物理模型整理2

1、恒定电流物理模型物理模型物理模型图基本特征物理量与基本规律恒定电流电路串联电路0123111111 /并联电路4*1157036fl11电路中各处的电流强度相等。I=I1=I2=I3=电路两端的总电压等于各部分电路 两端电压之和U=U+U +U+123串联电路的总电阻，等于各个电阻之 和。R=R+R+R+123 电压分配：U/R=U/RU/R=U/R112211n个相同电池（E、r）串联：% = nE r = nr并联电路中各支路两端的电压相等。U=U=U =U=电路中的总电流强度等于各支路电 流强度之和。I=I+I+I+123并联电路总电阻的倒数，等于各个电 阻的倒数之和。1/R=1/R+1

2、/R+1/R+对两个电阻并联有：R=RR/（R+R）1 212电流分配：I1/I2=R1/R2I1/I=R1/Rn个相同电池（E、r）并联：E=E r =r/n1.电流（标量）（1）概念：电荷的定向 移动形成电流。（2）电流的方向：规定 为正电荷定向移动的方 向。（3）定义：通过导体横 截面的电量跟通过这些 电量所用的时间的比值。定义式：I t2 .电动势（1）定义：在电源内 部，非静电力所做的 功W与被移送的电荷 q的比值叫电源的电 动势。（2）定义式：E=W/q（3）单位：伏（V）（4）物理意义：表示 电源把其它形式的能（非静电力做功）转 化为电能的本领大 小。电动势越大，电闭合电路的路端

3、电压随电 流变化的规律路端电压：电路两端的电压，即 电源输出电压U =E-IrRf 一 I I 一 Ir I 一U f, 外Umax=E(Imin=0,断路)R I-I f Ir f-U I ,U . =0E 一(Imax= 一，短路)路端电压与电流的关系，即U-I 图线因为U=E-Ir,故U随I的增大而 减小，它们的关系曲线如图所示.直 线斜率的绝对值表示电源内阻r,纵轴 的截距为电源的电动势E,横轴的截距 为短路电流.|坛IU随I变化的本质原因是电源有 内阻.图线上每一点坐标的乘积 为电源在此时的输出功率.路中每通过1C电量 时，电源将其它形式 的能转化成电能的数 值就越多。部分电路欧姆定

4、律定律内容：导体中电流 强度跟它两端电压成正 比，跟它的电阻成反比。公式：I=U/R适应范围：一是部分 电路，二是金属导体、电 解质溶液闭合电路欧姆定律 电流式：I= /R+r 电压式 =U+U ,=IR+IrU= Ir 功率式I = IU + I2 r功的形式EIt=IUt+ I2rt电源的输出功率(1 ) P=UI= ,2、出(R + r)2E=/由上式可以看(R - r )2+ 4r R出：(1)当R=r时，电源的输出功率最大，E2Pm=旨一，此时电源效率n =50%.当Rr时，随着R的增大输出功率 越来越小.当R 时若，用“电流表内接”；当 时，用“电RRRR流表外接”.若准确已知电流

5、表内阻，而不知电压表内阻，则用“电流表内 接”，若准确已知电压表内阻而不知电流表内阻，则用“电流表 外接”试触法选择内、外接法：具体方法是，在如图所示的电路中，改变电表 的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M、N两点，观察电压表和 电流表的示数变化，如果电流表变化明显，说明电压表内阻对电路影响较 大，应采用内接法；如果电压表变化明显，说明电流表内阻对电路影响较 大，应采用外接法。电 流 表 的 改 装灵敏电流表G三个主要参数内阻Rg:电流表线圈的电阻，大约几十欧到几百欧。满偏电流Ig:指针批转到最大刻度时的电流，大约几十微安到几毫安。满偏电压Ug:电流表通过Ig时两端的电压，大约零点几伏。

6、三个参数间的关系：由欧姆定律可知Ug=IgRg注意：电表就是电阻。电压表的改装电流表G的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R分去多余的电压U-Ug，电阻R叫分压电阻。据串联电路的特点得：U U - URU-T解得：R =涉一=Ug1RR内接法和 外接法，两 种接法比 较电流表的改装电流表G的电压量程Ug=IgRg，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R分去多余的电流I-Ig，电 阻R叫分流电阻。据并联电路的特点得： u-xU = I R = (I - I ) Rg解得：R = g g 11I -1g.电流表改装成欧姆表原理：闭合电路的欧姆定律如图1所示，当

