高中物理知识点总结-直流电路部分
高中物理电学知识点总结

高中物理电学知识点总结一、电荷与电场1. 电荷的性质- 电荷是物质的一种基本性质,分为正电荷和负电荷。
- 电荷的守恒定律:在一个封闭系统中,电荷的总量是恒定的。
2. 库仑定律- 描述了两个点电荷之间的相互作用力。
- 公式:$F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}$,其中 $F$ 是力,$k$ 是库仑常数,$q_1$ 和 $q_2$ 是电荷量,$r$ 是两点电荷之间的距离。
3. 电场- 电场是电荷周围存在的力场,可以用电场线表示。
- 电场强度 $E$ 定义为单位正电荷在电场中受到的力,公式为 $E = \frac{F}{q}$。
4. 电势能与电势- 电势能是电荷在电场中由于其位置而具有的能量。
- 电势是电势能与电荷量的比值,公式为 $V = \frac{U}{q}$。
5. 电容器- 电容器是一种存储电荷和电能的器件。
- 电容 $C$ 定义为单位电压下电容器存储的电荷量,公式为 $C = \frac{Q}{V}$。
二、直流电路1. 欧姆定律- 描述了电阻、电流和电压之间的关系,公式为 $V = IR$,其中$V$ 是电压,$I$ 是电流,$R$ 是电阻。
2. 串联与并联电路- 串联电路中,电阻器一个接一个地连接,电流相同。
- 并联电路中,电阻器并排连接,电压相同。
3. 基尔霍夫定律- 基尔霍夫电流定律:电路中任意节点的电流之和为零。
- 基尔霍夫电压定律:电路中任意闭合回路的电压之和为零。
4. 电阻的计算- 串联电阻的总电阻为各个电阻之和。
- 并联电阻的总电阻的倒数等于各个电阻倒数之和。
三、电磁学1. 磁场- 磁场是由运动电荷产生的,可以用磁力线表示。
- 安培定律描述了电流和磁场之间的关系。
2. 电磁感应- 法拉第电磁感应定律:变化的磁场会在导体周围产生电动势。
- 楞次定律:感应电流的方向总是试图抵消磁场变化的效果。
3. 交流电- 交流电(AC)是电流和电压随时间周期性变化的电流。
- 交流电的峰值、有效值和频率是描述交流电特性的重要参数。
高考物理知识点归纳总结与汇编:专题必背08 直流电路与交流电

专题必背08 直流电路与交流电【必背知识点】一、直流电路1.电功和电热电功W =qU =UIt ;电热Q =I 2Rt.(1)对纯电阻电路,电功等于电热,即电流流经纯电阻电路,消耗的电能全部转化为内能,所以W =Q =UIt =I 2Rt =U 2R t.(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),电能一部分转化为内能,另一部分转化为其他形式的能(如机械能或化学能等),所以电功必然大于电热,即W>Q ,这时电功只能用W =UIt 计算,电热只能用Q =I 2Rt 计算,两式不能通用.2.闭合电路欧姆定律表达形式:①E =U 外+U 内;②I =E R +r (I 、R 间关系);③U =E -Ir(U 、I 间关系);④U =R R +rE(U 、R 间关系).注意:①当外电路断开时(I =0),路端电压U 等于电动势E.若用理想电压表测量,则读数等于电动势,在进行断路故障分析时,常用此结论进行判断,即何处断路,何处两端电压等于电动势.但用电压表直接测量时,读数却略小于电动势(因为有微弱电流流过电源而产生内压降).②当外电路短路时(R =0,因而U 外=0),电流最大,为I m =E r (不允许出现这种情况,因为这会把电源烧坏).3.电源的功率与效率(1)电源的功率P :也称电源的总功率,是电源将其他形式的能转化为电能的功率,计算式为:P =IE(普遍适用);P =E 2R +r =I 2(R +r)(只适用于外电路为纯电阻的电路).(2)电源内阻消耗功率P 内:是电源内阻的热功率,也称电源的损耗功率,计算式为:P 内=I 2r.(3)电源的输出功率P 外:是外电路上消耗的功率,计算式为:P 外=IU 外(普遍适用);P 外=I 2R =E 2R +2(只适用于外电路为纯电阻的电路).(4)电源的效率:η=P 外P =UI EI =U E =R R +r .(5)电源的输出功率(P 外)与外电阻R 的关系:P 外=RE 2+2=E 2-2R +4r.P 外与R 的关系图象如图4-11-1所示.