9.专题九 恒定电流

物理 专题九：恒定电流
物理 专题九：恒定电流
物理 专题九：恒定电流
物理 专题九：恒定电流
④测量电路采用电流表外接法,调节滑动变阻器接入电路的阻值时注意同 时观察两个电表的示数,尽量使电表的指针偏转较大些,以减小读数误差. ⑤为了减小实验误差,测量金属丝的电阻时,一般电流I、电压U测量多次, 求出对应的电阻后取电阻的平均值,不能对U、I取平均值.实验中也可以利 用U-I图线求电阻. ⑥闭合开关S之前,一定要使滑动变阻器的滑动触头处在使滑动变阻器接 入电路的电阻最大的位置. (3)测定金属电阻率的误差分析 ①金属丝的横截面积是利用直径计算而得到的,直径的测量是产生误差的
(1)改装后示数等于表头与 (1)改装后示数等于通过表头
(2)改装后量程等于满偏时 (2)改装后量程等于满偏时通
(3)同一表头改装成的多量 (3)同一表头改装成的多量程 程电压表,内阻之比等于量 电流表,内阻之比等于量程的
程之比;
两端的电压不变.
反比;
头的电流不变.
(4)改装后表头满偏时表头 (4)改装后表头满偏时通过表 改装后指针偏角大小取决于通过表头的电流大小.
大.
考点3
实验:测定金属的电阻率
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(2)读数规则 ①以游标尺零刻线位置为准,在主尺上读取整毫米数. ②若游标尺上第n条刻线与主尺上某一刻线(不管是第几条刻线)对齐,则由 游标尺上读出毫米以下的小数为n×精度(0.1 mm、0.05 mm或0.02 mm). ③总的读数为主尺的毫米整数值加上游标尺的毫米小数值. 不管是10分度游标卡尺,还是20分度、50分度游标卡尺,在读数时均不需要 向后估读一位. 2.螺旋测微器(千分尺) (1)原理:利用螺旋转动,将微小的直线位移转化为角度变化,并在较大的圆
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主要来源之一. ②采用伏安法测量金属丝的电阻必然带来系统误差. ③金属丝长度的测量、电流表和电压表的读数等都会带来偶然误差. ④金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差. 4.电流表、电压表的使用 学生实验中用的直流电流表的量程通常为0~0.6 A、0~3 A,内阻一般在1 Ω 以下(毫安表的内阻一般在几欧~几十欧).直流电压表的量程通常为0~3 V、 0~15 V,两个量程的内阻分别约为3 kΩ和15 kΩ. 使用时应注意以下几点.
电势差 意义 表示电场力做功时将电能转化为其 他形式能的本领大小. 电动势 表示非静电力做功时将其他形式能 转化为电能的本领大小.
定义
单位
伏特(V) 电动势在数值上等于内、外电路电压之和,也等于电源开路时两极间的电 势差.
联系
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4.静电场和恒定电场的区别和联系
静电场是静止电荷在其周围空间所激发的电场.在静电场中如果有导体存在,
物理 专题九：恒定电流
物理 专题九：恒定电流
①首先看量程,再根据表盘格数换算出分度值. ②是否估读.在实验中,测量仪器的读数规则为:测量误差出现在哪一位,读 数就应读到哪一位,在中学阶段一般可根据测量仪器的分度值来确定估读 的位数. 最小分度是“1”的仪器,读数时应估读到下一位.如最小分度是0.1 A的电流 表,读出的数以A为单位,小数点后应有2位数(例如0.36 A). 最小分度不是“1”的仪器,读数时读到与最小分度位数相同即可.例如:最小 分度是0.02 A的电流表,读出的数以A为单位,小数点后就是2位数(例如0.48 A);最小分度是0.5 V的电压表,读出的数以V为单位,小数点后就是1位数(例
闭合开关前滑动触头位置
负载两端的电压调节范围
通过负载的电流调节范围
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8.电流表内接法与电流表外接法的比较
接法 比较内容 电路 内接法 外接法
误差分析
误差来源 两种电路 的选择
电流表分压作用.
电压表分流作用.
口诀
大内大.
小外小.
