浙江省高三物理复习第7章第1讲恒定电流的基本概念1课件新人教

(2)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增 加而减小，这种材料称为半导体．特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性．可 制作光敏电阻和热敏电阻．
① 半 导 体 的 导 电 性 能 介 于 导 体 与 绝 缘 体 之 间 ， 电 阻 率 约 为 10-5Ω·m ～
106Ω·m. ②半导体的应用： a．热敏电阻：能够将温度的变化转化成电信号，测量这种电信号，就可以 知道温度的变化． b．光敏电阻：光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自 动开关的作用． c．晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路． d．半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等．
定功率P额，且P额＝U额I额，对于纯电阻用电器，P额＝U/R.如果
加在用电器两端的电压小于额定电压时，用电器所消耗的功率 (实际功率)就小于额定功率．
六、串并联电路
电路 电阻关系 电流关系 电压关系 功率分配
串联电路(P、U与R成正比)
R串＝R1＋R2＋R3＋…… I总＝I1＝I2＝I3＝……
U总＝U1＋U2＋U3＋…… P总＝P1＋P2＋P3＋……
(2)电动势和电压：这两个物理量虽然有相同的单位 和相类似的计算式，而且都是描述电路中能量转化的 物理量，但在能量转换方式上有着本质的区别：
①电动势是由电源本身的性质决定的，与外电路无关， 电路两端的电压不仅与电源有关，还与电路的具体结 构有关．
②电动势是表示电源内非静电力做功，将其他形式 的能量转化为电能本领的物理量，在数值上等于非 静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极 所做的功．而电压是描述电能转化为其他形式能量 的物理量，在数值上等于电场力在外电路移动单位 正电荷所做的功．
②电动势在数值上等于电源没有接入 电路时，电源两极间的电压．
③电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做 的功．
2．电源(池)的几个重要参数 (1)电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池 的大小无关． (2)内阻(r)：电源内部的电阻． (3)容量：电池放电时能输出的总电荷量．其单位是：A·h，mA·h.
3．电流的大小——电流强度——简称电流.
(1)宏观定义： I
q t
说明：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动
形成电流，在用公式I＝q/t计算电流强度时应引起注意．
(2)微观定义：I＝neSv
说明： ①n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向 移动速率． ②在金属导电的微观解释中，有三个速率不可混淆：
4．掌握串、并联的基本特征，能熟练地求解包括串、并联的混联电路， 如复杂电路的简化．
5．掌握“伏安法”测量电阻、电源电动势等电学量的方法，懂得相关 的原理．
6．掌握基本的电学仪器的构造特征及使用方法．特别是电路设计问 题．
一、电流 1．定义：电荷的定向运动即电流． 2．条件：导体两端有电压．
(1)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．
考点
欧姆定律 电阻定律 电阻的串联、并联 电源的电动势和电阻 闭合电路的欧姆定律 电功率、焦耳定律
要求 说明
Ⅱ Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ
本章为历年高考考点分布的重点区之一，历年考题中均有体现，特别 是规定的学生实验，不论是实验原理的考查，还是器材连接、数据处 理、误差分析等，年年试题中都有所涉及，考得既具体又灵活．而稳 恒电路分析的问题，也是高考试题的计算题常考内容．
并联电路(P、I与R成反比) 1/R并＝1/R1＋1/R2＋1/R3
＋…… I并＝I1＋I2＋I3＋…… U总＝U1＝U2＝U3＝…… P总＝P1＋P2＋P3＋……
说明：
串联电路的总电阻大于任何一个分电阻，并联电路 的总电阻小于任何一个支路的电阻；而不论串联还 是并联还是混联，当电路中某支路电阻增大时，则 总电阻也增大，反之亦然．
3．电功与电热的关系
(1)纯电阻电路：电流做功将电能全部转化为热能，
所以电功等于电热Q＝W.
(2)非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其 他形式的能(如机械能、化学能等)，所以电功大于电
热，由能量守恒可知W＝Q＋E其他或UIt＝I2Rt＋E其
他
4．电功率：单位时间内电流做的功．计算公式P＝W/t＝UI(适 用于一切电路)，对于纯电阻电路P＝I2R＝U2/R.
(3)超导体 a．超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时，电阻率
突然降到几乎为零的现象．这种现象叫超导现象，处于这种状态下的 导体叫超导体．
b．应用：超导电磁铁、超导电机等． c．转变温度(TC)：材料由正常状态转变为超导状态的临界温 度．
三、电源电动势 电源是将其他形式的能转化成电能的装置．
R
L S
适用条件：粗细均匀的导线；浓度均匀的电解液．
3．电阻意义：反映了导体的导电性能，即导体对电流的阻碍作用．
说明：电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压及通过电流无关．
4．电阻率定义式 R S ，单位：Ω·m.