由图可以看出:图4-11-1当R =r 时,电源的输出功率最大,P m =E 24r ,此时电源效率η=50%.当R >r 时,随着R 的增大输出功率越来越小.当R <r 时,随着R 的增大输出功率越来越大.当R 由小于r 增大到大于r 时,随着R 的增大输出功率先增大后减小(非单调变化). 4.含容电路的分析技巧电容器两极板间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压,与电容器串联的电阻两端的电压一定为零(有阻无流,则无电压).二、直流电路动态分析1.引起电路特征发生变化的主要原因有:①滑动变阻器滑片滑动,使电路的电阻发生变化;②开关的闭合、断开或换向(双掷开关)使电路结构发生变化;③电路发生短路和断路(电路故障).2.电路动态变化问题的分析思路当电路中某处的电阻发生变化时,先由局部电阻的变化推出外电路电阻R外的变化,再由闭合电路的欧姆定律I总=ER外+r和U端=E-I总r讨论干路电流I总的变化和路端电压U端的变化,最后分析对其他部分电路产生的影响,从而分别确定各元件上其他量的变化情况(使用的公式是部分电路欧姆定律、电路中各元件上的电压关系和电流关系等).注意:①电路的总电阻总是随其中任一电阻的增大而增大,随任一电阻的减小而减小;电阻并联的数目越多,总阻值越小;②从电路分析角度看,断路可认为是电路中某处电阻增大到无穷大,短路可认为是电路某处电阻减小到零,因此电路故障问题可以视为特殊的动态分析问题;③对电路进行简化时,电压表和电容器视为断路,电流表视为短路;④电容器是一个储存电能的元件,在直流电路中,当电容器充、放电时,其所在电路中有充、放电电流,电路达到稳定状态时,电容器就相当于一个阻值无穷大的电阻,则电容器所在电路处可视为断路.分析计算含有电容器的直流电路时应注意:电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,在此支路的电阻没有电压降,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压.电路中的电流、电压变化时,将会引起电容器充(放)电.三、与电功、电功率、电热相关问题的综合分析明晰电功、电功率、电热的概念与相互关系.说明:纯电阻电路中,电功率等于热功率;非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率.纯电阻电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉、白炽灯等;非纯电阻电路中常含有电动机、电解槽等.四、含容电路问题的综合分析电容器是一个储存电能的元件.在直流电路中,当电容器充放电时,电路里有充放电电流.一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件,电容器所处电路看做是断路,简化电路时可去掉它.简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上.在具体方法上要注意以下几点:(1)根据Q=CU、ΔQ=CΔU可知,要求电容器所带电荷量以及充放电时所带电荷量的变化,关键是求电容器两端的电压.(2)在电路分析时要注意电容器所在支路的连接情况.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以此支路中的电阻上无电压降,可以把与电容器串联的电阻看成导线,电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.(3)对于较复杂的电路,经常需要将电容器两端的电势与基准点的电势进行比较后才能确定电容器两端的电压.五、U-I图像的意义复习时注意电源的伏安特性曲线反映的是电源自身的性质,具有丰富的内涵(如图所示):1.图线与纵轴的截距表示电源的电动势;2.与横轴的截距表示短路电流;3.斜率的绝对值表示电源内阻;4.图线上任意一点所对应的电压和电流的比值(或者说任意一点与坐标原点O连线的斜率)表示接在外电路的电阻;5.阴影部分面积表示电流为I时,外电路电阻两端的输出功率,四边形AEOI的面积表示电源的总功率。
直流电路的基本原理

直流电路的基本原理直流电路是电流方向恒定的电路,它在电子学和电力工程中扮演着重要的角色。
了解直流电路的基本原理对于理解电路运行机制至关重要。
