第8章恒定电流 第1讲电路的基本概念和规律
与名师对话·系列丛书
基 础 知 识 回 顾 核 心 考 点 突 破
第5页
[基础梳理]
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名 师 微 课 导 学
课 后 跟 踪 训 练
第8章
第1讲
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[名师点睛]
基 础
1.电流的三点说明
名 师
知
微
识 回
(1)电流虽然既有大小,又有方向,但电流并不是矢量,
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基 础
(4)对公式 ρ=RlS ,ρ与 RS 成正比,与 l 成反比( × )
名 师
知
微
识
课
回 顾
(5)R=UI 是电阻的定义式,而 R=ρSl 是电阻的决定式
导 学
(√ )
核
课
心 考
(6)对于非纯电阻电路,U>IR,欧姆定律不再成立,P=
后 跟
点
踪
突 破
UI 为电功率,P=I2R 为热功率( √
核 心
[解析] 电解液中通过一截面的电荷量应为 n1e+n2e,
课 后
考 点 突 破
则电流为 I=qt
=(n1+n2)e t
.电流方向为正电荷定向移动
跟 踪 训 练
方向,为 A→B,选项 D 正确,A、B、C 错误.
第20页
第8章
第1讲
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2.(I=nqSv的理解与应用)一根长为L、横截面积为S的
课 导 学
为 a1d 和 a2d.
(2)非线性元件的电阻不等于 U-I 图线上某点切线的斜
核 心
率.
课 后
考
跟
点
踪
突
训
破
练
第29页
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[解析] (1)设两容器的厚度为 d,根据电阻定律表达式 R
基 =ρSl 可分别得到 M 和 N 的电阻分别为 R1=ρaa11d =ρ1d ,
基 础
电流三个表达式的比较
名 师
知
微
识
课
回 顾
定义式
微观式
决定式
导 学
公式
I=qt
I=nqSv
I=UR
核
适用
课
心 考 点
范围
一切电路
一切电路 金属、电解液
后 跟 踪
突
训
破
练
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n:导体单位体积
基
内的自由电荷数
名
础 知 识 回 顾
字母 含义
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基 础 知 识 回 顾 核 心 考 点 突 破
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基 础 知 识 回 顾 核 心 考 点 突 破
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[自我诊断]
基 础
1.判断正误
名 师
知
微
识 回
(1)电荷定向移动的方向为电流的方向( × )
课 导
顾
学
(2)电流微观表达式I=nqSv中v为光速( × )
核
课
心 考 点 突
(3)由 R=UI 可知,电阻与电流、电压都有关系( × )
后 跟 踪 训
破
练
第8页
第8章
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名
础
师
知 识 回 顾
R2=ρaa22d =ρ1d ,故 R1=R2,选项 B 正确.
微 课 导 学
(2)由题图乙中 U-I 图像可求得电压为 10 V 时电解液的
核 电阻为 R=UI =5×1100-3 Ω=2000 Ω
课
心 考
由题意知,玻璃容器内电解液长 l=a=1 m,其横截面
后 跟
点
踪
突 破
积 S=ab=1×0.1 m2=0.1 m2,将 l、S 的值代入电阻定律表
金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为
基 础
n,电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压
名 师
知 识
时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则
回
微 课 导
顾 金属棒内的电场强度大小为( C )
学
核
心 考 点 突
mv2 A.2eL
破
C.ρnev
第21页
课
B.mve2Sn
课 导
顾 而是标量.
学
(2)金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向
核 相反.
课
心
后
考 点
(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、
跟 踪
突 破
负离子定向移动形成的电流方向是相同的.
训 练
第6页
第8章
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基 础
2.电功、电功率、电热的三点说明
名 师
知 识
A.对某一段导体来说,导体中的电流跟它两端的电压
微 课
回 顾
成正比
导 学
B.在电压相同的条件下,不同导体中的电流跟电阻成
反比
核
C.导体中的电流既与导体两端的电压有关,也与导体 课
心 考
的电阻有关
后 跟
点 突 破
踪
D.因为电阻是导体本身的属性,所以导体中的电流只
训 练
与导体两端电压有关,与导体的电阻无关
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第8章
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基 础
1.I=qt 的理解与应用
知
名 师 微
识 回
如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内
课 导
顾 通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2.设元电荷电 学
荷量为e,则以下说法正确的是( D )
核
课
心
后
考
跟
点
踪
突
训
破
练
第19页
核
课
心 考
误.
