高中物理奥赛必看讲义-恒定电流
高二物理《恒定电流》讲义
高二物理恒定电流讲义基本概念：电流，电压，电阻，电动势，电功，电功率规律公式：电阻定律，欧姆定律，焦耳定律实验：伏安法测电阻，电表的改装，描绘小灯泡的伏安特性，测定金属的电阻率，测定电源电动势和内阻知识点1.电流1.定义、微观式：I=q/t，I=nqSv电流的定义式，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
（1）形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差．（2）电流强度：通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。
①I=Q/t；假设导体单位体积内有n个电子，电子定向移动的速率为V，则I=neSv；假若导体单位长度有N个电子，则I＝Nev．②表示电流的强弱，是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．③单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA对于金属导体有I=nqvS（n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，约10 -5m/s，远小于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），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。
【例1】Q为总电荷量，n为单位体积的电荷量，S为导线的横截面积，q为单位电荷量L是单位时间内流过的长度根据定义式Q=It..............1可以变形出I=Q/t...............2因为Q=nqSL，且L=v/t,将其代入2中，就可以得出I=nqvs练习：1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能产生恒定的电流？……（）A．有可以自由移动的电荷B．导体两端有电压C．导体内存在电场D．导体两端加有恒定的电压2．关于电流，下列说法中正确的是……………………………………………（）A．通过导线截面的电量越多，电流越大B．电子运动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大D．因为电流有方向，所以电流是矢量知识点2.电阻、电阻定律1.电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.2.电阻定律导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比：R＝ρL/S。
高中物理选修精品通用课件《恒定电流》
04
电路中的稳态与暂态
稳态电路分析
稳态电路定义
在电路中，当动态元件的变量对于时 间的变化率为零或相对变化率趋近于 零时，电路的状态称为稳态。
稳态电路的特点
稳态电路的分析方法
采用基尔霍夫定律和欧姆定律进行计 算和分析。
电流、电压、功率等参数不随时间变 化，电路呈现稳定的阻抗和导纳。
暂态电路分析
暂态电路定义
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电阻的计算
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串联电阻的计算：串联电路中，总电阻等于各电阻之和。 公式为 R=R1+R2+…+Rn。
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并联电阻的计算：并联电路中，总电阻的倒数等于各支路 电阻的倒数之和。公式为 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。
电路设计与搭建
电路设计 设计原则：根据实际需求和电路性能
总结词
掌握电功率的测量方法
详细描述
测量电功率的常用仪器是功率表，功率表通过测量电压和 电流来计算电功率。在实验室中，也可以使用伏安法测量 电阻的电功率。
电能的转换与利用
总结词
了解电能转换的基本原理
详细描述
电能可以通过各种能量转换装置转换成其他形式的能量， 如机械能、热能、光能等。这些转换过程遵循能量守恒定 律，即能量不能凭空产生或消失，只能从一种形式转换成 另一种形式。
电流表的连接
电流表应串联在电路中，以测量电路中的电流值。
电流表与电压表的使用
• 电流表的读数：读取电流表的数值，应选择合适的量程， 并根据指针指示读取。
电流表与电压表的使用
01
02
03
电压表的原理
电压表是测量电路两端电 压的仪表，其工作原理基 于欧姆定律。
高中物理奥赛必看讲义_恒定电流
第一讲 基本知识介绍一、欧姆定律1、电阻定律a 、电阻定律 R = ρSl b 、金属的电阻率 ρ = ρ0（1 + αt ）注意：1．电阻率ρ不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关。
在温度变化不大的范围内：几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，即ρ=ρo(1+at)。
式中t 是摄氏温度，ρo 是O ℃时的电阻率，a 是电阻率温度系数。
2．由于电阻率随温度改变而改变，所以对于某些电器的电阻，必须说明它们所处的物理状态。
如一个220 V -100 W 电灯灯丝的电阻，通电时是484欧姆，未通电时只有40欧姆左右。
