的靜電力吸引下做半徑為子核的靜電力吸引下做半徑為r的勻速圓周運動,則電的勻速圓周運動,則電子運動形成的等效電流大小為多少?子運動形成的等效電流大小為多少? 變式:變式:半徑為半徑為R的橡膠圓環均

6、勻帶正電,總電荷量為的橡膠圓環均勻帶正電,總電荷量為Q,現使圓環繞垂直環,現使圓環繞垂直環所在平面且通過圓心的軸以角速度所在平面且通過圓心的軸以角速度勻速轉動,則由環產生的等效電勻速轉動,則由環產生的等效電流應有(流應有( ) A.若若不變而使電荷量不變而使電荷量Q變為原來的變為原來的2倍,則電流也將變為原來的倍,則電流也將變為原來的2倍倍B.若電荷量若電荷量Q不變而使不變而使變為原來的變為原來的2倍,則電流也將變為原來的倍,則電流也將變為原來的2倍倍C.若使若使、Q不變,將橡膠環拉伸,使環半徑增大,電流將變大不變,將橡膠環拉伸,使環半徑增大,電流將變大D.若使若使、Q不變,將橡膠環拉伸,使環

7、半徑增大,電流將變小不變,將橡膠環拉伸,使環半徑增大,電流將變小電動勢電動勢+電源外部:電源外部:電場線由電源正極指向負極;電場線由電源正極指向負極;電場力對電荷做功,電場力對電荷做功,將電能轉化為其他形式的能將電能轉化為其他形式的能電源內部:電源內部:電場線由電源正極指向負極;電場線由電源正極指向負極;非靜電力對電荷做功;非靜電力對電荷做功;將其他形式的能轉化為電能。將其他形式的能轉化為電能。不同電源,不同電源,非靜電力做非靜電力做功本領的大功本領的大小不同,用小不同,用電動勢來反電動勢來反映。映。1、電動勢、電動勢E在數值上等于非靜電力把在數值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內從負極移動

8、的正電荷在電源內從負極移動正極所做的功。正極所做的功。電源的三個重要參數電源的三個重要參數2、內阻、內阻r3、容量:單位:、容量:單位:Ah或或mAh 電源放電時能輸出的總電荷量電源放電時能輸出的總電荷量qWE非比較與電qWU 電動勢在數值上電動勢在數值上等于電路內、外等于電路內、外電壓之和;或電電壓之和;或電路開路時電壓表路開路時電壓表示數。示數。焦耳定律焦耳定律IU在這段電路中,在這段電路中,t時間里,電場對電荷做了多少功?時間里,電場對電荷做了多少功?W=Uq靜電力做的功為:靜電力做的功為:W電電=Uq=UIt也叫電流做的功也叫電流做的功q=It在在t時間內時間內1、表達式:、表達式:W

9、電電=Uq=UIt2、適用條件:任何電路、適用條件:任何電路3、電流在一段電路上所做的功,跟這段電路兩端的電壓、電電流在一段電路上所做的功,跟這段電路兩端的電壓、電流和通電時間成正比流和通電時間成正比4、單位:焦耳(、單位:焦耳(J) 1度度=1kwh=3.6*106J5、意義:反映了電能轉化為其它形式的能的多少、意義:反映了電能轉化為其它形式的能的多少電功電功電功率電功率1、定義:單位時間內電流所做的功、定義:單位時間內電流所做的功2、表達式:、表達式:3、中間等號無條件成立、中間等號無條件成立4、P與與W、t無關;與無關;與U、I成正比成正比5、單位:、單位:W(瓦特)(瓦特)tWP UI

10、P 1、焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次、焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻及通電時間成正比方成正比,跟導體的電阻及通電時間成正比2、實驗定律、實驗定律;適用任何電路適用任何電路3、表達式:、表達式:Q=I2Rt4、單位:焦耳(、單位:焦耳(J)5、熱功率:、熱功率:P熱熱=Q/t=I2R電流的熱效應:做定向運動的自由電子與電路中的電流的熱效應:做定向運動的自由電子與電路中的金屬正離子發生碰撞,使導體內能增加,溫度升高金屬正離子發生碰撞,使導體內能增加,溫度升高電功電功P電電=UIt和電熱和電熱Q=I2Rt的比較的比較電能全部轉化為熱能時:電能全部轉

