怎样通过电流电压的变化如何判断电压电流反馈测量的是大电阻还是小电阻,高中物理

电流走电阻小的地方的物理解释.它为什么走... | 问答 | 问答 | 果壳网 科技有意思
电流走电阻小的地方的物理解释.它为什么走电阻小的地方,有事先感觉到吗?
两个电阻并联的时候是分电流的吧,但如果一根导线和一个电阻并联不就短路了么。。。它直接不走电阻走导线了,为什么呢?
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闪电的话。。。好像的确是事先“感觉”的,参见下图。、开个玩笑,这样说不准确:整个过程中有些位置空气的电阻率是变化的。对于你的问题你要初中物理的解释还是高中物理的解释?我还是把答案挂在外面吧。电源两端有电势差(就是电压),将其连入电路后电路两端也有了电势差,一些元件两端也有了电势差。欧姆定律表明电路中任何一段中的电流,与两端的电势差成正比,比例系数被定义为这一段电路的电阻。所以电压相同(并联)的时候阻值很小的导线和电阻相比,通过的电流会很大。这样把小电阻的电线接在有电势差的电路中叫做短路,理想条件下(忽略导线电阻)电流就会是无穷大!这些是高中学的。老师做短路试验的时候,把导线搭在亮着的电灯两端,电灯灭了,感觉好像是电流不从电灯流过一样。但是实际情况不是这样的,电灯两端还是连着电源呢啊。根据欧姆定律,有电势差就应该有电流才对,为什么不亮呢?我们知道电源不能输出无穷大的功率(不然就成炸弹了),因为电源有内阻,相当于理想的电池(叫做恒压源)串联了一个电阻。所以你把导线搭在灯泡两端,增大了电路中的总电流,电压被电源内阻分掉了很大一部分,灯泡两端的电压就降低(等等这个高中物理好像说过啊)。所以“短路后电流不走电阻”这个说法不准确,目前唯一确定电流“不走”的地方是断路的地方。如果楼主明白上文的意思,问电流是怎么知道电路中哪地方电阻大哪地方电阻小的。注意一下“电流”在回路中是处处存在的,而不是一个在电线上的点,走在人生的岔路口上不知道哪边电阻更小。电流是由回路中处处存在的运动的载流子(金属中是电子)组成的,某一块地方电阻有多大,在那儿的载流子肯定知道呀(表现为载流子与其他粒子碰撞的概率)。而且注意,回路接通前,构成电流的载流子是存在于将要接通的回路的各个部分的,而不是在回路接通的一瞬间开始从电源流出。
NGA论坛著名版主
举个不相关的例子,可能会比较好理解。把电流比作河流,电线比作河道——那么电阻大的河道窄,单位时间过水量小,电阻小的河道宽,单位过水量大。当电流过来的时候,单位时间内河道窄的那条路过不了那么多,水位上涨堆积,当然会自动从旁边河道宽的地方流……(实际情况并不是那样,不过这样理解应该可以)
业余野保达人
没有感觉啊……电阻大电阻小的地方都走……只是电阻小的地方电流大,电阻大的地方电流小而已……电流大小取决于电阻两端的电位差和电阻的大小,假设我们把一个一个100欧的电阻和一根导线并联起来,接在1.5v电池两端,就会得到这样一个奇葩的结果i=U/r1+U/r2=1.5/100+1.5/0=0.015+无穷大A当然导线的内阻不可能是0……而且这也只是不考虑电池内阻之类的理想情况不过这样就可以看到……和导线上经过的电流相比……电阻上的电流直接可忽略不计……所以一般情况下,当电阻和导线并联时,我们一般就认为,电流不从电阻上走了……并不是电子有自由意识……只是……实在没必要去考虑了……
过年回家喽
一个水桶,左边用针扎一个洞,右边用锥子凿一个洞,你说水为啥不走小孔只走大孔呢。走不下啊,走不下不往能走的地方走。
生物工程大四苦逼单身考研狗
电阻无穷大的时候,那地方不就没有电流通过了?宏观表现来看,就好像电流不从那走一样,唉艹哦,电流有没有意识
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高中物理电学实验 电阻的测量课件 新人教版选修3-1
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& 【四川版】最新高中物理选修3-1第1部分 第二章《直流电路》第3节《电阻的串联、并联及其应用》教科版
【四川版】最新高中物理选修3-1第1部分 第二章《直流电路》第3节《电阻的串联、并联及其应用》教科版
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资料概述与简介
图2-3-3 大电阻 > [重点诠释]