2、欧姆定律a 、外电路欧姆定律 U = IR ，b 、含源电路欧姆定律在如图8-1所示的含源电路中，从A 点到B 点，遵照原则：①遇电阻，顺电流方向电势降落②遇电源，正极到负极电势降落，负极到正极电势升高（与电流方向无关），可以得到以下关系 U A − IR − ε − Ir = U B 这就是含源电路欧姆定律。
c 、闭合电路欧姆定律在图8-1中，若将A 、B 两点短接，则电流方向只可能向左，含源电路欧姆定律成为U A + IR − ε + Ir = U B = U A 这个电路叫做分压式电路，它的特点是通过改变滑片的位置，可以向用电器提供由0～U 连续变化的电压。
其缺点是耗`电功率较大。
这种电路实际上是混联。
滑动变阻器接成分压限流式，把变阻器跟灯泡串联）。
小结：灵敏电流计俗称“表头”。
一个表头它的满度电流值I g 是有限的。
为了测定大电流，把电流表的量度范围扩大是十分必要的，。
如要将量程为I g 的电流表扩大成I 的量程，则分流电阻R s 满足： I R I I R g g g s =-⋅() R I R I I s g gg =- 分子和分母同时除以I g ，则 R R s g I I g =-1 即： R n R s g =-11式中n I I g =就是扩大量程的倍数。
应该指出的是，扩大量程后的表只是增加了分流，满度时通过表头的最大电流值并没有改变，仍是I g 。
高中物理竞赛辅导 恒定电流
稳恒电流§2、1 电 流2．1 ．1．电流、电流强度、电流密度导体处于静电平衡时，导体内部场强处处为零。
如果导体内部场强不为零，带电粒子在电场力作用下发生定向移动，形成了电流。
形成电流条件是：存在自由电荷和导体两端有电势差（即导体中存在电场）。
自由电荷在不同种类导体内部是不同的，金属导体中自由电荷是电子；酸、碱、盐在水溶液中是正离子和负离子；在导电气体中是正离子、负离子和电子。
电流强度是描述电流强弱的物理量，单位时间通过导体横截面的电量叫做电流强度。
用定义式表示为t q I /=电流强度是标量。
但电流具有方向性，规定正电荷定向移动方向为电流方向。
在金属导体中电流强度的表达式是nevS I =n 是金属导体中自由电子密度，e 是电子电量，v 是电子定向移动平均速度，S 是导体的横截面积。
在垂直于电流方向上，单位面积内电流强度叫做电流密度，表示为S I j /=金属导体中，电流密度为nev j =电流密度j 是矢量，其方向与电流方向一致。
2．1 ．2、电阻定律导体的电阻为S LS L R σρ==/式中ρ、σ称为导体电阻率、电导率⎪⎭⎫ ⎝⎛=σρ1，由实验表明，多数材料的电阻率都随温度的升高而增大，在温度变化范围不大时，纯金属的电阻率与温度之间近似地有如下线性关系()t αρρ+=100ρ为0℃时电子率，ρ为t 时电阻率，α为电阻率的温度系数，多数纯金属α值接近于3104-⨯℃1-，而对半导体和绝缘体电阻率随温度 的升高而减小。
某些导体材料在温度接近某一临界温度时，其电阻率突减为零，这种现象叫超导现象。
超导材料除了具有零电阻特性外，还具有完全抗磁性，即超导体进入超导状态时，体内磁通量被排除在体外，可以用这样一个实验来形象地说明：在一N S个浅平的锡盘中，放入一个体积很小但磁性很强的永磁铁，整个装置放入低温容器里，然后把温度降低到锡出现超导电性的温度。
这时可以看到，小磁铁竟然离开锡盘表面，飘然升起与锡盘保持一定距离后，悬在空中不动了，如图2-2-1所示。
高二物理竞赛课件：恒定电流
二、电源的电动势
Es
电源：电源内部，“非静电力”
作功，把电荷从电势能低的一端
移到电势能高的一端，把其他形
式的能量转变成电能。
作用：通过内部电荷的移动，保
持外电路电场Es存在。
电动势：电源把单位正电荷经内电路从
电源
负极移到正极的过程中，非静电力所作
的功。
定义式： dA 单位：Ｊ／Ｃ，即Ｖ
说明： 反映电源作功能力，与外电路无关 是有方向标量，规定其方向为电源内部负极指向 正极
从场的观点来看：非静电力对应非静电场Ek。非静电
场把单位正电荷从负极B经电源内部移到正极A作功为 A
B Ek dl
电源外部回路Ek=0， 非静电场场强沿整个闭合回路
的环流等于电源电动势。
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I dq dt
单位：安培（A）。 方向：正电荷运动的方向
有方向的标量。
恒定电流：电流的大小和方向不随时间而变化。
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电流密度 精确描述导体中电流分布情况，是空间 位置的矢量函数。
电流密度矢量定义： j dI 单位：Ａ／ｍ２ dS
方向与该点正电荷运动方向一致 大小等于垂直于电流方向的单位面积的电流。
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电源不断消耗其它形式的能量克服静电力做功。
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导体内恒定电场的建立 电源的电动势
内电路：电源内部正负两 极之间的电路。 外电路：电源外部正负两 极之间的电路。
内外电路形成闭合电路时，正电荷由正极流出， 经外电路流入负极，又从负极经内电路流到正极， 形成恒定电流，保持了电流线的闭合性。
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恒定电流(讲义)-【教育机构专用】高三物理寒假讲义
专题19 恒定电流（讲义）
一、核心知识
1．电流
(1)定义：自由电荷的定向移动形成电流．
(2)方向：规定为正电荷定向移动的方向．
(3)定义式：I ＝q t
. (4)微观表达式：I ＝nqSv.
