高中物理恒定电流知识点总结教学内容

高中物理恒定电流知
识点总结
恒定电流
1. 电流：
1) 定义：电荷的定向运动。

2) 形成条件：
a) 导体中有能自由移动的电荷
导体提供大量的自由电荷。

金属导体中的自由电荷是自由电子，电解液中的自由电荷是正、负离子。

b) 导体两端有电压。

3) 电流的大小——电流强度——简称电流
a) 宏观定义：
t q I =
b) 微观定义：nqsv I =
c) 国际单位：安培A
d) 电流的方向：规定为正电荷定向运动的方向相同（电流是标量）
e) 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稳恒电流。

2. 电阻
1) 物理意义：反映了导体的导电性能，即导体对电流的阻碍作用。

2) 定义式：
I U
R =
国际单位Ω（R 既不与U 成正比，也不与I 成反比）
3) 决定式（电阻定律）：
S L R ρ
=
3. 电阻率：
1) 意义：反映了材料的导电性能。

2) 定义：
L RS =
ρ
3) 与温度的关系
金属： 随T 而 半导体： 随T 而
有些合金：几乎不受温度影响
4.串并联电路
1)欧姆定律：
a)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。

b)表达式：R
U
I=
或IR
U=或I
U
R=
c)适用条件：金属或电解液导电（纯电子电路）。

2)串联电路
a)电路中各处电流相同．I=I1=I2=I3=……
b)串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U1+U2+U3……
c)串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R1＋R2＋…＋R n
d)串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即
12
12
n
n
U
U U
I
R R R
===
L
e)串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即
2
12
12
n
n
P
P P
I
R R R
===
L
3)并联电路
a)并联电路中各支路两端的电压相同．U=U1=U2=U3……
b)并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和I=I1＋I2＋I3=……
c)并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。

R
1
=1
1
R
+2
1
R
+…
+n
R
1
4)伏安特性曲线：
a)定义：导体的电流随电压变化的关系曲线叫做伏安特性曲线。

b)意义：斜率的倒数表示电阻。

c)对于金属、电解液在不考虑温度的影响时其伏安特性曲线是过原点的倾斜的
直线，这样的导体叫线性导体，否则为非线性导体。

金属非金属一些合金
5. 电功
1) 意义：反映了电路消耗电能的多少，即把电能转化为其它形式的能的多少。

2) 定义：电荷在电场力的作用下运动，电场力会对电荷做功，把电场力做的功简称电
功，又称电流做的功。

3) 计算公式：UIt W = 国际单位：J 常用单位：度。

1度= 1千瓦时（KW/H ） 1W=1J/S 1度=1000*3600 J/S =3600000焦耳 4) 电热
a) 定义：电流流过导体要发热（热效应），这个热叫做电热，又叫焦耳热。

b) 意义：反映了电路把电能转化为内能的多少。

c) 计算公式：
（焦耳定律)
6. 电功率：
1) 意义：反映了电路消耗电能的快慢，即把电能转化为其它形式的能的快慢。

2) 定义：电功跟完成电功所用时间的比值。

t
W P = 3) 计算公式：UI t
W
P ==
4) 发热功率：
a) 意义：反映了电路把电能转化为内能的快慢。

b) 定义：电热跟产生电热所用时间的比值。

Rt I t
Q
P 2==热 c) 电动机的几个“功率”
I) 输入功率：电动机的总功率。

由电动机电路的电流和电压决定，UI P =总 II) 输出功率：电动机做有用功的功率，Fv P =出
III) 热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率
r I P 2=热
入出总P P P +=，其中入
出P P 为电动机的效率。

d) 电功和电热的关系
纯电阻电路：Rt I Q UIt W t R
U 2
2====
R I P UI P R U 22====热 电熨斗、电炉子
非纯电阻电路：Rt I Q UIt W t R U 2
2=>=> R I P UI P R
U 22=>=>热
电机、电风扇、电解槽（其特点是电能只有一部分转化成内能）
7. 电动势
1) 电源定义：把其它能量转化为电能的装置。

作用：给电路提供持续的电压。

2) 电动势的含义：描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量。

电动势由电源自身决定，与外电路无关
✧ 在数值上就等于电源没有接入电路时两极间电压。

用符号E 表示。

✧ 电源的电动势等于内、外电路上的电压之和，关系式为E=U 外+U′内 ✧ 电动势是标量．电动势不是电压
8. 闭合电路欧姆定律
1) 定律内容：闭合电路中的电流和电源电动势成正比，跟电路中的总电阻成反比。

2) 定律 表达式为：I= r R E
+
✧ 常用关系式: ⑴E=U 外+U′内 U=E-Ir
电源总功率（电路消耗总功率）：P 总= EI 外电路消耗功率（电源输出功率）：P 出= UI 内电路消耗功率（一定是发热功率）：P 内= I 2r
9. 功率计算：电源的输出功率：P 出=IU=IE –I 2r
对于外电路是纯电阻的电路，电源的输出功率：
P 出＝
r R r R E r R R E R I 4/)()(2
2
222
+-=+= 电源的输出功率随外电阻的变化关系如图10-3-1所示，
1) R ＝r 时，P 出max ＝r E 42
一个输出功率（除最大功率外）P 对应于两个不同的外电阻R 1和R 2，且
21R R r =.
2) 当R<r 时，R ↑→P 出↑； 3) 当R>r 时，R ↑→P 出↓.
4) 电源的效率：η＝
％％＝
总
出
100100⨯+⨯r
R R
P P
10. 动态分析的一般步骤：
P 图10-3-1
1)确定外电路的电阻如何变化
2)根据闭合电路欧姆定律
E
I
R r
=
+
，确定电路中的总电流如何变化
3)由U内=Ir确定电源的内电压如何变化
4)由U外=E—Ir确定电源的外由电压如何变化
5)由部分电路欧姆定律确定干路上某个电阻两端的电压如何变化
6)确定支路两端的电压如何变化以及通过支路的电流如何变化。