本文将介绍直流电路的组成部分、电流方向、欧姆定律以及直流电源的应用。
一、直流电路的组成部分直流电路通常由以下几个基本组成部分构成:1. 电源:提供电流的源头,可以是电池、发电机或者太阳能电池等。
2. 导线:将电流传输到电路中各元件之间的导体,一般使用金属材料制作。
3. 元件:直流电路中的元件包括电阻、电容和电感等。
- 电阻:用来阻碍电流流动的元件,一般由导电材料制成。
- 电容:能够存储电荷的元件,通常由两个导体板和介质组成,如铝电解电容器。
- 电感:储存磁场能量的元件,一般是由导线绕成线圈形状。
二、直流电流的方向直流电路中的电流方向是恒定的,一般情况下从正极流向负极。
电子在电路中由负极移向正极,称为电荷的流动方向,与电流方向相反。
这是由于电子带负电荷,所以在电路中实际是电子在流动。
三、欧姆定律欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本理论。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(V)除以电阻(R):I = V / R其中,电流的单位是安培(A),电压的单位是伏特(V),电阻的单位是欧姆(Ω)。
欧姆定律可以用来计算直流电路中的电流大小或者电阻值。
四、直流电源的应用直流电源的主要应用之一是在电子设备中提供稳定的电源电压。
比如,手机和电脑中的电池就是一种直流电源,它们输出稳定的直流电压以供设备正常运行。
此外,直流电源还应用于电解过程、电镀、电解水制氢等工业生产过程中,以及太阳能电池板将太阳能转化为直流电能的过程中。
总结:直流电路的基本原理涉及到电路的组成部分、电流方向、欧姆定律以及直流电源的应用。
了解直流电路的原理对于电子学和电力工程领域的学习和实践非常重要。
通过掌握这些基本概念,我们可以更好地理解和设计各种直流电路。
简单直流电路基础知识章节总结及练习

简单直流电路的基础知识【知识结构】【重、难点知识】1、电路中主要物理量2、基本定律3、电路中各点电位计算4、简单直流电路分析计算【内容提要】1、电路 (1)、组成:由电源、用电器(负载)、连接导线、开关及保护装置组成的闭合回路。
(2)、作用:实现电能的传输和转换。
2、电流 (1)、定义:电荷的定向移动形成电流。
(2)、电路中有持续电流的条件: ①、电路为闭合通路。
②、电路两端存在电压,电源的作用就是为电路提供持续的电压。
3、电流的大小等于通过导体横截面的电荷量与通过这些电荷量所用时间的比值,即: tqI = I 单位安培(A )、q 单位库仑(C )、t 单位秒(S )。
4、电阻表示原件或导体对电流呈现阻碍作用大小的物理量,在一定温度下,导体的电阻可用电阻定律计算。
(1)、电阻定律数学表达式:slR ρ= (2)、电阻定律:导体的电阻和它的长度成正比,与它的横截面积成反比。
(3)、说明:①、ρ是反映材料导电性能的物理量,称为“电阻率”。
②、导体的电阻与温度有关。
5、部分电路欧姆定律反映电流、电压、电阻三者间关系,数学表达式为:RUI = 6、电能、电功率电流通过用电器时,将电能转换为其他形式的能 (1)、转换电能的计算:W=Uit(2)、电功率计算:R I R U UI P 22===;R I RU 22=对纯阻性电路适用。
(3)、电热的计算(焦耳定律):Rt I Q 2=7、闭合(全)电路欧姆定律(1)、文字叙述:闭合电路内的电流与电源电动势成正比,与电路的总电阻成反比。
(2)、数学表达式:rR EI +=(3)、说明:E 代表电源电动势、R 代表外电路电阻、r 电源内部电阻。
电路参数的变化将使电路中电流、电压分配关系及功率消耗等发生改变。
8、电源外特性闭合电路中,电源端电压随负载电流变化的规律,即:Ir E U -= 9、串联电路的基本特点电路中各元件流过电流相等;电路两端总电压等于各元件两端电压之和;电路总电阻等于各元件阻值之和。
高二物理知识点电路中的交流电与直流电的区别

高二物理知识点电路中的交流电与直流电的区别高二物理知识点:电路中的交流电与直流电的区别在学习物理的过程中,我们常常会接触到两种不同的电流形式,即交流电和直流电。
它们在电路中的应用和特性有诸多区别。
本文将从电流方向、电压变化、传输损耗以及应用等角度来探讨交直流电的区别。
一、电流方向直流电是指电流方向始终保持不变的电流形式。
在直流电路中,电流总是从正极流向负极,电子只沿着一个方向运动。