2．电动势和内阻
(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．
(2)表达式：E ＝W q
，单位：V. (3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量．
(4)内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r ，叫做电源的内阻，它是电源的另一个参数．
3．电阻
(1)定义式：R ＝U I
. (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用．
(3)电阻的串、并联
4.欧姆定律
(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比．
(2)公式：I ＝U R
. (3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路．
5．电阻率
(1)计算式：ρ＝R S l
. (2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量．
(3)电阻率与温度的关系
①金属：电阻率随温度升高而增大．
②半导体：电阻率随温度升高而减小．
③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然变为零，成为超导体． ④合金：电阻率几乎不受温度变化的影响．
6.电功 电功率 焦耳定律
(1)电功。
2020年南师附中高中物理竞赛辅导课件10恒定电流和恒定电场(共17张PPT)
电势：与静电力的功相联系
§10-3 含源电路的欧姆定律
U U aajbb aaabbb(EEE j dddllE l k)ababaajISIIdRdlR1l1 ra11Ibc(E R rk22 1dRRl22R2)bb
c b
I(R 1 R 2 r 1 r 2 ) a E kd l cE kd l
j enu dS
u
考虑电流密度的方向有 jen u
§10-2 恒定电流和恒定电场
一.电源
电容器放电过程：正电荷 从A板经导线移到B板， 与B板上负电荷中和
q q E
AB
----不能形成稳恒电流 电置-源---：将提正供电非荷静从电低力电的势装A Fk
E
Fe
B处移到高电势处源自2020年高中物理学奥林匹克竞赛
考前辅导
2020 江苏南京
1
§10-1 电流密度.电流连续性方程
稳恒电流：通过任一导体截面的电
流 强度不随时间变化的电流
一.电流的形成
1.电流：大量带电 I 粒子的定向运动
E
2.形成电流的带电粒子统称为载流子
3.传导电流形成的条件： 导体内必须有可以移动的电荷 导体两端有电势差，即电压
二.电动势 1.电源电动势：在电源内部，将单位
正电荷从负极移到正极，非静电力
所作的功
A BEK
dl
Fk
A
Ek
Fe
B
单位：伏特(V)
2.方向：电源内从负极到正极的方向
----电源内电势升高的方向
3.当非静电力存在于整个电流回路中
时，回路中的电动势为
LEKdl
----非静电场是一个非保守性场 讨论： 电动势和电势是两个不同的物理量
高中物理竞赛讲义：恒定电流
专题十二恒定电流【扩展知识】1．电流（1）电流的分类传导电流：电子（离子）在导体中形成的电流。
运流电流：电子（离子）于宏观带电体在空间的机械运动形成的电流。
（2）欧姆定律的微观解释（3）液体中的电流（4）气体中的电流2．非线性元件（1）晶体二极管的单向导电特性（2）晶体三极管的放大作用3．一段含源电路的欧姆定律在一段含源电路中，顺着电流的流向来看电源是顺接的（参与放电），则经过电源后，电路该点电势升高；电源若反接的（被充电的），则经过电源后，该点电势将降低 。
不论电源怎样连接，在电源内阻r和其他电阻R上都存在电势降低，降低量为I（R+r）如图则有：4．欧姆表能直接测量电阻阻值的仪表叫欧姆表，其内部结构如图所示，待测电阻的值由：决定，可由表盘上直接读出。
在正式测电阻前先要使红、黑表笔短接，即：。
如果被测电阻阻值恰好等于R中，易知回路中电流减半，指针指表盘中央。
而表盘最左边刻度对应于，最右边刻度对应于，对任一电阻有R x，有：，则。
由上式可看出，欧姆表的刻度是不均匀的。
【典型例题】1、两电解池串联着，一电解池在镀银，一电解池在电解水，在某一段时间内，析出的银是0.5394g，析出的氧气应该是多少克？2、用多用电表欧姆档测量晶体二极管的正向电阻时，用档和用档，测量结果不同，这是为什么？用哪档测得的电阻值大？3、如图所示的电路中，电源内阻不计，当电动势减小以后，怎样改变电动势使流经电池2ε的电流强度与1ε改变前流经2ε的电流强度相同。
4、现有一只满偏电流为、内阻为的半偏向电流表头，试用它及其他一些必要元件，设计出一只顺向刻度欧姆表，画出其线路图并粗略指明其刻度值。
内容总结（1）专题十二恒定电流【扩展知识】1．电流（1）电流的分类传导电流：电子（离子）在导体中形成的电流（2）专题十二恒定电流【扩展知识】1．电流（1）电流的分类传导电流：电子（离子）在导体中形成的电流（3）用哪档测得的电阻值大。
