14 怎样确定电路中的物理量Word文档下载推荐.docx

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（1）掌握电阻定律确定电阻的大小。

（2）掌握影响电阻的因素及温度系数公式。

（3）掌握电路中的电流和电压的求法。

（4）掌握电源的参数。

（5）掌握电路中的能量转换

能力目标：

能够确定一段导体的电阻，明确电路中的能量转换。

重点

难点

电阻定律、电源的参数、电路中的能量转换

电路中的电流、电路中的电压以及电路中的能量转换。

教学媒体

多媒体教学

教学方法

授课式

教学过程及内容

复习:

1.电场力把（正）电荷从电场中的某一点移到参考点所做的功W与正电荷电量q的比值，称作该点的（电位）。

电器中某一点的电位，等于该点与（参考点）之间的电压。

2.电流做的功等于电路的（电压）与电路中的（电流）和（通电时间）的乘积。

电路中的电流做了多少功,就有多少（电能）转化为其他形式的能。

表达式为（W=UIt）

引入：

　　　从一段电路欧姆定理可知：

R＝U/I，但是不是说电阻就随电压的升高而升高、随电流的升高而降低呢？

不是。

它本身是一个固定值，不随电压、电流的变化而变化，那它跟什么有关系呢？

电源是一个提供电能的元件，它又跟什么因素有关呢？

这些都是本节课要讲的内容。

授新：

1.4.1　电阻

定义：

电荷定向运动受到的阻碍称作电阻。

符号：

R

单位：

（欧姆）

工程上常用K（千欧）、M（兆欧）作单位。

它们与的换算关系为

1k=103；

1M=106

1、电阻定律：

在温度不变的情况下，一段均匀长导体的电阻R与导体的长度L成正比，与导体的横截面积S成反比。

表达式：

——制成电阻的材料电阻率，国际单位制为欧姆·

米（·

m）；

l——绕制成电阻的导线长度，国际单位制为米（m）；

S——绕制成电阻的导线横截面积，国际单位制为平方米（m2）；

R——电阻值，国际单位制为欧姆（）。

例1.4.1铜的电阻率=1.69×

10-8·

m，在商场买回1捆长度L=100m、横截面积S=4mm2的绝缘导线，求这捆导线的电阻。

例1.4.2一段导线的电阻为4，将这段导线拉长为原来的2倍，拉长后的导线的电阻是多大？

两根同种材料的电阻丝，长度之比为1：

5，横截面积之比为2：

3，它们的电阻之比是多少？

1.温度系数：

其定义为温度每升高1C时电阻值发生变化的百分数，即

单位:

℃-1

2.根据材料的不同分为：

热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻等。

3.电阻元件的伏安特性关系服从欧姆定律，即U=RI或I=U/R=GU。

其中，电阻R的倒数G叫做电导，其国际单位制为西门子（S）。

他是表征导体的导电能力。

例电厂中的同步发电机内部装置一个铂丝制成的电阻温度计，在20℃时测得它的电阻是49.5，当发电机运行一段时间后，测得它的电阻是60.9，问：

（1）这时发电机内部的温度是多少？

（2）这时发电机能否安全运行？

（发电机允许温度为105℃，铂丝的电阻温度系数为0.0039℃-1）

1.4.2电源有哪些参数

含义：

电源是把其它形式的能转换为电能的装置。

参数：

电源电动势和内电阻。

一、电源电动势　　　　　　

电场力作用

电动势：

衡量电源的电源力大小及其方向的物理量。

　　电动势通常用符号E或e（t）表示，E表示大小与方向都恒定的电动势（即直流电源的电动势），e（t）表示大小和方向随时间变化的电动势，也可简记为e。

电动势的国际单位制为伏特，记做V。

电动势的大小等于电源力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功。

如设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功，则

　电动势大小为：

电动势的方向规定为从电源的负极（低电位）经过电源内部指向电源的正极（高电位），即与电源两端电压的方向相反。

电源的符号

在电源内部，电荷定向运动受到的阻碍称作电源内电阻，用符号Ri表示，内电阻Ri的单位为。

四、一段电路电位降的规定：

1.某电阻在没有电流通过时，电阻两端的电位相等；

2.顺着电流方向每通过一个电阻电位就降低IR；

反之，逆着电流每经过电阻电位就升高IR。

3.在电源内部不论有否电流通过，顺着电动势的方向，电位升高E。

1.4.3怎样确定电路的电流

1.大小:

