高中新教材物理课件必修第三册第章电路及其应用电源和电流

汇报人:XX20XX-01-23高中新教材物理课件必修第三册第章电路及其应用电源和电流目录CONTENCT电路基本概念与组成电源特性与分类电流性质与方向判断电阻定律及影响因素分析串联、并联和混联电路特点比较闭合回路欧姆定律应用举例实验：测量金属丝电阻率01电路基本概念与组成由电源、负载、导线和开关等元器件按一定方式联接起来，为电荷流通提供路径的总体。电路定义实现电能的传输和转换，满足各种用电设备的需求。功能电路定义及功能电源负载导线开关电路组成要素01020304提供电能的装置，如电池、发电机等。消耗电能的装置，如灯泡、电动机等。连接电源和负载，构成电流通路的金属线。控制电路通断的装置。电路中物理量关系电流电荷的定向移动形成电流，电流大小用电流强度表示，单位是安培（A）。电压电场中两点的电势之差，单位是伏特（V）。电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，单位是欧姆（Ω）。电功率表示电流做功快慢的物理量，单位是瓦特（W）。焦耳定律电流通过导体产生的热量与电流的二次方、导体的电阻及通电时间成正比。02电源特性与分类维持电路中持续的电流，为电路中的用电器提供持续的电能。电源是将其他形式的能转化为电能的装置，它具有将非电能转化为电能的本领。电源作用及特点电源的特点电源的作用输出的电流方向保持不变的电源，如干电池、蓄电池等。直流电源输出的电流方向呈周期性变化的电源，如家用交流电、变压器等。交流电源直流电源与交流电源理想电源实际电源理想电源与实际电源没有内阻，可以输出任意大小的电流，且电压保持恒定的电源。具有一定的内阻，输出电流受负载影响，电压会有所波动的电源。03电流性质与方向判断电流形成原因电荷的定向移动形成电流。金属导体中自由电子的定向移动形成电流；电解质溶液中正、负离子向相反方向定向移动形成电流。电流方向的规定正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反。电流形成原因及方向规定恒定电流大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流，用大写字母“DC”表示。变化电流大小或方向随时间变化的电流称为变化电流，用大写字母“AC”表示。恒定电流与变化电流定义式计算01根据电流的定义式$I=frac{q}{t}$，可以计算通过导体横截面的电荷量$q$与所用时间$t$的比值，得到电流的大小。欧姆定律计算02对于纯电阻电路，根据欧姆定律$I=frac{U}{R}$，可以计算电压$U$与电阻$R$的比值，得到电流的大小。串并联电路计算03在串联电路中，各处的电流相等；在并联电路中，干路中的电流等于各支路电流之和。根据串并联电路的特点和已知量，可以计算出未知支路的电流大小。电流大小计算方法04电阻定律及影响因素分析电阻是指导体对电流的阻碍作用，用符号R表示，单位为欧姆（Ω）。电阻定义1kΩ=1000Ω，1MΩ=1000kΩ。单位换算关系电阻定义及单位换算关系电阻定律内容阐述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，还跟导体的材料有关系，这个规律就叫电阻定律。公式表示为R=ρL/S。其中ρ为电阻率，是描述材料导电性能的物理量。导体越长，电阻越大。长度对电阻的影响导体横截面积越小，电阻越大。横截面积对电阻的影响不同材料的导体具有不同的电阻率，因此材料也是影响电阻大小的重要因素。材料对电阻的影响一般情况下，随着温度的升高，导体的电阻会增大。温度对电阻的影响影响电阻大小因素探讨05串联、并联和混联电路特点比较电流路径唯一用电器相互影响电压分配在串联电路中，电流只有一条路径可走，从电源正极出发，依次流过各个用电器，最后回到电源负极。由于电流路径唯一，因此一个用电器的状态变化会影响到其他用电器。例如，当其中一个用电器断开时，整个电路都会断开。在串联电路中，电源电压会按照各用电器的电阻大小进行分配。电阻越大的用电器分得的电压越多。串联电路特点分析电流路径多条用电器独立工作电压相等并联电路特点分析由于电流路径多条，因此一个用电器的状态变化不会影响到其他用电器。例如，当其中一个用电器断开时，其他用电器仍然可以正常工作。在并联电路中，各支路两端的电压相等，等于电源电压。在并联电路中，电流有多条路径可走，每条支路上的电流各自独立，互不影响。识别方法混联电路是既有串联又有并联的电路。识别混联电路的关键是找出电路中的节点和支路，判断哪些用电器是串联关系，哪些用电器是并联关系。简化方法对于复杂的混联电路，可以采用等效电源法、等效电阻法等方法进行简化。其中，等效电源法是将一个复杂的电源等效为一个简单的电源，从而简化电路分析；等效电阻法是将并联或串联的电阻等效为一个电阻，从而简化电路计算。混联电路识别与简化方法06闭合回路欧姆定律应用举例闭合回路欧姆定律是指在闭合回路中，电源电动势等于回路中各段电阻上的电压降之和，即E=I(R+r)，其中E为电源电动势，I为回路电流，R为外电路电阻，r为内电路电阻。闭合回路欧姆定律反映了电路中电源、电阻和电流之间的基本关系，是电路分析的基础。在实际应用中，闭合回路欧姆定律可用于计算电路中的电流、电压和电阻等物理量。闭合回路欧姆定律内容阐述简单闭合回路计算示例一个简单的闭合回路，电源电动势为E，外电路电阻为R，内电路电阻为r。根据闭合回路欧姆定律，可求得回路电流I=E/(R+r)，以及外电路电压U=IR。示例1两个电阻串联的闭合回路，电源电动势为E，两个电阻分别为R1和R2。根据串联电路的特点和闭合回路欧姆定律，可求得回路电流I=E/(R1+R2)，以及两个电阻上的电压降U1=IR1和U2=IR2。示例2对于复杂的闭合回路，可以采用基尔霍夫定律进行分析。基尔霍夫定律包括基尔霍夫第一定律（节点电流定律）和基尔霍夫第二定律（回路电压定律），可用于解决包含多个电源和电阻的复杂电路问题。在分析复杂闭合回路时，还需要注意电路中的等效变换和简化方法，如电阻的串并联变换、电源的等效变换等，以便更准确地求解电路中的物理量。此外，针对不同类型的复杂电路问题，还可以采用相应的分析方法进行求解，如网孔分析法、节点分析法等。复杂闭合回路分析方法探讨07实验：测量金属丝电阻率VS通过测量金属丝的电阻率，学习电阻率的测量方法，理解电阻率与材料性质的关系。原理介绍电阻率是描述材料导电性能的物理量，与材料的长度、截面积和电阻有关。本实验采用伏安法测量金属丝的电阻，进而计算得到电阻率。实验目的实验目的和原理介绍实验步骤1.准备实验器材，包括电源、电流表、电压表、滑动变阻器、金属丝等。2.按照电路图连接实验电路，注意电流表、电压表的正负接线柱和量程选择。3.调节滑动变阻器，使电流表和电压表有合适的读数，记录多组电压和电流的数值。4.断开电源，整理实验器材。数据记录要求：记录实验过程中的电压、电流数值，注意数据的准确性和完整性。同时，记录实验环境的温度和湿度等信息，以便后续数据处理和误差分析。实验步骤和数据记录要求根据欧姆定律