这意味着直流电的电压极性是固定的。
而交流电则表示电流方向有规律地周期性地改变的电流形式。
在交流电路中,电流不断改变方向,正负极交替出现。
这是由于交流电源中的电压是一个周期性变化的正弦波,当电压的正弦值为正时,电流为正向,而当电压的正弦值为负时,电流方向则相反。
二、电压变化在直流电路中,电压始终保持恒定不变。
这意味着直流电的电压波形是一条平直线。
常见的直流电源有电池。
直流电的电压变化不会随时间发生改变,因此适合用于许多电子设备,如手机、计算机等。
与此相反,交流电的电压是以一定频率周期性变化的。
一般来说,交流电的电压波形是正弦波形。
交流电常见的电压频率有50赫兹和60赫兹,它们分别对应电网的频率。
这种变化的电压可以通过变压器进行升降压,并在电网和家庭中传输,从而被广泛应用于供电系统。
三、传输损耗直流电在传输过程中的能量损耗相对较小。
由于直流电的电流方向始终一致,电流通过导线时,电子相互之间没有频繁的碰撞和相互排斥的情况,减少了导线的电阻和能量损耗。
因此,直流电适合应用于长距离的能量传输,如高压直流输电。
而交流电在传输过程中的能量损耗相对较大。
由于交流电的电流方向不断改变,电流通过导线时,电子会频繁地发生碰撞和相互排斥的情况,导致导线的电阻和能量损耗增加。
因此,交流电在长距离传输能量时,需要进行升压和降压操作,以减小能量损耗。
四、应用直流电在各种电子设备中广泛应用,如手机、计算机、电视等。
由于直流电的性质稳定可靠,适合小功率电子设备的供电,如智能手表、遥控器等。
高中物理电路总结

高中物理电路总结电路是物理学中的重要概念,它描述了电流在电路中的流动方式以及电压与电流之间的关系。
高中物理中对电路的学习主要涉及直流电路和交流电路两个方面。
直流电路是指电流方向不变的电路。
直流电路中常用的元件有电源、电阻和电流表,其基本原理是欧姆定律。
欧姆定律描述了电流与电压、电阻之间的关系,公式为:I = V / R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
在串联电路中,电流保持不变,电压分担;在并联电路中,电压保持不变,电流分担。
交流电路是指电流方向不断变化的电路,其特点是电流和电压以正弦函数的形式随时间变化。
在高中物理中,我们主要学习了交流电路中的振荡电路和变压器。
振荡电路是一种能够产生连续振荡的电路,常见的有LC振荡电路和RC振荡电路。
LC振荡电路由电感和电容组成,其原理是利用电感和电容之间的相互作用产生振荡。
RC振荡电路由电阻和电容组成,其原理是利用电容充放电过程中的能量转换实现振荡。
振荡电路在通信、无线电等领域有广泛应用。
变压器是一种能够改变交流电压大小的装置,由两个绕组和铁心组成。
变压器的工作原理是利用电磁感应现象,通过改变绕组的匝数比例,实现输入电压和输出电压的变换。
变压器在电力输送和电子设备中起到了重要作用,实现了电能的有效利用。
除了直流和交流电路,高中物理还涉及了电路的测量和可视化。
电流表、电压表和万用表是常用的电路测量工具。
电流表用于测量电路中的电流大小,电压表用于测量电路中的电压大小。
万用表则具备了多种测量功能,可测量电流、电压以及电阻等。
电路的可视化是利用电子制图软件或实验仪器将电路图形象地表达出来。
在高中物理实验中,我们常常使用面包板、导线、电阻和电源等实验器材来搭建电路,并通过示波器等仪器观察电路的工作状态。
总的来说,高中物理中的电路内容主要包括直流电路和交流电路两个方面。
直流电路的学习基于欧姆定律,通过串联和并联电路的分析,理解电流、电压和电阻之间的关系。
交流电路的学习包括振荡电路和变压器的原理和应用,认识电流和电压随时间变化的特点。
高二物理教科版选修3-1课件第二章 直流电路 章末总结
例2
在如图2所示的电路中,E为电源电动势,r为其内阻,L
为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为
光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小, V
为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则(
A.电压表的示数变大
)
B.小灯泡消耗的功率变小
C.通过R2的电流变小 D.电源内阻的电压变大
1 700 W.
