1、恒定电流恒定电流全章基本概念全章基本概念复习课复习课电源电源 电源:电源:能把电子从正极搬回负极(从能把电子从正极搬回负极(从A A搬回搬回B B),),正极、负极(正极、负极(A A、B B)保持保持着一定的正、着一定的正、负电荷,正极、负极(负电荷,正极、负极(A A、B B)周围存在着)周围存在着稳稳定定的电场,正极、负极(的电场,正极、负极(A A、B B)间存在着)间存在着持持续续的电势差,电路中形成的电势差,电路中形成持续持续的电流。的电流。-B+AAB-B+AI只有短暂的电流只有短暂的电流 有持续的电流有持续的电流 恒定电场恒定电场 电源、导线等电路元件积累的电荷,有的电源、导线
2、等电路元件积累的电荷,有的流走了,另外的又来补充,流走了,另外的又来补充,电荷的分布是稳定的,电场的分布不会随时间变化。 恒定电场:由稳定分布的电荷产生的稳定恒定电场:由稳定分布的电荷产生的稳定的电场。的电场。 在恒定电场中,任何位置的电场强度都不在恒定电场中,任何位置的电场强度都不会随时间变化,会随时间变化,恒定电场的性质与静电场相同。恒定电流恒定电流 恒定电流:大小、方向都不随时间变化的恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。电流。 在电场力推动下,自由电荷定向移动的速在电场力推动下,自由电荷定向移动的速率增大,自由电荷与导体内不动的粒子碰率增大,自由电荷与导体内不动的粒子碰撞而减速,所
3、以自由电荷定向移动的平均撞而减速,所以自由电荷定向移动的平均速率保持不变。速率保持不变。 I=q/t表示电流的强弱程度,是表示电流的强弱程度,是 。 I=nqVS (n为导体单位体积内自由电为导体单位体积内自由电荷的数量,荷的数量,q为一个自由电荷的电量,为一个自由电荷的电量,V为为自由电荷定向移动的平均速率,自由电荷定向移动的平均速率,S为导体的为导体的横截面积。)横截面积。)标量I=nqVS+Vq+VqLSq+VLnqVSVLqnSLtqnSLtNqtQI/设长度为设长度为L L的柱体内的的柱体内的N N个自由电荷个自由电荷全部通过截面全部通过截面S S所用时间为所用时间为t t自由电荷的
4、定向移动速度很小自由电荷的定向移动速度很小 闭合开关时,电流的形成很快,为什么?闭合开关时,电流的形成很快,为什么? 闭合开关瞬间,电路中各位置闭合开关瞬间,电路中各位置迅速迅速建立电建立电场,电路中各处的自由电荷场,电路中各处的自由电荷几乎同时开始几乎同时开始定向移动,电路中各处几乎同时形成电流定向移动,电路中各处几乎同时形成电流(闭合开关时相当于发出(闭合开关时相当于发出“齐步走齐步走”的命的命令)令)非静电力非静电力+-+-电源把流到负极的正电荷从电源把流到负极的正电荷从负极经电源内部搬回正极时,负极经电源内部搬回正极时,所受静电力为阻力,所受静电力为阻力,必有非必有非静电力做功,使电荷
5、的静电力做功,使电荷的电势能增加。电势能增加。因为正、负极保持一定数量因为正、负极保持一定数量的正、负电荷,电源内部的的正、负电荷,电源内部的电场由正极指向负极,电场由正极指向负极,电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能(电能)的装置。能(电能)的装置。如:电池如:电池化学作用、化学能化学作用、化学能转化为电能;发电机转化为电能;发电机电磁作用、机械能转化为电电磁作用、机械能转化为电能。能。电动势电动势 在不同电源中,非静电力做功的本领也不在不同电源中,非静电力做功的本领也不同。同。 定义定义电源的电源的电动势电动势E=W非非/q 电动势
6、的单位:电动势的单位:V 电动势的物理意义电动势的物理意义 电动势在数值上等于非静电力电动势在数值上等于非静电力把把1C1C正电荷正电荷经电源内从负极移送到正极经电源内从负极移送到正极所做的功。所做的功。电动势表示电源将其他形电动势表示电源将其他形式的能转化为电能的本领式的能转化为电能的本领 电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积电源的体积 ,跟外电路,跟外电路 。 电源内部由导体组成的,有电阻,叫电源内部由导体组成的,有电阻,叫电源电源的内阻的内阻。 电池的容量电池的容量电池放电时能输出的总电电池放电时能输出的总电荷量(单位:荷量(单位:Ah、mA