L
意义：反映了材料的导电性能．
5．电阻率 说明：(1)有些材料的电阻率随温度升高而增大(如金属)；有些材料的电阻率随 温度升高而减小(如半导体和绝缘体)；有些材料的电阻率几乎不受温度影响(如 锰铜)．
四、部分电路欧姆定律和伏安特性曲线
1．部分电路欧姆定律
(1)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．
(2)表达式： 或
或
(3)适用条件：I 金 U属R 或电U解液 I导R电．
R
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
U I
2．伏安特性曲线： (1)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．
(2)意义：斜率或者斜率的倒数表示电阻． (3)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．
(2)导体两端加电压就在导体中建立了恒定电场． (3)形成了恒定电场以后电荷就在电场力的作用下开始定向移 动．
说明：理解导线中的电场时要注意：
①产生稳恒电流的电路中的电场是合电场(E)．它由两部分组成： 一是电源的电场(E0)；二是导线两侧的堆积电荷的电场(E′)．
②稳恒电流的电路中的电场是恒定电场，因为电路中的电荷分 布是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定．就电路中任一微 元来讲，流走多少电荷，就补充等量的电荷，所以由电荷形成的电场也 是稳定的．
4．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向． 5．电流是标量． 6．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恒定电流．
二、电阻和电阻率
1．电阻定义：导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电
阻．定义式：R＝U/I，
单位：Ω. 2．电阻决定式(电阻定律)：
注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越 小．如1号电器与5号电池：电动势一样，但1号的容量大，内阻小．
3．电动势与电势差
(1)电势差：U＝W/q，单位：V
说明：E＝W/q中的W表示非静电力做功W非；U＝W/q中的
W表示静电力做功W电．在电源外部的电路中，是静电力对 自由电荷做正功，电流由电源的正极流向负极，沿电流方 向电势降低；而在电源内部是电荷受的非静电力克服静电 力做功，电流由负极流向正极，沿电流电势升高．
a．自由电子热运动的平均速率．
b．自由电子定向移动的速率．定向移动速率约10－5m/s，远小于自 由电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3×108m/s，
c．电场的传播速率．(等于光速) ③这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用．
(3)国际单位：安培(A) 1A＝103mA＝106μA
5．热功率：单位时间内电流通过导体时产生的热量．计算公
式P＝Q/t＝I2R(适用于一切电路)，对于纯电阻电路还有P＝UI ＝U2/R.
6．电功率与热功率的关系：纯电阻电路中，电功率等于热功 率．非纯电阻电路中，电功率大于热功率．
7．额定功率和实际功率：
用电器正常工作时所消耗的功率叫额定功率．当用电器两端电 压达到额定电压U额时，电流达到额定电流I额，电功率也达到额
1．电源电动势 (1)物理意义：表示电源把其他形式的能通过非静电力做功
转化为电能的本领大小．电动势越大，电路中每通过1C电量时， 电源将其他形式的能转化成电能的数值就越多．
(2)定义：在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量
q的比值，叫电源的电动势，用E表示．定义式为：E＝W/q.
注意：①电动势的大小由电源中非静电力的特 性(电源本身)决定，跟电源的体积、外电路无 关．
“恒定电流”试题涉及面广，其显著特点是突出主干知识，没有偏题、 怪题和难题．建议从以下几个方面进行复习．
1．掌握电路、电流、电阻、电压、电动势、电功、电功率、电热等基本 概念，并准确理解其物理含义．
2．掌握电阻定律、焦耳定律、欧姆定律等基本规律，熟悉其适用条件和 适用范围并能熟练应用．
3．掌握闭合电路的欧姆定律，熟悉闭合电路中各个物理量变化的特征 与规律．如电路的动态分析问题、分析电路故障问题、含容电路问 题．
五、电功和电热
1．电功：电流所做的功，计算公式为W＝qU＝UIt.(适用于 一切电路)，考虑到纯电阻电路中有U＝IR，所以还有W＝ I2Rt＝U2t/R(适用于纯电阻电路)．
2.电热：电流通过导体时，导体上产生的热量．计算公式
为Q＝I2Rt(适用于一切电路)，考虑到纯电阻电路中有U＝IR， 所以也有Q＝UIt＝U2t/R＝I2Rt(适用于纯电阻电路)．