答案 1 700 W
二、闭合电路的动态分析
动态电路问题的分析思路 (1) 电路中不论是串联部分还是并联部分,只要有一个电阻的 阻值变大,整个电路的总电阻必变大;只要有一个电阻的阻 值变小,整个电路的总电阻必变小. (2) 根据总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律可判定总电流、 电压的变化. (3)判定固定支路电流、电压的变化. (4)判定变化部分的电流、电压变化,如变化部分是并联回路, 那么仍应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化,最后变 化电阻部分的电流、电压就能确定了.
图2
解析
若将照射 R3 的光的强度减弱,则 R3 的电阻将增大,
电路中的总电阻将增大,总电流减小,故电压表的示数变
小,内电压也减小,A、D错误;
而电阻 R2 两端的电压将变大,通过 R2 的电流变大,而总电
流减小,所以通过小灯泡的电流减小,小灯泡消耗的功率
变小,B正确,C错误.
答案 B
三、电路故障的分析方法 1.用电压表检查故障: (1) 断路故障判断:用电压表与电源并联, 若有示数,再逐段与电路并联,若电压表指针偏转,则说明该 段电路中有断点.(2)短路故障判断:用电压表与电源并联,若有 示数,再逐段与电路并联,若电压表示数为零,则说明该段电 路被短路. 2.用欧姆表检查故障:用欧姆表检查故障,一定要注意将待测部 分与电路断开.若测得某段电路的电阻为零,说明该部分短路; 若测得某段电路的电阻无穷大,说明该部分断路.
直流电知识点总结
直流电知识点总结直流电是指电流在电路中始终沿着一个方向流动的电流。
与之相对的是交流电,交流电是指电流在电路中来回流动的电流。
直流电在日常生活中有着广泛的应用,比如电池、电动车、太阳能电池等都是直流电的应用。
了解直流电的知识对于理解电路、电子设备的原理以及日常维护和修理电子设备都有很大的帮助。
下面将对直流电的相关知识进行总结。
一、直流电的基本概念1. 电流电流是指电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
在直流电路中,电流是始终沿着一个方向流动的。
电流的单位是安培(A),符号为I。
2. 电压电压是指单位电荷在电场中所具有的能量。
在直流电路中,电压通常指两个电荷极性之间的电势差,用来驱动电流的流动。
电压的单位是伏特(V),符号为U或V。
3. 电阻电阻是指电路中阻碍电流通过的物理属性。
在直流电路中,电阻一般指导体本身的电阻或者电路中的电阻器。
电阻的单位是欧姆(Ω),符号为R。
4. 电功率电功率是指单位时间内电流对负载做的功。
在直流电路中,电功率通常指电压和电流的乘积,用来描述电路中的能量转换。
电功率的单位是瓦特(W),符号为P。
二、直流电路分析1. 基本电路元件直流电路中的基本元件有电源、负载、导线和开关。
电源提供电压驱动电流的流动,负载是电流经过的部件,导线用来连接电源和负载,开关用来控制电路的通断。
2. 欧姆定律欧姆定律是描述电压、电流和电阻之间关系的定律。
它表示为U=IR,即电压等于电流乘以电阻。
欧姆定律可以帮助我们计算电路中各个元件的参数。
3. 串联电路和并联电路在直流电路中,电路可以是串联的或者并联的。
串联电路是指电路中的各个元件依次连接在一起,电流只有一条路径可以流通。
而并联电路是指电路中的各个元件是同时连接在一起的,电流可以分流通过各个元件。
4. 电路的分析方法在分析直流电路时,我们可以采用基尔霍夫定律、节点电流法和网孔电流法来进行分析。
基尔霍夫定律是基于电流守恒和电压守恒原理建立的,节点电流法和网孔电流法则是基于电流分析的原理。
直流、交流电路基本知识
直流电路基本知识一、基本概念1.电流:电荷有规则的移动就形成电流。
按照规定:导体中正电荷运动的方向为电流的方向。
并定义:在单位时间内通过导体任一截面的电量为电流强度(简称电流)。
