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新人教版物理必修3知識梳理
第八章 恒定電流
第1講　電路的基本概念和規律
一、電流、歐姆定律
1.電流
(1)電流的形成:電荷的①　 　形成電流。
(2)電流的方向:②　 　定向移動的方向規定為電流的方向。
(3)三個公式:a.定義式:I=③ 　;b.微觀式:I=④　 　;c.決定式:I=。
2.歐姆定律
(1)歐姆定律:導體中的電流I跟導體兩端的⑤　 　成正比,跟導體的⑥　 　成反比。表達式為:⑦　 　。
(2)歐姆定律的適用范圍
a.金屬導電和電解液導電(對氣體導電不適用)。
b.純電阻電路(不含電動機、電解槽等器件的電路)。
二、電阻、電阻率、電阻定律
1.電阻:反映了導體對電流的阻礙作用的大小,R=⑧ 。
2.電阻定律
(1)內容:同種材料的導體,其電阻R與它的長度l成⑨　 　,與它的橫截面積S成⑩　 　,導體電阻與構成它的材料有關。
(2)表達式R=　 　。
3.電阻率
(1)物理意義:反映制作導體的材料　 　好壞的物理量,是導體材料本身的屬性。
(2)電阻率與溫度的關系
a.金屬的電阻率隨溫度的升高而　 　。
b.半導體的電阻率隨溫度的升高而　 　。
c.超導體:當溫度降低到　 　附近時,某些材料的電阻率突然　 　成為超導體。
三、電功、電功率、焦耳定律
1.電功
(1)定義:電路中　 　移動自由電荷做的功。
(2)公式:W=qU=　 　。
(3)電流做功的實質:　 　轉化成其他形式的能。
2.電功率
(1)定義:單位時間內電流所做的功叫做電功率。表示電流做功的　 　。
(2)公式:P==　 　。
3.焦耳定律
(1)內容:電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成　 　,跟導體的電阻及通電時間成　 　。
(2)公式:Q=　 　。
4.熱功率
(1)定義:單位時間內的發熱量。
(2)表達式:P==　 　。
四、串、并聯電路的特點
項目 串聯 并聯
電流 I=I1=I2=…=In I=
電壓 U=U1+U2+…+Un U=
電阻 R=R1+R2+…+Rn =++…+
答案：①　定向移動　②　正電荷　③ 　④　nqvS　⑤　電壓U　⑥　電阻R　⑦　I=　⑧ 　⑨　正比　成⑩　反比　　ρ　　導電性能　　增大　　減小　　絕對零度　　減小為零　　電場力　UIt　　電能　　快慢　　UI　　正比　　正比　　I2Rt　　I2R　　I1+I2+…+In　 　U1=U2=…=Un　
第2講　閉合電路歐姆定律
一、電源的電動勢和內阻
1.電動勢
(1)定義:電動勢在數值上等于非靜電力把1C的①　 　在電源內從②　 　移送到③　 　所做的功。
(2)表達式:E=④ 　。
(3)物理意義:反映電源把其他形式的能轉化成電能的本領大小的物理量。
2.內阻:電源內部也是由導體組成的,也有電阻,叫做電源的⑤　 　,它是電源的另一重要參數。
二、閉合電路歐姆定律
1.內容:閉合電路的電流跟電源的電動勢成⑥　 　,跟內、外電路的電阻之和成⑦　 　。
2.公式
3.路端電壓U與電流I的關系
(1)關系式:U=⑧　 　。
(2)用圖像表示如圖所示,其中縱軸截距為⑨　 　,橫軸截距為⑩　 　,圖線斜率的絕對值為　 　。
答案：①　正電荷　②　負極　③　正極　④ 　⑤　內阻　⑥　正比　⑦　反比　⑧　E-Ir　⑨　電動勢　⑩　短路電流　　電源內阻　。
第3講　電學實驗基礎
考點一　游標卡尺和螺旋測微器讀數
1.螺旋測微器的原理和讀數
(1)原理:測微螺桿與固定刻度之間的精密螺紋的螺距為0.5mm,即旋鈕每旋轉一周,測微螺桿前進或后退0.5mm,而可動刻度上的刻度為50等份,每轉動一小格,測微螺桿前進或后退0.01mm,即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數時估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測微器又叫千分尺。
(2)讀數:測量值(mm)=固定刻度讀數(注意半毫米刻線是否露出)+可動刻度讀數(估讀一位)×0.01mm。
2.游標卡尺的原理和讀數
(1)原理:利用主尺的分度值與游標尺的分度值的差值制成。不管游標尺上有多少個小等分刻度,它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度的長度少1mm。
