物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结资料
(完整版)高三物理选修3-1恒定电流知识点复习,推荐文档
方法：串联一个分压电阻 R，如图所示，若量程扩大 n 倍，
U
，则根据分压原理，需串联的电阻值
Ug
，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。
即 n＝
R
UR Ug
Rg
(n 1
（3）电流计扩大量程
方法：并联一个分流电阻 R，如图所示，若量程扩大 n 倍，即 n＝
I
，则
Ig
根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值 大的倍数越高，并联的电阻值越小。
R
Ig IR
Rg
Rg ，故 n 1
量程扩
需要说明的是，改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流
表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流 Ig 和满偏电压 Ug，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流 使表的量程扩大了。
☞特别提醒 电压表和电流表的改装原理，实质是串并联电路中的串联分压和并联分流知识点的应用。
连接方式
误差来源
测量值与真实值关系
适用范围
外接法
电压表分流
电流表的读数大于流过待 测的电流，故：R 测<R 真
测小电阻
电压表读数大于待测电阻
内接法
电流表分压 两端的电压，故：R 测<R
测大电阻
真
（2）☆判断方法
a、直接比较法：当待测电阻 Rx 较小且远小于电压表内阻 Rv 时，应选用外接法；当待测电阻 Rx 较
等效后，可以对高一级的电路进一步等效．
２．回路法：按电流的流动方向，看各用电器之间是串还是并.
实际电路简化处理中，常常将电压表看成是断路，而将电流表看成短路，除去电压表与电流表后，再
重新画出其电路图，这样比较容易看清楚用电器之间的串并联关系．
选修3.-1恒定电流知识点小结
恒定电流一．电流 电功1．形成电流的条件（1） （2） 2．电流公式①电流强度的定义式为： ②电流强度的微观表达式为：（n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷电量，v 是自由电荷定向移动的速率，S 是导体的横截面积。
） 电子定向移动的速率电子热运动的速率电流传导的速率(3)电流的方向：物理学中规定 电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向 。
在外电路中电流由 电势端流向 电势端2.电阻大小的决定因素: ⑴对同一种材料,电阻与导线横截面的面积成 比,与导线长度成 比.⑵与材料 关⑶对金属材料,温度越高,电阻一般也越 ,对半导体电阻随温度的升高而 ⑷有些物质当温度接近0 K 时，电阻率突然减小到 ——这种现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物体叫超导体。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。
3.欧姆定律:（1）内容：（2）公式：（3）适用条件：适用于 和 ，不适用于气体导电。
电阻的伏安特性曲线：注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别， I-U 曲线的斜率表示： U-I 曲线的斜率表示：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不再是过原点的直线。
4.电功和电热电功就是电场力做的功，W= ； 而电热Q= (焦耳定律) ⑴对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q= = = ⑵对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W Q ，这时电功只能用 计算，电热只能用 计算，两式不能通用。
二、串并联与混联电路⑴计算电流，除了用RUI 外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：⑵计算电压，除了用U =IR 外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系： ⑶计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和： 对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P= = =以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路，也可用于非m 纯电阻电路。
高二物理 选修3-1 第二、三章恒定电流和磁场
高二物理3-1恒定电流知识回顾以及磁场知识学习第2章恒定电流1.电流强度：I＝q/t2.欧姆定律：I＝U/R ，适用于金属导电和电解液导电3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR，也可以是E＝U内+U外5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI6.焦耳定律：Q＝I2Rt7. 纯电阻电路中:由于I＝U/R，W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R非纯电阻电路中：W≥Q8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P输出＝IU，η＝P输出/P总9.电路的串、并和混联特点10.了解电表改装的原理（电流变改装为电流表、电流变改装为电压表）11.伏安法测电阻①电流表内接法：电压表示数：U＝U R+U ARx的测量值＝U/I＝(U R+U A )/I R＝Rx+R A>Rx真选用电路条件Rx>>R A [或Rx>(R A R V)1/2]②电流表外接法：电流表示数：I＝I R+I VRx的测量值＝U/I＝U R/(I R+I V)＝R V Rx/(R V+Rx)<Rx真选用电路条件Rx<<R V [或Rx<(R A R V)1/2]12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法限流接法，电压调节范围小，电路简单，功耗小，便于调节电压，选择条件Rp>Rx分压接法，电压调节范围大，电路复杂，功耗较大，便于调节电压，选择条件Rp<Rx 注意：1)单位换算：1A＝103mA＝106μA；1kV＝103V＝106mA；1MΩ＝103kΩ＝106Ω2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；3)串联总电阻大于任何一个分电阻，并联总电阻小于任何一个分电阻；4)当电源有内阻时，外电路电阻增大时，总电流减小，路端电压增大；5)当外电路电阻等于电源电阻时，电源输出功率最大，此时的输出功率为E2/(4r)；上节回顾1、根据欧姆定律 I=U/R ，下列哪种说法是正确的（ ） A ．