后 跟
点
踪
突
训
破
练
第22页
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考点二 欧姆定律及电阻定律
基
1.电阻的决定式和定义式的比较
名
础
师
知
微
识
课
回
导
顾
学
核
课
心
后
考
跟
点
踪
突
训
破
练
第23页
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基
2.对伏安特性曲线的理解(如下图甲、乙所示)
训 练
达式得 ρ=RlS =20001×0.1 Ω·m=200 Ω·m.
心
后
考 点
越小,Rd<Rf.
跟 踪
突
训
破
练
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基
名
础
师
知 识
(3)图线 b 的斜率变小,电阻变小,图线 c 的斜率变大,
微 课
回
导
顾 电阻变小.注意:曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的 学
倒数.根据 R=UI ,电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的
第1讲
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基
名
础 知 识
[解析] 灯泡正常发光,电路中的电流 I=UP =2 A,电
师 微 课
回
导
顾 动机两端的电压为 U1=20 V-6 V=14 V,电动机的输入功 学
率 P 入=U1I=28 W,A 正确;电动机的输出功率 P 出=P 入
核 -P 热,小于 28 W,B 错误;电动机的热功率 P 热=I2RM=2 W, 课
)
训 练
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第8章
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基
名
础 知
2.(电流的计算)(人教选修 3-1·P43·T3 改编)安培提出
师 微
识 回
了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等
课 导
顾
学
效为一环形电流.设电荷量为 e 的电子以速率 v 绕原子核沿
顺时针方向做半径为 r 的匀速圆周运动,关于该环形电流的
核 心
倒数.
课 后
考
跟
点
踪
突
训
破
练
第26页
第8章
第1讲
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【典例】 (1)如图甲所示,M 和 N 是形状相同的玻璃
基 容器,厚度相同,上、下表面为正方形,但 M 和 N 的尺寸 名
础 知 识
不同,M、N 的上表面边长关系为 a1>a2.现让不同的电解液
师 微 课
课
心 考 点 突
[解析] 电子做圆周运动的周期 T=2πv r ,由 I=Te 得
后 跟 踪 训
破
练
I=2vπer ,电流的方向与电子运动方向相反,故为逆时针.
第8讲恒定电流
第八讲恒定电流一、部分电路欧姆定律1、电流1)导体中产生电流的条件(b b )电荷的定向移动形成电流;2 )电流的物理意义、定义及单位(电流强度是衡量电流大强弱程度的物理量Q 一I 是标量t3)方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向①导体中电流方向:从电势高处流向电势低处②电源:内部从电势低处流向电势高处;外部从电势高处流向电势低处2、电阻的概念及单位(a a )1)电阻:R = U并不表示导体电阻R跟U成正比,跟I成反比.R只跟导体本身的性质有关单位:欧(Q)3、部分电路欧姆定律1)欧姆定律的内容及应用(c c )①内容:导体中的电流跟导体两端电压电流成正比,跟导体的电阻成反比②表达式:I二UR③适用条件:金属导电或电解质导电•不适用气体导电•2)金属导体的I-U图像是一条过原点的直线Rr <R n二、闭合电路的欧姆定律1、电动势1)电源的特性内阻(a a )电源是把其它形式的能转化为电能的装置。
体中有持续的电流内阻:电源的电阻2)电动势的意义和单位(a a )意义:反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小条件:保持导体两端的电势差(或电压)。
ac)单位:安(A(伏一安特性曲线)(\ c )电源的特性是保持导体两端的电压,使导数值上等于电源没接入电路时,电源两端的电压单位:伏特(V).2、闭合电路的欧姆定律1)、闭合电路的欧姆定律内容及表达式( a a )①内容:闭合电路中的总电流与电源的电动势成正比,与内、外电路的总电阻成反比②表达式:T E= IR +1讨论:a、若R^ 0时T外电路短路T I m= E/r T U路=0b、若R T8时T外电路断路T I = 0T U路=E2、、闭合电路的欧姆定律的应用( c d )3、路端电压和短路电流1、路端电压(a a ):外电路的电压.2)路端电压与外电阻的关系(b b )路端电压随外电阻的增大而增大(R f T U f)3、短路电流(a a )当外电阻为零时,电路中的电流为短路电流,I=E。
恒定电流的基本概念
3.电功与电热的关系 (1) 纯电阻电路:电流做功将电能全部转化为 热能,所以电功等于电热Q=W. (2) 非纯电阻电路:电流做功将电能转化为热 能和其他形式的能 (如机械能、化学能等),所 以电功大于电热,由能量守恒可知W=Q+E其他 或UIt=I2Rt+E其他
4.电功率:单位时间内电流做的功.计算公式 P=W/t=UI(适用于一切电路),对于纯电阻电路 P=I2R=U2/R.