电流用符号“I ”表示, 电流的基本单位为A (安)。
2.电阻:导体对电流的阻碍作用叫电阻。
电阻用符号“R ”表示,电阻的基本单位为Ω(欧)。
3.欧姆定律部分电路欧姆定律:不含电源的电路称为无源电路。
在电阻R 两端加上电压U 时,电阻中就有电流I 流过,三者之间关系为:I=RU 全电路欧姆定律:含有电源的闭合电路称为全电路。
电动势E 、内电阻r 、负载电阻R 电流I 之间关系为:I=rR E + 4.电功与电功率电功:电流所做的功叫电功,用符号A 表示。
电功的数学式为:R t U Rt I IUt A 22=== 若电压单位为V ,电流单位为A ,电阻单位为Ω,时间单位为s ,则电功的单位为J (焦)。
电功率:单位时间内电流所做的功叫电功率,用符号P 表示,即:P =tA 若电功单位为J ,时间为s ,则电功率的单位为J/s ,又称W (瓦)。
二、电阻的串联、并联1.电阻的串联 将电阻依次首尾连接,组成无分支的电路,叫做电阻的串联。
图1-1-1为三个电阻的串联电路。
电阻串联电路具有以下特点:( 1)流过每一个电阻的电流都相等。
(2)电路的总电压等于各个电阻上电压的代数和,即:U=U 1+U 2+U 3(3)电路的等效电阻等于各串联电阻之和,即:R =R 1+R 2+R 3。
因此图1-1-1a 电路可以用图1-1-1b 来等效替代。
(4)各电阻上分配的电压与各自电阻的阻值成正比,即U R R U n n = (5)各电阻上消耗的功率之和等于电路所消耗的总功率。
2.电阻的并联 将电阻两端分别连接在一起的方式叫电阻的并联。
图1-1-2为三个电阻的并联电路。
电阻并联电路具有以下特点:图1-1-1 图1-1-2(1)并联电路中各电阻两端电压相等。
高中物理知识点总结-直流电路部分(课堂PPT)
Ⅱ
6
电源的电动势和内电阻,闭合电路的欧姆定律,路端 电压
Ⅱ
7
电流、电压和电阻的测量;电流表、电压表和多用电 表的使用、伏安法测电阻
Ⅱ
3
知识网络 基 本 概 念
恒 定 电 流
定义、条件、方向
电流 电流强度
定义式 I=q/t 微观表示 I=nqsv
决定式 I=U/R=E/(R+r)
电压 定义式 UAB=WAB/q=φA- φB 决定式 U=IR,U外=E-Ir,U内=Ir
电阻 定义式 R=U/I 决定式 R=ρL/S
电动势 定义式 E=W非静电力/q
量度式 E=U外+U内=IR+Ir
电功 定义式 W=qU=IUt (纯电阻、非纯电阻电路)
计算式 W=I2Rt=U2t/R (纯电阻电路)
用电器 定义式 P=W/t 计算式 P=IU=I2R=U2/R
纯电阻
电功率 电源 总功率:P总=IE、输出功率:P出=IU端 损失功率P损=I2r、效率:η=P出/P总 4
取一段极短的相等长度的质子流,其中的
质子数分别为n1和n2,则n1∶n2=__2:_1____。
v1
v2
质子源
L 4L
10
二、电阻定律
1、内容:在温度不变时,导体的电阻R与它的长度l成正比, 与它的横截面积S成反比。 表达式:R= ρL/S 决定电阻的大小
2、电阻率ρ ⑴物理意义:反映材料的导电性能。由材料本身决定,与温度有关
恒定电流
1
总体归纳:七、四、四、二、五
七个基本概念 四个基本规律
四种常见电路 两个伏安曲线
五个电学实验
2
考纲要求
1 电流,欧姆定律,电阻和电阻定律
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绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零;D.某些
合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准
电阻