11、化為熱能時: P電電與與Q相等相等 即即UIt=I2Rt (U=IR成立)成立) 為為純電阻電路純電阻電路(白熾燈、電爐等)(白熾燈、電爐等)電能除轉化為熱能,還有其他形式的能:電能除轉化為熱能,還有其他形式的能: P電電與與Q不相等不相等 即即UIt=I2Rt +E其他其他 (UIR) 為非純電阻電路(含為非純電阻電路(含電動機、蓄電池電動機、蓄電池等)等)如圖所示電路中,電阻如圖所示電路中,電阻R=10,電電動機線圈的電阻動機線圈的電阻r=1 ,電路兩端,電路兩端的電壓的電壓U=100V,電流表的示數為,電流表的示數為30A,問通過電動機的電流為多少?,問通過電動機的電流為多少?通電通電1

12、分鐘,電動機做的有用功為分鐘,電動機做的有用功為多少?多少?MARU有一個電流計,內阻為有一個電流計,內阻為Rg=100,滿偏電流,滿偏電流Ig=3mA,將其與一個阻值將其與一個阻值Rx=4900的電阻串聯,試找出的電阻串聯,試找出ab兩端兩端的電壓與通過表頭的電流的關系。的電壓與通過表頭的電流的關系。baGRx0123mAVab有一個電流計,內阻為有一個電流計,內阻為Rg,滿偏電流為,滿偏電流為Ig,要將其改裝,要將其改裝成一個量程為成一個量程為0U的電壓表,應與一個阻值多大的電阻的電壓表,應與一個阻值多大的電阻串聯,改裝后的電壓表的內阻為多少?串聯,改裝后的電壓表的內阻為多少?有一個電流計

13、,內阻為有一個電流計,內阻為Rg,滿偏電流為,滿偏電流為Ig,要將其改裝,要將其改裝成一個量程為成一個量程為0 的電流表,應如何改,改裝后的電流的電流表,應如何改,改裝后的電流表的內阻為多少?表的內阻為多少?IIgIAabRxG能利用這個表頭測電阻嗎能利用這個表頭測電阻嗎? ?GABRRgIgU電壓表電壓表GABRRgIgI電流表電流表如圖所示電路中,電源電動勢如圖所示電路中,電源電動勢E=1.5VE=1.5V,內阻,內阻r=0.5r=0.5電流表的電流表的滿偏電流滿偏電流I Ig g=10mA=10mA,電流表的內阻,電流表的內阻R Rg g=7.5 =7.5 ,A,A、B B為接線柱;為接

14、線柱;1 1、用導線將、用導線將A A、B B直接連起來,則應將可變電阻直接連起來,則應將可變電阻R R1 1調節為多少才調節為多少才能使電流表達到滿偏?能使電流表達到滿偏?2 2、保持、保持R R1 1的值不變,如果把任意電阻的值不變,如果把任意電阻R R接在接在A A、B B兩端,電流表兩端,電流表的讀數的讀數I I與與R R的值有什么關系?的值有什么關系?R1ABEr電阻電阻R內RIERr1gRRR內調零電調零電阻阻I/mA107.552.50Rx/ 050150450內RIERr1gRRR內電源電動勢電源電動勢E=1.5VE=1.5V,內阻,內阻r=0.5r=0.5電電流表的滿偏電流流

15、表的滿偏電流I Ig g=10mA=10mA,電流表的,電流表的內阻內阻R Rg g=7.5 =7.5 ,R R1 1=142 =142 ;R1ABEr電阻電阻R2015050450中值電阻中值電阻歐姆表刻度的特點:歐姆表刻度的特點:左大右小;左密右疏左大右小;左密右疏 簡單的單量程多用表簡單的單量程多用表GABR2GABRGABR1GR1R2R213紅進黑出紅進黑出6B1AG2345ASE1E2在測量電流和電在測量電流和電壓時兩個位置中壓時兩個位置中哪個位置的量程哪個位置的量程比較大比較大? ?電流:電流:1 1大大 電壓:電壓:6 6大大簡單的雙量程多用表簡單的雙量程多用表認識多用電表認識多用電表表頭表頭選擇開關選擇開關歐姆調零歐姆調零旋鈕旋鈕機械調零機械調零旋鈕旋鈕BA用多用電表測電阻的操作步驟:用多用電表測電阻的操作步驟:(1 1)機械調零機械調零(2 2)量程選擇量程選擇(3 3)歐姆調零歐姆調零; 紅、黑表筆短接,調節調零旋鈕,使指針指向最右方紅、黑表筆短接,調節調零旋鈕,使指針指向最右方0 0處處(4 4)測量:將被測電阻跨接在紅、黑表筆間)測量:將被測電阻跨接在紅、黑表筆間注意:注意:不要用手接觸電阻的兩引線不要用手接觸電阻的兩引線 若發現指針偏角太大或太小,應換用倍率較小或較大若發現指針偏角太大或太小,應換用倍率較小或較大 的擋但的擋但每次每次換檔換檔后必

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