技工院校《物理》第9章 恒定电流
(高中物理)九恒定电流
1．形成电流的条件: 要有自由电荷,导体两端形成电压。
2．方向：正电荷定向移动的方向为电流的方向〔或与负电荷定向移动的方向相反〕。
3．定义：通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。
4．公式： 〔1〕定义式：qI t=〔2〕微观式：I nqvs =。
其中 n 是单位体积内的自由电荷数，q 是每个自由电荷电荷量，S 是导体的横截面积，v 为自由电荷的定向移动速率。
5．单位：安培，简称安，符号：A 。
二．电阻、电阻率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。
〔1〕定义式：U R I =〔2〕决定式：SLR ρ=2．物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用的大小，R 越大，阻碍作用越大。
3．电阻定律: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4．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。
金属导体的电阻率随温度的升高而变大，半导体的电阻率随温度的升高而减小，有些合金的电阻率不受温度影响。
5．单位：欧姆(欧)，符号Ω。
三．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，跟它的电阻R 成反比。
2．表达式：U I R=3．适用范围：适用与金属导电和电解液导电，对气体导体和半导体元件并不适用。
4．导体的伏安特性曲线：用表示横坐标电压U ，表示纵坐标电流I ，画出的I U -关系图线，它直观地反映出导体中的电流与电压的关系。
⑴线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。
⑵非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件，不适用于欧姆定律。
四．电功、电热及电功率U〔1〕定义：电路中电场力移动电荷做的功。
〔2〕公式：W qU =,W UIt =〔3〕实质：电能转化为其他形式能的过程 2．电热〔焦耳定律〕〔1〕定义：电流流过一段导体时产生的热量。
〔2〕公式：22U Q I Rt t R== 〔3〕实质：电流做功过程中电能转化为内能多少的量度。
2021年高考物理备考艺体生百日突围系列专题09恒定电流(含解析)
2021年高考物理备考艺体生百日突围系列专题09恒定电流（含解析）第一部分 特点描述恒定电流要紧考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的差不多概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工外表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.专门是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热运算往往与现实生活联系较紧密，是应用型、能力型题目的重要内容之一，也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题。
该模块的复习重点为：1.把握电路差不多概念，会用欧姆定律、电阻定律、焦耳定律分析问题.2.把握闭合电路欧姆定律，能够结合串、并联电路的特点分析问题，会分析电路动态变化问题.3.把握各种电学仪器的使用、电学各实验的方法和原理，能够设计电路、连接电路、分析电路故障，能够用表格、图象等分析实验数据.第二部分 知识背一背一、电流1．电流形成的条件：（1）导体中有能够自由移动的电荷；（2）导体两端存在连续的电压． 2．电流的方向：与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反． 电流尽管有方向，但它是标量． 3．电流（1）定义式：I ＝qt.（2）微观表达式：I ＝nqvS ，式中n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷的电荷量，v 是自由电荷定向移动的速率，S 为导体的横截面积．（3）单位：安培（安），符号是A,1 A ＝1 C/s. 二、电阻定律1．电阻定律：R ＝ρl S ，电阻的定义式：R ＝U I.2．电阻率（1）物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． （2）电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大； ②半导体的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邻近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体． 三、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．（4）导体的伏安特性曲线：用横坐标轴表示电压U ，纵坐标轴表示电流I ，画出的I U 关系图线．①线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律． ②非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用填适用、不适用）于欧姆定律． 四、电功、电热、电功率 1．电功（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功． （2）公式：W ＝qU ＝IU t 适用于任何电路）．（3）电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率（1）定义：单位时刻内电流做的功，表示电流做功的快慢． （2）公式：P ＝W /t ＝IU 适用于任何电路）． 3．焦耳定律（1）电热：电流流过一段导体时产生的热量． （2）运算式：Q ＝I 2Rt . 4．热功率（1）定义：单位时刻内的发热量． （2）表达式：P ＝Q t＝I 2R 五、串、并联电路的特点 1．电阻的串联电流：I ＝I 1＝I 2＝…＝I n ，电压：U ＝U 1＋U 2＋…＋U n ，电阻：R ＝R 1＋R 2＋…＋R n ； 电压分配：U 1U 2＝R 1R 2，U n U ＝R n R ，功率分配：P 1P 2＝R 1R 2，P n P ＝R n R。
第九章 恒定电流
∫s
v v dQ d Qi j dS = = dt dt
v dS v
j
S
I1
若闭合曲面 S 内 的电荷不随时间而变 化，有 恒定电流
I + I1 + I2 = 0
∫s
dQi =0 dt v v j dS = 0
I
S
I2
第九章 恒定电流
恒定电流 恒定电场
∫s
v v j dS = 0
S
v dS
第九章 恒定电流
例 （1）若每个铜原子贡献一个自由电子 ，问铜导 ） 度为多少？ 线中自由电子 数密 度为多少？ （2）家用线路电流最大值 15A， 铜 导 线半径 ） ， 0.81mm此时电子漂移速率多少？ 此时电子漂移速率多少？ 此时电子漂移速率多少 （3）铜导线中电流密度均匀，电流密度值多少？ ）铜导线中电流密度均匀，电流密度值多少？ 解 (2)
l
I
v E:k为单位正
l
R v +E + v+ +E k -
v v v W = ∫ q (E k + E ) dl =
v v ∫ qE k dl
电动势的定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周， 电动势的定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周，非 v v 静电力所做的功. 静电力所做的功 电动势
W E= = q
B *
R1
E1
A *
E2
R2 C
*
I
R3
I ( R 1 + R 2 + R 3 ) + E1 E2 = 0
得
I = (E2 E1 ) ( R1 + R 2 + R3 ) = 0 .2 A （2） V A V C = E2 IR 2 = 3 . 6 V ） VC V B = IR 3 = 1 .2 V V B V A = E1 IR 1 = 2 . 4 V
高考物理第九章恒定电流
高考物理第九章恒定电流第九章恒定电流必背知识点一、电流：电荷的定向移动行成电流。
1、产生电流的条件：(1)自由电荷; (2)电场;2、电流是标量，但有方向：我们规定：正电荷定向移动的方向是电流的方向;注：在电源外部，电流从电源的正极流向负极;在电源的内部，电流从负极流向正极;3、电流的大小：通过导体横截面的`电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;(1)数学表达式：I=Q/t;(2)电流的国际单位：安培A(3)常用单位：毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA二、欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比;1、定义式：I=U/R;2、推论：R=U/I;3、电阻的国际单位时欧姆，用Ω表示;1kΩ=10Ω,1MΩ=10Ω;4、伏安特性曲线：三、闭合电路：由电源、导线、用电器、电键组成;1、电动势：电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压;用E表示;2、外电路：电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用R表示;其两端电压叫外电压;3、内电路：电源内部的电路叫内电阻，内点路的电阻叫内电阻;用r表示;其两端电压叫内电压;如：发电机的线圈、干电池内的溶液是内电路，其电阻是内电阻;4、电源的电动势等于内、外电压之和;E=U内+U外;U外=RI;E=(R+r)I四、闭合电路的欧姆定律：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比;1、数学表达式：I=E/(R+r)2、当外电路断开时，外电阻无穷大，电源电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义;3、当外电阻为零(短路)时，因内阻很小，电流很大，会烧坏电路;五、半导体：导电能力在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小;六、超导：导体的电阻随温度的升高而升高，当温度降低到某一值时电阻消失，成为超导。
高中物理易错知识点1.大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定能看成质点。
2.平动的物体不一定能看成质点，转动的物体不一定不能看成质点。
专题九 恒定电流讲义.
