第一讲 电流、电阻定律
9.1电流、电阻、部分电路欧姆定律
符号是A。
1mA=1× 10－3A 1μA=1× 10－6A
5
电流的形成：为简单起见，我们讨论金属导体中的电流。一般情况 下，金属导体中的自由电子在一刻不停地做无规则的热运动（下左图）。 当金属导线与电源连接，构成闭合电路时，自由电子就会在电源产生的电 场作用下发生定向移动，形成电流（下右图）。 可见，导体中形成电流的条件是：给导体施加外电场。或者说，给导 体两端施加电压。
由
R S R S
S
得
R 0.40 S S 12.75 51 mm 2 R 0.10
19
三、部分电路的欧姆定律
1.部分电路
只含有负载而不包括电源的一段电路。
20
2、部分电路的欧姆定律
流经负载的电流I与加在电路两端的电压成正比， 与电路的电阻R成反比。
或
U I R
U IR
23
外接法测电阻
内接法测电阻
24
原子核带正电，电子带负电， 且电子绕原子核做高速运动。 原子核带正电，核外电子带负 电。且原子核所带正电荷数与 核外电子所带负电荷数相等, 所以整个原子呈电中性。
导体和绝缘体
导体：善于导电的物体。
常 见 的 导 体
导体和绝缘体
绝缘体：不善于导电的物体。
常 见 的 绝 缘 体
3.半导体*
导体：材料电阻率很小（10－8～10－6Ω·m）； 绝缘体：材料电阻率很大（大于105· m）； 半导体：材料电阻率介于导体和绝缘体之间。
面积至少应为多少？
18
解 由题给条件
l 300m， S 12.75mm2 12.75106 m2 8 查得铜的电阻率 1.7 10 m
根据电阻定律得
2023年人教版高中物理复习第八章 第1讲电流 电阻 电功及电功率
第八章 恒 定 电 流第1讲 电流 电阻 电功及电功率【课程标准】1.观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用。
会使用多用电表。
2．通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。
会测量金属丝的电阻率。
3．了解串、并联电路电阻的特点。
【素养目标】物理观念：了解串、并联电路电阻的特点。
科学思维：比值法定义的物理量。
科学探究：探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。
一、电路中的基本概念 1．电流：(1)定义式：q I t＝。
(2)微观表达式：I ＝nSve 。
(3)方向：与正电荷定向移动方向相同。
2．电阻：(1)定义式：R ＝UI。
(2)决定式：R ＝Sl 。
命题·生活情境离地面高度5.0×104m 以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104 m 处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105V 。
已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103C ，地球表面积近似为5.0×1014m 2。
(1)平均漏电电流约为多大？ 提示：1.8×103A 。
(2)大气层的等效电阻为多大？ 提示：167 Ω。
(3)大气层的平均电阻率约为多大？ 提示：1.7×1012 Ω·m 。
二、串联电路和并联电路 1．串并联电路的规律：串联并联电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝U 1＝U 2＝…＝U n电阻R ＝R 1＋R 2＋…＋R n1R ＝12n111R R R +++2.电表的改装：改装为大量程电压表 改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻 U ＝I g R ＋I g R g ，所以R ＝g gUR I － I g R g ＝(I －I g )R ， 所以R ＝g g gI R I I -改装后的电表内阻R V ＝R ＋R g >R gR A ＝RR gR ＋R g<R g(1)电荷的移动形成电流。
2019【中学物理】考点1 电流、电阻和电阻定律.ppt
串、并联规律的应用
【例4】一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1=10 ，R2=120，R3=40。另有 一 AC 测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计，则( ) A.当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是40 B.当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40 C.当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80 V D.当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80 V 【解析】根据电路中串、并联特点，c、d端短路时，R2、R3并联后与R1串联， 所以等效电阻R=R1+(R2· R3)/(R2+R3)=10 +(120×40)/(120+40)=40 ,故A正 确。同理，a、b端短路时，c、d之间等效电阻R=128，故B错。a、b端接电源时， R1与R3串联，无电流流经R2，故c、d两端电压即R3两端电压。故 Ucd=R3/(R1+R3)· Uab=40/(40+10)×100 V=80 V，故C正确。同理c、d端接电压时 Uab=R3/(R2+R3)· Ucd=40/(120+40)×100 V=25 V，故D错。
(1)明确图象是U-I图象还是I-U图象。 (2)正确区分导体电阻R与两种图象斜率的关系。