7、h)无关无关欧姆定律欧姆定律UIOAB对于同一金属导体,对于同一金属导体,加在导加在导 体两端的电压体两端的电压U变化时,通变化时,通 过导体的电流过导体的电流 I 随之变化,随之变化, 但但I I与与U U成正比,成正比,U/IU/I保持不变。保持不变。 对于不同导体,对于不同导体,U/IU/I一般不同。一般不同。 在不同的导体两端加上相同的电压时,在不同的导体两端加上相同的电压时,导体的导体的 U/IU/I越大,越大,通过导体的电流越小,通过导体的电流越小,导体对电流的导体对电流的 阻碍作用越强,阻碍作用越强, 所以将所以将U/I定义为定义为导体的导体的电阻电阻。 R=U/I,R=U/I,
8、对同一金属导体(在温度不变时)对同一金属导体(在温度不变时)R R一定。一定。 R R决定于导体本身性质决定于导体本身性质,R R与与U U、I I无关无关。 I=U/R U=RI I=U/R U=RI U-IU-I图线越陡图线越陡,导体的电阻导体的电阻R R越大越大 欧姆定律的适用范围欧姆定律的适用范围 I-UI-U图像叫导体的图像叫导体的伏安特性曲线伏安特性曲线。 金属导体(温度不变)、电解液导电时欧金属导体(温度不变)、电解液导电时欧姆定律适用,姆定律适用,IUIU,R R恒定不变,恒定不变,I-UI-U图线图线为过原点的直线,这类元件叫线性元件。为过原点的直线,这类元件叫线性元件。 气
9、体、半导体导电时欧姆定律不适用,气体、半导体导电时欧姆定律不适用,I I与与U U不成正比,不成正比,R R是变化的,是变化的,I-UI-U图线为曲线,图线为曲线,这类元件叫非线性元件。这类元件叫非线性元件。串联电路串联电路IUUUIURn.21nnIUIUIU.2211R1 R2 Rn U1 I In n I I1 1 I I2 2 I IU2 Un RUI=II=I1 1=I=I2 2= =I=In n U=UU=U1 1+U+U2 2+ +U+Un n R=RR=R1 1+R+R2 2+ +R+Rn n 120n-1nnRRR.21U/R=UU/R=U1 1/R/R1 1=U=U2 2/
10、R/R2 2= =U=Un n/R/Rn n=I UR =I UR 电流表电流表GG满偏电流满偏电流I Ig g( (约几十约几十A A几个几个mAmA) 内阻内阻Rg g(约为几百(约为几百) 满偏电压满偏电压Ug g约为几约为几mVmV 零点几伏特零点几伏特 电流表电流表 (表头)表头是一个可以显示电流的电阻表头是一个可以显示电流的电阻! R Rg g I Ig g U Ug g U Ug g=I=Ig gR Rg g 0123m mVR Rg g=100=1000102030AR Rg g=100=100 电压表电压表gggggggIRIRnIIUURgRnR) 1( ggVIUnRR/
11、量程量程U U V VR Rg g I Ig g U Ug g U UR R R R怎样将电流表(怎样将电流表(I Ig g、R Rg g)改装)改装 成量程为成量程为U=nIU=nIg gR Rg g的电压表?的电压表? U UR R=U-U=U-Ug g=I=Ig gR R 串联分压电阻 电压表内阻 (n为电压量程为电压量程 的扩大倍数)的扩大倍数) ggRIUR(U为量程)为量程) 刷新刻度盘刷新刻度盘将将I Ig g=3mA=3mA、R Rg g=100=100的电流表改装为的电流表改装为15V15V的伏特表的伏特表串联分压电阻R= 4900 0123m mA051015V并联电路并联
12、电路UIIIUIRn.121nnUIUIUI.2211nRRRR1.11121U=UU=U1 1=U=U2 2=U=Un n I=II=I1 1+I+I2 2+I+In n 两电阻两电阻R R1 1、R R2 2并联时并联时 2121RRRRR并联电路的总电阻小于任一支路的电阻并联电路的总电阻小于任一支路的电阻 n n个相同电阻个相同电阻r r并联,总电阻并联,总电阻R=r/n R=r/n I I1 1R R1 1=I=I2 2R R2 2=I=In nR Rn n=U I=U I1/R 1/R R R1 1 R R2 2 R Rn n I I1 1 I I2 2 I In n I IU U1
13、 1 U U2 2 U Un n U UR RAB安培表安培表怎样将电流表(怎样将电流表(I Ig g、R Rg g)改装)改装成量程为成量程为I=nII=nIg g的安培表?的安培表?量程量程I IA AR Rg gI Ig gI IR RR RI IR R=I-I=I-Ig g I IR RR=IR=Ig gR Rg gR=IR=Ig gR Rg g/I/IR R=I=Ig gR Rg g/ /(I-II-Ig g) )R=RR=Rg g/(n-1)/(n-1)并联分流电阻并联分流电阻安培表内阻安培表内阻R RA A=R=Rg g/n=I/n=Ig gR Rg g/I/I(n为电流量程的扩