(3)试触法:适用于Rx、RV、RA的阻 值关系都不能确定的情况,如图2-3-4 所示,把电压表的接线端分别接b、c两 点,观察两电表的示数变化,若电流表的示数变化明显,说明电压表的分流对电路影响大,应选用内接法,若电压表的示数有明显变化,说明电流表的分压作用对电路影响大,所以应选外接法。 图2-3-4 4.用电流表和电压表测量 电阻Rx的阻值。如图2-3-5 所示,分别将图甲和乙两种 测量电路连接到电路中,按照图甲时,电流表示数为4.60 mA,电压表示数为2.50 V;按照图乙时,电流表示数为5.00 mA,电压表示数为2.30 V,比较这两次结果,正确的是
(  ) 图2-3-5 A.电阻的真实值更接近543 Ω,且大于543 Ω B.电阻的真实值更接近543 Ω,且小于543 Ω C.电阻的真实值更接近460 Ω,且大于460 Ω D.电阻的真实值更接近460 Ω,且小于460 Ω 答案:B
[例1] 如图2-3-6所示的两个串 联电阻R1=12 kΩ,R2=36 kΩ,A、B 两端的电压保持15 V不变,那么 (1)R1、R2两端的电压分别是多少? (2)如果电压表
的内阻是12 kΩ,当S分别与C、D接触时电压表的读数分别是多少? 图2-3-6
[审题指导] 求解本题应把握以下两点:
(1)利用串联电路的电压和电阻成正比,求电阻上的电压或电压表的示数。
(2)对非理想电压表应视为电路中的电阻处理。
在串、并联电路的有关计算中,首先要明确各电阻的串、并联关系,然后再结合串、并联电路的特点及电流、电压分配规律和欧姆定律列式计算。 1.如图2-3-7所示,电阻R1、R2、R3、 R4满足R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶3∶4,则 当A、B间接上直流电压时,流过R1、R2、 R3、R4的电流之比I1∶I2∶I3∶I4为
(  ) A.1∶2∶3∶4      B.3∶2∶1∶6 C.6∶3∶2∶11
D.3∶2∶1∶4 图2-3-7 答案:C
[例2] 有一块满偏电流Ig=1 mA,线圈电阻Rg=100 Ω的小量程电流表。
(1)把它改装成满偏电压U=10 V的电压表;
(2)把它改装成满偏电流I=0.6 A的电流表。
请画出电路图,并计算有关数据。
[审题指导] 解答本题时应注意以下三点:
(1)改装电压表时应给电流表串联一分压电阻。
(2)改装电流表时应给原电流表并联一分流电阻。
(3)电压表量程和电流表量程的含义。 [答案] 见解析 2.如图2-3-8所示是一个双量程 电压表,表头是一个内阻Rg=500 Ω, 满刻度电流为Ig=1 mA的毫安表,现 接分别为10 V和100 V的两个量程, 则所串联的电阻R1和R2的阻值各是多大? 解析:因为U=Ig(Rg+R1), 所以R1=9 500 Ω。 又U′=Ig(Rg+R1+R2),所以R2=90 000 Ω。 图2-3-8 答案:9 500 Ω 9×104 Ω
[例3] 如图2-3-9所示为用伏安法测定一个电阻阻值的实验所需的器材的实物图,器材的规格如下: (1)待测电阻Rx(约100 Ω) (2)直流毫安表(量程0~20 mA,内阻约50 Ω) (3)直流电压表(量程0~3 V,内阻约5 kΩ) (4)直流电源(电动势约6 V,内阻不计) (5)滑动变阻器(0~15 Ω,允许最大电流1 A) (6)开关一个,导线若干 根据以上器材规格及实验要求在实物图上连线。 图2-3-9 [审题指导] 解答本题时应注意两点: (1)判断采用电流表外接法还是内接法。 (2)判断采用滑动变阻器分压式连接还是限流式连接。 [答案] 见解析
由于限流式接法电路简单,耗能低,所以通常采用滑动变阻器的限流式接法,但在以下三种情况中,必须选择分压式接法:
(1)当待测电阻远大于滑动变阻器的最大电阻,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须选用分压电路。
(2)若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时,只能采用分压接法。
(3)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时(如测定导体的伏安特性,校对改装后的电表等),即大范围内测量时,必须采用分压接法。 * 返回 第二章 第3节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 知识点二 知识点三 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点四 考向一 考向三 考向二 3.小量程电流表可通过串联或
并联一个电阻来改装为大量
程的电压表或电流表。 [自学教材]
1.电阻的串联
把各个电阻依次
连接起来。
2.电阻的并联
把各个电阻
地连接在一起。 首尾 并列 3.串、并联电路的特点
连接 性质 串联电路 并联电路 电路连接图
