上海市2023-2024学年高二下学期合格考总复习7：电路.docx

电磁学（二）电路和欧姆定律

◎目标导航

一、串并联电路特点

二、电阻定律

三、实验金属导体电阻率的测量

四、电动势

五、闭合电路欧姆定律

六、动态电路分析

七、电功、电功率

八、家庭电路

◎知识精讲

一、串并联电路特点

1．串联电路的特点

①各处的电流强度相等：

②分压原理：电压与电阻成正比

③电路的总电阻：规律：越串越大

④电路两端的电压：

2．并联电路的特点：

①各支路电压相等：

②分流原理:电流与电阻成反比

③电路的总电阻：规律：越并越小

④电路中的总电流：

3．电流的微观表达式：

(1)一段粗细均匀的导体，自由电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。

导体电流：I=Qt=vtSnqt

在金属导体中q=e，所以I＝neSv

(2)计算通过导体的定向移动电荷数：Q=Itn=Q/q

【例1】.如图所示电路中，各电阻阻值已标出．当输入电压时，输出电压．

二、电阻定律

1导体的电阻：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。

2．电阻定律：R＝ρeq\f(l,S)。

3．电阻率ρ的相关因素

(1)与导体材料有关：纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。

(2)与导体的温度有关

①有些合金的电阻率几乎不受温度变化影响，常用来制作标准电阻。

②金属的电阻率随温度的升高而增大，可制作电阻温度计。

③当温度降低到特别低时导体电阻可以降到0，这种现象叫作超导现象。

2．R＝ρeq\f(l,S)与R＝eq\f(U,I)的比较

公式

R＝ρeq\f(l,S)

R＝eq\f(U,I)

区别

电阻的决定式

电阻的定义式

说明了电阻由导体的哪些因素决定，可以说R与l成正比，与S成反比

提供了求电阻的方法，并不能说电阻与U和I有关系

【例2】．如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc。当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为()

A．4IB．2IC．eq\f(1,2)ID．eq\f(1,4)I

三、实验金属丝电阻率的测量

1、实验原理：由R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)

2．把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＝\f(U,I)))。

电路原理如图所示。

3．用刻度尺测量金属丝长度l，用螺旋测微器（或游标卡尺）测量得金属丝的直径，算出横截面积S。

4．将测量的数据代入公式ρ＝eq\f(RS,l)求金属丝的电阻率。5．将记录的数据Rx、l、d的值代入电阻率计算式ρ＝Rxeq\f(S,l)＝eq\f(πd2U,4lI)。

【例3】．“测量金属丝的电阻率”实验的电路如图所示。实验过程中：

V

V

R

A

a

b

P

S

（1）用__________测量金属丝长度，用__________（均选：A．刻度尺B．螺旋测微器）测量金属丝的直径，为减少误差进行多次测量求平均值，得到金属丝长度L和直径d。

（2）根据电路图连接电路，开关S处于断开状态，滑动变阻器滑动片滑到_______端。闭合开关，调节滑动变阻器，记录多组电压和电流。

（3）根据实验数据，画出U–I图，图线的斜率就表示金属丝的阻值R。由此可知金属丝的电阻率ρ为_____（用L、d、R表示）。

四、电动势和内阻

1．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。

2．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

3．电动势

(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。

(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。

(3)定义式：E＝eq\f(W,q)。单位：伏特，符号是V。

4．电动势和电压的区别

相同点：单位都是伏特

不同点：电压是表述电流做功，电能转化为其它形式能；

电动势表述非静电力做功，其它形式能转化为电能。

5．电路中做功过程

(1)电源内部

b→c：非静电力做功，电势升高，电势差为Ucb；

c→d：静电力做功，电势降低，U内=Ir；

d→d：非静电力做功，电势升高，电势差为Uad；

(2)电源外部

a→b：静电力做功，电势降低，U外=IR；电动势E=Ucb+Uad（非静电力做功角度）=U外+U内（静电力做功角度）

6．内阻：电源内部导体的电阻，通常用r表示。

(1)水果电池内阻很大，几乎不能提供持续电流。

(2)干电池使用久了，内阻变大

7．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h。

(1)通过额定电流可