第七章 恒定电流一、电动势 欧姆定律1．电流（1）电流的形成： 电荷的定向移动形成电流 只要导线两端存在电压，导线中的自由电子就在电场力的作用下，从电势低处向电势高处定向移动，移动的方向与导体中的电流方向相反．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电场线保持和导线平行．（2）电流的宏观表达式：I =q /t ，适用于任何电荷的定向移动形成的电流．注意：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． （3）电流的微观表达式：I=nqvS （n 为单位体积内的自由电荷个数，S 为导线的横截面积，v 为自由电荷的定向移动速率）．2．电动势（1）物理意义：表示电源把其它形式的能（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，电源将其它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． 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．（3）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.注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小． 3．部分电路欧姆定律（1）内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比．（2）公式 R U I （3）适用条件：金属导电或电解液导电、不适用气体导电．（4）图像注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别：对于电阻一定的导体，图中两图都是过原点的直线，I -U 图像的斜率表示 --------，U -I 图像的斜率表示------．还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线是一条曲线．㈠对公式I ＝q/t 和I =nqvS 的理解I =q /t 是电流强度的定义式，电流的方向规定为与电路中正电荷定向移动的方向相同；负电荷形成的电流，其方向与负电荷定向移动的方向相反；如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q 应是两种电荷电荷量绝对值之和，电流方向仍同正离子定向移动方向相同．I =nqvS 是电流的微观表达式，电流强度是标量，但习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向，电流的方向实际上反映的是电势的高低．【例1】如图所示的电解池接入电路后，在t 秒内有n 1个1价正离子通过溶液内截面S ，有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ，设e 为元电荷，以下说法正确的是A ．当n 1=n 2时，电流强度为零B ．当n 1>n 2时，电流方向从A →B ，电流强度I =（n 1–n 2）e /tC ．当n 1<n 2时，电流方向从B →A ，电流强度I =（n 2–n 1）e /tD ．电流方向从A →B ，电流强度I =（n 2+n 1）e /t拓展来自质子源的质子（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数为_________．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，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，如图则n 1∶n 2=_______．㈡电动势和电压的关系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.电动势是表示电源内非静电力做功，将其它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它形式能量的物理量，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．【例2】关于电动势的下列说法中正确的是A ．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加B ．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势越大C ．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移动单位电荷量做功越多D ．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从电源负极移到正极所移动电荷量越多拓展关于电源电动势，下列说法中正确的是（ ）A ．电动势就是电压，它是内外电路电压之和B ．电动势不是电压，但在数值上等于内外电压之和C ．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D ．电动势的大小与外电路的结构（如外电路是否接通和外电路的连接方式）无关㈢伏安特性曲线及其应用方法将导体中电流I 和导线两端的电压U 分别用坐标系的纵轴和横轴表示，画出的I —U 图线叫导体的伏安特性曲线．对于金属导体，伏安特性曲线是通过原点的直线．具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件，伏安特性曲线不是直线的元件叫非线性元件．导体的伏安特性曲线是一条过原点的直线，其斜率的倒数等于导体的电阻．利用物理图象求斜率时，切忌运用直线倾角的正切来求，因为物理图象坐标轴单位长度是可以表示不同大小的物理量，在I —U 图象上表示同一电阻的伏安特性曲线时，直线倾角可能不同．导体的电阻随温度的升高有所增大，其伏安特性曲线的斜率会有所变化．运用导体的伏安特性曲线，是判断此类问题的常用方法．因此正确理解、分析导体的伏安特性曲线的物理意义十分重要． 一般金属导体的电阻随温度的升高而增大，I —U 图线如图甲所示，U —I 图线如图乙所示．【例3】如图所示的图象所对应的两个导体：（1）两导体的电阻的大小R 1＝ Ω，R 2＝ Ω；（2）若两个导体中的电流相等（不为0）时，电压之比U 1∶U 2＝ ； （3）若两个导体的电压相等（不为0）时，电流之比I 1∶I 2＝ ．二、串、并联电路 焦耳定律1．串、并联电路 （1）串联电路的特征如下： ①I =I 1=I 2=I 3=… ②U =U 1+U 2+U 3+… ③R =R 1+R 2+R 3+…④11R U =22R U =33R U =…=RU =I ⑤11R P =22R P =33R P =…=RP =I 2串联电路中各电阻两端的电压、消耗的功率均与其电阻成正比． （2）并联电路的特征如下： ①I =I 1+I 2+I 3+… ②U =U 1=U 2=U 3=…③R 1=11R +21R +31R +… ④I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3=…=IR =U ⑤P 1R 1=P 2R 2=P 3R 3…=PR =U 2并联电路中能过各电阻的电流、消耗的功率均与其电阻成反比．（3）混联电路 其方法有：1．分支法；2．等势法．