14、大倍数,为电流量程的扩大倍数,I为量程)为量程) 电压表内阻很大,理想电压表内阻无穷大电压表内阻很大,理想电压表内阻无穷大 电流表内阻很小,理想电流表内阻为电流表内阻很小,理想电流表内阻为0 0 刷新刻度盘刷新刻度盘将将I Ig g=3mA=3mA、R Rg g=100=100的电流表改装为的电流表改装为1.5A1.5A的安培表的安培表并联分流电阻R=0.200 0123m mA00.51.01.5A电功电功 电功率电功率qU等效于将等效于将q q从左端从左端 移到右端!移到右端! 若经时间若经时间t,t,有有q q通过通过 导体右端横截面。导体右端横截面。 在时间在时间t t内,电场力做功(
15、电流做功、电功)内,电场力做功(电流做功、电功)电场线电场力做功的快慢电场力做功的快慢电功率电功率I IW=qU W=IUt (W=qU W=IUt (普适普适) ) P=IUP=IU(普适)(普适) 电场力做功(电流做功),电势能(电能)转电场力做功(电流做功),电势能(电能)转 化为其他形式的能化为其他形式的能 焦耳定律焦耳定律实验定律:实验定律:Q=IQ=I2 2Rt (Rt (普适普适) )P P热热=I=I2 2R (R (普适普适) )纯电阻电路(只含纯电阻电路(只含白炽灯、电炉等)白炽灯、电炉等)W=Q (W=Q (纯电阻电路纯电阻电路) )U=IR (U=IR (纯电阻电路纯电
16、阻电路) )P=PP=P热热=U=U2 2/R (/R (纯电阻电路纯电阻电路) )非纯电阻电路(含电动非纯电阻电路(含电动机、电解槽、充电器)机、电解槽、充电器)W W Q Q U U IR IR P P P P热热 求求纯电阻电路纯电阻电路的电功率的电功率P P、热功率热功率P P热热的方法:的方法:P=UI=IP=UI=I2 2R=UR=U2 2/R=P/R=P热热纯电阻纯电阻串联电路功率分配串联电路功率分配 2n2211.IRPRPRPnR1R2RnU1I In nI I1 1I I2 2I IU2UnP P1 1P P2 2P Pn n= = R R1 1R R2 2R Rn n R
17、P P P总总=P=P1 1+P+P2 2+P+Pn n 能量守恒能量守恒 R R1 1 R R2 2 R Rn n I I1 1I I2 2I In nI IU U1 1U U2 2U Un nU U纯电阻纯电阻并联电路功率分配并联电路功率分配 P P1 1R R1 1=P=P2 2R R2 2= =P=Pn nR Rn n=U=U2 2 RP1P P总总=P=P1 1+P+P2 2+P+Pn n P P1 1P P2 2P Pn n= = 1/R1/R1 11/R1/R2 21/R1/Rn n 能量守恒能量守恒 滑动变阻器接成分压电路滑动变阻器接成分压电路用电器用电器 供电区供电区设电源电
18、压恒为设电源电压恒为U U, 则用电器获得的电压可以在则用电器获得的电压可以在0 0U U 之间连续变化。之间连续变化。 为了安全,闭合开关前,将滑片滑至变阻器的最左端为了安全,闭合开关前,将滑片滑至变阻器的最左端 ( (限于上图限于上图) ),使最初的输出电压为,使最初的输出电压为0 0,然后逐渐增大。,然后逐渐增大。 U用用=U左左=U并并,滑片向右移动时,滑片向右移动时,R左左 , R并并,而,而R右右,又因,又因R并并与与R右右串联,串联,U用用 用电器用电器 供电区供电区R左左 R右右 R R并并 R右右 滑动变阻器接成限流电路滑动变阻器接成限流电路用电器用电器 供电区供电区 用电器
19、用电器 供电区供电区 用电器获得的电压不可能从用电器获得的电压不可能从0 0开始连续调节!开始连续调节! 为了安全,闭合开关前,将滑片滑至变阻器为了安全,闭合开关前,将滑片滑至变阻器 进入电路的阻值最大的位置,使最初的输出进入电路的阻值最大的位置,使最初的输出 电流最小,然后逐渐调大。电流最小,然后逐渐调大。 用电器的工作电流相同时,用电器的工作电流相同时, 限流接法消耗的电功率较小。限流接法消耗的电功率较小。 伏安法测电阻伏安法测电阻AVRXUI IR R测测=U/I= =U/I= XVXVRRRR当当R RX XRRV V时,时,R R测测R RX X 系统误差:系统误差:R R测测RRR