高三物理综合复习讲义 第九讲恒定电流doc
第九讲、恒定电流一、基本概念1．电流：通过导体横截面的电荷量跟所用时间的比值叫电流，表达式tq I =。
电流的单位：安培（A ），1A ＝1C /s ，常用单位还有毫安（mA ）、微安(μA )，1A=103mA=106μA 。
在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。
电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向相反。
但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。
电流的微观表达式：I nqvS =。
形成电流的条件：电荷的定向移动形成电流，条件是导体两端存在电势差 恒定电流：大小与方向都不随时间变化的电流。
2、电阻：反映导体对电流阻碍作用的大小。
表达式R=U/R .单位：欧姆，符号是Ω。
其物理意义是：某段导体加上1V 电压时，导体中的电流为1A ，则导体电阻为1Ω。
3、电动势物理意义：反映电源把其它形式的能量转化为电能本领的大小。
表达式：E=W/q ,它等于电源没接入电路时的路端电压。
单位：伏特（V ）二、基本规律1、电阻定律：同种材料的导体，其电阻R 跟它的长度L 成正比，跟它的横截面积S 成反比。
公式：LR Sρ=。
对于一确定的导体，其电阻与加在它两端的电压无关，只与导体的自身有关。
电阻率ρ的意义：电阻率ρ跟导体的材料有关，是反映材料导电性能好坏的物理量。
在数值上等于用该材料制成的1m 长、截面积为21m 的导体电阻值。
材料的电阻率越小，说明其导电性能越好。
电阻率的单位：欧姆米，简称欧米，符号是Ω/m 。
电阻率与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性可以制成电阻温度计，但有的合金电阻率几乎不受温度的影响，可以制成标准电阻。
半导体材料的电阻率随温度的升高反而降低。
2、欧姆定律的内容： （1）、部分电路的欧姆定律：导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
I=U/R 欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。
高二物理竞赛恒定电流PPT(课件)
8-1 恒定电流
恒定电流：通过任一导体截面的电流强度
不随时间变化的电流 一、电流的形成
电流：大量带电粒 I
子的定向运动
E
形成电流的带电粒子统称为载流子
若导体不均匀，怎样描述其中的电流分布情况？ 恒定电场是存在于恒定电流通过的导体内部和导体外部的电场。 在电流恒定的导体中，存在什么样的电场？ 若导体不均匀，怎样描述其中的电流分布情况？ 恒定电场与静电场的异同 任意封闭面内的电量不随时间变化， 即任意时刻，流进任意封闭面的电量，与流出该封闭面的电量相等 电流强度：单位时间内通过某截面的电量 电流强度：单位时间内通过某截面的电量 电流是标量，其方向只是指流向而已 每秒从 内向外流出的电荷量 电路中各点电流密度 的方向和大小都不随时间变化 恒定电流：通过任一导体截面的电流强度不随时间变化的电流 ——欧姆定律的微分形式 每秒从 内向外流出的电荷量
欧姆定律的微分形式
流过dS的电流
dI U (U dU ) dU
R
R
dI jdS R dl / dS
jdS
1
dU dl
dS
U dU I
U dl dS
E dU j 1 E E
dl
：导体的电导率，单位为 1/ m
矢量式 j E ——欧姆定律的微分形式
j E
讨论： (1)某点处的电流密度只与该点的场强及该点
dt
2. 电流密度矢量 方向：正载流子运动方向
大小：通过垂直于载流子运动方向的单位
面积的电流强度
I
dI
j
dS
dI
jdS
jdS
cos
j
dS
通过导体截面S I j dS S
dS dS dS
高二物理竞赛恒定电流的磁场课件(共58张PPT)
2 2 3 2 导体内有可以自由运动的电荷；
2R x (3)某些本来不显磁性的物质，在接近或接触磁铁后就有了磁性，这种现象称为磁化。
物质的磁性决定于物质中分子电流对外界磁效应的总和。
1820年，毕奥和萨伐尔用实验的方法证明：长直载流导线周围的磁感应强度与距离成反比与电流强度成正比。 真空中的磁导率： o= 4 10-7 T·m·A-1
A
B Ek dl
而电源外部回路Ek=0，非静电场场强沿整个闭合回路
的环流等于电源电动 势，即
Ek dl
§8-2 磁感应强度 一、磁现象
1.磁体的性质
(1)天然磁铁吸引铁、钴、镍等物质。
(2)磁铁具有磁极，即磁北极N极和磁南极S极。磁极 之间存在相互作用，同性相斥，异性相吸。
(3)某些本来不显磁性的物质，在接近或接触磁铁后就
Fmax
磁通量：通过磁场中某一曲面的磁感应线条数。
qv 存储功能的增加应归功于物理中对磁性材料的
q 磁感应强度的单位：“特斯拉”(T)
+ 用矢量的矢积
