电路的基本概念与规律

考点1 电路的基本概念与规律

考点1.1 电流的概念及表达式 1.形成电流的条件

(1)导体中有能够自由移动的电荷. (2)导体两端存在电压. 2.电流

(1)定义式：I ＝q t

.

其中q 是某段时间内通过导体横截面的电荷量.

a.若是金属导体导电，则q 为自由电子通过某截面的电荷量的总和.

b.若是电解质导电，则异种电荷反向通过某截面，q ＝|q 1|＋|q 2|.

(2)带电粒子的运动可形成等效电流，如电子绕原子核的运动、带电粒子在磁场中的运动，此时I ＝q T

，q 为带电粒子的电荷量，T 为周期.

(3)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极.

(4)微观表达式：假设导体单位体积内有n 个可自由移动的电荷，电荷定向移动的速率为v ，电荷量为q ，导体横截面积为S ，则I ＝nqSv .

3. 如图所示，一根截面积为S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为q ，当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( A )

A ．vq B.q

v

C ．qvS

D ．qv /S

6. (多选)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有( AB ) A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B ．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 C ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大 D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小

9. 一根长为L ，横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m ，电荷量为e 。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( C )

A.mv 2

2eL B.mv 2Sn e

C ．ρnev D.

ρev

SL

考点1.2 描述电源的物理量 1. 电动势

(1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电能，在电源外部，静电力做功，电能转化为其他形式的能. (2)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷q 的比值.

定义式：E ＝W

q

.

(3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量. 2.内阻：电源内部导体的电阻．

3．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h 或mA·h.

1. 以下说法中正确的是( D )

A ．在外电路和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断地定向移动形成电流

B ．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少

C ．在电源内部，正电荷能从负极到达正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力

D ．静电力移动电荷做功，电势能减小；非静电力移动电荷做功，电势能增

考点1.3 电路的串联与并联

考点1.3.1 串并联电路的特点 一、串联电路

1．电路中各处电流相等．即I ＝I 1＝I 2＝I 3＝…＝I n .

2．电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，即U ＝U 1＋U 2＋U 3＋…＋U n . 3．总电阻等于各个导体电阻之和，即R ＝R 1＋R 2＋R 3＋…＋R n .

4．电压分配：各个电阻两端电压和它的电阻成正比，即U R ＝U 1R 1＝U 2R 2＝U 3R 3＝…＝U n R n

＝＝I .

5．功率分配：各个电阻消耗的电功率和它的电阻成正比，即P R ＝P 1R 1＝P 2R 2＝P 3R 3＝…＝P n R n

＝I 2

.

二、并联电路

1．电路中各支路两端电压相等，即U 1＝U 2＝U 3＝…＝U .

2．电路中的总电流等于各支路电流之和，即I ＝I 1＋I 2＋I 3＋…＋I n . 3．总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即1R ＝1R 1＋1R 2＋1R 3＋…＋1

R n

.

4．电流分配：流过各支路的电流跟支路电阻值成反比，即I 1R 1＝I 2R 2＝I 3R 3＝…＝I n R n ＝U .

具体运算中，若R 1、R 2并联，则流经R 1上的电流I 1＝

IR 2

R 1＋R 2

，其中I 为干路中的电流． 5．功率分配：各个支路消耗的功率跟支路电阻成反比，即P 1R 1＝P 2R 2＝P 3R 3＝…＝P 1R 1＝U 2

.

三、几个重要推论

1．n 个相同电阻r 并联．总电阻R ＝r n

；

2．两个电阻并联时，R ＝

R 1R 2

R 1＋R 2

，注意三个电阻的并联求解； 3．并联电路的总电阻小于任一支路的电阻，有助于理解滑动变阻器的分压式接法，电压的分配；

2. 如图所示，有三个电阻，已知R 1∶R 2∶R 3＝1∶3∶6，则电路工作时，电压U 1∶U 2为( D )

A.1∶6

B.1∶9

C.1∶3

D.1∶2

4. (多选)一个T 型电路如图所示，电路中的电阻R 1＝10 Ω，R 2＝120 Ω，R 3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V ，内阻忽略不计．则( AC )

A ．当cd 端短路时，ab 之间的等效电阻是40 Ω

B ．当ab 端短路时，cd 之间的等效电阻是40 Ω

C ．当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为80 V

D ．当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为80 V

5. (多选)有三个电阻的阻值及额定电流分别为R 1＝10 Ω，I 1＝1 A ，R 2＝20 Ω，I 2＝2 A ，

R 3＝5 Ω，I 3＝2 A ．它们组成的电路如图2－4－3中甲、乙、丙所示，下列关于各图的说法

中正确的是( BC )