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小 B ．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大 C ．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比 D ．导体两端的电压越大，这段导体中电流就越大2、两电阻R1、Ｒ2的电流I 和电压U 的关系如图1所示， 可知两电阻R1∶Ｒ2等于 A.1∶３ B.３∶１ C.１∶3D.3∶１3、一个标有“220V 60W “的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V ，在此过程中，电压（U ）和电流（I ）的关系可用图线表示， 题中给出的四个图线中，符合实际的是( )4、在电阻两端加50 V 的电压，该电阻10秒内有20C 的电量通过横截面，则该电阻的阻值为 Ω5、一段导体两端电压是4 Ｖ，在2 min 内通过导体某一横截面积的电量是15 C ，那么这段导体的电阻应是 Ω.6、将A 、B 两个白炽灯接入电路，关于这两只灯泡的发光情况，正确的说法是（ ） A 、若A 灯中的电流比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮 B 、若A 灯两端的电压比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮 C 、若电流对A 灯做的功比B 灯多，则A 灯一定比B 灯亮 D 、若A 灯消耗的电功率比B 灯大，则A 灯一定比B 灯亮7、一电流表的满偏电流Ig=1mA ，内阻为200Ω．要把它改装成一个量程为0.5A 的电流表，则应在电流表上（ ）UI图1R 1R 2300600 UI 0A SIUB SUC SIUD SI图2A、并联一个0.4欧姆的电阻B、并联一个200欧姆电阻C、串联一个0.4欧姆的电阻D、串联一个200欧姆电阻8、一电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为500Ω．要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（）A、串联一个10K欧姆B、并联一个10K欧姆C、串联一个9.5K欧姆D、并联一个9.5K欧姆9、在下列用电器中，那些属于纯电阻用电器：（）A、电扇和电吹风B、白炽灯、电烙铁和电热毯C、洗衣机和电冰箱D、电解槽10、若A灯标有“220V 60W”，B灯标有“220V 100W”，把两灯接入电路中，下列说法中正确的是（）A、当通过两灯的电流相等时，A灯比B灯亮B、当通过两灯的电流相等时，B灯比A灯亮C、当加在两灯的电压相等时，A灯比B灯亮D、当加在两灯的电压相等时，B灯比A灯亮11、在某段电路中，其两端电压为U，通过的电流为I，通电时间为t，若该电路电阻为R，则关于电功和电热的关系，下列结论正确的是（）A、在任何电路中，电功UIt=I2RtB、在任何电路中，电功为UIt，电热为I2RtC、在纯电阻电路中，UIt=I2RtD、在非纯电阻电路中，UIt≥I2Rt12、用伏安法测电阻有电流表外接法与电流表内接法两种方法。
物理人教选修3-1本章知识结构(第二章恒定电流)Word版含解析
本章知识结构
知识整合
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2r R R E U P P r I P IU P IE P R U R I P IU P IUt qU W r R E I R U I S l R q W E S l R I U R IR U q W U e v S n nSve I t q I ηηρρ。
高二物理选修3-1第二章恒定电流
第二章、恒定电流知识点一、导体中的电场和电流1. 导线中的电场⑴形成因素：是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
⑵方向：导线与电源连通后，导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。
⑶性质：导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。
恒定电场：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。
尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。
2. 电流⑴导体形成电流的条件：①要有自由电荷②导体两端形成电压。
⑵电流定义：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。
公式：⑶电流是标量但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向（或与负电荷定向移动的方向相反）。
单位：A， 1A=103 mA=106μA恒定电流：大小方向不随时间的变化而变化的电流.我们生活中能使电器正常的电流就是恒定电流；⑷电流微观表达式:I=nqvs，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是自由电荷的定向移动速率。
（适用于金属导体）说明：导体中三种速率（定向移动速率非常小约10-5m/s，无规律的热运动速率较大约105m/s，电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮）例1．某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )．A．O B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A解析：电荷的定向移动形成电流，但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电量应是两者绝对值的和。
故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在2 s 内通过截面的总电量应为：q=1.6×10-19×2×1.0×1019C+1.6×10-19×1×2.0×1019C=6.4C。
物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结
电源提供的电功率EI
电源的输出功率U外I
电源内部的 发热功率I2r
∴ P出= P总- P内
2、电源最大输出功率（纯电阻电路）
0
P
r
Pm
R1
R2
若PR1= PR2 ，则r2=R1R2
3、电源的效率：
电源的效率随外电阻的增大而增大 判断：电源的输出功率最大时，电源的效率最大。 （错，因为当R=r时，电源输出功率最大，此时电源效率只有50％）
(2)调到满偏后保持R1的值（142Ω）不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?