20、X X 当当R RX XRRA A时,时,R R测测R RX X 内接法用于测大电阻内接法用于测大电阻 双量程电压表双量程电压表a ab bc cR Rg g R R1 1 R R2 2 a、b接入电路,量程为接入电路,量程为010V a、c接入电路,量程为接入电路,量程为0100V R Rg g为为500500,I Ig g为为1mA 1mA 求求R R1 1、R R2 2 -10V 100V I Ig g(R(Rg g+R+R1 1)=10V )=10V I Ig g(R(Rg g+R+R1 1+R+R2 2)=100V )=100V R R1 1=9500=9500 R R2 2=900
21、00=90000 a ab bR Rg g R R1 1 a ac cR Rg g R R1 1 R R2 2 双量程电流表双量程电流表a ab bc cR R1 1 R R2 2 R Rg g 1A 0.1A -a、b接入电路,量程为接入电路,量程为01A a、c接入电路,量程为接入电路,量程为00.1A R Rg g为为200200,I Ig g为为2mA 2mA 求求R R1 1、R R2 2 I Ig gR Rg g=(0.1A-I=(0.1A-Ig g)(R)(R1 1+R+R2 2) ) R R1 1+R+R2 2=4.08=4.08 I Ig g(R(Rg g+R+R2 2)=(
22、1A-I)=(1A-Ig g)R)R1 1 R R1 10.400.40 R R2 23.683.68 a ac cR R1 1 R R2 2 R Rg g 0.1A -a ab bR R1 1 R R2 2 R Rg g 1A -分压电路空载(不接用电器)分压电路空载(不接用电器) R R上上、R R下下串联串联 U U出出=U=U下下 U U出出/ / R R下下= U= U入入/ / R R U U出出= U= U入入R R下下/ / R R, U U出出R R下下U出出 U入入 R R上上 R下下 U下下 影响导体电阻的因素影响导体电阻的因素滑动变阻器滑动变阻器220V白炽灯,灯丝越粗
23、,白炽灯,灯丝越粗,导线常用铜制成导线常用铜制成改变接入电路的电阻丝的长度,改变接入电路的电阻丝的长度, 从而改变进入电路的电阻。从而改变进入电路的电阻。 电阻与导体的长度有关 灯泡越亮。灯泡越亮。 电阻与导体的横截面积有关 铜的导电性能好,铜的导电性能好, 对电流的阻碍作用小。对电流的阻碍作用小。 电阻与导体的材料有关 l l、S S、R R的测定的测定 测量测量S : 测量测量l l: 测量测量R:在铅笔杆上将导线密绕在铅笔杆上将导线密绕n n匝,测匝,测 n n匝的宽度,求直径,再求匝的宽度,求直径,再求S S 将导线拉直,测接入电路的有效长度将导线拉直,测接入电路的有效长度 用伏安法多
24、次测量,求平均值用伏安法多次测量,求平均值 AVR控制变量法一控制变量法一编号编号材料材料l lSR1锰铜锰铜ab2锰铜锰铜2ab3锰铜锰铜3ab4锰铜锰铜a2b5锰铜锰铜a3b6镍铜镍铜abc2cc/2c03cc/3控制变量法二控制变量法二编号编号材料材料l lSU UA锰铜锰铜abcB锰铜锰铜2ab2cC锰铜锰铜a2bc/2D镍铜镍铜abc0VVVVABCDRU 妙!妙!逻辑推理与实验探究相结合逻辑推理与实验探究相结合l R 2l 3l RRRRRRRRRRRRS R 2S 3S 3、由、由1、2得:得: 取两种不同材料的金属丝,测出取两种不同材料的金属丝,测出(R(R1 1, ,l l1
25、 1,S,S1 1) ) 与与(R(R2 2, ,l l2 2,S,S2 2) ),求出,求出k k1 1、k k2 2, 2R 3R R/2 R/3 R=kl/S 看看k k1 1、k k2 2是否相等。是否相等。同种材料的导体,其电阻同种材料的导体,其电阻R与它的长度与它的长度 l l成正比,与它的横截面积成正比,与它的横截面积S成反比;导成反比;导 体的电阻与构成它的材料有关。体的电阻与构成它的材料有关。 电阻定律电阻定律SlR与导体的材料有关、与温度有关。与导体的材料有关、与温度有关。 l l、S一定时,一定时,越大,越大,R越大,材料的导电越大,材料的导电 性能越差,性能越差, 把把
