选修3-1恒定电流知识点小结.docVIP

高二物理3-1《恒定电流》 高二物理备课组:靳玉峰 张磊 一、基本概念 1.电流 （n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。）（电流速度等于光速,电荷定向移动速度一般却很小） 3 电流的方向：物理学中规定 电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向 。在外电路中电流由 电势端流向 电势端 2.电阻⑴对同一种材料,电阻与导线横截面的面积成 比,与导线长度成 比.⑵与材料 关⑶对金属材料温度半导体电阻随温度的升高而有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到——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TC。 3.欧姆定律（）适用于和，不适用于气体导电。 电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。 4.电功和电热 电功就是电场力做的功，W ；电热Q 焦耳定律⑴对纯电阻而言，电功等于电热：W Q ⑵对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：WQ，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。 二、串并联与混联电路 ⑴计算电流，除了用外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：⑵计算电压，除了用U IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：⑶计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P 以上公式I I1+I2、U U1+U2和P P1+P2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。既可以用于恒定电流，也可以用于交变电流。 三、闭合电路欧姆定律 1.主要物理量。 研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。 闭合电路欧姆定律的表达形式有：①E ② （I、R间关系）③U （U、I间关系） ④（U、R间关系） 从③式看出：当外电路断开时（I 0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R 0，因而U 0）电流最大为Im E/r（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。 2.电源的功率和效率。 ⑴功率：①电源的功率（电源的总功率）PE ②电源的输出功率P出 ③电源内部消耗的功率Pr ⑵电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路） 电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。 4.闭合电路的U-I图象。 5.滑动变阻器的两种特殊接法。 在电路图中，滑动变阻器有两种接法要特别引起重视： ⑴图电路中，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，到达中点位置时外电阻，总电流。所以电流表A的示数先后；可以证明：A1的示数，而A2的示数。 ⑵图电路中，设路端电压U不变。当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，总电阻；总电流I；RX两端的电压，电流IX也（这是实验中常用的分压电路的原理）；滑动变阻器r左半部的电流I 先减小后增大。恒定电流1.电流强度：I＝q/t ｛I:电流强度 A），q:在时间t内通过导体横载面的电量 C），t:时间 s）｝ 2.欧姆定律：I＝U/R ｛I:导体电流强度 A ，U:导体两端电压 V ，R:导体阻值 Ω ｝ 3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S ｛ρ:电阻率 Ω?m ，L:导体的长度 m ，S:导体横截面积 m2 ｝ 4.闭合电路欧姆定律：I ＝E / r+R 或 E＝Ir + IR 也可以是E ＝U内 + U外 ｛I:电路中的总电流 A ，E:电源电动势 V ，R:外电路电阻 Ω ，r:电源内阻 Ω ｝ 5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI ｛W:电功 J ，U:电压 V ，I:电流 A ，t:时间 s ，P:电功率 W ｝ 6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热 J ，I:通过导体的电流 A ，R:导体的电阻值 Ω ，t:通电时间 s ｝ 7.纯电阻电路中: 由于I＝U/R , W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总 ｛I:电路总电流 A ，E:电源电动势 V ，U:路端电压 V ，η：电源效率｝ 9.电路的串/并联 串联电路 P、U与R成正比 并联电路 P、I与R成反比 电阻关系 R串＝R1+R2+R3 1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3 电流关系 I总＝I1＝I2＝I3 I并＝I1+I2+I3电压关系 U总＝U1