高中物理恒定电流知识点总结

恒定电流
1.电流：
1)定义：电荷的定向运动。

2)形成条件：
a)导体中有能自由移动的电荷
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。

b)导体两端有电压。

3)电流的大小——电流强度——简称电流
I
q
a)宏观定义：
t
b)微观定义：
I nqsv
c)国际单位：安培 A
d)电流的方向：规定为正电荷定向运动的方向相同（电流是标量）
e)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稳恒电流。

2.电阻
1)物理意义：反映了导体的导电性能，即导体对电流的阻碍作用。

U
R
2)定义式：I
国际单位Ω（R既不与U成正比，也不与I 成反比）
L
R
3)决定式（电阻定律）：S
3.电阻率：
1)意义：反映了材料的导电性能。

RS
2)定义：
L
3)与温度的关系
金属：ρ随 T ↑而↑
半导体：ρ随 T ↑而↓有
些合金：几乎不受温度影响
4. 串并联电路 1)
欧姆定律：
a)
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。

U
U
I
IR 或 R
b) 表达式： R 或 U I
c) 适用条件：金属或电解液导电（纯电子电路）。

2) 串联电路
a) 电路中各处电流相同． I=I 1=I 2=I 3=⋯⋯
b)
串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2 +U 3⋯⋯
c)
串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即
R=R ＋R ＋⋯＋ R
12
n
U 1
U 2 L
U n I
R 1
R 2 R n
d)
串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即
P 1
P 2 L P I 2
n
e) 串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即 R 1 R 2
R n
3) 并联电路
a)
并联电路中各支路两端的电压相同．U=U 1=U 2=U 3⋯⋯
b) 并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和
I=I 1＋ I 2＋ I 3=⋯⋯
1
1
1
c)
并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。

R =
R 1
+ R 2 +⋯ +
1 R n
4) 伏安特性曲线： a) 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。

b) 意义：斜率的倒数表示电阻。

c)
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。

金属
非金属 一些合金
1) 意义：反映了电路消耗电能的多少，即把电能转化为其它形式的能的多少。

2) 定义：电荷在电场力的作用下运动， 电场力会对电荷做功， 把电场力做的功简称电功，又称电流做的功。

3)
计算公式： W
UIt
国际单位： J 常用单位：度。

1 度= 1 千瓦时（ KW/H ） 1W=1J/S 1 度 =1000*3600 J/S =3600000 焦耳
4)
电热 a) 定义：电流流过导体要发热（热效应） ，这个热叫做电热，又叫焦耳热。

b) 意义：反映了电路把电能转化为内能的多少。

c)
计算公式：
（焦耳定律 )
6. 电功率：
1) 意义：反映了电路消耗电能的快慢，即把电能转化为其它形式的能的快慢。

2)
定义：电功跟完成电功所用时间的比值。

P
3) 计算公式： P
W UI
t
W
t
4) 发热功率：
a) 意义：反映了电路把电能转化为内能的快慢。

b)
定义：电热跟产生电热所用时间的比值。

P 热
Q
I 2 Rt
t
c)
电动机的几个“功率” I)
输入功率： 电动机的总功率。

由电动机电路的电流和电压决定，
P 总 UI
II)
输出功率：电动机做有用功的功率，
P 出 Fv
III) 热功率：电动机线圈上有电阻， 电流通过线圈时要发热， 热功率 P 热 I 2 r
P 总 P 出 P 入 ，其中
P 出
为电动机的效率。

P 入
d)
电功和电热的关系
纯电阻电路： U 2
2
U 2
2
t
W
UIt
Q I Rt
P
UI
热
I R R
R
电熨斗、电炉子
U
2
2
非纯电阻电路：
t
W UIt
Q
2
U
UI P 热 I 2
R
I Rt
P
R
R
电机、电风扇、电解槽（其特点是电能只有一部分转化成内能）
1) 电源定义：把其它能量转化为电能的装置。

作用：给电路提供持续的电压。

2)
电动势的含义：描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量。

电动势由电源自身决定，与外电路无关
在数值上就等于电源没有接入电路时两极间电压。

用符号 E 表示。

电源的电动势等于内、外电路上的电压之和，关系式为
E=U 外 +U ′
内
电动势是标量．电动势不是电压
8. 闭合电路欧姆定律
1)
定律内容：闭合电路中的电流和电源电动势成正比，跟电路中的总电阻成反比。

E
2)
定律 表达式为： I=
R r
常用关系式 : ⑴ E=U 外 +U ′内 U=E-Ir 电源总功率（电路消耗总功率） ：P 总= EI
外电路消耗功率（电源输出功率） ：P 出= UI
内电路消耗功率（一定是发热功率）
： P 内 = I 2r
2
9. 功率计算： 电源的输出功率： P 出 =IU=IE –r I 对于外电路是纯电阻的电路，电源的输出功率：
I 2 R
E 2 R E 2
P 出 ＝
( R r ) 2
(R r ) 2 / R 4r
电源的输出功率随外电阻的变化关系如图
10-3 -1 所示，
P 出
P m
or
R
图 10-3-1
E 2
1) R ＝ r 时， P 出 max ＝
4r
一个输出功率（除最大功率外）
P 对应于两个不同的外电阻
R 1 和 R 2，且
r
R 1R 2 .
2) 当 R<r 时， R ↑→P 出 ↑；
3)
当 R>r 时， R ↑→P 出 ↓.
P 出
％＝ R ％
4) 电源的效率： η＝
P 总
R r
10.动态分析的一般步骤：
1)确定外电路的电阻如何变化
E
2)根据闭合电路欧姆定律I，确定电路中的总电流如何变化
R r
3)由 U 内 =Ir 确定电源的内电压如何变化
4)由 U 外 =E— Ir 确定电源的外由电压如何变化
5)由部分电路欧姆定律确定干路上某个电阻两端的电压如何变化
6)确定支路两端的电压如何变化以及通过支路的电流如何变化。