26、叫做叫做(某)材料的(某)材料的电阻率。电阻率。 某材料的电阻率在数值上等于用这种材料制某材料的电阻率在数值上等于用这种材料制 成的长成的长1m、横截面积为、横截面积为1m2的导体的电阻。的导体的电阻。 单位:单位: m 合金的电阻率较大,纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大,纯金属的电阻率较小, 导线用纯铜或纯铝制作。导线用纯铜或纯铝制作。 关于电阻率关于电阻率铂丝的电阻随温度的变化而变化,铂丝的电阻随温度的变化而变化, 若已知铂丝的电阻与温度的对应关系,若已知铂丝的电阻与温度的对应关系, 测出铂丝的电阻就可以知道温度。测出铂丝的电阻就可以知道温度。 锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度的变化而改
27、锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度的变化而改 变,常用来制作变,常用来制作 。 增大增大 标准电阻标准电阻 思考与讨论思考与讨论I I1 1I I2 2两片上表面为正方形的导体,两片上表面为正方形的导体, 材料相同、厚度相同,通过材料相同、厚度相同,通过 图示方向的电流时,他们的图示方向的电流时,他们的 电阻的大小关系如何?电阻的大小关系如何? 它们的电阻相等它们的电阻相等 电路元件可以微型化电路元件可以微型化 将一根长将一根长L、电阻为、电阻为R的粗细均匀的合金丝的粗细均匀的合金丝, 均匀地拉长到均匀地拉长到4L,则其电阻变为多大?则其电阻变为多大? 【16R】基本概念基本概念 电源外部的电路电
28、源外部的电路 外电路的总电阻外电路的总电阻 在外电路中,电流从在外电路中,电流从 外电阻消耗的电压(外电路的电势降落)即外电阻消耗的电压(外电路的电势降落)即电源两端的电压电源两端的电压 电源内部的电路电源内部的电路 内电路的电阻内电路的电阻 内电阻消耗的电压(内电路的电势降落)内电阻消耗的电压(内电路的电势降落) 外电路外电路外电阻外电阻R R高电势处流向低电势处高电势处流向低电势处外电压(路端电压)外电压(路端电压)U U内电路内电路内电阻内电阻r r内电压内电压U U内内RrU内U电池正、负极附近有化学反应层电池正、负极附近有化学反应层内电路内电路外电路外电路定律的推导定律的推导RrU内
29、UI IEI= EI= I I2 2R+IR+I2 2r r 外电路为纯电阻外电路为纯电阻 E=IR+Ir E=IR+Ir rREIE=UE=U内内+U+U正极正极负极负极正极正极正极化学反正极化学反 应层应层 负极化学反负极化学反 应层应层 在化学反应层,沿电在化学反应层,沿电 流方向电势流方向电势“跃升跃升” I I为回路的总电流,为回路的总电流, R R为外电路的总电阻为外电路的总电阻 W W非非=qE=IEt= =qE=IEt= I I2 2Rt+IRt+I2 2rt rt P源源路端电压路端电压U U与与R R的关系的关系 路端电压路端电压 消耗电能的元件叫负载。消耗电能的元件叫负载
30、。 对确定的电源,对确定的电源,E、r一定。一定。外电路两端的电压、电源两端外电路两端的电压、电源两端 的电压、外电路的电势降落、的电压、外电路的电势降落、 电源的输出电压、外电压电源的输出电压、外电压 U=E-Ir U=E-Ir 电源开路时,其两端的电压等于电动势。电源开路时,其两端的电压等于电动势。 I I越小,越小,IrIr越小,越小,U U越大。越大。(RU) (RU) I=0I=0,U=EU=E。 I=E/rI=E/r,U=0U=0, 会烧坏电源,引起火灾,不允许!会烧坏电源,引起火灾,不允许! R越大,越大, 外电路断开时,外电路断开时,R, 电源短路时,电源短路时,R=0, U=
31、E-IrU=E-IrU UI IE E0 0E/rE/r电源的电源的U-I图线为一条直线图线为一条直线 其斜率的绝对值为电源的内电阻其斜率的绝对值为电源的内电阻 图线在纵轴上的截距为电源的电动势图线在纵轴上的截距为电源的电动势 图线在横轴上的截距为电源的短路电流图线在横轴上的截距为电源的短路电流 例题解析例题解析 有有E=1.5V、r=1的电池若干,将电池串联的电池若干,将电池串联起来对一个起来对一个“6V,0.6W”的用电器供电,最的用电器供电,最少要用几节电池才能使用电器正常工作?少要用几节电池才能使用电器正常工作?此时电路中还需要一个多大的分压电阻?此时电路中还需要一个多大的分压电阻?额