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9.电表的改装 改装成电压表 内部电路 改装原理 改装后 的量程 量程扩大 的倍数 串联分压. U=Ig(R+Rg) 并联分流. 改装成电流表
C.考法帮· 素养大提升
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考纲要求 核心考点 考情精解读 命题规律 考向必究
核心素养聚焦
命题分析预测
考纲要求
· 欧姆定律Ⅱ
· 电阻定律Ⅰ · 电阻的串联、并联 Ⅰ
· 电源的电动势和内阻 Ⅱ
· 闭合电路的欧姆定律 Ⅱ
· 电功率、焦耳定律 Ⅰ
· 实验:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) · 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线 · 实验:测定电源的电动势和内阻 · 实验:练习使用多用电表
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③在这两种电场中移动电荷,相应的电场力一般要做功.
(2)静电场和恒定电场的区别
①静电场的建立只需要有静止电荷存在,而导体中要建立恒定电场就必须将
导体与直流电源连接,形成一闭合的回路; ②静电平衡状态下的导体内部电场强度为零,恒定电流条件下导体内部可以 带电,导体内部的电场强度可以不为零; ③静电场的电场线在一般情况下并不是电荷运动的轨迹线,但是导体中恒定 电场的电场线同时也是电荷运动的轨迹线.
命题分析预测
高考对本专题的考查,主要围绕电路展开,涉及电路的计算、故障判断
和动态变化分析.特别是电路的测量问题,要求考生能根据实验要求选择器 材、设计电路、读取数据、分析误差等.试题考法灵活多变,对实验综合能 力要求较高,应予以高度重视.
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考点1 考点2 A.考点帮·知识全通关 考点3 考点4
电路的基本概念和规律 闭合电路欧姆定律 实验：测定金属的电阻率 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线
考点5
考点6
实验：测定电源的电动势和内阻
实验：练习使用多用电表
考点1
电路的基本概念和规律
比较项 意义 理解 电阻的决定式. 说明导体的电阻由ρ、l、S决定 ,即ρ一定时,R与l成正比,与S成 反比. 适用范围 电阻的定义式. 提供了一种测量电阻的方法(伏 安法),不能认为R与U成正比,与I 成反比. 任何纯电阻导体.
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B.方法帮·题型全突破 方法1 方法2 方法3 方法4 方法5 方法6 方法7 考向1 考向2 考向3
动态直流电路的分析方法 电路故障问题的分析判断方法 测电阻的几种方法 “伏安法”研究小灯泡的伏安特性曲线 测量电源电动势和内阻的常见方法 多用电表的使用方法
考查闭合电路的概念和计算 考查对电路的综合分析和判断能力 对电学实验能力的综合考查
U-R
图象 U-I 图象
U随R的增大而增大,但为非线性关系.
U=E-Ir
纵截距为E,横截距为I短,图线斜率的绝 对值等于r.
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类型
表达式
图象
物理意义
P出-R 图象
P出-I 图象
P出= EI-I2r
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类型
表达式
图象
物理意义
η- R
图象
电源的效率随外电路电阻的增大而增
P电=UI P热=I2R
=P热=UI=I2R;
对非纯电阻电路,电功率大于热功率,即 P电>P热.
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7.滑动变阻器的两种接法及其作用
接法
比较内容 电路(图中R为负载电阻,R0为滑 动变阻器) 滑动触头在最左端,即保证滑动变阻 器接入电路中的阻值最大. 滑动触头在最左端,即开关闭合时R 两端的电压为零. 0~U 限流接法 分压接法
联系
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3.闭合电路欧姆定律的功率问题
任意电路:P总=EI=P出+P内 电源总功率 电源内部消 耗的功率 电源的输 出功率
P出与外电阻 R的关系
P内=I2r=P总-P出 任意电路:P出=UI=P总-P内
电源的效率
物理 专题九：恒定电流
4.直流电路中常见的图象问题(纯电阻电路)
类型 I- R 图象 表达式 图象 物理意义 纵截距为短路电流,I随R的增大而减小.
考点2
闭合电路欧姆定律
电阻 U-I图象
电源
物理 专题九：恒定电流
电阻 研究对象
电源
对某一定值电阻而言,两端 对电源进行研究,电源的外电路
电压与通过的电流成正比. 电压随电流的变化关系.
表示电源的性质,图线与纵轴的
图象的 物理意义 交点表示电源电动势,图线斜率 的绝对值表示电源的内阻,横截 距为短路电流. 电源的电动势和内阻是不变的,外电阻R的变化会引起外电路 电压U外和电流I的变化.