电流关系 数学表 达式 I=I1=I2=I3=… I=I1+I2+I3+… 物理意义 串联电路各处的电流相等 并联电路的总电流等于各支路电流之和
连接 性质 串联电路 并联电路 电压关系 数学 表达式 U=U1+U2+U3+… U=U1=U2=U3=… 物理 意义 串联电路的总电压等于各部分电路电压之和 并联电路的总电压与各支路电压相等 [重点诠释] 1.下列说法正确的是
(  ) A.一个电阻和一根无电阻的理想导线并联总电阻为零 B.并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻 C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),总电 阻也增大 D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),总电 阻一定减小 答案:ABC
[自学教材]
1.表头 小量程的电流表,符号为G。
2.表头的三个参数 满偏电流Ig、满偏电压Ug、内阻Rg,根据欧姆定律,三个参数之间的关系是
。 Ug=IgRg
(1)测量较大的电压时,将表头上
一个电阻,就改装成了电压表。
(2)测量较大的电流时,将表头上
一个电阻,就改装成了量程较大的电流表。 串联 并联 [重点诠释] 1.电表改装的相关计算 小量程的电流表G改装成电压表 小量程的电流表G改装成大量程的电流表 内部电路
R的作用 分压 分流
2.电流表、电压表在测量时对电路的影响
(1)测电压时,电压表由于并联在电路中,使整个电路的电阻减小,电压表量程越大,内阻越大,测量时对电路的影响越小。
(2)测电流时,电流表由于串联在电路中,使整个电路的电阻增大,电流表量程越大,内阻越小,测量时对电路的影响越小。 2.一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig =50 μA,表头电阻Rg=1 kΩ,若改装成量程为Im=1 mA的电流表,应并联的电阻阻值为______Ω。若将改装后的电流表再改装成量程为Um=10 V的电压表,应再串联一个阻值为________Ω的电阻。 答案:52.63 9 950 两种电路 比较内容 限流电路 分压电路 电路图(图中R为负载电阻,R0为滑动变阻器) 闭合电键前滑片位置  滑动触头在最左端,即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大 滑片在最左端,即开始时R上得到的电压为零 [自学教材] 0 0
[重点诠释]
(1)两种接法都可以调节负载中的电流,也都可以调节负载两端的电压,只是调节的范围不同。
(2)在实物连接上,限流式接法一般滑动变阻器上、下各有一个接线柱接入电路,分压式接法中滑动变阻器上电阻丝两端同时接入电路,金属杆上有一个接线柱接入电路。 3.如图2-3-1所示的分压电 路,AB为分压器的输出端。 若把滑动变阻器的滑片P置于 变阻器中央,下列说法不正 确的是
(  ) A.空载时输出电压UAB=UCD/2 B.当接上负载R时,输出电压UAB<UCD/2 C.负载R越大,UAB越接近UCD/2 D.负载R越小,UAB越接近UCD/2 图2-3-1 . 答案: D [自学教材] 图2-3-2 小电阻 < 返回 * 1.串联电路的特点
I=I1=I2=I3=……,U=U1+U2+U3+……R=R1+R2+R3+……
2.并联电路的特点
I=I1+I2+I3+……,U=U1=U2=U3……
=+++……
连接性质 串联电路 并联电路
电阻关系 数学
表达式 R总=R1+R2+R3+… =+++…
意义 串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和 并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
1.关于电阻的几个常用推论
(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻。
(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻。
(3)几个相同的电阻R并联,其总电阻为R总=。
(4)多个电阻并联时,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小。
2.关于电压和电流的分配关系
(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即==…===I。
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U。