甲 乙（4）电路中有关电容器的计算：电容器充放电时形成电流，稳定时视为断路，解题的关键是确定电容器两极间的电势差．2．电功与电热（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 =I 2Rt =U 2t ／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 =I 2Rt （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 =U 2t ／R （适用于纯电阻电路）．（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 =W②非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其它能（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 其它或UIt =I 2Rt +E 其它3．电功率与热功率（1）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 =I 2R =U 2/R ．用电器的额定功率是指电器在额定电压下工作时的功率；而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率．（2）热功率：单位间内电流通过导体时产生的热量．计算公式P =Q/t =I 2R （适用于一切电路），对于纯电阻电路还有P =UI = U 2/R ．（3）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．㈠电路中有关电容器的计算（1）电容器跟与它并联的用电器的电压相等．（2）在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上．（3）在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，一般根据正极板电荷变化情况来判断电流方向．（4）如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量绝对值之和． 【例1】已知如图所示，R 1=30Ω，R 2=15Ω，R 3=20Ω，AB 间电压U =6V ，A 端为正．电容C =2μF，为使电容器带电量达到Q =2×10- 6C ，应将R 4的阻值调节到多大？ 拓展如图所示的电路中，4个电阻的阻值均为R ，E 为直流电源，其内阻可以不计，没有标明哪一极是正极．平行板电容器两极板间的距离为d ．在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m ，电量为q 的带电小球．当电键K闭合时，带电小球静止在两极板间的中点O 上.现把电键打开，带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动，并与此极板碰撞，设在碰撞时没有机械能损失，但带电小球的电量发生变化．碰后小球带有与该极板相同性质的电荷，而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷． ㈡电流表的改装1．电流表原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是均匀的．①表头：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其它电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的．②描述表头的三个特征量：电表的内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g ，它们之间的关系是U g =I g R g ，因而若已知电表的内阻R g ，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即用电流表可以表示电压，只是刻度盘的刻度不同．因此，表头串联使用视为电流表，并联使用视为电压表．③电表改装和扩程：要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流（I g ）或允许加的最大电压（U g ）是有限制的．2．电流表改装成电压表R R方法：串联一个分压电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝g U U ，则根据分压原理，需串联的电阻值g g g R R n R U U R )1(-==，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大．3．电流表改装成电流表方法：并联一个分流电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝g I I ，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值1-==n R R I I R g g R g，故量程扩大的倍数越高，并联电阻值越小．4．改装后的几点说明：①改装后，表盘刻度相应变化，但电流计的参数（R g 、I g 并没有改变）．②电流计指针的偏转角度与通过电流计的实际电流成正比．③改装后的电流表的读数为通过表头G 与分流小电阻R 小所组成并联电路的实际电流强度；改装后的电压表读数是指表头G 与分压大电阻R 大所组成串联电路两端的实际电压．④非理想电流表接入电路后起分压作用，故测量值偏小；非理想电压表接入电路后起分流作用，故测量值也偏小．⑤考虑电表影响的电路计算问题，把电流表和电压表当成普通的电阻，只是其读数反映了流过电流表的电流强度，或是电压表两端的电压．【例2】一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满偏电流）为I g =50μA，表头电阻R g =1kΩ，若改装成量程为I m =1mA 的电流表，应并联的电阻阻值为 Ω．若将改装后的电流表再改装成量程为U m =10V 的电压表，应再串联一个阻值为 Ω的电阻．拓展如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表．安培表A 1的量程大于A 2的量程，伏特表V 1的量程大于V 2的量程，把它们按图接入电路，则安培表A 1的读数 安培表A 2的读数；安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角；伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数；伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角． ㈢电路中的能量转化处于通路状态的电路，从能量观点看就是一个能的转化系统，应抓住两个问题：一是能量转化的方向；二是能量转化量的计算．电功和电热都是电能和其他形式的能的转化的量度．电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式的能（可以是磁场能、机械能、化学能或内能等）的量度．电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度．