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物理电流的三种效应知识点总结

2020-10-13  提之题字

  一、电流的三种效应

  (1)电流的热效应。如白炽灯,电饭锅等。

  (2)电流的磁效应,如电铃等。

  (3)电流的化学效应,如电解、电镀等。

  注:电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。

  (物理学中,对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身,通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等,去认识事物的方法,在物理学上称作这种方法叫转换法)

  二、元电荷

  1、原子是由位于中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成;

  2、把最小的电荷叫元电荷(一个电子所带电荷)用e表示;

  e=1.60×10-19C;

  4、在通常情况下,原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等,整个原子呈中性;

  三、电能

  ⒈电功W:电流所做的功叫电功。电流作功过程就是电能转化为其它形式的能。

  公式:W=UQ W=UIt=U2t/R=I2Rt W=Pt 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特

  ⒉电功率P:电流在单位时间内所作的电功,表示电流作功的快慢。

  公式:P=W/t P=UI (P=U2/R P=I2R) 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特

  ⒊电能表(瓦时计):测量用电器消耗电能的仪表。1度电=1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106焦耳

  例:1度电可使二只“220V、40W”电灯工作几小时?

  解 t=W/P=1千瓦时/(2×40瓦)=1000瓦时/80瓦=12.5小时

  四、电流定律

  ⒈电量Q:电荷的多少叫电量,单位:库仑。

  电流I:1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。 Q=It

  电流单位:安培(A) 1安培=1000毫安 正电荷定向移动的方向规定为电流方向。

  测量电流用电流表,串联在电路中,并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。

  ⒉电压U:使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位:伏特(V)。

  测量电压用电压表(伏特表),并联在电路(用电器、电源)两端,并考虑量程适合。

  ⒊电阻R:导电物体对电流的阻碍作用。符号:R,单位:欧姆、千欧、兆欧。

  电阻大小跟导线长度成正比,横截面积成反比,还与材料有关。

  导体电阻不同,串联在电路中时,电流相同(1∶1)。 导体电阻不同,并联在电路中时,电压相同(1:1)

  ⒋欧姆定律:公式:I=U/R U=IR R=U/I

  导体中的电流强度跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。

  导体电阻R=U/I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化,但电阻值不变。

  ⒌串联电路特点:

  ① I=I1=I2 ② U=U1+U2 ③ R=R1+R2 ④ U1/R1=U2/R2

  电阻不同的两导体串联后,电阻较大的两端电压较大,两端电压较小的导体电阻较小。

  例题:一只标有“6V、3W”电灯,接到标有8伏电路中,如何联接一个多大电阻,才能使小灯泡正常发光?

  解:由于P=3瓦,U=6伏

  ∴I=P/U=3瓦/6伏=0.5安

  由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏,应串联一只电阻R2 如右图,

  因此U2=U-U1=8伏-6伏=2伏

  ∴R2=U2/I=2伏/0.5安=4欧。答:(略)

  ⒍并联电路特点:

  ①U=U1=U2 ②I=I1+I2 ③1/R=1/R1+1/R2 或 ④I1R1=I2R2

  电阻不同的两导体并联:电阻较大的通过的电流较小,通过电流较大的导体电阻小。

  例:如图R2=6欧,K断开时安培表的示数为0.4安,K闭合时,A表示数为1.2安。求:①R1阻值 ②电源电压 ③总电阻

  已知:I=1.2安 I1=0.4安 R2=6欧

  求:R1;U;R

  解:∵R1、R2并联

  ∴I2=I-I1=1.2安-0.4安=0.8安

  根据欧姆定律U2=I2R2=0.8安×6欧=4.8伏

  又∵R1、R2并联 ∴U=U1=U2=4.8伏

  ∴R1=U1/I1=4.8伏/0.4安=12欧

  ∴R=U/I=4.8伏/1.2安=4欧 (或利用公式 计算总电阻) 答:(略)

  五、电路的形成

  用导线将用电器、开关、用电器连接起来就组成了电路;

  1、电源:提供持续电流,把其它形式的能转化成电能;

  2、用电器:消耗电能,把电能转化成其它形式的能(电灯、电风扇等)

  3、导线:输送电能的;

  4、开关:控制电路的通断;

  六、简答与计算(15+9+6 共30分)

  21.某电饭锅,内部电路图如右下图所示。R1是加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限流电阻,阻值为484Ω。煮饭时,接通电源(220V 50Hz)、闭合手动开关Sl,电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。问:

  (1)若接通电源后没有闭合开关S1,那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么?(3分)

  (2)在加热情况下,电饭锅消耗的电功率是多少?(3分)

  (3)在保温下哪个电热丝发热功率大?为什么?(3分)

  (4)在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开,需要吸收多少热量?(3分)

  (5)若电饭锅电能转化为内能的效率为80%,那么烧开(4)的水中至少需要加热多长时间?(3分)

  22.一电动机线圈的电阻为1Ω,线圈两端所加电压为2V时,电流为O.8A,电动机正常工作。

  (1)在求电动机正常工作l min所消耗的电能时,有以下两种不同的解法

  小明解:W=UIt=2V×O.8 A×6Os=96J

  小华解:W=I2Rt=(O.8A)2×1Ω×60s=38.4J

  你认为哪位同学做得对,请作出判断并说明理由。

  (2)求电动机正常工作lmin所转化的机械能是多少?

  (3)求这台电动机工作时的效率是多少?

  23.小明在研究并联电路中的电压关系时发现在电源两端多并联一个电灯其两端的电压就会减少一些,于是他查阅了有关资料:原来干电池本身也具有一定的电阻。实际使用时,可以把干电池看成一个理想的电源(即电阻为零)和一个电阻串联组成(如图a),在图b中设每盏灯的电阻均为4Ω,r=2Ω,U=1.5V,试求亮一盏灯和两盏灯时灯泡两端。

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