三、电阻和电阻率
1.电阻定义:导体两端的电压与通过导体中的电 流的比值叫导体的电阻.定义式:R=U/I, 单位:欧姆(欧) 符号:Ω.
L 2.电阻决定式(电阻定律):R S
适用条件:粗细均匀的导线;浓度均匀的电解液. 3.电阻意义:反映了导体的导电性能,即导体对 电流的阻碍作用. 说明:电阻是导体本身的属性,跟导体两端的电压 及通过电流无关.
四、部分电路欧姆定律和伏安特性曲线
1.部分电路欧姆定律
(1)内容:通过导体的电流跟导体两端的电压 成正比,跟导体的电阻成反比. (2)表达式: I
U R
(3)适用条件:金属或电解液导电.
2.理解伏安特性曲线的意义
图象
部分电路欧姆定律U-I图象 ①反映U和I的正比关 系 ②k=R 伏安特性曲线I-U图象
(4)国际单位:安培(A) 1A=103mA=106μA
4.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电 流方向. 5.电流是标量.
6.电流的分类:方向不随时间变化的电流叫直流, 方向随时间变化的电流叫交流,大小方向都不随时 间变化的电流叫做恒定电流.
二、电源电动势
电源是将其他形式的能转化成电能的装置. 1.电源电动势 (1) 物理意义:表示电源通过非静电力做功把 其他形式的能转化为电能的本领大小. (2) 定义:在电源内部非静电力所做的功 W 与 移送的电荷量 q 的比值,叫电源的电动势,用 E 表 示.定义式为:E=W/q.
恒定电流的基本概念.
物理意义
①反映导体的伏安特 性 1 ②k= R
3. 运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题
(1)如图 7-1-3 所示,非线性元件的 I-U Un 图线是曲线,导体电阻 Rn= ,即电阻等 In 于图线上点(Un,In)与坐标原点连线的斜率 的倒数,而不等于该点切线斜率的倒数.
图7-1-3
1 (2)I-U 图线中的斜率 k= ,斜率 k 不能理解为 k=tan α R (α 为图线与 U 轴的夹角),因坐标轴的单位可根据需要人为 规定,同一电阻在坐标轴单位不同时倾角 α 是不同的.
3.电流的大小—电流强度(简称电流).
(1)
q I 定义式: t
说明:在电解液导电时,是正负离子向相反 方向定向移动形成电流,在用公式I = q/t计算电流 强度时q应引起注意.
(2)宏观决定式: I=U/R
(3)微观决定式: I=nqSv
说明: ①n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截 面积,v为自由电子的定向移动速率. ②金属导电的微观解释中,有三个速率不可混淆: a.自由电子热运动的平均速率. b.自由电子定向移动的速率.定向移动速率 约 10 - 5m/s ,远小于自由电子热运动的平均速率 105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s, c.电场的传播速率.(等于光速) ③公式只适用于金属导体,千万不要到处套用.
说明:理解导线中的电场时要注意:
①产生稳恒电流的电路中的电场是合电场 (E).它由两部分组成:一是电源的电场(E0);二是 导线两侧的堆积电荷的电场(E′).
②稳恒电流的电路中的电场是恒定电场,因 为电路中的电荷分布是稳定的,但不是静态的绝对 稳定,而是动态稳定.就电路中任一微元来讲,流 走多少电荷,就补充等量的电荷,所以由电荷形成 的电场也是稳定的.
