人教版高中物理选修31恒定电流讲义

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恒定电流讲义
班级学号姓名知识结构
重点和难点
一、部分电路欧姆定律：
U I
R
1．欧姆定律是实验定律：电流I 和电压 U 之间的关系
2．知道欧姆定律的适用范围
对于金属导电、电解液导电适用，不适用于气体导电和半导体导电．
二、电阻定律R
l
S
1．物质的电阻率与温度有关，金属导体的电阻随温度的高升而增大．比方，白炽灯泡点亮时的灯丝电阻变化．
2．导体的电阻由式R U
U 和 I 决定的，而定义，也可以利用其测量，但其实不是由
I
是由电阻定律决定的，即导体自己的性质决定的．
三、电功、电热、电功率
1．为了更清楚地看出各看法之间差异与联系，列表以下：
2．电功和电热不相等的原因
只有在纯电阻电路中才有电功等于电热，而一般情况电路中电功和电热不相等．如电
动机，耗资电能是需要让其供应机械能，若是电功等于电热，即耗资的电能全部转变成电
动机线圈电阻的内能，电动机就不可以能转起来，就无从供应机械能了．所以一般的电路
中电功必然大于电热，从而为电路供应除内能之外的其他能量．但无论什么电路，原则上
必然要有一部分电能转变成内能，因为任何电路原则上都存在电阻．
所以电路中的能量关系为：W Q E其他，只有在纯电阻电路中W = Q．
3．额定电压与本质电压、额定功率与本质功率
四、闭合电路欧姆定律
1．意义：描述了包括电源在内的全电路中，电流强度 I 与电动势 E、全电路中内电阻 r 与外电阻 R 之间的关系．
E
公式为： I常用的表达式还有：E=IR+Ir=U+U＇U=E-Ir
R r
2．电动势与路端电压的比较：
3．路端电压U 随外电阻R 变化的谈论
电源的电动势和内电阻是由电源自己的性质决定的，不随外电路电阻的变化而变化，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而变化的．
E
①
I
R r
U=E-Ir②
当外电路断路时，R I0 U E
当外电路短路时，R0 I E
U0 r
路端电压随电流变化的图线（U-I 图线）如图 2 所示．由 U=E-Ir 可知，图线纵轴截距等于电源电动势 E，若坐标原点为（ 0， 0），则横轴截距为短路电流，图线斜率
的绝对值等于电源的内电阻，即U
r．I
典型题目是动向电路问题。

4．闭合电路中的几种电功率
（ 1）功率：①电源的功率（电源的总功率）P E=EI ；②电源的输出功率 P 出=UI ③电源内部耗资的功率P r=I 2r
（ 2）电源的效率：P U R（最后一个等号只适用于纯电阻电路）
P E E R r
电源的输出功率P E 2 R
24Rr2 E 2 E 2，可见电源输
R r R r4r4r
出功率随外电阻变化的图线以下列图，而当内外电阻相等
时，电源的输出功率最大，为P m E 2。

4r
例题精选
【例 1】以下列图，电源电动势为E，内电阻为 r ．当滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端时，发现电压表 V 1、 V 2示数变化的绝对值分别为U1和 U 2，以下说法中正确的选项是A ．小灯泡 L1、 L3变暗， L2变亮
B．小灯泡 L3变暗， L1、 L2变亮
C． U1< U2
D． U1> U2
【例 2】某一电动机，当电压U1=10V 时带不动负载，所以不转动，这时电流为I 1=2A 。

当
电压为 U2=36V 时能带动负载正常运转，这时电流为I 2=1A 。

求这时电动机的机械功率是多大？
【例 3】以下列图的电路中， 电源的电动势
E= 3.0 V ，内阻 r= 1.0 Ω；电阻 R 1= 10 Ω，R 2= 10
Ω， R 3
= 30 4
Ω；电容器的电容 C= 10 μ F 电.容器原来不带电 .求接通电键 K 并达到
Ω，R =35 牢固这一过程中流过
R 4 的总电量。

R 2
R 4
E r
R 1
CR 3
K。