高中物理选修3-1恒定电流省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

物理3-1恒定电流复习第1页一、电流1、性质：标量大小：I＝Q/t表示单位时间内经过导体横截面电量2、方向：要求正电荷定向移动方向为电流方向①导体中电流方向：从电势高处流向电势低处②电源：内部从电势低处流向电势高处外部从电势高处流向电势低处3.对于金属导体有I=nqvS(n为单位体积内自由电子个数,S为导线横截面积,v为自由电子定向移动速率,第2页二、部分电路欧姆定律——试验定律1、内容：导体中电流跟导体两端电压成正比，跟导体电阻成反比。2、表示式：I=U/R变形式：R=U/I3、适用条件：金属导电或电解质导电.不适用气体导电.4、伏—安特征曲线第3页三、电阻定律1、内容：导体电阻跟导体长度成正比，跟它横截面积成反比。2、表示式：R=L/S3、电阻率ρ：与导体材料和温度相关。普通金属电阻随温度升高而增大。一些材料电阻率降低到绝对零度附近时，减小到零，这种现象称为超导。第4页四、电功电功率焦耳定律（试验定律）1、电流做功实质上是电场力推进自由电荷定向移动所做功.2、电流做功过程伴伴随电能和其它形式能转化.3、表示式W＝UIt

（定义式）(2)、电功率1、表示电流做功快慢物理量2、表示式P＝UI

（定义式）(1)、电功第5页(3)、焦耳定律（试验定律）1、内容：2、公式Q＝I2Rt

（定义式）(4)、两种电路1、纯电阻电路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽电路，欧姆定律不再适用电功W＝UIt≠I2Rt电功率P＝UI≠I2R电热Q＝I2Rt≠UIt第6页五、路端电压：Ｕ＝Ｅ－Ｉr讨论：从上式能够看出：R↑→I↓，U外↑、U内↓，当R→∞时，I=0、U外=E、U内=0（也称为断路时）

R↓→I↑，U外↓、U内↑，当R=0时，I=E/r（短路电流强度）U外=0、U内=E第7页六、闭合电路U-I图线右图中a为电源U-I图象；b为外电阻U-I图象；a斜率绝对值表示内阻大小；a与纵轴交点坐标表示电源电动势；b斜率绝对值表示外电阻大小；二者交点坐标表示该电阻接入电路时电路总电流和路端电压;该点和原点之间矩形面积表示电源输出功率；第8页七.电源功率和效率ORP出Pmr讨论：电源输出功率可见电源输出功率随外电阻改变图线如图所表示，而当内外电阻相等时，电源输出功率最大为⑴功率：②电源输出功率P出=UI③电源内部消耗功率Pr=I2r①电源总功率PE=EI⑵电源效率：（最终一个等号只适合用于纯电阻电路）第9页例1:如图所表示直线A为电源U--I图线,直线B为电阻U--I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路,则电源输出功率和电源效率分别是:（）A.4W,33%B.2W,33.3%C.2W,67%D.4W,67%解:由图线可知R=1Ω,E=3Vr=0.5虚线和坐标轴所包围面积等于输出功率,P出=4WP总=EI=6W=P出/P总=4/6=67%第10页⑴临界电阻法②选择方法：令R0=RARV当R＜R0

即时用RVRRAR＞当R＞R0

即时用RARRVR＞⑵试触法②选择方法：将电压表分别接a、b两点1、内接法与外接法选择内接法外接法R测

R真＞R测

R真＜内接法外接法RabAVARVRAV①条件：未给出R预计阻值①条件：已给出R预计阻值第11页2、限流与分压⑴电路特点分压电路图滑动头从a滑向bR0上电压改变范围(设r=0)εR0R0ε+Rεo接通电键时滑动头初始位置应处于