若从能量转化观点解释，当电流通过一段纯电阻电路时，电能全部转化为内能，电功等于电热（W ＝Q ），即UIt ＝I 2Rt ．当电流通过一段非纯电阻电路时，电能的一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，故电功大于电热（W >Q ），即UIt ＝Q ＋E 其他．【例3】如图所示，为用一直流电动机提升重物的装置，重物质量m恒定电压 U ＝110V ，不计摩擦．当电动机以0.85m/s 物时，电路中的电流强度I ＝5A ，由此可知电动机线圈的电阻R Ω．（g=10m/s 2）拓展如图所示的电路中，电源电压为60V ，内阻不计，电阻R ＝2机的内阻R 0＝1.6Ω，电压表的示数为50V 输出功率．【例4】有一起重机用的直流电动机，如图所示，其内阻r ＝0.8路电阻R ＝10Ω，电源电压U ＝150V ，电压表示数为110V ，求： （1）通过电动机的电流； （2）输入到电动机的功率P 入；（3）电动机的发热功率P r ，电动机输出的机械功率．三、电阻定律1．电阻定律（1）内容：同种材料的导体，其电阻R 与导体的长度L 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体的电阻与构成它的材料有关．（2）公式 sL R ρ= （3）ρ——材料的电阻率（描述材料的性质），与物体的长度和横截面积无关，与物体的温度有关，对金属材料，电阻率随温度的升高而增大，对半导体材料，电阻率随温度的升高而减小，有些材料当温度降低至某一温度以下时，电阻率减小到零的现象称为超导现象．2．电阻测量（探究）（1）原理：欧姆定律．因此只要用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电流，用R =U /I 即可得到阻值．（2）内、外接的判断方法：若R x 远远大于R A ，采用内接法；R x 远远小于R V ，采用外接法． ㈠对电阻定律的理解及应用某导体形状改变后，由于质量不变，则总体积不变、电阻率不变，当长度L 和面积S 变化时，应用V ＝SL 来确定S 、L 在形变前后的关系，分别用电阻定律即可求出L 、S 变化前后的电阻关系．【例1】两根完全相同的金属裸导线A 和B ，如果把导线A 均匀拉长到原来的2倍，电阻为R /A ，导线B对折后绞合起来，电阻为R /B ，然后分别加上相同的电压，求：（1）它们的电阻之比；（2）相同时间内通过导线横截面的电荷量之比．拓展A 、B 两地间铺有通讯电缆，长为L ，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接入一个电阻．检查人员经过下面的测量可以确定损坏的位置：（1）令B 端双线断开，在A 处测出双线两端的电阻R A ；（2）A 端双线断开，在B 处测出双线两端的电阻R B ；（3）在A 端的双线间加一已知电压U A ，在B 端的双线间用内阻很大的电压表测量出两线间的电压U B ．试由以上测量结果确定损坏处的位置．㈡滑动变阻器的构造及原理1．滑动变阻器的构造如图所示．其原理是利用改变连入电路中的电阻丝的长度，从而达到改变电阻的目的． 2．滑动变阻器的两种接法：限流：如图甲所示，移动滑片P 可以改变连入电路中的电阻值，从而可以控制负载R L 中的电流．使用前，滑片P 应置于变阻器阻值最大的位置．分压：如图乙所示，滑动滑片P 可以改变加在负载R L 上的电压，使用前，滑片P 应置于负载R L 的电压最小的位置．3．通过调节变阻器的阻值（最大阻值为R 0）对负载R L 的电压、电流都起到控制调节作用．设负载两端电压为U L（1）限流接法 P 滑至A 端，U max ＝U ； P 滑至B 端，U min=U R R R L L 0+ 所以U R R R L L 0+≤U L ≤U ，可见R L <<R 0时，U L 变化范围大． （2）分压接法 P 滑至C 端时，U min ＝0； P 滑至D 端时，U max ＝U ．所以0≤U L ≤U ，负载两端的电压可以从零开始调节．4．两种接法的简单比较分压法的优势是电压变化范围大，且电压、电流可以从零开始调节；限流接法的优势在于电路连接简便，附加功率损耗小．当两种接法均能满足实验要求时，一般选限流接法．当负载R L 较小、变阻器总阻值甲 乙 金属棒 滑片 瓷筒较大时（R L 的几倍），一般用限流接法．但以下三种情况必须采用分压式接法：①要使某部分电路的电压或电流从零开始连接调节，只有分压电路才能满足．②如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流（压）都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流（压），为了保护电表或电阻元件免受损坏，必须要采用分压接法电路．③伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值，采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流（压）变化也很小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据．为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流（压），应选择变阻器的分压接法．【例2】在许多精密的仪器中，如果需要较精确地调节某一电阻两端的电压，常常采用如图所示的电路．通过两只滑动变阻器R 1和R 2对一阻值为500Ω左右的电阻R 0两端进行粗调和细调．已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200Ω和10Ω．关于滑动变阻器R 1、R 2的联接关系和各自所起的作用，下列说法正确的是A ．取R 1=200Ω，R 2=10Ω，调节R 1起粗调作用B ．取R 1=10Ω，R 2=200Ω，调节R 2起微调作用C ．取R 1=200Ω，R 2=10Ω，调节R 2起粗调作用D ．取R 1=10Ω，R 2=200Ω，调节R 1起微调作用 拓展如图为分压器接法电路图，电源电动势为E ，内阻不计，变阻器总电阻为r ．闭合电键S 后，负载电阻R 两端的电压U 随变阻器本身a 、b 两点间的阻值R x 变化的图线应最接近于图中的哪条实线 A ．① B.．② C．③ D．④ ㈢伏安法测电阻 1．测量电路伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆定律（R =U /I ）．测量电路可有电流表外接或内接两种接法，如图甲、乙两种接法都有误差，测量值与真实值的关系为： 如图甲图所示，由于该电路中电压表的读数U 表示R ｘ两端电压，电流表的读数I 表示通过R ｘ与R V 并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻R 测＝x V x V R R R R I U +=也比真实值R ｘ略小些，相对误差 a ＝V x xV x V x x xR R R R R R R R R R ≈+=+=-11测 如图乙图所示，由于该电路中，电压表的读数U 表示被测电阻R ｘ与电流表A 串联后的总电压，电流表的读数I 表示通过本身和R ｘ的电流，所以使用该电路所测电阻R 测＝IU ＝R ｘ＋R A ，比真实值R ｘ大了R A ，相对误差a ＝x A x x R R R R R =-测 据以上分析可得： 若：V A x x A V x R R R R R R R <<即此时被测电阻为小电阻，一般选用甲图所示的电流表的外接法． 