32、定功率:用电器正常工作时的功率额定功率:用电器正常工作时的功率 额定电流:用电器正常工作时的电流额定电流:用电器正常工作时的电流 额定电压:用电器正常工作时的电压额定电压:用电器正常工作时的电压 P P额额、U U额额、I I额额 同时实现同时实现 串联电池组的电动势等于各电池的电动势之和串联电池组的电动势等于各电池的电动势之和 串联电池组的内电阻等于各电池的内电阻之和串联电池组的内电阻等于各电池的内电阻之和 602RRUP额额AUPI1 . 0额额额3 . 4nRnrnEI额5 n至少取分压额此时RRrnEnI10分压R据闭合电路的欧姆定律据闭合电路的欧姆定律 RR分压分压 I I额额 练习
33、题练习题XRV1505 . 1I Ig gR Rg g Er Er R RE=1.5V,r=0.5E=1.5V,r=0.5,I,Ig g=10mA,R=10mA,Rg g=7.5=7.5 AB连接连接A A、B B,将,将R R调至多大,指针满偏?调至多大,指针满偏? 调至满偏后,保持调至满偏后,保持R R不变,在不变,在A A、B B间间 接入一个接入一个R RX X=150=150的电阻,指针指着的电阻,指针指着 多大刻度的位置?多大刻度的位置? 调至满偏后,保持调至满偏后,保持R R不变,把任意电阻不变,把任意电阻R RX X接在接在A A、 B B间,电流表示数间,电流表示数I I与与
34、R RX X有何关系?有何关系? E=IE=Ig g(r+R(r+Rg g+R) +R) R=142 I=E/(r+RI=E/(r+Rg g+R+R+R+RX X) ) =5mA =5mA I=E/(r+RI=E/(r+Rg g+R+R+R+RX X) ) RX RX0150I I10mA5mA欧姆表的调试欧姆表的调试I Ig gR Rg gErErR R+-红表笔插正插孔,红表笔插正插孔, 通内部电源的负通内部电源的负 极,通表头正极。极,通表头正极。 调零调零 电阻电阻 先使两表笔直接接触,先使两表笔直接接触, 调节调零电阻,使指针调节调零电阻,使指针 满偏满偏指在指在0处。处。 欧姆调零
35、欧姆调零 注意:调零之后,不能再调节注意:调零之后,不能再调节 调零电阻!调零电阻! 调零之后,欧姆表可以使用,调零之后,欧姆表可以使用, 其内阻为其内阻为R R= = E/IE/Ig g -+欧姆表的刻度欧姆表的刻度gI2gI4gI43gI00R R 3R3R R R/3 /3 8gI83gI85gI87gI7R7R 5R5R/3 /3 3R3R/5 /5 R R/7 /7 欧姆表的刻度不均匀,欧姆欧姆表的刻度不均匀,欧姆 表的刻度从左到右是表的刻度从左到右是0 欧姆表刻度盘中央的数值欧姆表刻度盘中央的数值 是欧姆表的内阻!是欧姆表的内阻! I Ig gR Rg g Er Er R R+-R
36、X R R+-+-123单刀多掷开关单刀多掷开关+-+-123456E1E2IirRuU多用电表外形(多用电表外形(P66P66) 表盘、选择开关(测量功能的区域及量表盘、选择开关(测量功能的区域及量程)、指针定位螺丝(使用前,使指针指程)、指针定位螺丝(使用前,使指针指0)、)、OFF位置、欧姆调零旋钮、位置、欧姆调零旋钮、+-插孔插孔 数字式多用电表数字式多用电表 红表笔相当于正接线柱红表笔相当于正接线柱 用多用电表测电压、电流时,操作方法与用多用电表测电压、电流时,操作方法与电压表、电流表相同电压表、电流表相同 使用欧姆档时,电流也是从红表笔流入电使用欧姆档时,电流也是从红表笔流入电表。
37、表。用多用表的欧姆档测电阻用多用表的欧姆档测电阻 测电阻时,指针的偏角过大、过小,误差测电阻时,指针的偏角过大、过小,误差较大。较大。应选择适当倍率的欧姆档,使指针应选择适当倍率的欧姆档,使指针指在刻度盘的中间区域指在刻度盘的中间区域。可以先用中等倍。可以先用中等倍率档试测,再选择合适的档位进行测量。率档试测,再选择合适的档位进行测量。改变档位后必须重新调零改变档位后必须重新调零。 用多用电表判断二极管的正负极(测量二用多用电表判断二极管的正负极(测量二极管电阻无意义,因为其电阻随电流变化)极管电阻无意义,因为其电阻随电流变化) 使用完毕,应将选择开关旋至使用完毕,应将选择开关旋至OFFOFF