表示。
设带电量为q，速度为v的运动试探电荷处于沿x方向的磁场中，实验发现：
而电源外部回路Ek=0，非静电场场强沿整个闭合回路的环流等于电源电动势，即
Idl
sin cos
r d sec
l
A
r
l d tan
dB
dl d sec2 d
O
d
P
B
dB
0 Idlsin 4r 2
0Idsec2cosd 4d2sec2
B
0I 2cosd
4d 1
Idl l
A
高中物理 恒定电流 知识点归纳
高中物理 恒定电流 知识点归纳恒定电流电路基本概念和定律一、电流、电阻和电阻定律1．电流：电荷的定向移动形成电流．(1)形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差． (2)电流强度：通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。
(定义)I=Q/t① I=Q/t ；假设导体单位体积内有n 个电子，电子定向移动的速率为v ，假若导体单位长度有N 个电子，则I ＝Nes v ．② 表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．在外电路中正 →负，内电路中负 →正 ③ 单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA④ 区分两种速率：电流传导速率（等于光速）和 电荷定向移动速率（机械运动速率）。
2．电阻、电阻定律(1)电阻：加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。
R=Iu (定义)(比值定义)； U-I 图线的斜率导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I 无关.(2)电阻定律：温度一定时导体的电阻R 与它的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比。
R=SL(决定) (3)电阻率：电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响．二、部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R 成反比。
(2)公式：RU I =(3)适用范围：适用于金属导体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件．(4)图象：导体的伏安特性曲线-------导体中的电流随随导体两端电压变化图线，叫导体的伏安特性曲线。
例如U ～I 图象。
注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I 认为电阻R 随电压大而大，随电流大而小．②I 、U 、R 必须是对应关系（对应于同一段电路）．即I 是过电阻的电流，U 是电阻两端的电压．三、电功、电功率1．电功：电流做功的实质：电场力移动电荷做功，(只有力才能做功)；电荷的电势能⇒其它形式的能。
《高三物理恒定电流》课件
逆变器：将直流电转换为交流电，为交流 电机等设备提供稳定的电源
整流器：将交流电转换为直流电，为电子 设备提供稳定的电源
稳压器：稳定电源的输出电压，保证电子 设备的正常工作
电池充电与放电电路
电池充电：通过外部电源向电池充电，使电池内部电荷增加 电池放电：电池内部电荷向外部电路输出，提供电能 充电电路：包括充电器、充电线、电池等，充电器将交流电转换为直流电，为电池充电 放电电路：包括电池、负载、开关等，电池向负载提供电能，开关控制电路通断
叠加定理
叠加定理的定义：在电路中，多个电源共 同作用时，每个电源单独作用产生的电流 可以叠加得到总电流。
叠加定理的局限性：叠加定理只适用于线 性电路，对于非线性电路不适用。
叠加定理的应用：在电路分析中，可以 将复杂的电路分解为多个简单的电路， 分别计算每个电路的电流，然后叠加得 到总电流。
叠加定理的注意事项：在计算叠加电流时， 要注意电流的方向和参考方向保持一致。
能量转换与守恒
能量转换：电 能转换为其他 形式的能量， 如热能、光能
等
守恒定律：能 量在转换过程 中总量保持不
变
功率与能量的 关系：功率是 单位时间内能 量转换的速率
实际应用中的 能量转换：如 电灯、电动机、
电池等
最大功率传输定理
定理内容：在电路 中，当负载电阻等 于电源内阻时，负 载可以获得最大功 率。
实际应用中的恒定
05
电路
照明电路
照明电路是恒定电流在实际应用中的重要场景 照明电路主要由电源、开关、导线、灯泡等组成 照明电路的工作原理是电流通过灯泡，产生光能 照明电路的设计需要考虑到安全性、节能性和美观性
信号处理电路
信号处理电路的作 用：对信号进行放 大、滤波、调制等 处理
高中物理恒定电流
要点10恒定电流[规律要点]1.电流的表达式：I＝qt，微观表达式为I＝nqS v。
2.部分电路欧姆定律：I＝UR。
3.电功、电功率、焦耳定律(1)电功：W＝qU＝UIt。
