直流电及其应用

本图汇总了直流电的相关知识点，包括电流及导体的电阻、电阻定律、超导现象、电动势、全电路欧姆定律、学生实验等。

直流电及其应用

• 一、 电阻定律
  • 1. 电流及导体的电阻
    • 1.1. 电流
      • 1| 形成：电荷的定向移动
      • 2| 方向：正电荷定向移动的方向
      • 3| 定义：通过导体横截面的电荷量q跟 通过这些电荷量所用时间t的比值
      • 4| 公式：I=q/t 单位：A（安）
    • 1.2. 导体的电阻
      • 1| 发现：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比
      • 2| 特点：1.同一导体，不管电压和电流的大小 如何变化，其比值都是恒定的 2.不同的导体，电压和电流的比值一般不同
      • 3| 定义式：R=U/I 单位：Ω（欧） 变形式：部分电路欧姆定律 I=U/R （导体中电流I与导 体两端电压成正比，与导体的电阻R成反比） 注意：除金属外，部分电路欧姆定律对电解质溶液也 适用，，但对于气态导体、某些导电器件和某 些用电器并不适用
  • 2. 电阻定律
    • 2.1. 定义：导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积成反比
    • 2.2. 公式：R=ρl/S （比例常量ρ与导体材料有关，是一个反应材料导电性能的物理量，称为电阻率） 单位：Ω•m（欧•米） 注：各种材料的电阻率都要受温度变化的影响
  • 3. 超导现象
    • 3.1. 定义：当温度下降到4.2K时发现水银的电阻变为零，这种现象称为超导现象
    • 3.2. 超导体：能够发生超导现象的物质
    • 3.3. 临界温度：超导材料由正常状态转变为超导状态的温度
    • 3.4. 应用：超导发电机，超导输电线路，超导计算机，超导磁悬浮列车
• 二、 全电路欧姆定律
  • 1. 电动势
    • 1| 电源：把其他形式的能转化为电能的装置
    • 2| 定义：非静电力将正电荷从电源负极经内电路移到正极做的功W与被移送的电荷量q的比值
    • 3| 公式：E=W/q
  • 2. 全电路欧姆定律
    • 1| 全电路：包含电源在内的闭合电路
    • 2| 内阻：电源内部的电路，如发电机线圈，电池内电解液，其电阻称为电源的内阻
    • 3| 定义：纯电阻电路中，全电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比 公式：I=E/R+R¹ （EIt=I²Rt+I²R¹t变形） 由全电路欧姆定律公式可得电动势E=IR+IR¹ U=IR=E-IR¹，注：当电路接通时端电压会比电源电动势小
    • 4| 短路：外电阻等于零
    • 5| 断路：外电阻无限大
• 三、 学生实验：多用表的报告
  • 1. 任务与目标
    • 1| 学会使用多用表测量电阻，直流电流，直流电压，交流电压的方法
    • 2| 观察，操作，探究，提高操作技能
    • 3| 增强分析实验过程和结果，判断，交流与反思的能力
    • 4| 巩固工匠精神和合作交流的科学品质
  • 2. 准备及测量阶段
    • 1| 材料：指针式多用表一个，6V直流电源一个，小灯泡（6V，0.2A)一 个，定值电阻一个，滑动变阻器一个，开关一个，导线
    • 2| 了解原理：一只灵敏的磁电式直流电流表做表头。当微 小电流通过表头，就会有电流指示。但表头不能通过大 电流，所以，必须在表头上并联与串联一些电阻进行分 流或降压，从而测出电路中的电流、电压和电阻
    • 3| 测量过程：⒈接好红黑线 ⒉调至蜂鸣档短接红黑线 ⒊调至相应档位测量原件 ⒋读数并记录 ⒌整理实验仪器，恢复初始位置，养成好习惯 注：测量电阻时，手不能碰到表笔的金属触针
  • 3. 总结实验阶段
    • 1| 整理测量的数据，计算各物理量平均值，完成目标表格
    • 2| 观察并阅读说明书，讨论多用表其他功能
    • 3| 与同学，老师交流，思考是否掌握其测量技能