恒定电流全章总结课件
$I_{1} = I_{1} + I_{2}$,其中 $I_{1}$和$I_{2}$是两个独立电 源单独作用产生的电流。
在分析复杂电路时,可以将电 路分解为多个简单部分,分别 计算后再叠加得到总结果。
戴维南定理
总结词
戴维南定理是电路分析中的重要定理之一,用于 求解线性电阻电路中的某一支路电流或电压。
电容的并联
总容量为各电容量的和 。
电感的并联
等效电感的倒数为各电 感倒数之和,总电感量 为各电感量的倒数和的
倒数。
04
电路分析方法
支路电流法
总结词
通过设定支路电流,利用基尔霍夫定律列出方程组,求解未 知量。
详细描述
支路电流法是一种基本的电路分析方法,适用于具有多个支 路的电路。通过设定每个支路的电流为未知量,利用基尔霍 夫定律(KCL)列出方程组,然后解方程组求得各支路电流 。
提高电路稳定性的方法
方法一
方法三
增加负反馈。负反馈可以减小电路的 增益,从而降低输出信号的波动,提 高电路的稳定性。
优化电路设计。通过优化电路元件的 参数和电路结构,可以改善电路的性 能,提高电路的稳定性。
方法二
减小源内阻。源内阻的减小可以减小 输入信号的波动,从而降低输出信号 的波动,提高电路的稳定性。
公式表示
$I = frac{U_{OC}}{R}$,其中$U_{OC}$是开路电 压,$R$是支路电阻。
详细描述
戴维南定理指出,任何一个线性电阻电路中的某 一支路电流或电压,等于该支路两端分别连接到 电路中任意两点所形成的开路电压与该支路电阻 的比值。
应用场景
在分析复杂电路时,可以利用戴维南定理简化计 算过程,将电路中的某一支路独立出来进行分析 。
大学物理上恒定电流
02 电源和电阻
电源的电动势
总结词
电源的电动势是电源将其他形式的能量转换为电能的本质,是电源内部非静电力克服电场力做功的结 果。
详细描述
电源的电动势是指电源在单位时间内将单位正电荷从负极移动到正极所做的功,表示了电源将其他形 式的能量转换为电能的能力。电动势的方向规定为在电源内部由负极指向正极,即电势升高的方向。 常见的电源电动势有干电池、铅蓄电池等。
03
在交流电路中,由于电流和电压的相位差,电导和电阻的大小会随着频率的变 化而变化。在高频电路中,由于趋肤效应和邻近效应等因素的影响,电导和电 阻的大小会有所不同。
电容的定义和性质
01
电容是电路中另一个重要的基本物理量,表示电场中储能 的物理量。在电路中,电容是指电场中电荷量与电压的比 值,即C=Q/U。
欧姆定律和基尔霍夫定律是描述电路中电压、电流和电阻之间关系的两个基本定律。
详细描述
欧姆定律指出在纯电阻电路中,电压等于电阻乘以电流,即U=IR。基尔霍夫定律则包括两个部分,第一定律 (节点定律)指出在电路中,流入节点的电流等于流出节点的电流;第二定律(回路定律)指出在电路中,环路 电压的代数和为零。这两个定律是电路分析的基本工具,可以帮助我们解决复杂的电路问题。
04 电路分析
节点电流和回路电压法
节点电流法
通过列写电路中所有节点的电流 方程来求解电路中的电流。节点 电流法适用于具有多个支路的复 杂电路。
回路电压法
通过列写电路中所有回路的电压 方程来求解电路中的电压。回路 电压法适用于具有多个独立回路 的电路。
戴维南定理和诺顿定理
戴维南定理
任何一个线性有源二端网络,都可以等效为一个电压源和一个电阻串联的形式。 其中电压源的电压等于网络中所有电源电动势的代数和,电阻等于网络中所有 电源内阻的串联。
高考物理一轮复习恒定电流电路的基本概念与规律习题新人教
第八章第1讲电路的基本概念与规律1.(2020·湖南株洲质检)如图所示为某控制电路的一部分,已知AA′的输入电压为24V,如果电阻R=6kΩ,R1=6kΩ,R2=3kΩ,则从BB′不可能输出的电压是导学号 21992527( D )A.12V B.8VC.6V D.3V[解析] 根据串、并联电路的知识可知,当仅S1闭合时,有U BB′U AA′=R1R1+R=12,解得U BB′=12V,选项A 是可能的;当S1、S2均闭合时,有U BB′U AA′=R1R2R1+R2R+R1R2R1+R2=14,解得U BB′=6V,选项C是可能的;当仅S2闭合时,U BB′U AA′=R2R2+R=13,解得U BB′=8V,选项B是可能的,所以选项D是不可能的。