这是计算电功普遍适用的公式。
(2)电功率：P＝Wt＝UI。
这是计算电功率普遍适用的公式。
(3)焦耳定律：Q＝I2Rt。
这是计算电热普遍适用的公式。
4.纯电阻电路和非纯电阻电路(1)纯电阻电路的特点：①遵循欧姆定律，I＝UR。
②电流通过纯电阻电路时，电能全部转化为内能，电功等于电热，即W＝UIt＝I2Rt＝U2Rt，P＝UI＝I2R＝U2R。
(2)非纯电阻电路的特点①不遵循欧姆定律，在非纯电阻电路中I＜U R。
②电流通过电路时，电流消耗的电能除了转化为内能外，还要转化成其他形式的能，如机械能、化学能等，即W＝E其他＋Q，P＝P热＋P其他。
5.闭合电路欧姆定律(1)＝ER＋r，只适用于纯电阻电路＝U外＋U内，适用于任何电路(2)路端电压U与电流I的关系图1U＝E－Ir，U－I图象如图1所示，由图象可以看出：①电源电动势E：当电路断路即I＝0时，纵轴的截距为电源电动势E。
②短路电流I 0：当外电路电压U ＝0时，横轴的截距为短路电流I 0。
③电源内阻r ：图线斜率的绝对值为电源的内阻。
6.三个功率(1)电源的总功率P 总＝EI ＝U 外I ＋U 内I ＝P 出＋P 内。
若外电路是纯电阻电路，则有P 总＝I 2(R ＋r )＝E 2R ＋r。
(2)电源内部消耗的功率：P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出。
(3)电源的输出功率：P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内。
若外电路是纯电阻电路，则有P 出＝I 2R ＝E 2R（R ＋r ）2＝E 2（R －r ）2R＋4r。
图2P 出－R 图象如图2所示，从图中可以看出：①当R ＝r 时，电源的输出功率最大，最大值P m ＝E 24r 。
②当R ＞r 时，随着R 的增大输出功率越来越小。
高中物理-恒定电流实验-测定金属的电阻率讲义(含答案)
测定金属的电阻率板块一主干梳理·夯实基础实验原理与操作◆实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法。
2.掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法。
3.会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率。
◆实验原理1.游标卡尺的构造、原理及读数(1)构造(如图)主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内、外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉。
(2)原理利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成。
不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。
常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：(3)读数若用L0表示由主尺上读出的整毫米数，x表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的刻度数，则其读数为L＝L0＋kx，其中k为精确度。
2.螺旋测微器的构造、原理及读数(1)螺旋测微器的构造如下图所示是常用的螺旋测微器。
它的测砧A和固定刻度S固定在尺架F上。
旋钮K、微调旋钮K′和可动刻度H、测微螺杆P连在一起，通过精密螺纹套在S上。
(2)螺旋测微器的原理测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，而可动刻度H上的刻度为50等份，每转动一小格，P前进或后退0.01 mm。
即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。
读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺。
(3)读数测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。
测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。
例：如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm。
3.伏安法测电阻(1)电流表的内接法和外接法的比较(2)两种电路的选择①阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x 较小，宜采用电流表外接法；若R x 较大，宜采用电流表内接法。
高中物理-恒定电流知识点总结