a

端

a

端限流R0εkRabR0εkRab第12页⑵、选择方法

①限流接法②分压接法：

（通常情况）电流、电压能到达要求调整范围；不超出测量仪表量程，不超出各元件允许最大电流。（三种特殊条件）

a、要求某部分电路电压或电流从零开始连续可调。b、采取限流接法时不论怎样调整滑动变阻器，电路中电流（电压）都会超出电表量程或元件允许最大电流。c、用电器电阻远大于滑动变阻器电阻，不利于测量取得多组数据。第13页+_分压外接第14页+_分压外接第15页+_分压外接第16页+_分压外接第17页+_分压外接第18页分压内接第19页二、电流表G改为电压表V1、电流表改装电压表原理：串联一个电阻，分担一部分电压第20页【例】满偏电流Ig=500uA，内阻Rg=200Ω电流表G,要把它改装成为量程为3V电压表，应串联一个多大分压电阻。解：满偏电压Ug=Ig·Rg=0.1V需电阻分压UR=U量程-Ug=2.9V分压电阻或直接由下式来求第21页2、分压电阻计算分压电阻注意：电压表量程越大，分压电阻越大，这就是通常电压表内阻很大原因。电压表内阻第22页1、表头改装电流表原理：并联一个电阻，分担一部分电流三、把表头G改为电流表A第23页【例】满偏电流Ig=500uA,内阻Rg=200Ω电流表G,若把它改装成为量程为3A电流表，应并联一个多大分流电阻？解：并联端电压Ug=Ig·Rg=0.1VR需分电流IR=I量程-Ig=2.9995A分流电阻或直接由下式来求第24页2、分流电阻计算分流电阻电流表内阻注意：电流表量程越大，分流电阻越小，这就是通常电流表内阻很小原因。第25页改装电压表改装电流表电路R作用R计算电表总电阻串联电路并联电路分压分流总结：小量程电流表改装第26页1、电路图：四、多量程电压表第27页1、电路图：五、多量程电流表第28页测金属丝电阻率试验步骤:1.用螺旋测微器在被测金属导线上三个不一样位置各测一次直径,求出其平均值d,计算出导线横截面积S.2．按如图所表示原理电路图连接好用伏安法测电阻试验电路。3．用毫米刻度尺测量接入电路中被测金属导线有效长度l,重复测量3次,求出其平均值。4．把滑动变阻器滑动片调整到使接入电路中电阻值最大位置,电路经检验确认无误后,闭合电键S。改变滑动变阻器滑动片位置,读出几组对应电流表、电压表示数I和U值，断开电键S，求出导线电阻R平均值。5.将测得R、l、d值,代入电阻率计算公式中，计算出金属导线电阻率。6．拆去试验线路，整理好试验器材。第29页一.试验目标描绘小灯泡伏安特征曲线，并分析曲线改变规律．二.试验原理测出多组小灯泡U、I,并绘出I-U图象.由图象斜率反应电阻与温度关系三.试验器材小灯泡(3.8V0.3A)，电流表，电压表，滑动变阻器，学生电源、开关和导线．坐标纸、铅笔VRx?AR0四.电路设计开关闭合前，滑片该放在哪里？

试验：描绘小灯泡伏安特征曲线第30页3．重复测量：用一样方法测量并统计12组U值和I值.五.试验步骤1．连接电路：按试验电路图连好电路．(注意开关应断开，滑动变阻器与灯泡并联部分电阻为零)．次数123456789101112电压U/V电流I/A2．测量数据：闭合开关S，调整滑动变阻器，统计一组电压U和电流I值．5.描绘曲线：在坐标纸上,以U为横坐标、I为纵坐标建立直角坐标系,并依据表中数据描点,先观察所描点走向,再用平滑曲线连接各点得到I－U图线.4.整理器材:断开开关S,整理好器材．图象反应了小灯泡电阻随温度有什么样改变规律?第31页试验原理:试验目标:测定电池电动势和内电阻。如图1所表示，改变R阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路欧姆定律求出几组E、r值，最终分别算出它们平均值。另外，还能够用作图法来处理数据。即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标,用测出几组I、U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵轴交点即为电动势E值,图线斜率绝对值即为内电阻r值.试验器材:待测电池，电压表(0-3V),电流表（0-0.6A），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。第32页试验步骤:1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。2．把变阻器滑动片移到一端使阻值最大。3．闭合电键，调整变阻器，使电流表有显著示数，统计一组数据（I1、U1），用一样方法测量几组I、U值。4．打开电键，整理好器材。5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻值。第33页注意事项:1．为了使电池路端电压改变显著，电池内阻宜大些，可选取已使用过一段时间1号干电池。2．要测出不少于6组I、U数据，且改变范围要大些，3．在画U-I图线时，要使较多点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线两侧。个别偏离直线太远点可舍去不予考虑。4．干电池内阻较小时路端电压U改变也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴刻度能够不从零开始，而是依据测得数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和横轴交点不再是短路电流。不过直线斜率绝对值照样还是电源内阻，这时要尤其注意计算斜率时纵轴刻度不从零开始。

第34页1、电路图：六、欧姆表原理2、结构：表头电源可变电阻第35页第36页3、原理：1）两表笔短路调零相当于被测电阻Rx＝0,调整R使表头电流满偏Ig处，对应欧姆表零刻度(右侧)第37页2）两表笔断路相当于被测电阻Rx＝∞，此时I＝0，指针不偏转表头电流I＝0处，对应欧姆表∞刻度(左侧)第38页3）测量电阻Rx

被测电阻为Rx，，指针指到某确定位置表头电流I与电阻Rx一一对应，但不是线性关系，表盘刻度不均匀

第39页1、电路图：七、多用电表原理第40页表头测量电路转换开关红黑表笔2、结构：第41页机械调零：在表盘和选择开关之间还有一个定位螺丝,用它能够进行机械调零，即旋转该调零螺丝，在不接入电路中时，可使指针指在左端电流“0”刻线。（即电阻“”处）

返回第42页欧姆调零：将选择开关置于欧姆表某一挡后，红、黑表笔短接，使指针指向右端电流满偏处。（即右端电阻“0”位置）。返回第43页欧姆调零:Ig=E/(r+R0+rg)R=0I=E/(r+R0+rg+R)ErIg，rgR0返回使用欧姆档测电阻步骤？第44页机械调零欧姆档选择倍率欧姆调零偏角大偏角小读数