若：V A x x AV x R R R R R R R >>即此时被测电阻为大电阻，一般选用乙图所示的电流表的内接法． 因而在运用伏安法测电阻时，可由题目条件首先计算临界电阻V A R R R =0，比较0R 与被测电阻的大约值的大小关系，然后据以上原则确定电路的连接方式． 当被测电阻的阻值不能估计时可采用试接的办法，如图所示，让电压表一端接在电路上的a 点，另一端先后接到b 点、c 点，注意观察两个电表的示数．若安培表示数有显著变化，则待测电阻跟电压表的内阻可比拟，电压表应接在a c 两点．若电压表的示数有显著变化，则待测电阻跟安培表的内阻可比拟，电压表应接在a b 两点．综合以上分析，在测量电路的选择上我们可以用“大内大，小外小”的方法来处理．伏安法测电阻时，R xr A R x V 甲 A V R x 乙“大内大，小外小”指内接法时测量值偏大，适用于测大电阻；外接法时测量值偏小，适用于测小电阻．2．供电电路 供电电路的两种接法如图所示．① 滑动变阻器的总电阻远小于负载电阻的阻值时，须用分压式电路；② 要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，一定要用分压式电路；③ 滑动变阻器的总电阻与负载电阻的阻值相差不多，且电压电流变化不要求从零调起时，可采取限流接法；④ 两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流接法总功耗较小；⑤ 特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及电阻允许通过的最大电流值来反复推敲，以更能减小误差的连接方式为好．伏安法测电阻的可能电路如图图所示． 3．器材选择及电路设计原则 （1）仪器的选择一般应考虑三方面的因素： ①安全性：如各电表的读数不能超过量程，电阻类元件的电流不应超过其最大允许电流等． ②精确性：如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，要用尽可能使指针接近满刻度的量程，其指针应偏转到满刻度的1/2到2/3以上，使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率档位．③操作性：如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作． （2）选择器材的步骤①根据实验要求设计合理的实验电路．②估算电路中电流和电压可能达到的最大值，以此选择电流表和电压表及量程．③根据电路选择滑动变阻器．（3）实物连线的一般步骤①画出实验电路图；②分析各元件连接方式，明确电流表和电压表的量程；③依照电路图，把元件符号与实物一一对应，再连接实物，一般的连接方式是：从电源正极出发，沿电流方向把元件一一连接，最后连到电源负极上，按先串联后并联，先干路后支路的顺序；④检查纠正．【例3】为了测定一个“6.3V 、1W ”的小电珠在额定电压下较准确的电阻值，可供选择的器材有：A ．电流表（0～3A ，内阻约0.04Ω）B ．毫安表（0～300mA ，内阻约4Ω）C ．电压表（0～10V ，内阻10KΩ）D ．电压表（0～3V ，内阻10KΩ）E ．电源（额定电压6V ，最大允许电流2A ）F ．电源（额定电压9V ，最大允许电流1A ）G ．可变电阻（阻值范围0～10Ω，额定电流1A ）H ．可变电阻（阻值范围0～50Ω，额定功率0.5W ）I ．导线若干根，电键一个．（1）为使测量安全和尽可能准确，应选用的器材是 ．（用字母代号填写）（2）请画出电路图，并把图所示实物图用线连接起来．（3）电路图如图所示，实物连接如图所示拓展一个电阻上标有“1/4W ”字样．用欧姆表粗测，知其电阻约为10k Ω，限流接法 分压接法现在要较准确地测定其额定电压，已有器材是： A ．直流电源（50V ）； B ．直流电源（3V ）； C ．电压表（0～25V ，25k Ω）； D ．电压表（0～5V ，5k Ω）；E ．电流表（0～0.6A ，2Ω）； F ．电流表（3mA ，50Ω）；G ．滑动变阻器（10Ω，1A ）；H ．滑动变阻（lk Ω，0.1A ），以及开关导线等，试设计出实验电路，指出选用的器材规格和实验开始前变阻器滑动键在电路图中的位置．【例4】某电压表的内阻在20K Ω～50K Ω之间，要测其内阻，实验室提供下列可选用的器材： 待测电压表V （量程3V ） 电流表A 1（量程200μA ） 电流表A 2（量程5mA ） 电流表A 3（量程0.6A ） 滑动变阻器R （最大阻值1K Ω） 电源E （电动势4V ） 电键K（1）所提供的电流表中，应选用 ；（2）为了尽量减小误差要求测多组数据，试画出符合要求的实验电路图．【点悟】在选择滑动变阻器的接法时，部分同学认为只要安全，都选用分压电路就可以了．虽然这样往往也能用，但还应遵循精确性、节能性、方便性原则综合考虑，下列情况可选用限流接法：（1）测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且R L 与R 0接近或R L 略小于R 0，采用限流式接法．（2）电源的允许通过电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法．四、闭合电路的欧姆定律1．电动势（1）电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置；（2）电源电动势 是表示电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量；（3）电源电动势数值上等于非静电力把1C 正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．即有：E =W /q（4）电源电动势和内阻都由电源本身性质决定，与所接的外电路无关．2．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．（2）闭合电路欧姆定律的表达形式：rR E I +=或E ＝U +Ir ． （3）适用范围:纯电阻电路 3．闭合电路中的电压关系（1）电源电动势等于内、外电压之和；注意:U 不一定等于IR （纯电阻电路中U ＝IR ，非纯电阻电路中U ≠IR ）（2）路端电压与电流的关系（如图所示） ①路端电压随总电流的增大而减小．②电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E ．在图象中，U —I 图象在纵轴上的截距表示电源的电动势．③路端电压为零时（即外电路短路时）的电流I m ＝E r（短路电流）．图线斜率绝对值在数值上等于内电阻．（3）纯电阻电路中，路端电压U 随外电阻R 变化关系．①外电路的电阻增大时，I 减小，路端电压升高；②外电路断开时，R →∞，路端电压U ＝E ；③外电路短路时，R ＝0，U ＝0，I ＝I m ＝E /r ．4．闭合电路中的功率关系（1）电源总功率、电源的输出功率、电源内阻消耗功率及关系（2）电源提供的功率等于电源内部消耗的功率和各用电器消耗功率之和（能量转化和守恒）（3）电源输出功率m。
《金版教程(物理)》2025高考科学复习解决方案第九章 恒定电流第1讲 电流 电阻 电功及含答案
《金版教程(物理）》2025高考科学复习解决方案第九章恒定电流第讲电流电阻电功及电功率[教材阅读指导](对应人教版必修第三册相关内容及问题)第十一章第1节阅读“电源”这一部分内容，假如电路中定向移动的是正自由电荷，电源的作用是什么？提示：不断将正电荷从负极搬运到正极，使电源两端始终存在电势差。