38、或交流电或交流电压最高档压最高档+-测电源测电源E、 r的实验原理的实验原理AVErErARRErRVE=UE=U1 1+I+I1 1r rE=UE=U2 2+I+I2 2r rE=IE=I2 2R R2 2+I+I2 2r rE=IE=I1 1R R1 1+I+I1 1r rE=UE=U1 1+U+U1 1r/Rr/R1 1E=UE=U2 2+U+U2 2r/Rr/R2 2测出两组数据,即可求出测出两组数据,即可求出E E、r r实验方法实验方法水果电池水果电池:铜丝是正极,铁丝是负极;铜:铜丝是正极,铁丝是负极;铜丝和铁丝相距越近、插得越深,电池内阻丝和铁丝相距越近、插得越深,电池内阻越小
39、;内阻较大,便于测量;正极附近会越小;内阻较大,便于测量;正极附近会析出气体,将电极与电解质溶液隔开,明析出气体,将电极与电解质溶液隔开,明显地改变内阻。显地改变内阻。旧干电池旧干电池的内阻较大,容易测量。的内阻较大,容易测量。次数次数123456U/VU/VI/AI/A数据处理数据处理 测两组数据,求测两组数据,求E、r,误差太大。,误差太大。 应该多测几组数据,列出多个方程组,求应该多测几组数据,列出多个方程组,求多个多个E、r,取平均值。,取平均值。 作作U-IU-I图像图像个别明显错误的数据应该剔个别明显错误的数据应该剔除,使尽可能多的点落在直线上,不在直除,使尽可能多的点落在直线上,
40、不在直线上的点大致均衡地分布在直线的两侧线上的点大致均衡地分布在直线的两侧U/VI/AO模拟信号模拟信号数字信号数字信号数字信号只有两个状态:数字信号只有两个状态:处理数字信号的电路处理数字信号的电路数字电路主要研究电路的数字电路主要研究电路的最基本的逻辑电路最基本的逻辑电路“门门”开关开关如果条件不满足,如果条件不满足,“有有”或或“没有没有”数字电路数字电路逻辑功能逻辑功能门电路门电路信号就被阻挡在信号就被阻挡在“门门”外外“与与”门门BAL条件条件结果结果1、“与与”逻辑关系:逻辑关系:几个条件都(一起)满足后,事件才能发生。几个条件都(一起)满足后,事件才能发生。 2、“与与”门电路(
41、门电路(“与与”门):门):具有具有“与与”逻辑关系的电逻辑关系的电路路A与B都闭合,灯才亮。控制条件控制条件结果结果开关开关A A开关开关B B灯泡灯泡L L断断断断断断通通通通断断通通通通熄熄熄熄熄熄亮亮输入输入 输出输出A AB BY Y000010定义:开关接通定义:开关接通为为1 1、断开为、断开为0 0,灯亮为灯亮为1 1、熄为、熄为0 01 10 00 01 11 11 13 3、“与与”门电路的真值门电路的真值表表4 4、“与与”门的电路符号:门的电路符号:A AB BY Y& &5 5、“与与”门的逻辑关系式:门的逻辑关系式:Y Y=A=AB B“与与”门的真值表门的真值表+
42、6VAB0V3.3k3.3kR106V106VVYA A、B B中只要有一个输入中只要有一个输入0 0,就有相应的二极管导通,就有相应的二极管导通,电压表被短路,没有输出电压,输出为电压表被短路,没有输出电压,输出为0.0.只有只有A A、B B都输入都输入1 1,两个二极管都截止,才有输出,两个二极管都截止,才有输出,输出为输出为1.1.“或或”门门BAL条件条件结果结果1、“或或”逻辑关系:逻辑关系:几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生。件就会发生。2、“或或”门:门:具有具有“或或”逻辑关系的电路逻辑关系的电路举出生活中体现举出生活中
43、体现“或或”逻辑关系的逻辑关系的事件?事件?A A或或B B闭合,灯亮。闭合,灯亮。控制条件控制条件结果结果开关开关A A开关开关B B灯泡灯泡L L断断断断断断通通通通断断通通通通熄熄亮亮亮亮亮亮输输 入入输出输出A AB BY Y0 00 00 00 01 11 11 10 01 11 11 11 13 3、“或或”门电路的真值门电路的真值表表4 4、“或或”门的电路符号:门的电路符号:A AB BY Y1 15 5、“或或”门的逻辑关系式:门的逻辑关系式:Y Y=A+B=A+B“或或”门的真值门的真值表表AB3.3k3.3kR106V106VVYA A、B B中只要有一个输入中只要有一个
44、输入1 1,就有相应的二极管导通,就有相应的二极管导通,有输出电压,输出为有输出电压,输出为1.1.只有只有A A、B B都输入都输入0 0,才没有输出电压,输出为,才没有输出电压,输出为0.0.“非非”门门AL条件条件结果结果1、“非非”逻辑关系:逻辑关系:2、“非非”门:门:具有具有“非非”逻辑关系的电逻辑关系的电路路“非非”门真值门真值表表输入输入 A输出输出Y01103、“非非”门的符号:门的符号:A AY Y1 1输出状态和输入状态相反的逻辑关系输出状态和输入状态相反的逻辑关系集成集成“门门”电电路路四个四个2 2输入输入“与与”门集成电路的外引门集成电路的外引线线六个六个 “非非”