7、红、黑表笔短接时，调节R，使电流表的指 针达到满偏电流，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间 电阻为零。这时有：E:I =g R + Rr寸！当两表笔间接入电阻Rx时，；_一电流表的电流为：红1，黑表j表IE笙 YFx R + R + r + R电流 表内 阻的 测定半偏法11L 1 .艮 1M1 1C（RigS（Ri 战）替代法：I1裆2互测法电流表、电压表各一只，可以测 量它们的内阻O_O-滑动变的限流接法和分压接法限流接法分压接法Rla R0b rTF两只同种电 表，若知道一 只的内阻，就 可以测另一只的内阻两只同种电 表内阻都未 知，则需要- 只电阻箱才 能测定电表 的内阻负载气上电

8、压调节范围负载R上电流调节范围闭合开关前触电所处位置相同条下消耗总功率0 I L 一RL (IL +分压电路调节范围 分压电路调节范都为了保护负大围大载电路限流电能耗小选取原则（1）下列三种情况必须选用分压式接法要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特 性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法.当用电器的电阻Rl远大于滑动变阻器的最大值R0时，必须采用分压接法.若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用 分压接法.（2）下列情况可选用限流式接法测量时对电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是

9、小范围内测量，且 rl 与R0相差不大或Rl略小于R0,采用限流式接法.电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限 流式接法.没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节 能因素优先采用限流式接法.电 路11 仁1 HgH-连 接 图图11 1 s图24.-描绘实验原理实验电路图。实验步骤数据处理 的方法实验误差分析小灯实际电中读（1）、适当选择电流表，电压表的在坐标纸上1.测量电路存在泡出若干组小量程，采用电流表的外接法，按图建立一个直系统误差未考虑的灯泡的电压中所示的原理电路图连接好实验角坐标系，电压表的分流，伏U和电流I，

10、Utn电路图。纵轴表示电造成测得的I值安然后在坐标1 1 s（2）、滑动变阻器采用分压接法，流I，横轴表比真实值偏大；特纸上以U为把滑动变阻器的滑动片调至滑动示电压U，用2.描绘IU线性纵轴，以I变阻器的A端，电路经检查无误后，平滑曲线将时作图不准确造曲为横轴画出闭合电键S。各点连接起成的偶然误差。线UI曲线。（3）、改变滑动变阻器滑动片的位来，便得到置，读出几组相应的电流表、电压伏安特性曲表的示数I和队记入记录表格内， 断开电键S；线。测 量 电 源 电 动 势 和 电 阻根据闭合 电路的欧 姆定律图2（1）恰当选择实验器材，照图连 好实验仪器，使开关处于断开状态 且滑动变阻器的滑动触头滑到

11、使 接入电阻值最大的一端。（2）闭合开关S，接通电路，记下 此时电压表和电流表的示数。（3）将滑动变阻器的滑动触头由 一端向另一端移动至某位置，记下 此时电压表和电流表的示数。（4）继续移动滑动变阻器的滑动 触头至其他几个不同位置，记下各 位置对应的电压表和电流表的示 数。（5）断开开关S，拆除电路在坐标纸 上以U为 纵轴，以I 为横轴，作 出UI图 象，利用图 象求出E、r。（1）偶然误差： 主要来源于电压 表和电流表的读 数以及作UI 图象时描点不很 准确。（2）系统误差： 系统误差来源于 未计电压表分流，测出的电源电动 势E/E成， 电源内电阻5成。电路设计或器材 1、安全性：实验方案的

12、实施要安全可靠，实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注意 选择原则到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率，电源也有最大允许电流，不能烧坏仪器。2、准确性：在实验方案、仪器、仪器量程的选择上，应使实验误差尽可能的小。保证流过 电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程，然后合理选择量程，务必使指针 有较大偏转（一般要大于满偏度的1/3），以减少测读误差。3、便于调节：实验应当便于操作，便于读数。实物图连接的注 意事项和基本方 法注意事项：连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错。各导线都应接在接线柱上，不应在导线中间出现分叉。对于滑动变阻器的连接，要搞清楚接入电路的是