设外电路的电阻为R,电源电动势为E,电源内电阻为Ri,若开关S闭合,则电路中电流I的大小为:

2.方向:

在外电路,电流从电源的正极出发,回到负极；

在电源内部，电流从负极出发流向正极。

通过电源内部的电流与电源外部的电流是相等的，这个电流也是电源的输出电流。

例1.4.3蓄电池的电动势E=6V，内电阻Ri=0.5，将一个R=14.5的灯泡接在蓄电池上，求灯泡中的电流和流过电源的电流。

例电池的电动势E=12V，电流表和一个电阻为23的电阻串联在电路中，电流表的读数为0.5A，求电池的内电阻是多大？

1.4.4怎样确定电源的端电压

在电路中，电源可用电池与一个电阻串联的形式来表示。

如下图所示：

U=IR或U=E-IRi

电源的端电压U为电源电动势E与内电压IRi之差，电源的端电压U随电路的电流I的增大而下降。

当外电路断开，I=0时，电源的端电压与电源电动势相等，即U=E；

当电源短路，电源的端电压为“0”，即U=0。

例1.4.4蓄电池的电动势E=12V，内电阻Ri=1，将一个R=5的电阻接在蓄电池上，求通过电阻的电流和蓄电池两端的电压。

1.4.5怎样确定电路中的能量转换

一、负载的功率

电功率（简称功率）所表示的物理意义是电路元件或设备在单位时间内吸收或发出的电能。

两端电压为U、通过电流为I的任意二端元件（可推广到一般二端网络）的功率大小为P=UI

纯电阻负载R，功率的表达式还可以表示为：

　　　　P=I²

R或P=U²

/R

注意：

此表达式只适合纯电阻电路。

二、电源的功率

电源内部发热消耗电能的功率

P内=I2Ri

电源的功率

P源=EI

根据能量守恒定律有：

EI=I2Ri+UI

在一个电路中电源的功率为EI，外电路消耗电能的功率为UI，电源内部发热消耗电能的功率为I2Ri，根据能量守恒定律有EI=UI+I2Ri。

通常把外电路消耗电能的功率称作电源的输出功率。

电源的效率:

电源的输出功率即负载的功率跟电源的功率的百分比称做电源的效率。

例1.4.5蓄电池的电动势E=12V，内电阻Ri=1，将一个R=5的电阻接在蓄电池上，求蓄电池做功的功率、蓄电池内部发热消耗电能的功率和电阻的功率。

作业：

有一台直流电动机，它的输出功率为1.5kW，电动机接在220V的直流电源上，从电源取用的电流是8.64A，试求：

（1）输入电动机的功率是多少？

（2）电动机的效率是多少？

（3）电动机损失的功率是多少？

三、焦尔定律

　电流通过导体时产生的热量（焦尔热）为

Q=I2Rt

I——通过导体的直流电流或交流电流的有效值，单位为A。

R——导体的电阻值，单位为。

t——通过导体电流持续的时间，单位为s。

Q——焦耳热单位为J。

例题2、有一台标有“220V、2.2KW”的电动机，电枢线圈的电阻是0.5。

若电动机正常运转60s，则

⑴通过电枢线圈的电流是多大？

⑵电流做功多少？

⑶在电枢线圈上产生的热量是多少焦？

⑷电动机输出的机械能是多少？

切不可用I=U/R求线圈的电流