导体内部的自由电子就会定向运动.当电荷在导体内定向移动而形成恒定电
流时,在导体内外电荷的分布稳定,不随时间变化,电场的分布也不会随时间 变化.这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场.静电场和恒 定电场是两种不同的电场,既有区别又有联系. (1)静电场和恒定电场的共性 ①它们都是物质的一种客观存在形式,都储存着电能; ②它们对处于其中的电荷都有力的作用;
粗细均匀的金属导体或浓度均
匀的电解液.
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公式 比较项 含义 决定因素 适用范围 电流的决定式. I与U、R有关. 纯电阻. 电流的定义式. I与q、t无关. 任何导体.
I=neSv
电流的微观表达式. I与n、e、S、v有关. 任何导体.
物理 专题九：恒定心素养聚焦
物理观念
1.认识电路及其特点,理解电源电动势等重要概念. 2.掌握焦耳定律、闭合电路欧姆定律的应用.
3.树立安全用电、节约用电的思想意识.
科学思维
1.分析电路结构,判断电路有关问题.
2.用闭合电路欧姆定律,计算电路有关问题. 科学探究 善于发现问题,提出合理猜想、设计实验、分析论证、反思评估.通过创设 问题情境,激发探究欲望,提高实验探究能力.
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5.串、并联电路的特点
电路 特点 电流 电压 总电阻 功率分配 串联电路 I=I1=I2=…=In 并联电路 I=I1+I2+…+In U1=U2=…=Un R总=R1+R2+…+Rn P1R1=P2R2=…=PnRn
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6.电功和电热、电功率和热功率的区别
命题规律
核心考点 考题取样 考向必究 考查含容直流电路动态分析(考向1) 考查运用串、并联电路的特点进行分析和计算(考向1) 考查闭合电路U-I图象问题(考向3) 考查直流电路动态变化问题分析(考向2) 探究热敏电阻的特性(考向3) 考查电流表内阻的测量(考向3) 研究小灯泡的伏安特性(考向3) 考查运用欧姆定律设计电路、电路连接、仪器选择(考向 3) 考查用电器的伏安特性曲线(考向3) 考查测量电池的电动势和内阻(考向3) 考查测量电源电动势和内阻(考向3) 考查电表的改装问题(考向3) 考查多用电表的原理及电表的改装(考向3) 1.电路的基本概念 2018江苏,T8 和规律 2016全国Ⅱ,T17 2.闭合电路欧姆定 2018北京,T23 律 2014上海,T18 3.实验:测定金属的 2018全国Ⅰ,T23 电阻率 2017全国Ⅱ,T23 2017全国Ⅰ,T23 4.实验:描绘小电珠 2016全国Ⅰ,T23 的伏安特性曲线 2015山东,T22 5.实验:测定电源的 2017天津,T9(3) 电动势和内阻 2016四川,T8(Ⅱ) 6.实验:练习使用多 2018全国Ⅱ,T22 用电表 2017全国Ⅲ,T23
意义 电功 公式 W=UIt W=Q=UIt=I2Rt; 对非纯电阻电路,电功大于电热,即 W>Q. 对纯电阻电路,电功率等于热功率,即P电 联系
电流在一段电路中所
做的功. 电流通过导体产生的 热量. 单位时间内电流所做
对纯电阻电路,电功等于电热,即
电热
电功率 热功率
Q=I2Rt
的功.
单位时间内导体产生 的热量.
2020版《高考帮》配套PPT课件
【高考帮· 物理】：专题九 恒定电流
专题九 恒定电流
CONTENTS
目录
考情精解读 考纲要求 命题规律 核心素养聚焦 命题分析预测
A.考点帮·知识全通关 考点1 电路的基本概念和规律 考点2 闭合电路欧姆定律 考点3 实验：测定金属的电阻率 考点4 实验：描绘小电珠的伏安特性曲线 考点5 实验：测定电源的电动势和内阻 考点6 实验：练习使用多用电表
物理 专题九：恒定电流
改装成电压表 接入电阻
改装成电流表
的阻值
改装后的
总内阻
RV=Rg+R=nRg
改装成的电压表 改装成的电流表
校对电路
物理 专题九：恒定电流
改装成电压表 分压电阻两端电压之和; 表头与分压电阻两端电压 之和; 备注
改装成电流表 与分流电阻的电流之和; 过表头与分流电阻的电流之和 ;