2.(2020·浙江模拟)如图所示,电源内阻不可忽略,电路中接有一小灯泡和一电动机。
小灯泡L上标有“9V 9W”字样,电动机的线圈内阻R M=1Ω。
若灯泡正常发光时,电源的输出电压为15V,此时导学号 21992528( B )A.电动机的输入功率为36W B.电动机的输出功率为5WC.电动机的热功率为6W D.整个电路消耗的电功率为15W[解析] 灯泡正常发光,则电路中电流为I=I L=P LU L=1A,电动机两端的电压为U M=U-U L=15V-9V=6V,,故电动机的输入功率为P入=U M I=6×1W=6W;电动机的热功率为P Q=I2R M=12×1W=1W,电动机的输出功率为P出=P入-P Q=6W-1W=5W,故B正确,A、C错误;电源的输出电压为15V,电源内阻不可忽略,已知电路电流,无法求出电源的电动势,所以无法求出整个电路消耗的电功率,故D错误。
3.(2020·北京朝阳区一模)骑自行车有很多益处,可缓解交通压力,可节能减排;骑自行车时,人做功要消耗体能,还可强身健体。
成人在平路上骑自行车时所受阻力约为20N。
高二物理恒定电流知识点总结
高二物理恒定电流知识点总结恒定电流是物理学中的一个重要概念,是指在电路中,电流大小不随时间变化的电流状态。
学习高二物理的同学们尤其需要掌握恒定电流的基本原理和相关知识,因为它是理解电路运行和电器工作原理的基础。
本文将就高二物理恒定电流的知识点进行总结和介绍。
一、恒定电流的定义及特点恒定电流是指在电路中,电流大小不随时间变化的电流状态。
它是完全经过自由电子和离子的电荷不变流动产生的。
在恒定电流中,电荷在电路中不断流动,但整个电路的电荷量保持不变。
这是由于电路中的电荷守恒定律决定的。
恒定电流的特点有两个:一是电流大小恒定不变;二是电路中各点的电位差相同,即电路中的电压稳定。
这个特点决定了各个电器元件在电路中的工作状态和相互之间的影响关系。
二、欧姆定律欧姆定律是指在恒温条件下,导体两端的电势差(电压)正比于通过导体的电流。
该定律的数学表达式为U = I × R,其中U代表电势差,I代表电流强度,R代表电阻。
根据欧姆定律,可以得出恒定电流和电阻之间的关系,即电流强度和电阻成反比关系。
欧姆定律是电路分析中常用的工具,可以帮助我们计算电路中的电压、电流和电阻等参数。
通过掌握欧姆定律,我们能够更好地理解电路中的电流流动和电器的工作原理。
三、电阻与导体电阻是指导体对电流流动的阻碍作用。
根据导体对电流的阻碍程度不同,可将导体分为导体、绝缘体和半导体三类。
导体是指能够良好传导电流的物质,它具有较低的电阻,电流可在导体内部快速传播。
金属是常见的导体,它们的电子自由度较高,能够自由移动和传导电流。
绝缘体是指基本上不导电的物质,它们的电阻非常高,电流难以在绝缘体中传播。
绝缘体主要用于电路的绝缘和隔离作用,以防止电路干扰和电击等危险。
半导体是介于导体和绝缘体之间的一类物质,它的电阻介于导体和绝缘体之间。
半导体具有特殊的电导特性,在电子学和微电子技术中有着广泛的应用。
常见的半导体材料有硅和锗等。
四、串并联电路在恒定电流中,电路可以分为串联电路和并联电路两种形式。
恒定电流第一讲基本概念与基本规律
例2.电子绕原子核运动可等效于一环 形电流 ,电子的 电量为e,在半径为 r的 轨道上以速率v运动。求:电流的大小?
ev/2πr
2.电阻
电阻定律
l 导体的电阻R跟长度l成正比,跟横截面积S成反比 R s (1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率 (2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。 (3)材料的电阻率与温度有关系: ①金属的电阻率随温度的升高而增大 ②半导体的电阻率随温度的升高而减小 ③有些物质当温度接近0K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.