第十一章第1节阅读[拓展学习]“电流的微观解释”，公式I＝neSv中n、v两字母各代表什么物理量？提示：n代表自由电子数密度，即单位体积内的自由电子数，v代表自由电子定向移动的平均速率。
第十一章第1节[拓展学习]“电流的微观解释”，自由电子无规则热运动的速率、定向移动的平均速率、电流的传导速率分别是多少？提示：通常情况下，自由电子无规则热运动的速率约为105 m/s，自由电子定向移动的平均速率约为10－4 m/s，电流传导速率等于光速。
第十一章第2节[练习与应用]T6，思考：对同一导体电流流向不同时，其电阻值是否相同？提示：不一定相同。
第十二章第1节阅读电功公式的推导部分，推导出W＝UIt的依据是什么？提示：(1)电路中的恒定电场的基本性质与静电场相同，可以利用W＝qU来计算恒定电场对自由电荷的静电力做的功；(2)电流的定义式I＝qt。
第十二章阅读“1电路中的能量转化”这一节内容，体会纯电阻电路和非纯电阻电路在使用物理规律上的区别，公式“I＝UR”和“P＝U2R”在纯电阻电路和非纯电阻电路的应用上有什么不同？提示：对纯电阻电路，公式I＝UR适用，因此电功率或电热功率都可用P＝U2R来求；对非纯电阻电路，“I＝UR”和“P＝U2R”两式都不适用。
必备知识梳理与回顾一、电流恒定电流1．电流(1)导体中形成电流的条件01自由移动的电荷。
02电压。
(2)电流的方向03相同，04相反。
在外电路05负极流向06正极。
07标量。
2．恒定电流(1)08大小、09方向都不随时间变化的电流。
(2)10电流这个物理量表示。
11电荷量越多，电流就越大，如果用I表示电流，q表示在时间t内通过导体横截面的12电荷量，则有I13q t。
人教版选修3-1第九章：恒定电流——简明实用笔记(知识要点)
第九章恒定电流本章分三部分：1、部分电路的分析与计算. 电功、电热2、闭合电路欧姆定律3、实验一、三个基本物理量1.电压：是导体形成电流的原因（电场一章中的电势差）.单位：伏特（V ） 电动势：①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。
②表达式：E=W/q ③它等于电源没接入电路时的路端电压。
④测量：电压表、伏特表.（理想内阻很大，认为断路）2、电流：恒定电流：大小与方向都不随时间变化的电流。
①形成：电荷的定向移动形成电流 ②形成电流的条件：恒定电压、自由移动的电荷。
若导体（具备自由移动的电子） 两端存在电势差。
③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。
与电势高低对应——可利用电流来判断①的高低（注意内外电路）④电流是标量：方向表示电流的流向，干路电流等于各支路电流电流的 代数和。
⑤电流的单位：安培（A ） , 1A=1C/s,常用单位还有毫安（ mA ）、微安（^A ）,1A=103mA=10 6w A 。
注：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。
⑥电流的大小：定义：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I =：。
（平均值）（注：交变电流中四值——平均值、最大值、瞬时值、有效值） 电流的微观表达式：I =nqvS 。
（注：字母含义） 题型：求数目V 的含义：电荷定向移动的速率、热运动的速率、场传播的速率。
空电幼势和业势差黄然单住和 同.定义式类似，仇二者有本 质的区却h 电势差反映处也力 霞幼，将电势髭转化为其他形 式的能,而也动弹反魄非孙电 力做功.将其他用式的能畴化 为电能°能的转化方向不同.*电流既有大小也有方向।但也 法是辞量,它的运算避调代战 运界法则U 在*电路中电流由 再曲势疏流向低电处稿，在电 加内部电流由负极流向正机V（区别）欧姆定律适用条件： 纯电阻电路、导体、电解液导电，对气体导电不适用。
大学物理教程 第9章 恒定电流
例1.当接地器埋藏不深时，可近似地用如图所示的半径为a的半球接地器来代替。设 大地的电阻率，电流均匀地流向无穷远处。 求：(1)跨步电压；(2)接地电阻。
解：以接地点为圆心，半径r作如图所示的半球，半球面上的电流密度：
I
J 2 r2
E
1
E
E
2
I r2
(1)从rA到rB的跨步电压：U AB
金属导线
粗细不均匀 的金属导线
半球形接地电 极附近的电流
电阻法勘探矿 藏时的电流
2023/8/10
2
哈尔滨工业大学(威海)
9.1 恒定电流 Harbin Institute of Technology at Weihai
大学物理教程
2. 电流密度:
en
大小: J d I
方向: 电流流向 注意：电流密度矢量
1
第9章 恒定电流 哈尔滨工业大学(威海) Harbin Institute of Technology at Weihai
大学物理教程
§ 9.1 恒定电流 § 9.2 欧姆定律及其微分形式 § 9.3 电动势及含有电动势的电路
本章要点： 理解和掌握电流密度的概念；理解恒定电流的意义及其欧姆定律的微分 形式；掌握电动势的物理意义。
9.2 欧姆定律及其微分形式 Harbin Institute of Technology at Weihai
大学物理教程
I U ； R l 1 l
电阻率， 电导率
R
S S
电阻率和电导率都是与材料和温度有关的物理量。
1
S
欧姆定律的微分表达式：J E
2 I
导体中各处的电流密度和该处的电场强度满足的关系。
第9章恒定电流第1讲-电路的基本概念和基本规律-LIPPT课件
(3)分压原理：___UR_1_1＝__UR_22_＝__…__＝__UR_nn 与电阻成正比
(4)电路两端电压：U＝____U_1_＋__U_2_＋__…__＋__U_n.
(5)功率分配：P1＝P2＝…＝Pn.
R1 R2
Rn
与电阻成正比
2．并联电路特点 (1)等效电阻：R1并＝_R1_1_＋__R1_2＋ __…__＋__R_1n____. (2)各支路电压相等：U_＝__U_1_＝__U_2_＝__…_＝__U__n ____. (3)电路中的总电流：I＝_I_1＋__I_2_＋_…__＋__I_n___. (4)分流原理：_I1_R_1_＝__I2_R_2_＝__…__＝_I_n_R_n___.与电阻反比
(3)实质：_电__能__转化成其他形式能的过程．
2．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做 功的__快__慢__． (2)公式：P＝W/t＝IU(适用于任何电路)． 3．电热：电流流过导体产生的热量．由_焦__耳__ 定律来计算，Q＝_I_2R__t _
4．热功率：单位时间内的发热量，表达式为：
A．1∶4
B．1∶8
C．1∶16
D．16∶1
答案： C
解析： 本题应根据电阻定律 R＝ρSl 、欧姆定 律 I＝UR和电流定义式 I＝qt 求解．对于第一根导 线，均匀拉长到原来的 2 倍，则其横截面积必 然变为原来的12，由电阻定律可得其电阻变为原 来的 4 倍
第二根导线对折后，长度变为原来的1，横截 2
面积变为原来的 2 倍，故其电阻变为原来的14. 给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由 欧姆定律得：I1＝4UR，I2＝RU/4＝4RU 由 I＝qt 可知，在同一时间内，电荷量之比 q1∶q2＝I1∶I2＝1∶16.