解析:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即=+,当其中一个分电阻为零时,各支路电阻的倒数之和为无穷大,所以总电阻的倒数为无穷大,总电阻为零,A正确;并联电路任一支路电阻都大于电路的总电阻,B正确;并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变),各支路电阻的倒数之和将减小,总电阻的倒数将减小,总电阻将增大,C正确,D错误。
R的作用 分压 分流
程计算 U=Ig(R+Rg)
=(n-1)Rg;
(其中n==) IgRg=(I-Ig)R
R==(其中n=)
总内阻 RV=Rg+R RA=
解析:将电流计改装成电流表时,设需并联电阻为R1,当电流计满偏时,有IgRg=(Im-Ig)R1
解得R1== Ω=52.63 Ω。
改装之后的电流表的内阻
R0== Ω=50 Ω
设将此电流表改装成电压表需串联电阻R2,
则由Um=Im(R0+R2)解得
R2=-R0=(-50) Ω=9 950 Ω。
两种电路比较内容 限流电路 分压电路
负载两端的电压调节范围 U~U ~U
通过负载的电流调节范围 ~ ~
解析:空载时,因RCP=RPD,由串联电路特点可知UAB=UPD=UCD/2;当接上负载R时,由于R并<RCP,故UAB<,负载电阻R越大,R并越接近RPD,UAB越接近。综上所述A、B、C三项正确。
1.伏安法测电阻原理
欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法,由R=可知,用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,就可求出待测电阻。
2.电流表接法对测量结果的影响 (1)电流表外接法:如图2-3-2所示,由于电压表的分流导致电流表的示数偏大,由R=可知,R测R真,R越小,电压表分流越小,误差越小,因此这种接法适合测,正如上一节描绘小灯泡的伏安特性曲线中电流表就采用了这种接法。
(2)电流表内接法:如图2-3-3所示,由于电流表的分压,导致电压U的测量值偏大。由R=得R测R真,R越大,电流表的分压越小,误差就会越小。因此这种方法适用于测量。
选择电流表内、外接的常用方法
(1)直接比较法:适用于Rx、RA、RV的大小大致可以估计,当RxRA时,采用内接法,当RxRV时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法,可记忆为“大内小外”。
(2)公式计算法:
当Rx>时,用内接法;
当Rx<时,用外接法。
解析:比较甲、乙两图的电压读数,可知ΔU=0.20 V,则==0.08;电流变化ΔI=0.40 mA,则==0.087,可见>,即电流变化明显一些,可见电压表内阻带来的影响比电流表内阻带来的影响大,故应采取内接法,Rx= Ω≈543 Ω,此法测量值偏大,因此选项B正确。
[解析] (1)根据串联电路的电压特点知UR,所以
U1=U=×15 V=3.75 V
U2=U=×15 V=11.25 V。
(2)当S与C接触时,电压表与R1并联,测并联支路电压,并联电阻R并== kΩ=6 kΩ
U并=U=×15 V= V
同理,当S与D接触时R并′== kΩ=9 kΩ
U并′=U=×15 V= V。
[答案] (1)3.75 V 11.25 V (2) V  V
解析:设流过R4的电流为I,R1R2∶R3=12∶3,由电流分配与电阻成反比可知,流过R1、R2、R3的电流之比I1I2∶I3=63∶2,故I1=I,I2=I,I3=I,故I1I2∶I3∶I4=63∶2∶11。故C正确。
[解析] (1)小量程电流表的满偏电压Ug=IgRg=0.1 V<U,因此需串联一个适当的分压电阻,即可将其改装成电压表,改装的电路如图,由欧姆定律U=Ig(Rg+Rx),
解得Rx=-Rg=9 900 Ω。
(2)小量程电流表的满偏电流Ig<I,要将其改装成大量程电流表,应给其并联一个适当的分流电阻,改装的电路如图,由并联电路电压相等得:
IgRg=(I-Ig)Rx,
解得:Rx= Rg=Ω≈0.17 Ω。
抓好“满偏点”及Ig、Rg,Ug不变,灵活应用串、并联电路分压、分流规律建方程求解,将电流计改装成电压表时,需串联分压电阻,串联阻值的大小,要根据对应量程的满偏电流不变求解,即R=-Rg,同理改装成大量程电流表,要用并联分流的原理,R=。
[解析] 由>,所以采用电流表外接法,由于变阻器的总电阻比Rx的一半还要小,同时,电压表的量程小于电动势的一半,所以变阻器采用分压接法。电路如图所示,连接实物器材如图所示。
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