P P P P
o
U2 o
o U2
U2
o
U2
例5.一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导
线中的电流强度为I,导线中自由电子定向移动的平均速度
1 为v,若导线均匀拉长,使其半径变为原来的
加上电压U,则(
BC
)
2
,再给它两端
I A.通过导线的电流为 4 I B.通过导线的电流为 16
v C.自由电子定向移动的平均速率为 4
PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ
控温双重功能.对此,以下判断中正确的是( AD ) A.通电后,其电功率先增大后减小 B.通电后,其电功率先减小后增大
与温度t的关系如图所示.由于这种特性,PCT元件具有发热、
ρ
C.当其产生的热量与散发的热量相等时,
温度保持在t1或t2不变 D.当其产生的热量与散发的热量相等时, 温度保持在t1至t2间的某一值不变
1. 串并联与混联电路
I I1 I 2
串联电路
In
Un
U U1 U 2
电学中的恒定电流
电学中的恒定电流在我们日常生活和科学技术的各个领域中,电都扮演着至关重要的角色。
而在电学的众多概念中,恒定电流无疑是一个基础且关键的部分。
什么是恒定电流呢?简单来说,恒定电流就是指在电路中,电荷定向移动的速率保持不变的电流。
这就好比一条稳定流淌的河流,水的流量始终保持一致。
要形成恒定电流,需要满足两个条件:一是电路要闭合,二是电路中的电源要能够提供稳定的电压。
想象一下,我们家里的电灯能够稳定地发光、电器能够正常运行,这都依赖于恒定电流的存在。
如果电流不稳定,一会儿强一会儿弱,那电灯可能会闪烁不定,电器也可能会出现故障。
在研究恒定电流时,有几个重要的物理量是我们必须要了解的。
首先是电流强度,它被定义为单位时间内通过导体横截面的电荷量。
电流强度的单位是安培(A),1 安培意味着每秒通过导体横截面的电荷量为 1 库仑。
打个比方,如果在 1 秒钟内有 625×10^18 个电子通过了某一横截面,那么电流就是 1 安培。
接下来是电压,也称为电势差。
它就像是推动电荷在电路中流动的“动力”。
不同位置的电势存在差异,电荷就会在这种差异的驱使下移动,从而形成电流。
电压的单位是伏特(V),比如我们常见的干电池,通常电压是 15 伏特。
电阻也是一个关键概念。
电阻是导体对电流的阻碍作用。
不同的材料具有不同的电阻特性,而且电阻还会受到温度、长度、横截面积等因素的影响。
比如,同样长度和横截面积的铜导线和铁导线,铜导线的电阻通常会更小,因为铜的导电性能更好。
欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的重要定律。
它指出,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
用公式表示就是 I = U / R。
这个定律在解决电路问题时非常有用,就像是一把万能钥匙,能帮助我们打开很多电学难题的大门。
在实际的电路中,我们会遇到串联电路和并联电路这两种基本的连接方式。
在串联电路中,电流处处相等,而总电压等于各部分电路电压之和。
高考物理一轮复习教案: 电路的基本概念和规律 Word版含解析
专题八 恒定电流 考纲展示 命题探究考点一 电路的基本概念和规律基础点知识点1 电流和电阻 1.电流 (1)形成①导体中有能够自由移动的电荷。
②导体两端存在电压。
(2)方向:规定为正电荷定向移动的方向。
电流是标量。
(3)定义式:I =qt 。
(4)微观表达式I =nqS v 。
(5)单位:安培(安),符号A,1 A =1 C/s 。
2.电阻(1)定义式:R =UI。
(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用。
3.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻R 与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻与构成它的材料有关。
(2)表达式:R =ρlS 。
4.电阻率(1)计算式:ρ=R Sl,单位:Ω·m 。
(2)物理意义:反映导体的导电性能,是表征材料性质的物理量。
(3)电阻率与温度的关系。
①金属:电阻率随温度升高而增大。
②半导体:电阻率随温度升高而减小。
③一些合金:几乎不受温度的影响。
④超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零,成为超导体。
知识点2 欧姆定律和伏安特性曲线 1.欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
(2)表达式:I =UR 。
(3)适用范围①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)。
②纯电阻电路(不含电动机、电解槽的电路)。
2.导体的伏安特性曲线(1)I -U 图线:以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线,如图所示。
(2)比较电阻的大小:图线的斜率I U =1R ,图中R 1>R 2(选填“>”“<”或“=”)。
(3)线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律。
(4)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的电学元件,不适用于欧姆定律。
知识点3 电功、电功率、焦耳定律 1.电功(1)定义:导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力做的功称为电功。
(2)公式:W =qU =UIt 。