13、哪一部分电阻，在接线时要 特别注意不能将线接到滑动触头上。基本方法：画出实验电路图。分析各兀件连接方式，明确电流表与电压表的里程。画线连接各兀件。（用铅笔画线，以便改错）连线方式应是单线连接，连线顺 序应先画串联电路，冉画并联电路。一般先从电源正极开始，到电键，再到滑动变阻器等。按顺序以单线连接 方式将干路中要串联的元件依次串联起来;然后连接支路将要并联的元件再并 联到电路中去。连接完毕，应进行检查，检查电路也应按照连线的方法和顺序。测量电阻的方法欧姆表粗测伏安法（电 压表+电 流表）原理：部分电路欧姆定律 亿，测出电阻两端的电压和通过电阻的电流后，I 二 R便可求得其阻值.一 U _R I伏

14、安法的拓 展（电表的 选取应注意 安全性、准 确性）利用已知内阻的电压表:利用“伏伏”法测定值电阻的阻值（用电压表算电 流）利用已知内阻的电流表：利用“安安”法测定值电阻的阻值（用电流表算 电压）电压表、电流表混合用新课标物理考试大纲要求学生分组实验主要知识点及误差来源分析实验名称需掌握（注意）的知识点误差来源一：研究匀变速直线运 动（必修1）打点计时器及使用利用纸带求瞬时速度；逐差法求加速度刻度尺测点距误差（测量误差）二：探究弹力和弹簧伸长的关系（必修1）弹簧原长测量；F -、x、F - x图象的描绘；图象法处理数据读数误差；作图误差三：验证力的平行四边形定则（必修1）等效性；力的图示中大小

15、、方向的确定；操作步骤；两分力不共面；读数误差；结点O及两分力确定不准确；作图误差；四：验证牛顿运动定律（必修1）控制变量法及具体操作；纸带处理；平衡摩擦理由及操作；rm t mig的理由；a-F、图象m质量、纸带点距测量误差；T 士 的系统误差；T丰mg平衡摩擦不准；五：探究动能定理（鲁科版）实验原理；纸带求瞬时速度；平衡 摩擦理由及操作；Tmg的理由； 数据处理（合外力做功与宜的关A Ek系）质量、纸带点距测量误差；T, mg的系统误差；平衡摩擦 不准；g的取值不准确；五：探究动能定理（人教版）（必修2）实验原理（W）的确定；纸带处理；平衡摩擦理由及操作；等效的思想；计算法、图象法处理数据

16、；纸带点距测量误差；橡皮筋不一致；平衡摩擦不准；六：验证机械能守恒定律（必修2）实验原理（3种方法）；纸带的选取及处理；列表法处理数据；纸带与限位孔摩擦；空气阻力；纸带点距测量误差；5 Ap原因分析；A Ep 减A Ep 增七：测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）（选修3 1）螺旋测微器的使用；实验原理；电 路图；多次测量取平均值；列表法 处理数据；外接法R测 R真、p测p真；电 流过大p变化；直径、长度测 量误差；电表读数误差；八：描绘小电珠的伏安特性曲线（选修3 1）实验原理；电路图；伏安特性曲线的描绘；外接法电流表偏大；电表误差；作图误差；九：测定电源的电动势和内阻（选修3 1）实

17、验原理（4种常见方法）；电路图（4种）；U I图线的描绘及坐标轴的处理；外接、一电阻箱一电压表（E广E真,测,真）内接、一电阻箱一电流表（气E真,测、）电表读数误差；作图误差；十：练习使用多用电表（选修3 1）表盘读数区域及方法；欧姆表原理及正确使用；二极管特性及判断方 法；读数误差；十一：传感器的简单使 用（选修3 2）热敏电阻、光敏电阻、光电读数器、力电传感器；十二：探究单摆的运 动、用单摆测定重力加 速度（含游标卡尺的使 用）（选修3 4）控制变量法探究单摆的运动；实验 原理；摆长的测量；时间测量及周 期的确定；图象法处理数据；秒表 的使用；多次测量取平均值；游标 卡尺的使用；摆长、周期测量误差；空气浮 力影响（T变大，g变小）；摆 球形成圆锥摆（g偏大）十三：测定玻璃的折射 率（选修3 4）实验原理；实验步骤;插针的方法；求折射率的方法（数据处理）；插针不准；作图误差；入射角选取不当；操作不当；十四：用双缝干涉测光 的波长（选修3 4）仪器摆放顺序；共轴调节；条纹间距的测量；读数误差；观察误差；操作不当；十五：验证动量守恒定 律（选修3 5）光电门；挡光板测瞬时速度；实验原理；动量守恒列式；挡光板测出的不是瞬时速度；质量测量误差；挡