(2)讀數:若用x表示由主尺上讀出的整毫米數,K表示從游標尺上讀出的與主尺上某一刻線對齊的游標尺上的格數,則記錄結果表達為x+K×精確度(mm)。
游標尺格數(分度) 精確度(格數的倒數)
10 0.1mm
20 0.05mm
50 0.02mm
考點二　電流表、電壓表的讀數及改裝
電表讀數先確定量程,再確定分度值(分度值=最小刻度=),若分度值末位為1,則估讀到分度值下一位;若分度值末位不為1,則估讀數到分度值這一位。
(1)電流表:視線垂直于刻度盤表面,一般都需估讀,0~3A量程估讀到分度值的即0.01A,0~0.6A量程估讀到分度值的即0.01A。
(2)電壓表:視線垂直于刻度盤表面,一般都需估讀,0~3V量程估讀到分度值的即0.01V,0~15V量程估讀到分度值的即0.01V。
考點三　測量電路與控制電路設計
考向一　電流表的內接法和外接法
1.兩種接法的比較
項目 內接法 外接法
電路圖
誤差原因 電流表分壓,U測=Ux+UA 電壓表分流,I測=Ix+IV
電阻測量值 R測==Rx+RA>Rx,測量值大于真實值 R測==適用條件 RA Rx RV Rx
適用于測量 大電阻 小電阻
　　2.兩種接法的選擇
(1)阻值比較法:先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內接法。簡單概括為“大內偏大,小外偏小”。
(2)臨界值計算法
Rx<時,用電流表外接法;
Rx>時,用電流表內接法。
(3)實驗試探法:按圖所示接好電路,讓電壓表一根接頭P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數有較大的變化,而電流表的示數變化不大,則可采用電流表外接法;如果電流表的示數有較大的變化,而電壓表的示數變化不大,則可采用電流表內接法。
　　
考向二　滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法
1.兩種接法的比較
項目 限流式接法 分壓式接法 對比說明
電路圖 串、并聯關系不同
負載R上電壓調節 范圍 ≤U≤E 0≤U≤E 分壓電路調節范圍大
負載R上電流調節 范圍 ≤I≤ 0≤I≤ 分壓電路調節范圍大
閉合S前滑片P 的位置 b端 a端 都是為了保護電路元件
　　由表可看出:滑動變阻器的分壓式接法中,電壓和電流的調節范圍很大,限流式接法較節能。
2.必須選用分壓式接法的三種情況
(1)若采用限流式接法不能控制電流(或電壓)滿足實驗要求,即若滑動變阻器阻值調到最大時,待測電阻上的電流(或電壓)仍超過電流表(或電壓表)的量程,或超過待測電阻的額定電流(或電壓),則必須選用分壓式接法。
(2)若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多,以致在限流電路中,滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端時,待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大,此時應改用分壓式電路。
(3)若實驗中要求電壓從零開始調節,或要求調節范圍盡量大一些,則必須采用分壓式電路。
　　考點四　實驗器材的選取和實物圖連接
1.電學實驗器材的選取
選取電學實驗器材主要是選取電表、滑動變阻器、電源等器材,一般要考慮以下四個方面的因素:
(1)安全因素:通過電源、電阻和電表的電流均不能超過其允許的最大電流。
(2)誤差因素:選用不同量程的電表應考慮盡可能減小測量值的相對誤差,電壓表、電流表在使用時,其指針應偏轉到滿偏刻度的以上;使用多用電表的歐姆擋時宜選用指針盡可能在中間刻線附近的倍率擋位。
(3)便于操作:選用滑動變阻器時應考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求,又便于調節。在調節滑動變阻器時,應使其大部分電阻線都可以被用到。
(4)實驗實際:除以上三個因素外,還應注重實驗實際,如所用的電源與元件的匹配問題等。
2.實物圖連接的注意事項
(1)畫線連接各元件,一般先從電源正極開始,按照電路原理圖依次到開關、滑動變阻器,按順序將主電路中串聯的元件依次連接起來;再將要并聯的元件并聯到電路中去。
(2)連線時要將導線接在接線柱上,兩條導線不能交叉。
(3)要注意電表的量程和正、負接線柱,要使電流從電表選用量程所對應的正接線柱流入,從負接線柱流出。
　　

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