考点3
串、并联电路
1.串、并联电路特点
电路 特点
串联电路
并联电路
电流
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In I1R1=I2R2=…=InRn
ห้องสมุดไป่ตู้
U1/R1=U2/R2=… =Un/Rn=I U1=U2=U3=…=Un 电压 U=U1+U2+…+Un R总 1/R总 总电阻 =R1+R2+…+Rn =1/R1+1/R2+…+1/Rn P1/R1=P2/R2=…= P R =P R =…=P R =U 1 1 2 2 n n 功率分配 2 2
物理理解电阻和电流的关系及其计算方法
物理理解电阻和电流的关系及其计算方法电阻和电流是物理学中两个重要的概念，它们之间存在紧密的联系。
在本文中，我们将深入探讨电阻和电流的关系，以及计算电阻和电流的方法。
一、电阻和电流的概念电阻是指物质对电流运动的阻碍程度。
它是电流通过导体时产生的电势差与电流强度之比。
电阻的单位是欧姆（Ω）。
电流是电荷在导体中的移动，是单位时间内通过导体截面的电荷量。
电流的单位是安培（A）。
二、欧姆定律欧姆定律是描述电阻和电流关系的重要定律。
它表明，当导体两端的电压（U）与通过导体的电流强度（I）成正比时，导体的电阻保持恒定。
数学表达式为：U = I * R其中，U 表示电压，I 表示电流强度，R 表示电阻。
根据欧姆定律，我们可以通过测量电流和电压来计算电阻的值。
三、电阻的计算方法1. 串联电阻：当电阻器依次连接在一个电路中，电流依次通过每一个电阻器后，我们称之为串联电阻。
串联电阻的总电阻等于各个电阻的电阻值之和。
数学表达式为：R_total = R1 + R2 + R3 + ... + Rn其中，R_total 表示串联电阻的总电阻，R1、R2、R3...Rn 分别表示各个电阻器的电阻值。
2. 并联电阻：当电阻器被并联连接在一个电路中，电流可以同时通过每一个电阻器，我们称之为并联电阻。
并联电阻的总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数。
数学表达式为：1/R_total = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn其中，R_total 表示并联电阻的总电阻，R1、R2、R3...Rn 分别表示各个电阻器的电阻值。
四、电流的计算方法电流的计算方法主要有两种情况。
1. 当电路中只有一个电阻时，根据欧姆定律，我们可以使用以下公式计算电流：I = U / R其中，I 表示电流强度，U 表示电压，R 表示电阻。
2. 当电路中存在多个电阻时，我们需要根据电路的具体连接方式进行计算。
首先，根据电路中的电源电压和串并联关系，计算出电路的总电阻。
2016高考一轮复习01：欧姆定律、电阻定律
第一讲 欧姆定律、电阻定律《考点1：电流》1．定义:电荷的定向移动形成电流．2．形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差．3．方向：是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．电流是标量，双向标量。
4. 电流的三个公式t q I =，RUI =，I=nqvS 的区别： ①比值定义式. I=q/t (单位：安培-基本单位)②微观决定式: I=nqvS （n 单位体积内的自由电荷数目，q 自由电荷的电量，s 导线的截面积，v 为自由电子的定向移动速率，约10 -5m/s ），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。
③电流的宏观决定式: I=U/R【例1】（2014秋•毕节市校级期中）某一电解池，如果在1s 内共有5.0×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过某一横截面，元电荷e=1.6×10-19C 则通过这个横截面的电流是（） A ．0A B ．0.8A C ．1.6A D ．3.2A【例2】铜的原子量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自电子，今有一根横截面积为Ｓ的铜导线，当通过的电流为Ｉ时，电子平均定向移动速率为（ ） A.光速c B.I/neS C.ρI/neSm D. mI/neSρ【例3】（03上海）若氢原子的核外电子绕核作半径为r 的匀速圆周运动，则其角速度ω= ；电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流I= 。
（已知电子的质量为m ，电量为e ，静电力恒量用k 表示）【例4】（2006天津）在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束。
已知电子的电量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是（ ）A. eU m eSlI 2∆ B. eU m e l I 2∆ C. eU m eSI 2 D. eU m e l IS 2∆《考点2：欧姆定律》1．适用范围：金属导体、电解质溶液，不适用于气体导电。
电阻定律电流通过导体中的电阻与电压成正比
电阻定律电流通过导体中的电阻与电压成正比电阻定律：电流通过导体中的电阻与电压成正比电阻定律是描述电流通过导体中的电阻与电压之间的关系的物理定律。
根据电阻定律，当电流通过一个导体时，电流的强度与通过导体两端的电压之间存在着正比关系。
本文将详细介绍电阻定律的基本原理、公式以及其在实际中的应用。
一、电阻定律的基本原理电阻是指导体阻碍电流通过的程度。
导体中的电阻主要由导体材料的性质以及尺寸所决定。