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※如图7所示,两个截面不同,长度相等的 均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,则 A.通过两棒的电流不相等 B.两棒的自由电子定向移动的平均速率不同 C.两棒内的电场强度不同,细棒内场强E1大于粗 棒内场强E2 D.细棒的电压U1大于粗棒的电压U2
决定式 I=U/R=E/(R+r)
电压 定义式 UAB=WAB/q=φA- φB 决定式 U=IR,U外=E-Ir,U内=Ir
电阻 定义式 R=U/I 决定式 R=ρL/S
电动势 定义式 E=W非静电力/q
量度式 E=U外+U内=IR+Ir
电功 定义式 W=qU=IUt (纯电阻、非纯电阻电路)
计算式 W=I2Rt=U2t/R (纯电阻电路)
1、电功
⑴实质:电场力对电荷做功,电荷具有的电势能转化为其它形 式的能,即电能转化为其它形式的能的过程。
⑵计算公式 W=qU=IUt(适用于任何电路)
W=I2Rt=U2t/R(适用于纯电阻电路) 2、电功率 电流所做的功与完成这些功所需时间的比值
P=W/t=IU(适用于任何电路) P=I2R=U2/R(适用于纯电阻电路)
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※ 设氢原子中电子在半径为r的轨道上做圆周运动, 电子的电量为e,质量为m,静电力常量为k,试求等 效电流的电流强度.
※某电解槽中,如果在1s内共有5×1018个二价正离子和 1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某横截面,则 通过该横截面的电流为多大?
※ 有一横截面为S的铜导线,流经其中的电流为I.设每 单位体积的导线有n个自由电子,电子电量为e,此时电 子的定向移动速度为v.在Δt时间内,通过导体横截面 的自由电子数目可表示为( AC ) (A)nvSΔt (B)nvΔt (C)IΔt/e (D)IΔt/Se
,各取一段极短的相等长度的质子流,其
中的质子数分别为n1和n2,则 2:1
n1∶n2=_______。
v1
v2
质子源
L 4L
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二、电阻定律
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1、内容:在温度不变时,导体的电阻R与它的长度l成正比, 与它的横截面积S成反比。
表达式:R= ρL/S 决定电阻的大小
2、电阻率ρ ⑴物理意义:反映材料的导电性能。由材料本身决定,与温度有关
() D.3∶1
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第二课时
电路的连结、电功、201电9/12功/3 率
一、串、并联电路的特点
串联
并联
电流
I I1 I2 In I I1 I2 In
电压
U U1 U2 Un U U1 U2 Un
R1 R2 R3
Rn
P1R1 P2R2 Pn Rn
注:在串、并联电路中,电路消耗的总功率等于各用电器消耗的 功率之和!
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二、电路的简化
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1、特殊电路元件处理方法
⑴理想电流表可看成短路,用导线代替;理想电压表可看成电 路断开;非理想电表可看成能读出电流、电压的电阻
()
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.※如图7-1-2甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其U -I图线如图7-1-2乙所示,当U=10 V时,求电解液的电阻率ρ是多少?
