直流电路知识点

树德中学光华校区高2011级物理知识点归纳直流电路一电源电流和电动势电流产生条件有自由点荷导体两端有电势差导体内有电场电流强度通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流强度定义式方向习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向负电荷移动方向与电流方向相反电流有方向但是标量在外电路中电流由高电势端流向低电势端方向不随时间而改变的电流叫直流大小和方向都不随时间改变的电流叫做恒定电流电流强度的微观表达式为n为导体单位体积内的自由电荷数q是自由电荷电量v是自由电荷定向移动的速率S是导体的横截面积电源电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置非静电力的作用是把正电荷由负极搬回到正极同时在该过程中非静电力做功将其他形式的能转化为电势能电动势非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势表示电源把其它形式的能通过非静电力做功转化为电能的本领大小电动势的大小由电源中非静电力的特性电源本身决定跟电源的体积外电路无关电动势在数值上等于电源没有接入电路时电源两极间的电压电源的重要参数电动势内阻和容量二欧姆定律导体的电阻导体两端电压与通过导体电流的比值叫做这段导体的电阻定义式R与UI无关只与导体的性质有关反映电流对导体的阻碍作用欧姆定律导体中电流跟它两端电压成正比跟它的电阻成反比适用于金属导体电解质溶液导体的伏安特性曲线用纵坐标表示电流I横坐标表示电压U这样画出的IU图象叫做导体的伏安特性曲线线性元件伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件非线性元件伏安特性曲线是曲线即电流与电压不成正比的电学元件三串并联电路熟记电流电压功率关系教材49页特点几个相同的电阻并联总电阻为一个电阻的几分之一若不同的电阻并联总电阻小于其中最小的电阻若某一支路的电阻增大则总电阻也随之增大若并联的支路增多时总电阻将减小常用于动态分析当一个大电阻与一个小电阻并联时总电阻接近小电阻串联电池组并联电池组电压表如果给小量程电流表表头串联一个分压电阻R阻值较大就可以用来测量较大的电压了加了分压电阻并在刻度板上标出电压值就把电流表树德中学光华校区高2011级物理知识点归纳改装成了电压表为表头的满偏电流和内阻为电压表的量程电流表如果给小量程电流表表头并联一个分流电阻R阻值较小就可以用来测量较大的电流为电流表的量程四焦耳定律电功和电功率电功电路中电场力对定向移动的电荷所做的功简称电功通常也说成是电流的功功是能量转化的量度电流做了多少功就有多少电能减少而转化为其他形式的能即电功等于电路中电能的减少电功率单位时间内电流所做的功分清额定功率和实际功率焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的二次方导体的电阻和通电时间成正比电功和电热的关系电流通过电路时要做功同时一般电路都是有电阻的因此电流通过电路时也要生热二者间的关系纯电阻电路电功等于电热电流做功将电能全部转化为电路的内能非纯电阻电路电灯L和电动机M的串联电路中电能各转化成什么能电流通过电灯L时电能转化为内能再转化为光能电流通过电动机时电能转化为机械能和内能注意在包含有电动机电解槽等非纯电阻电路中电功仍等于电热仍等于但电功不再等于电热而是大于电热了五电阻定律同种材料的导体其电阻R与它的长度成正比与它的横截面积S成反比导体电阻与构成它的材料有关电阻率是反映材料导电性能的物理量单位欧米m材料的电阻率随温度的变化而改变某些材料的电阻率会随温度的升高而变大如金属材料用来制金属温度计某些材料的电阻率会随温度的升高而减小如半导体材料绝缘体等而某些材料的电阻率随温度变化极小如康铜合金材料制成标准电阻树德中学光华校区高2011级物理知识点归纳六闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律闭合电路的电流跟电源的电动势成正比跟内外电路的电阻之和成反比根据能量关系推导得到或电源电动势等于内外电路电势降落之和路端电压与负载电路中消耗电能的元件的关系熟悉图像的应用两种特殊情况外电路断开时断路时的路端电压等于电源电动势电源两端短路时短路电流电源输出功率随外电路电阻变化关系当外电阻等于内电阻Rr时电源的输出功率最大最大输出功率为电源输出功率与外电阻的关系可用PR图像表示Rr时随R增大输出功率增大Rr输出功率最大Rr时随R增大输出功率减小电源的效率路端电压越大效率越大七多用电表欧姆表构造如图黑表笔接电池正极红表笔接电池负极原理根据闭合电路欧姆定律制成的当红黑表笔间接入待测电阻Rx时此时通过G表的电流为I则因此欧姆表刻度是不均匀的在附近刻度线太密在0附近刻度线太稀在附近刻度线疏密道中所以为了减少读数误差可以通过换欧姆倍率档尽可能使指针停在中值电阻附近范围内由于待测电阻虽未知若指针偏转太小就得调至欧姆低倍率档反之指针偏角太大就得调至欧姆高倍率档当0时指针满偏停在0刻度当时指针不动停在电阻刻度当时IAImOUm树德中学光华校区高2011级物理知识点归纳指针半偏停在刻度因此又叫欧姆表的中值电阻注a测量时待测电阻要与别的元件断开切不要用手接触表笔b每次换倍率后都需重新进行欧姆调零c实验完毕将表笔从插孔中拔出并将选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡多用电表不管是使用哪一档电流都是从红表笔流进黑表笔流出但测电流电压时红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势高测电阻时黑表笔接触点的电势比红表笔接触点的电势高八测量电源的电动势和内电阻原理如图所示电路用伏特表测出路端电压同时用安培表测出路端电压时流过电流的电流I1改变电路中的可变电阻测出第二组数据根据闭合电路欧姆定律列方程组得上述通过两组实验数据求解电动势和内电阻的方法偶然误差比较大为了减小偶然误差比较好的方法是通过调节变阻器的阻值测量5组8组对应的UI值并列成表格然后根据测得的数据在UI坐标系中作出图像标出各组数据的坐标点用一条光滑曲线进行连接使它通过尽可能多的坐标点而不在曲线上的坐标点能均匀分布在曲线两侧如图所示这条直线就是闭合电路的UI图像根据U是I的一次函数图像与纵轴的交点即电动势图像斜率九简单的逻辑电路与门或门非门三种基本逻辑电路