专题九恒定电流(讲解部分) 高考物理复习专题(教师用)
(3)由U内=I总r,确定电源的内电压如何变化。 (4)由U外=E-U内,确定电源的外电压(路端电压)如何变化。
(5)由部分电路欧姆定律,确定干路上某定值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各支路的电流如何变化。 2.结论法 当局部电阻Rn变化时,与Rn串联的电阻R的功率P、电流I、电压U与Rn变化 相反,简称串联反变或串反,如图(a)。而与Rn并联的R上,IR、UR、PR与Rn的 变化相同,简称并联同变或并同,如图(b)。总称串反并同。
比;导体电阻还与构成它的材料有关。表达式④ R=ρ S 。
4.电阻率是反映导体导电性能的物理量,其特点是随着温度的改变而变 化。金属的电阻率随温度升高而⑤ 增大 。
三、部分电路欧姆定律 1.内容:通过一段电路的电流,跟这段电路两端的电压成⑥ 正比 ,跟这段 电路的电阻成反比。
U
2.表达式:⑦ I= R 。
T
(3)方向:规定和② 正电荷 定向移动的方向相同,和负电荷定向移动的
方向相反。
(4)性质:电流既有大小也有方向,但它的运算遵守代数运算规则,是标量。 (5)单位:国际单位制中是安培(A),常用单位还有毫安(mA)、微安(μA)。 2.形成电流的三种微粒:自由电子、正离子和负离子,其中金属导体导电时 定向移动的电荷是自由电子,液体导电时定向移动的电荷是正、负离子,气
(a)
(b)
例2 (多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r。电路中的R2 、R3分别为 总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度 增大而减小)。当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。 下列说法中正确的是( )
A.只逐渐增大对R1的光照强度时,电阻R0消耗的电功率增大, 电阻R3中有向 上的电流 B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的电功率变大,电阻R3 中有向上的电流 C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下 运动 D.若断开开关S,带电微粒向下运动
《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
恒定电流PPT教学课件
动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中 转子不转动时为纯电阻用电器）
答案：1.5W，8W
四、串并联电路
直线运动
直线运动
串、并联电路的特点和性质
直线运动
五、等效电路的画法——电势法
1、电势法具体步骤：首先根据电流的流向分析电 路中各个节点的电势高低，并将各个节点按电势从 高到低的顺序排列；然后将每个电阻画在相应的两 节点间。等电势点画在同一个面上
聚 落
形式
分布
与地理环 境的关系
世界民居
直线运动
1、城市与乡村的差异表现在 A乡村的道路较城市密集、错综复杂。 B人口的职业构成有较大的差异 C功能差别，乡村功能较为复杂 D人口密度不同，乡村人口稠密 2、下列哪种条件不利于聚落的形成 A水源充足 B交通便利 C自然资源丰富 D崎岖山地
直线运动
3、热带沙漠地区的房屋，厚墙加小窗 的作用是 A防寒 B防晒、防沙C防雨 D以上都不对
你能解释下面两种民居建筑特色形成的原因吗？
寒冷地区的民居墙体厚实，屋内直线建运动有壁 炉或火炕，窗户比较小，有的窗户还装 上双层玻璃。在冬天积雪较多的地方， 屋顶大多高耸。
寒冷地区的气候 风劲、雪大，厚实 的墙体可以抵御寒 风，保持屋内暖和。 高耸的屋顶，不易 积雪，保护建筑物。
湿热地区的民居墙体相对单薄，直线门运动窗 开得较大，并建有较完善的排水系统。
直线运动
第2部分 电功、电功率及串并联电路
一、电功 电功率 二、焦耳定律（实验定律） 三、串、并联电路的特点和性质 四、等效电路的画法——电势法 五、例题讲解
直线运动
一、电功
1、电流做功实质上是电场力推动自由电荷定向移动所 做的功. 2、电流做功的过程伴随着电能和其它形式的能的转化.
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第九章恒定电流
§9．1 电流与电阻
一、填空题
1．为了反映电流的强弱，物理学把流过导体某一横截面的与所用的比值叫做电流，公式为。
2．电流的单位是安培，1 A= mA= µA。
3．形成电流的条件是：给导体施加。
或者说，给导体两端施加。
4．在温度不变时，导体的电阻跟它的长度成比，跟它的成反比，这叫做定律，表达式为。
5．根据电阻率的大小，我们把物质分为、半导体和。
半导体材料的电阻随温度、光照等外部因素的变化而变化，常见的半导体材料有、等。
6．部分电路欧姆定律告诉我们，通过导体的电流跟导体两端的成正比，跟它的成反比。
表达式为。
7．用伏安法测电阻，有接法和接法两种接法。
图9-1-1a所示的接法为接法，图9 -1-lb所示的接法为接法。
二、选择题
1．下列说法正确的是( )。
A．在导体中只要自由电荷在运动就一定会形成电流
B．电流方向就是电荷定向移动的方向
C．在电路中电流方向总是沿着从电势高到电势低的方向
D．导体中形成电流的条件是在导体两端存在电势差，即电压
2．关于导体和绝缘体，下列说法不正确的是( )。
A．自由电子在导体中定向移动时受到阻碍B．超导体对电流的阻碍作用等于零
C．绝缘体接在电路中仍有微小电流通过D．电阻值大的为绝缘体，电阻值小的为导体
3．有甲、乙两根均匀电阻丝，它们的材料和质量均相同，甲长度是乙长度的2倍，则
甲电阻是乙电阻的( )。
A．2倍B．4倍C．1倍D．1／2倍
4．在温度一定的情况下，关于两根粗细、长短都相同的铜导线和铝导线的电阻，下列说法中正确的是( )。
A．铜导线的电阻大B．铝导线的电阻大C．两种导线的电阻一样大D．无法确定5．假如我们已制成可供实用的超导材料，那么可用这种材料来制作( )。
A．电炉丝B．电磁铁线圈C．标准电阻D．熔断器
三、计算题
1．在一根长l=5m，横截面积S=3.5×10-4m2。
的铜质导线两端加2.5×10-3V的电压。
已知铜的电阻率ρ=1.75×l0-8Ω·m，则：(1)该导线的电阻是多大? (2)该导线中的电流是多大?
2．一粗细均匀的电阻丝接在4 V电源上，通过的电流为0.2 A，现将它对折后拧成一股接在同一电源上，则通过它的电流为多大?