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解析:由题图乙可求得电解液的电阻为:R = 由题图甲可知电解液长为:l=a=1 m 截面积为:S=bc=0.02 m2 结合电阻定律:R= ,得ρ= 答案:40 Ω·m
Ⅱ
5 电功和电功率,串联,并联电路的功率分配
Ⅱ
6
电源的电动势和内电阻,闭合电路的欧姆定律,路端 电压
Ⅱ
7
电流、电压和电阻的测量;电流表、电压表和多用电 表的使用、伏安法测电阻
Ⅱ
3
知识网络 基 本 概 念
恒 定 电 流
定义、条件、方向
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电流 电流强度
定义式 I=q/t 微观表示 I=nqsv
用电器 定义式 P=W/t 计算式 P=IU=I2R=U2/R
纯电阻
电功率 电源 总功率:P总=IE、输出功率:P出=IU端 损失功率P损=I2r、效率:η=P出/P总 4
内容
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基 电阻定律 公式: R=ρL/S
本 规
电阻率、超导、半导体
律
部分电路欧姆定律 I=U/R
欧姆定律
闭合电路欧姆定律 I=E/(R+r)
3、适用范围:适用于金属和电解液导电,气体导电不适用 或适用于纯电阻电路,不适用于非纯电阻电路
4、伏安特性曲线 ⑴U—I图线、I—U图线
I 1 R1<2R2U 1R1>2R2
O
UO
I
⑵当电阻率随温度变化
时,电阻的伏安特性曲
线不再是过原点的直线
5、理解与巩固
※实验室用的小灯泡灯丝的I-U特 性曲线可用以下哪个图象来表示:
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解析 根据电流的定义式可知,在Δt内通过导线横 截面的电荷量Q =I Δt 所以在这段时间内通过的自由电子数为 N= Q I Δt
所以C项正确,D项错. 由于自由电子定向移动的速率是v,因此在时间Δt内, 位于以横截面S为底、长l=vΔt的这段导线内的自由 电子都能通过横截面(如图).这段导线的体积 V=Sl=SvΔt.所以Δt内通过横截面S的自由电子数为 N=nV=nSvΔt,选项A、
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3、焦耳定律
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⑴电热:Q=I2Rt
⑵发热功率:P热=I2R 4、纯电阻、非纯电阻电路
⑴纯电阻电路:电能全部转化为内能
P热=UI=I2R=U2/R ⑵非纯电阻电路:电能转化为内能和其它形式的能
P=UI>P热=I2R
⑵电容器稳定时可看成电路断开,两极板间电压等于与之并联 的电阻两端电压。
⑶电路中无电流通过的电阻可用导线代替,同一导线上的节点 可以合并。
2、画等效电路的方法
如: 如图所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A1、 A2和A3的内电阻均可忽略, 电流表的读数分别为I1、I2和I3,则I1︰I2︰I3=_______︰ _______︰_______。
恒定电流
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总体归纳:七、四、四、二、五
七个基本概念 四个基本规律
四种常见电路 两个伏安曲线
五个电学实验
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考纲要求
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1 电流,欧姆定律,电阻和电阻定律
Ⅱ
2 电阻率与温度的关系
Ⅰ
3 半导体及其应用,超导及其应用
Ⅰ
4
电阻的串,并联,串联电路的分压作用,并联电路的 分流作用
热敏电阻(温控开关)
②光敏特性:在光照下电阻率迅速减小 光敏电阻(光控开关)
③掺杂特性:掺入杂质导电性能大大增强
4、理解与巩固
※关于电阻率,下列说法中不正确的是
()
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其
导电性能越好;B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电
阻率随温度升高而增大;C.所谓超导体,当其温度降低到接近
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※ 一个T型电路如图所示,
电路中电阻 R1 10 R2 120, R3 40 , 另有一测 试电源,电动势为100V,内阻忽略不计。则
A. 当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 B. 当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 C. 当ab两端接通测试电源时, cd两端的电压为
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※ 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6数.25为x10_1_5 _______。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
⑵单位:Ω·m ⑶电阻率随温度的变化 有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响
标准电阻
金属电阻率随温度升高而增大
金属温度计(铂)
温度降低电阻率减小 温度降到某一值,电阻率突然为零
超导
转变温度
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3、半导体
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⑴定义:电阻率介于导体与绝缘体之间,且随温度升高反而降低
的材料。
⑵半导体的特性 ①热敏特性:温度升高电阻率迅速减小
解析 两铜棒串联,故电流相等,A错;由I=neSv知I、
n、e相同,S不同,v不同,B对;棒中电场E=U/L,而
U=IR=I L
S
,故S小的U大,即U1>U2,E1>E2,C、D对.
答案 BCD
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三、欧姆定律
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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=U/R
80 V
D. 当cd两端接通测试电源时, ab两端的电压为
80 V
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解析
当cd端短路时,等效电阻R123=R1+
R2 R3 R2 R3
=40 Ω,所以A对.当ab端短路时,等效电阻R123=
R2
R1R3 R1 R3
=128 Ω,所以B错.
当ab两端接通测试电源时,根据欧姆定律得: