高中物理知识点总结-直流电路部分

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3、适用范围:适用于金属和电解液导电,气体导电不适用 或适用于纯电阻电路,不适用于非纯电阻电路
4、伏安特性曲线 ⑴U—I图线、I—U图线
I 1 R1<2R2U 1R1>2R2
O
UO
I
⑵当电阻率随温度变化
时,电阻的伏安特性曲
线不再是过原点的直线
5、理解与巩固
※实验室用的小灯泡灯丝的I-U特 性曲线可用以下哪个图象来表示:
※甲、乙两地相距6 km,两地间架设两条电阻都是6 Ω的导线.
当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时,接在甲地的电
压表,如图所示,读数为6 V,电流表的读数为1.2 A,则发生
短路处距甲地多远?
2.5km
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题型二 对伏安曲线的理解
2019/12/3
※一个标有“220V60W”的白炽灯泡,加上的电压U由 零逐渐增大到220V,在此过程中电压U和电流I的的关 系可用下图所示.在给出的四个图线中符合实际的是
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3、焦耳定律
2019/12/3
⑴电热:Q=I2Rt
⑵发热功率:P热=I2R 4、纯电阻、非纯电阻电路
⑴纯电阻电路:电能全部转化为内能
P热=UI=I2R=U2/R ⑵非纯电阻电路:电能转化为内能和其它形式的能
P=UI>P热=I2R
用电器 定义式 P=W/t 计算式 P=IU=I2R=U2/R
纯电阻
电功率 电源 总功率:P总=IE、输出功率:P出=IU端 损失功率P损=I2r、效率:η=P出/P总 4
内容
2019/12/3
基 电阻定律 公式: R=ρL/S
本 规
电阻率、超导、半导体

部分电路欧姆定律 I=U/R
欧姆定律
闭合电路欧姆定律 I=E/(R+r)
解析 两铜棒串联,故电流相等,A错;由I=neSv知I、
n、e相同,S不同,v不同,B对;棒中电场E=U/L,而
U=IR=I L
S
,故S小的U大,即U1>U2,E1>E2,C、D对.
答案 BCD
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三、欧姆定律
2019/12/3
1、内容:导体中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:I=U/R
I E 100 R1 R3 10 40
A=2
A,所以Ucd=IR3=80
V,
所以C对.当cd两端接通测试电源时,根据欧姆定
律得: I E 100 A 5 A R2 R3 120 40 8
,所以Uab=
IR3=25 V,所以D错.
答案 AC
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三、电功、电功率
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5 电功和电功率,串联,并联电路的功率分配

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电源的电动势和内电阻,闭合电路的欧姆定律,路端 电压

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电流、电压和电阻的测量;电流表、电压表和多用电 表的使用、伏安法测电阻

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知识网络 基 本 概 念
恒 定 电 流
定义、条件、方向
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电流 电流强度
定义式 I=q/t 微观表示 I=nqsv
,各取一段极短的相等长度的质子流,其
中的质子数分别为n1和n2,则 2:1
n1∶n2=_______。
v1
v2
质子源
L 4L
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二、电阻定律
2019/12/3
1、内容:在温度不变时,导体的电阻R与它的长度l成正比, 与它的横截面积S成反比。
表达式:R= ρL/S 决定电阻的大小
2、电阻率ρ ⑴物理意义:反映材料的导电性能。由材料本身决定,与温度有关
决定式 I=U/R=E/(R+r)
电压 定义式 UAB=WAB/q=φA- φB 决定式 U=IR,U外=E-Ir,U内=Ir
电阻 定义式 R=U/I 决定式 R=ρL/S
电动势 定义式 E=W非静电力/q
量度式 E=U外+U内=IR+Ir
电功 定义式 W=qU=IUt (纯电阻、非纯电阻电路)
计算式 W=I2Rt=U2t/R (纯电阻电路)
⑴定义:通过导体横截面的电量q与通过这些电量所需时间t的
比值叫电流。
定义式:I=q/t 单位:安培(A) 是国际单位制中的基本单位 ⑵金属导体中电流的微观表达式
导体单位体积内的自由电荷数:n
自由电荷的带电量:q
导体的横截面积:S
I=nqvS
自由电荷定向移动速率:v
题型一 对电流的理解
※在电解槽中,1 min内通过横截面的一价正离子和一价负 离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020,则通过电解槽的 电流为_______
= 2 000 Ω =40 Ω·m.
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.※两电阻R1、R2的电流I随电压U 变化的关系图线如图2所示,其
中R1的图线与纵轴的夹角和R2
的图线与横轴的夹角都是 =30°.
若将R1、R2串联起来接入电路中, 图2 则通电后R1、R2消耗的电功率之比P1∶P2等于
3
3
A.1∶ B.3∶ C.1∶3
R1 R2 R3
Rn
P1R1 P2R2 Pn Rn
注:在串、并联电路中,电路消耗的总功率等于各用电器消耗的 功率之和!
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二、电路的简化
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1、特殊电路元件处理方法
⑴理想电流表可看成短路,用导线代替;理想电压表可看成电 路断开;非理想电表可看成能读出电流、电压的电阻
复习指南
1、本章是高考的重点,主要考查欧姆定律、串并联电路中电流 电压和功率的分配。
2、本章可与机械能、电场、电磁感应、磁场、交变电流等知识 综合出题。
3、实验是本章的重中之重,是高考试卷中的常客,我们将在以 后作专题复习。
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第一课时
电流、电阻定律、欧20姆19/12定/3 律
一、电流
1、电流的形成 ⑴电荷的定向移动形成电流
() D.3∶1
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第二课时
电路的连结、电功、201电9/12功/3 率
一、串、并联电路的特点
串联
并联
电流
I I1 I2 In I I1 I2 In
电压
U U1 U2 Un U U1 U2 Un
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※ 设氢原子中电子在半径为r的轨道上做圆周运动, 电子的电量为e,质量为m,静电力常量为k,试求等 效电流的电流强度.
※某电解槽中,如果在1s内共有5×1018个二价正离子和 1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某横截面,则 通过该横截面的电流为多大?
※ 有一横截面为S的铜导线,流经其中的电流为I.设每 单位体积的导线有n个自由电子,电子电量为e,此时电 子的定向移动速度为v.在Δt时间内,通过导体横截面 的自由电子数目可表示为( AC ) (A)nvSΔt (B)nvΔt (C)IΔt/e (D)IΔt/Se
电阻
电压(电流) 分配
R R1 R2 Rn
U1 U2 U3 Un
R1 R2 R3
Rn
1 1 1 1
R R1 R2
Rn
I1R1 I2R2 In Rn
功率分配
P1 P2 P3 Pn
绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零;D.某些
合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它们制作标准
电阻
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※如图7所示,两个截面不同,长度相等的 均匀铜棒接在电路中,两端电压为U,则 A.通过两棒的电流不相等 B.两棒的自由电子定向移动的平均速率不同 C.两棒内的电场强度不同,细棒内场强E1大于粗 棒内场强E2 D.细棒的电压U1大于粗棒的电压U2
80 V
D. 当cd两端接通测试电源时, ab两端的电压为
80 V
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解析
当cd端短路时,等效电阻R123=R1+
R2 R3 R2 R3
=40 Ω,所以A对.当ab端短路时,等效电阻R123=
R2

R1R3 R1 R3
=128 Ω,所以B错.
当ab两端接通测试电源时,根据欧姆定律得:
热敏电阻(温控开关)
②光敏特性:在光照下电阻率迅速减小 光敏电阻(光控开关)
③掺杂特性:掺入杂质导电性能大大增强
4、理解与巩固
※关于电阻率,下列说法中不正确的是
()
A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其
导电性能越好;B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电
阻率随温度升高而增大;C.所谓超导体,当其温度降低到接近
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解析 根据电流的定义式可知,在Δt内通过导线横 截面的电荷量Q =I Δt 所以在这段时间内通过的自由电子数为 N= Q I Δt
qq
所以C项正确,D项错. 由于自由电子定向移动的速率是v,因此在时间Δt内, 位于以横截面S为底、长l=vΔt的这段导线内的自由 电子都能通过横截面(如图).这段导线的体积 V=Sl=SvΔt.所以Δt内通过横截面S的自由电子数为 N=nV=nSvΔt,选项A、
⑵单位:Ω·m ⑶电阻率随温度的变化 有些合金电阻率几乎不受温度变化的影响
标准电阻
金属电阻率随温度升高而增大
金属温度计(铂)
温度降低电阻率减小 温度降到某一值,电阻率突然为零
超导
转变温度
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3、半导体
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⑴定义:电阻率介于导体与绝缘体之间,且随温度升高反而降低
的材料。
⑵半导体的特性 ①热敏特性:温度升高电阻率迅速减小
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※ 一个T型电路如图所示,
电路中电阻 R1 10 R2 120, R3 40 , 另有一测 试电源,电动势为100V,内阻忽略不计。则
A. 当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 B. 当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 C. 当ab两端接通测试电源时, cd两端的电压为
恒定电流
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总体归纳:七、四、四、二、五
七个基本概念 四个基本规律
四种常见电路 两个伏安曲线

五个电学实验
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考纲要求
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1 电流,欧姆定律,电阻和电阻定律

2 电阻率与温度的关系

3 半导体及其应用,超导及其应用

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电阻的串,并联,串联电路的分压作用,并联电路的 分流作用
⑵电容器稳定时可看成电路断开,两极板间电压等于与之并联 的电阻两端电压。
⑶电路中无电流通过的电阻可用导线代替,同一导线上的节点 可以合并。
2、画等效电路的方法
如: 如图所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A1、 A2和A3的内电阻均可忽略, 电流表的读数分别为I1、I2和I3,则I1︰I2︰I3=_______︰ _______︰_______。
1、电功
⑴实质:电场力对电荷做功,电荷具有的电势能转化为其它形 式的能,即电能转化为其它形式的能的过程。
⑵计算公式 W=qU=IUt(适用于任何电路)
W=I2Rt=U2t/R(适用于纯电阻电路) 2、电功率 电流所做的功与完成这些功所需时间的比值
P=W/t=IU(适用于任何电路) P=I2R=U2/R(适用于纯电阻电路)
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※一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通2过019/1导2/3 线中的电
流强度为I,导线中自由电子定向移动的平均速度为v,若导线
均匀拉长,使其半径变为原来的1/2,再给它两端加上电压U,

()
A.通过导线的电流为I/4
B.通过导线的电流为I/16
C.自由电子定向移动的平均速率为v/4
Βιβλιοθήκη Baidu
D.自由电子定向移动的平均速率为v/16
()
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.※如图7-1-2甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其U -I图线如图7-1-2乙所示,当U=10 V时,求电解液的电阻率ρ是多少?
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解析:由题图乙可求得电解液的电阻为:R = 由题图甲可知电解液长为:l=a=1 m 截面积为:S=bc=0.02 m2 结合电阻定律:R= ,得ρ= 答案:40 Ω·m
⑵电流形成的条件
金属导
①存在自由电荷
电子 正、负离子
电 电气解体液导导电电
②导体两端存在电势差
⑶电流的分类
电解液导电
方向不变
直流电
方向、大小都不变
恒定电流
方向改变
交变电流
⑷电流的方向 ①规定:正电荷的定向移动方向为电流方向 ②电路中电源外部从正极到负极,电源内部从负极到正极。
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2、电流的大小
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2019/12/3
※ 来自质子源的质子(初速度为零),经
一加速电压为800kV的直线加速器加速,
形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已
知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流
每秒打到靶上的质子6数.25为x10_1_5 _______。假定
分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀
的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处
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