第14章:恒定电流一、知识网络二、重、难点知识归纳（五）、滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器的作用（1）保护电表不受损坏； （2）改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差。
2、两种供电电路（“滑动变阻器”接法）电流：定义、微观式：I=q/t ，I=nqSv电压：定义、计算式：U=W/q ，U=IR 。
导体产生电流的条件：导体两端存在电压 电阻：定义、计算式：R=U/I ，R=ρl/s 。
金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体：热敏、光敏、掺杂效应 超导：注意其转变温度电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量实验恒定电流 部分电路：I=U/R闭合电路：I=E/(R+r)，或E=U 内+U 外=IR+Ir适用条件：用于金属和电解液导电 规律电阻定律：R=ρl/s基本 概念欧姆定律： 公式：W=qU=Iut纯电阻电路：电功等于电热非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能电功： 用电器总功率：P=UI ，对纯电阻电路：P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率：P 总=EI 电源输出功率：P 出=UI 电源损失功率：P 损=I 2r 电源的效率：%100%100⨯=⨯=E U P P 总出η， 对于纯电阻电路，效率为100%电功率 ：伏安法测电阻：R=U/I ，注意电阻的内、外接法对结果的影响描绘小灯泡的伏安特性测定金属的电阻率 ：ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装：多用电表测黑箱内电学元件（1）、限流式：a 、最高电压（滑动变阻器的接入电阻为零）：E 。
b 、最低电压（滑动变阻器全部接入电路）： 。
c 、限流式的电压调节范围： 。
（2）、分压式：a 、最高电压（滑动变阻器的滑动头在b 端）：E 。
b 、最低电压（滑动变阻器的滑动头在a 端）：0。
c 、分压式的电压调节范围： 。
3、分压式和限流式的选择方法：（1）限流式接法简单、且可省一个耗电支路，所以一般情况优先考虑限流式接法。
【高中物理】恒定电流教案讲义资料
恒定电流一、基础知识1.电路的基本概念和规律（1）电流：I=q t，单位时间流过的电荷量；I=nqSv ，n 是单位体积电荷数、q 是每个电荷带电量、S 是导体横截面积、v 是自由点和定向移动速率。
（2）电阻：R=ρl S，导体的电阻与长度成正比，与横截面成反比。
（3）部分电路欧姆定律：I=U R。
（4）电功、电功率、焦耳定律：W=qU=UIt ，P=W t=UI ，Q=I 2Rt 。
（5）串、并联电路：串联：U=U 1+U 2+U 3、I=I 1=I 2=I 3、R=R 1+R 2+R 3 ；并联U=U 1=U 2=U 3、I=I 1+I 2+I 3、 1R =1R 1+1R 2+1R 3。
2.闭合电路欧姆定律（1）表达式：电流：；电动势：E=IR+Ir=U+U r 。
适用于外电路是纯电阻的电路。
（2）路端电压：U=E-Ir=IR=ER R+r =E 1+r R，可以看出，路端电压随外电阻增大而增大。
（3）功率：P 总=IE=IU+IU r =P 出+P 内 。
（4）电源输出功率:P 出＝E 2R （R ＋r ）2＝E 2（R －r ）2R＋4r 即当R ＝r 时，分母最小，即电源输出功率最大。
3.电阻的测量（1）方法：内接伏安法、外接伏安法、安安法、伏伏法、电阻箱当电表法、比较法、替代法。
二、常规题型例1.关于电流，下列说法正确的是( B )A ．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流 形成持续电流条件：电压、闭合回路B ．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C ．单位时间内通过导体横截面单位面积的电荷量越多，电流就越大 没有“单位面积”D ．电流的方向与电荷定向移动的方向相同 与正电荷定向移动方向相同练习1.下列关于电流的说法中，正确的是( D )A ．金属导体中，电流的传导速率就是自由电子定向移动的速率B ．导体两端电势差增大时，电流增大，电流的传导速率也增大C ．电路接通后，自由电子由电源出发只要经过一个极短的时间就能到达用电器D ．通电金属导体中，电流的传导速率比自由电子的定向移动速率大得多电流在金属导体中的传导速率等于光速，而金属导体中自由电子的定向移动速率比光速小得多练习2.(多选)横截面积为S 的导线中通有电流I ，已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是( AC )A ．nSvΔtB ．nvΔtC ．IΔt eD ．IΔt Se电子速度为v ，Δt 时间内电子移动的距离为v Δt ，电子通过的导线的体积为SvΔt ，电子数为nSvΔt ，A 对。