45、门集成电门集成电路的外引线路的外引线既缩小了体积,又方便、可靠,既缩小了体积,又方便、可靠,而且适于系列化、标准化生产。而且适于系列化、标准化生产。如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。R R1 1是是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电阻值很小,阻值很小,R R是一个阻值较小的分压电阻。是一个阻值较小的分压电阻。(1)(1)要做到低温时电铃不响,火要做到低温时电铃不响,火警时产生高温,电铃响起。在警时产生高温,电铃响起。在图中虚线处应接入怎样的元件?图中虚线处应接入怎样的元件?(2)(2)为什么温度高时电铃接通?为
46、什么温度高时电铃接通?例题解析例题解析(3)(3)若要提高电铃的灵敏度,若要提高电铃的灵敏度,在温度不太高时就能响铃,应在温度不太高时就能响铃,应当如何调节当如何调节R R?DRR1XP+5V0V如图表示输入端如图表示输入端A A、B B的电势随时间变化的关系的电势随时间变化的关系(1 1)如果它们是与门的输入)如果它们是与门的输入端,请画出输出端的电势随端,请画出输出端的电势随时间变化的关系时间变化的关系(2 2)如果它们是或门的输入)如果它们是或门的输入端,请画出输出端的电势随端,请画出输出端的电势随时间变化的关系时间变化的关系U UA AU UB BttOOU UY YOttOU UY
47、Y(1)(2) 复合门电路之与非门复合门电路之与非门符号符号1ABYAABY与非门的逻辑功能:与非门的逻辑功能:当输入全为高电平时,输出为低电平当输入全为高电平时,输出为低电平 当输入有低电平时,输出为高电平。当输入有低电平时,输出为高电平。 1110输入输入结果结果A AB BY Y0 00 00 01 11 10 01 11 1或非门或非门AB1F11ABY或非门的逻辑功能:或非门的逻辑功能:当输入全为低电平时,输出为高电平;当输入全为低电平时,输出为高电平;当输入有高电平时,输出为低电平。当输入有高电平时,输出为低电平。 符号符号1000输入输入结果结果A AB BY Y0 00 00
48、01 11 10 01 11 1&ABFC如图所示,已知输入信号的波形,试写出输如图所示,已知输入信号的波形,试写出输出信号出信号 F F 的波形。的波形。1ABFAFABCBF如图所示,已知输入信号的波形,试写出输出如图所示,已知输入信号的波形,试写出输出信号信号 Y Y 的波形。的波形。A1YAYABYYAB描绘小灯泡的伏安曲线电路图描绘小灯泡的伏安曲线电路图AV数据记录数据记录次数次数1 12 23 34 45 56 6U/VU/VI/AI/A作作I-UI-U图图I/AOU/V游标游标卡尺卡尺当两测量爪并拢时,两当两测量爪并拢时,两0刻度线是刻度线是 的。的。 测量时,被测长度即测量时,
49、被测长度即 。 重合重合两两0 0刻度线间的距离刻度线间的距离游标卡尺的原理游标卡尺的原理00123456游标上每格为游标上每格为 mm,比主尺上每格短比主尺上每格短 mm,精度即为精度即为 mm.00.9n1n读数时,先从主尺上读出整读数时,先从主尺上读出整mm以上的那部分以上的那部分a,再读,再读出游标上的第出游标上的第n条刻度线(不计条刻度线(不计0刻度线)与主尺上的刻度线)与主尺上的某条刻度线对得最齐(这就是一种估计),则最终结某条刻度线对得最齐(这就是一种估计),则最终结果为:果为:a+n精度。精度。0.90.10.1001234560游标上每格为游标上每格为 mm,mm,比主尺上每
50、格短比主尺上每格短 mmmm,精度为,精度为 . .读数时,先从主尺上读出整读数时,先从主尺上读出整mm以上的那部分以上的那部分a,再读出游标上的第再读出游标上的第n条刻度线(不计条刻度线(不计0刻度线)与刻度线)与主尺上的某条刻度线对得最齐(这就是一种估主尺上的某条刻度线对得最齐(这就是一种估计),则最终结果为:计),则最终结果为:a+n精度。精度。0.950.050.05mm00123456读数时,先从主尺上读出整读数时,先从主尺上读出整mmmm以上的那部分以上的那部分a a,再读出游标上的第再读出游标上的第n n条刻度线(不计条刻度线(不计0 0刻度线)与刻度线)与主尺上的某条刻度线对得