§9．2认识多用电表
一、填空题
1．多用电表一般可用于测量和等多个电学基本参量，其核心部件是表头，而表头就是一个小量程的电流表。
从电路的角度看，表头就是一个，只不过通过它的电流可以从上读出来。
2．表头G的电阻Rg叫做表头的。
指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫做电流。
表头G通过满偏电流时，加在它两端的电压Ug叫做电压。
3．扩大电流表量程时，应该一个的分流电阻；而我们在测量某一电路中的电流时，应将电流表在被测电路中。
4．扩大电压表量程时，应该一个的分压电阻；而我们在测量某一电路两端电压时，应将电压表在这一电路的两端。
二、选择题
1．某学生使用电流表时，根据电路中的待测电流，应选用0～0.6 A的量程，但误将“一”和“3”两接线柱接入电路。
这样做的结果是( )。
A．指针摆动角度大B．指针摆动角度小，读数更准确
C．指针摆动角度小，会损坏电表D．指针摆动角度小，读数不精确
2．关于电流表的使用，下列说法中不正确的是( )。
A．使用前如果电流表的指针没有指在表盘上的“0”点，要先进行调零
B．电流表要并联在被测电路中
C．当电路中的电流不能估计时，要用试触的方法来选定合适的量程
D．绝不允许不经过用电器把电流表接线柱接到电源的两极上
3．如图9-2-1所示电路，S闭合后发生的现象是( )。
A．电流表烧坏，灯亮B．电压表烧坏，灯不亮
C．电流表烧坏，灯不亮D．两表均未烧坏，灯不亮
三、计算题
如图9-2-2所示，试分别读出这个电路中的电流：（l）总电流。
（2）通过灯L1的电流。
（3）通过灯L2的电流。
§9．3闭合电路欧姆定律
一、填空题
1．在电路中能够形成持续的电流，为电路两端提供恒定的电压的装置叫做。
电源两极问电压的大小是由电源本身的性质决定的，电源的这种特性可用表示。
2．电源的电动势在数值上等予电源没有接入电路时两极间的。
电动势用符号表示，单位是。
3．用导线把电源和用电器连接起来，就组成了电路。
在闭合电路中，电源外部电路叫，它包括和等。
4．在闭合电路中，电源内部电路叫，它的电阻叫，用表示；内部电路的电压叫，用表示。
5．闭合电路中的电流跟电源的电动势成，跟内外电路的电阻之和成，这个结论叫做欧姆定律。
6．外电路两端的电压叫外电压，又叫电压，断路时的路端电压等于电源的。
二、选择题
1．在闭合电路里，关于电源电动势、内电压、外电压的关系是( )。
A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．如外电压减小，则内电压不变，电源电动势必然减小
C．如外电压不变，则内电压减小，电源电动势也减小
D．如外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定
2．关于电源电动势的说法正确的是( )。
A．电源的电动势等于内外电路电势降落之和B．电源的电动势等于路端电压
C．在电源内，非静电力做功越多，电源的电动势越大D．电源两端短路时，电动势为零
3．如图9-3-1所示，电源有一定内阻，当开关S闭合时，下列对电流表和电压表读数变化叙述正确的是( )。
A．两表读数均变大B．两表读数均变小
C．电漉表读数增大，电压表读数减小D．电流表读数减小，电压表读数增大
4．如图9-3-2所示，电源有一定内阻，当变阻器滑片向上移动时，下列说法正确的是( )。
A．电压表示数变大，灯L变暗B．电压表示数变大，灯L变亮
C．电压表示数变小，灯L变暗D．电压表示数变小，灯L变亮
三、计算题
1．电源的电动势为1.5 V，内电阻为0.12Ω，外电阻为1.38Ω，求电路中的电流和路端电压。
2．如图9-3-3所示，R1=14Ω，R2=9Ω，只闭合电健S1时，电流表的读数为0.2A；只闭合电键S2时，电流表的读数为0.3 A。
求电源的电动势和内电阻。
§9．4电路中的能量转化
一、填空题
L电流通过一段电路时所做的功叫。
电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的、电路中的和通电三者的乘积，公式为。
2．焦耳定律告诉我们：电流通过导体产生的热量与的平方、导体的和通电成正比。
它的数学表达式是。
3．1度电能= kW·h= J。
4．电流通过电路会发热，当电流通过纯电阻电路时，电流所做的功全部转化为能；当电流通过电动机电路时，电流所做的功一部分转化为能，另一部分转化为能等其他形式的能量。
5．在闭合电路中，电源提供的电能，一部分消耗在外电路上，另一部分消耗在电路上，但总能量是的。
二、选择题
1．下列说法中错误的是( )。
A．电能表是量度电功率的仪表B．电功率是量度电流做功快慢的物理量
C．kW·h不是电功率的单位D．电流通过导体消耗的电能越多，不一定电功率越大
2．把一台电动机揍人电压220V的电路中，通过电动机的电流5 A，电动机线圈的电阻为2 Ω，l min 通过线圈的电流产生的热量为( )。
A．1100 J B．3000J C．66 000 J D．50 J
3．一个标有“220V 60 w”的电炉，想把它接在110V的电源上使用，而保持原来的功率不变，下列采取的措施中正确的是( )。
A．把电炉丝截去一半B．把电炉丝截成等长的两段后再并联起来
C．把另一根同样的电炉丝跟原来的那根串联D．把另一根同样的电炉丝跟原来的那根并联
4．标有“220V 25w”“110V 25w”和“36V 25w”的三种规格的白炽灯泡，若都正常工作，对灯泡亮度表述正确的是( )。
A．“36V 25W”最亮B．“110V 25w”最亮
C．“220V 25w”最亮D．一样亮
5．如图9-4-1所示，虚线框表示一个未知电路，测得它两端a、b之间的电阻值是R，在a、b之间加上电压U，测得这个电路中的电流为I，则未知电路的电功率一定是( )。
A．I2R B．U2/R C．UI D．I2R+UI
6．输电线总电阻为r．输送的电功率为P，送电电压为U，则用户得到的功率为( )。
A．P B．P-（P/U）2r C．P- U2/ r D．（P/U）2r
三、计算题
1．一把电烙铁接在220 V的电路中，通过的电流是350 mA，问通电1 h消耗的电能为多少焦?合多少千瓦时?
2．一个电热水器，工作10 min，电流做功30000J，这个电热器的电功率是多少?它工作l h消耗多少千瓦时的电能?
3．一台电动机额定电压是220 V，额定功率是1.1 kw，线圈的电阻是6 Ω。
问：(1)电动机正常工作时的电流是多少? (2)电动机正常工作时发热的功率是多少? (3)电动机正常工作时的效率是多少?。