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第恒定电流
第一讲基本知识介绍
第九部分《稳恒电流》包括两大块：一是“恒定电流”，二是“物质的导电性”。
前者是对于电路的外部计算，后者则是深入微观空间，去解释电流的成因和比较不同种类的物质导电的情形有什么区别。
应该说，第一块的知识和高考考纲对应得比较好，深化的部分是对复杂电路的计算（引入了一些新的处理手段）。
第二块虽是全新的内容，但近几年的考试已经很少涉及，以至于很多奥赛培训资料都把它删掉了。
鉴于在奥赛考纲中这部分内容还保留着，我们还是想粗略地介绍一下。
一、欧姆定律
1、电阻定律
l
a、电阻定律R = ρ
S
b、金属的电阻率ρ = ρ0（1 + αt）
2、欧姆定律
a、外电路欧姆定律U = IR ，顺着电流方向电势降落
b、含源电路欧姆定律
在如图8-1所示的含源电路中，从A点到B点，遵照原则：
①遇电阻，顺电流方向电势降落（逆电流方向电势升高）②遇电
源，正极到负极电势降落，负极到正极电势升高（与电流方向无
关），可以得到以下关系
U A− IR −ε− Ir = U B
这就是含源电路欧姆定律。
c、闭合电路欧姆定律
在图8-1中，若将A、B两点短接，则电流方向只可能向左，含源电路欧姆定律成为U A + IR −ε + Ir = U B = U A
ε
即ε = IR + Ir ，或I =
R+
r
这就是闭合电路欧姆定律。
值得注意的的是：①对于复杂电路，“干路电流I”不能做绝对的理解（任何要考察的一条路均可视为干路）；②电源的概念也是相对的，它可以是多个电源的串、并联，也可以是电源和电阻组成的系统；③外电阻R可以是多个电阻的串、并
联或混联，但不能包含电源。
二、复杂电路的计算
1、戴维南定理：一个由独立源、线性电阻、线性受控源组成的二端网络，可以用一个电压源和电阻串联的二端网络来等效。
（事实上，也可等效为“电流源和电阻并联的的二端网络”——这就成了诺顿定理。
）
应用方法：其等效电路的电压源的电动势等于网络的开路电压，其串联电阻等于从端钮看进去该网络中所有独立源为零值．．．
时的等效电阻。
2、基尔霍夫（克希科夫）定律
a 、基尔霍夫第一定律：在任一时刻流入电路中某一分节
点的电流强度的总和，等于从该点流出的电流强度的总和。
例如，在图8-2中，针对节点P ，有
I 2 + I 3 = I 1
基尔霍夫第一定律也被称为“节点电流定律”，它是电荷
受恒定律在电路中的具体体现。
对于基尔霍夫第一定律的理解，近来已经拓展为：流入电
路中某一“包容块”的电流强度的总和，等于从该“包容块”流出的电流强度的总和。
b 、基尔霍夫第二定律：在电路中任取一闭合回路，并规定正的绕行方向，其中电动势的代数和，等于各部分电阻（在交流电路中为阻抗）与电流强度乘积的代数和。
例如，在图8-2中，针对闭合回路① ，有
ε3 − ε2 = I 3 ( r 3 + R 2 + r 2 ) − I 2R 2
基尔霍夫第二定律事实上是含源部分电路欧姆定律的变体（☆同学们可以列方程 U P = … = U P 得到和上面完全相同的式子）。
3、Y −Δ变换
在难以看清串、并联关系的电路中，进
行“Y 型−Δ型”的相互转换常常是必要的。
在图8-3所示的电路中
☆同学们可以证明Δ→ Y 的结论…
R c = 3
2131R R R R R ++
R b =
32132R R R R R ++ R a = 3
2121R R R R R ++ Y →Δ的变换稍稍复杂一些，但我们仍然可以得到
R 1 =
b a
c c b b a R R R R R R R ++ R 2 =
c a c c b b a R R R R R R R ++ R 3 = a
a c c
b b a R R R R R R R ++ 三、电功和电功率
1、电源
使其他形式的能量转变为电能的装置。
如发电机、电池等。
发电机是将机械能转变为电能；干电池、蓄电池是将化学能转变为电能；光电池是将光能转变为电能；原子电池是将原子核放射能转变为电能；在电子设备中，有时也把变换电能形式的装置，如整流器等，作为电源看待。
电源电动势定义为电源的开路电压，内阻则定义为没有电动势时电路通过电源所遇到的电阻。
据此不难推出相同电源串联、并联，甚至不同电源串联、并联的时的电动势和内阻的值。
例如，电动势、内阻分别为ε1 、r 1和ε2 、r 2的电源并联，构成的新电源的电动势ε和内阻r 分别为（☆师生共同推导…）
ε =
211221r r r r +ε+ε r = 2
121r r r r + 2、电功、电功率
电流通过电路时，电场力对电荷作的功叫做电功W 。
单位时间内电场力所作的功叫做电功率P 。
计算时，只有W = UIt 和P = UI 是完全没有条件的，对于不含源的纯电阻，电功和焦耳热重合，电功率则和热功率重合，有W = I 2Rt = R U 2t 和P = I 2R =R
U 2 。
对非纯电阻电路，电功和电热的关系依据能量守恒定律求解。
四、物质的导电性
在不同的物质中，电荷定向移动形成电流的规律并不是完全相同的。