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第11课时直流电路和交流电路

内容

重要的规律、公式和二级结论

1.电流、欧姆定律、电阻

(1)电流：I＝eq\f(q,t)(定义式)；金属导体中：I＝neSv(微观决定式)；欧姆定律：I＝eq\f(U,R)(决定式)；电阻的定义式：R＝eq\f(U,I)。

2.电阻定律、电阻率

(2)电阻的决定式：R＝ρeq\f(l,S)，金属导体的电阻随温度的升高而增大。

3.半导体、超导、传感器

(3)当温度降到某一值时，其电阻降为零的导体是超导体。

(4)热敏电阻：温度升高时电阻变小，温度降低时电阻变大。

(5)光敏电阻：有光照时电阻小，无光照时电阻大。压敏电阻：受力拉长时，电阻变大；受力变短时，电阻变小。

4.电阻的串、并联

(6)串联时总电阻大于任何一个电阻，并联时总电阻小于任何一个电阻。

(7)和为定值的两个电阻，阻值相等时，并联的总电阻最大。

5.电功和电功率、焦耳定律

(8)电功：W＝UIt；电功率：P＝eq\f(W,t)＝UI；焦耳定律：Q＝I2Rt；纯电阻：W＝Q；非纯电阻：WQ，P总＝P热＋P出，效率η＝eq\f(P出,P总)×100%。

6.电源的电动势和内电阻、闭合电路的欧姆定律

(9)电动势：E＝eq\f(W非,q)；闭合电路的欧姆定律：I＝eq\f(E,R＋r)。

(10)纯电阻电路中，电源输出功率与外电阻的图像如图所示，当R＝r时，电源的输出功率最大，最大值Pm＝eq\f(E2,4r)。

R1R2＝r2

(11)含电容器的电路中，电容器相当于断路，稳定时，其电压值等于与它并联的电阻上的电压，与它串联的电阻相当于导线。

7.交流发电机及交变电流的产生、正弦式交变电流的描述

(12)中性面垂直于磁场方向，此时e＝0，Φ＝Φm。

(13)最大电动势(峰值)：Em＝NBSω＝NΦmω。

(14)线圈从中性面开始计时：e＝NBSωsinωt＝Emsinωt，

从平行磁场方向开始计时：e＝NBSωcosωt＝Emcosωt。

(15)正弦式交变电流的有效值E＝eq\f(Em,\r(2))，U＝eq\f(Um,\r(2))，I＝eq\f(Im,\r(2))。

8.变压器的原理，原、副线圈电压、电流的关系

(16)理想变压器：eq\f(U1,U2)＝eq\f(n1,n2)；eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)；P1＝P2。

(17)决定关系：U1决定U2，I2决定I1，P2决定P1。

9.电能的输送

(18)输电线上损失的功率：P损＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(P输,U)))eq\s\up12(2)R线；损失的电压：U损＝U2－U3＝I2r。

热点一直流电路的分析与计算

直流电路动态分析的三种常用方法

程序法

结论法：“串反并同”

“串反”：指某一电阻增大(减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(增大)

“并同”：指某一电阻增大(减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(减小)

极限法

因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑到两个极端，使电阻最大或电阻为零去讨论

例1(2023·湖北恩施模拟)如图1所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2。下列说法正确的是()

图1

A.I1＝2Ig

B.I2＝3Ig

C.若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大

D.若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大

答案C

解析设R1＝R2＝Rg＝R，根据电路结构可知I1＝Ig＋eq\f(Ig（R2＋Rg）,R1)＝Ig＋eq\f(Ig·2R,R)＝3Ig，I2＝Ig＋eq\f(IgRg,R1＋R2)＝1.5Ig，A、B错误；由I1＝Ig＋eq\f(Ig（R2＋Rg）,R1)和I2＝Ig＋eq\f(IgRg,R1＋R2)知，若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大；若仅使R2阻值变小，则I1减小，I2变大，C正确，D错误。

训练1(2023·北京东城区高三期末)扫地机器人是智能家电的一种，借助人工智能技术，可以自动在房间内完成地板的吸尘清扫工作。如图2所示为某品牌扫地机器人，由主机和充电座两部分组成，使用说明书上关于主机的一些信息如表所示。当电池剩余电荷量为额定容量的20%时，主机会自动返回充电座充电。下列说法正确的是()

图2

主机

电池

14.4V/2400mAh(额定容量)

产品质量

约4.7kg

无线连接

Wi－Fi

额定电压

14.