当电流通过导体中的电阻时，会因为电阻抵抗而产生一定的电压降。
根据欧姆定律，电流I通过电阻R的电压降U与电流I成正比，即U=IR。
这就是电阻定律的基本形式。
二、电阻定律的公式电阻定律可以用数学公式来表达。
在直流电路中，电阻定律可以表示为U=IR，其中U表示电压，单位为伏特（V）；I表示电流强度，单位为安培（A）；R表示电阻，单位为欧姆（Ω）。
根据电阻定律公式可以得出以下结论：1. 当电流通过导体中的电阻时，电压降与电流成正比。
如果电流增大，电压降也会相应增大；反之，如果电流减小，电压降也会减小。
2. 当电阻不变时，电流强度与电压成正比。
如果电压增大，电流强度也会相应增大；反之，如果电压减小，电流强度也会减小。
3. 当电压不变时，电流强度与电阻成反比。
如果电阻增大，电流强度会减小；反之，如果电阻减小，电流强度会增大。
三、电阻定律的实际应用电阻定律在电路设计和电子设备中具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 电路设计：在电路设计中，电阻定律用于计算电流和电压之间的关系，从而确定电路中各个元件的参数。
通过合理地选择电阻值，可以控制电流的大小和方向，实现电路的正常运行。
2. 电子设备：电子设备中的电路板通常包含大量的电阻元件。
通过电阻定律，可以根据系统的需求选择适当的电阻，从而实现电路板上各部分之间的电流控制。
3. 电器安全：电阻定律的理论基础可以应用于电器安全领域。
例如，通过在电路中引入适当的电阻器，可以限制电流的大小，从而保护电器设备和用户的安全。
电流 电阻 电阻定律_课件
例题——电动势的计算
1.2
60
0 20
图中还提供了充电时间和充电电流等信息 。
例题——电动势的计算
提示：串联电池组的总电动势等于各电动势的总和，内阻等 于各内阻的总和。
尽管电荷也在运动，但有的流走了，另外的
又来补充，所以电荷的分布是稳定的。
电场的分布也是稳定的——这种由稳定分布
的电荷产生的稳过_非__静__电___力_做功把其他形式的能转化为__电__能__的装置。 (2)作用：通过非静电力把电子从正极搬到负极，使电源两极间保持一定的 __电__势__差___。 (3)非静电力： 电源内部存在的驱使正电荷逆着静电力从低电势处流 向高电势处的一种力。
例题——电动势的理解
（2013南京）铅蓄电池的电动势为2V，这表示 ABD （A.电路中）每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转为为电能 B.铅蓄电池断开时其两极间的电压为2V C.铅蓄电池在1s内将2J的化学能转变成电能 D.铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动 势为1.5V）的大 提示：电动势的表达式E=W非静电力/q，它描述了电源把其他形 式的能转化为电能本领的大小。
(2)公式：______________ (3)单位：__伏__特___
(4)物理意义：电动势是描述电源性质的物理量，描述电源内非静电力做功本 领。
电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，也跟外电路无关。
知识梳理
3.电源的内 阻(1)定义：电源内部也是由导体组成的，也存在电阻，叫做电源 的内阻。 (2)特点：①电源的内阻大小由电__源___自__身__特__点__决定；
第1节：电流和电阻定律
第一节：电流和电阻定律一．基本概念和规律1．形成电流的条件：电荷的定向移动就形成了电流。
形成电流的条件一是物体内必须有能自由移动的电荷，即物体应是导体；二是导体两端有持续的电压，或说导体内有持续的电场。
（1）人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
在电源外部，电流是从电源正极流向负极，在电源内部电流是从电源负极流向正极。
（2）电流与电量的关系是I =Q /t 。
在金属导体中电流的微观表达式为I =neSv ，式中n 为金属导体中单位体积内自由电子的数量；e 为自由电子的电荷量；S 为导体的横截面积；v 为自由电子定向运动的速度（注意：这个速度很小，这个速度并不是电流的速度，电流的速度实际上是电场传播的速度）。
2．电阻：导体对电流的阻碍作用称为电阻。
在国际单位制中，电阻的单位是Ω。
（1）决定导体电阻大小的因素：导体的电阻与导体的长度成正比，和横截面积成反比，并且和导体的材料有关，即R ＝ρL/S ，这个规律称为电阻定律。
要注意的是金属的电阻率随温度的升高而增大。
当金属处于低温超导状态时，它的电阻率等于零。
（2）导体电阻的测量：部分电路欧姆定律I ＝U/R 即反映了通电导体中的电流与那些因素有关，同时也为我们提供了一种测量未知电阻的实验原理。
对于一个确定的导体，我们可以用图8－1所示的图象来描述通过导体上的电流与其两端电压的关系，其中图线的斜率反映了该导体的电阻大小。
一般对于一个确定的导体其电阻值的大小与导体两端的电压和通过导体的电流无关，公式R ＝U/I 只是电阻的定义式。
图8-1又叫伏安特性曲线。
两个电阻不同的导体在同一个伏安特性图像上的斜率是不同的，电阻大的图像斜率小。
二．例题例题．导体Ⅰ、Ⅱ的材料和横截面积均相同，将它们分别接在电源上，测得它们的I —U 图象如图8-2所示，则 （1）电阻之比R 1：R 2= ； （2）两导体串联接入电路中时的电压之比U 1：U 2= ； （3）两导体并联接入电路中时两导体中自由电子定向移动的速度之比v 1：v 2= 。
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高三第一轮复习资料
第一讲电流、电阻定律
kuang
★新课标要求
1．知道电流、电阻、电动势等概念，理解电流微观表达式的意义。
2．知道电阻定律及电阻率与温度的关系。
3．会区别几个电流的计算式，并会运用它们来解决问题。
★教学过程
一、考点梳理
1.电流
(1)定义：电荷的定向移动形成电流。
(2)定义式：I=q t
(3)单位：1A=103mA=106μA
(4)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
金属导体中，电流的方向
与自由电子定向移动的方向相反。
电流是标量。
(5)形成条件：①闭合电路②存在电势差
(6)三个电流公式之比较
(7)三种速率
①电荷定向移动速率10-5m/s
②电荷热运动速率105m/s
③电流传导速率3×108m/s
2.电阻定律
(1)内容：导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，即R=
l
S 。
说明：电阻是导体本身的属性，由ρ、l 、S 决定，与导体两端的电压和通过的电流无关。
(2) 电阻率： ① 计算式：ρ=
RS l。
Ⅰρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。
单位是Ω m 。
Ⅱρ与导体的长度l 、横截面积S 无关，由导体的材料决定，与温度有关。
②物理意义：反映了材料对电流的阻碍作用，在数值上等于用这种材料制成的长1m 、横截面积为1m 2的导线的电阻。
③纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。
④材料的电阻率与温度有关系：
Ⅰ金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。
）铂较明显，可用于做温度计。
Ⅱ半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。
Ⅲ有些材料(如锰铜、康铜)的电阻率几乎不受温度的影响。
锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。
Ⅳ有些物质当温度接近0 K 时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物体叫超导体。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。
我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。
现在科学家正努力做到室温超导。
注意：公式R ＝
I U
是电阻的定义式，而R =ρS
L 是电阻的决定式R 与U 成正比或R 与I 成反比的说法是错误的，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使
它两端的电压U ＝0，它的电阻仍然照旧存在。
3. 电动势 (1)电源：电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置。
类比抽水机抽水。
非静电力→搬运工
(2)电动势：表征电源中非静电力做功本领大小的物理量，E =
W q
非。
(3)方向：电源内部:负极→正极
(4)大小：①等于非静电力把1C 正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功 ②等于外电路断开时的路端电压 ③等于闭合电路中内、外电压之和
v v ④等于理想电压表直接测得的电源两端的电压。
(5)电动势大小由电源自身决定，跟电源中非静电力有关，跟电源的体积、外电路无关，不管电源是否工作，其电动势都存在，且确定。
(6)电源的电动势和内阻是电源的两个特征量 (7)电势差与电动势的区别 (8)全电路能量转化
①电源外部，静电力对自由电荷做正功，正电荷从电源正极流向负极(即从高电势流向低电势)，电能转化为其他形式的能；
②电源内部，非静电力对自由电荷做正功，正电荷从电源负极流向正极(即从低电势流向高电势)，其他形式的能转化为电能。
4. 部分电路的欧姆定律
(1) 内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比。
(2) 公式：I =
U R。
(3) 单位：1Ω=1V/A ，1 KΩ =1000Ω，1MΩ=1000KΩ。
(4) 适用范围：对金属导体和电解液适用，对气体的导电不适用，非纯电阻电路不适用。
(5) 欧姆定律反映了同一部分电路中I 、U 、R 三者之间的关系，欧姆定律是实验定律。
(6) 金属导体的伏安特性曲线：过原点的直线。
斜率等于电
阻的倒数。
(7) 线性元件和非线性元件：
线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线。
非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线。
(8) 注意：①区分U －I 图和I －U 图
②对线性元件：R =
U I =U I ∆∆；对非线性元件：R =U I ≠U
I
∆∆。
二、典例分析
【例题】来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，则n 1∶n 2=_______。
解：按定义，.1025.6,15⨯==∴=
e
I
t n t ne I 由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个， 则由v
n l n e v I v l t t ne I 1,∝∴===
得和。
而1
2,,21221
2==∴
∝∴=s
s n n s v as v 点评：解决该题的关键是：（1）正确把握电流强度的概念 I ＝Q/t 而 Q ＝ne 。
所以n=Q/e=It/e,
（2）质子源运动路程上的线密度与其瞬时速度成反比，因为I＝neSv，所以当电流I一定时，n与v成反比．。