E
I=
r+ Rg+R1+R2
I =5mA=Ig/2
R2
1
R2
Rg
r+Rg+R1=150Ω
中值电阻
r内=
R2=150Ω
150Ω
例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱.
(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系.
(2)这个装置能测得的最大加速度是多少?
BD
下图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的( ) A
某一电动机,当电压U1=10V时带不动负载,因此不转动,这时电流为I1=2A.当电压为U2=36V时能带动负载正常运转,这时电流为I2=1A.求这时电动机的机械功率是多大?
一、闭合电路的欧姆定律： 内容：闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比。
第二章----高中物理选修3-1-恒定电流知识详解及配套习题(知识点分类)
第二章 电路第一节 探究决定导线电阻的因素必记知识1、电阻：是反映导体对电流的的物理量。
导体的电阻是导体本身的一种，它是由导体本身决定的。
导体的电阻跟它的有关；跟它的有关；跟它的有关。
2、电阻的单位：，简称，符号：。
3、电阻率ρ是跟导体的材料有关，是一个反映材料的物理量。
4、各种材料的电阻率ρ都随温度的变化而。
金属的电阻率随温度的升高而，而半导体的电阻率随温度的升高而，有些金属合金的电阻率受温度的影响很小，常用来制作。
5、欧姆定律：导体中的电流I 跟导体两端电压成，跟它的电阻成。
表达式为RUI =。
6、电阻定律：均匀导体的电阻R 跟它的长度l 成，跟它的横截面积S 成。
导体电阻还与有关。
知识点1：欧姆定律 （1） 表达式：RUI =。
（2） 适用条件：金属导电和电解液导体。
注意：①欧姆定律公式中的I 、U 、R 必须对应同一导体或纯电阻电路〔不含电源、电动机、电解槽等电器的电路〕。
②欧姆定律不适用于气体导电。
拓展：欧姆定律中的I 、U 、R 三个物理量有严格的对应关系，它揭示了电压、电阻对导体中电流的制约关系，也为我们控制导体中的电流提供了理论依据。
RU I =和IUR =从数学角度看两公式相同，但两式反映的物理实质不同，RUI =提供了控制导体电流的方法，IUR =提供了测量电阻的方法，即使电流随外电压变化时，但导体两端的电压与导体中的电流的比值保持不变，为一常数，该常数反映了导体对电流的阻碍作用。
知识点2：电阻定律 （1） 公式S lR ρ=，l 是导体的长度，S 是导体的横截面积，ρ是构成导体的材料的电阻率。
（2） 适用条件：温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。
拓展：①同一段导线的拉伸或压缩的形变中，导线的横截面积随长度的改变而发生变化，但导线的总体积不变：即l S Sl V ''==，这是隐含条件，也是解题的关键。
例如将一电阻为R 的导线均匀拉长为原来的n 倍，即nl l ='，由于l S Sl V ''==，所以S nl Sl S 1='='，由于S l R ρ=,S l R ''='ρ，所以R S nnl R n 21=='ρ，故电阻将变为原来的n 2倍。
选修3-1第二章恒定电流总结
第一节电源及电流1、电源（1）定义：（2）作用：从电荷移动的角度看：从能量转化的角度看：2、恒定电流（1）定义：（2）公式：，单位：，方向：3、电流的微观解释的表达式及推到：此公式的适用范围：第二节电动势1、电动势（1）定义：（2）公式：，单位：，方向的规定：（3）物理意义：2、电源的参数：第三节欧姆定律1、电阻（1）定义：公式：，单位：，物理意义：2、欧姆定律（1）定义：（2）公式：，使用条件：3、导体的伏安特性曲线（1）定义：（2）线性元件：非线性元件：4、伏安法测电阻（1）原理（2）伏安法测电阻的两种电路（3）伏安法测电阻电路的选择方法：①计算法②实验法（4）电流表内外解法的误差分析：（5）总结：5、滑动变阻的两种解法（1）两种连接方式电路图：（2）两种连接方式负载两端电压变化范围：（3）两种连接方式的特点：（4）滑动变阻器分压式和限流式的选择原则①如要求负载两端电压从零开始，则②如作为限流器不能控制电流满足实验要求，则③比较待测电阻和滑动变阻器的大小。
若R x》R0，则，若R x〈R0，则④若无①、②问题，并且R x差不多R0，分压式限流式偶可以，考虑到限流式能耗小，采用限流式第四节串联电路并联电路1、串联电路的基本特点和性质2、并联电路的基本特点和性质3、电表的改装（1）灵敏电流计的三个参数（2）电流表的改装（3）电压表的改装4、半偏法测量电流表内阻常见的三种方法5、半偏法测量电压表内阻常见的三种方法第五节焦耳定律1、焦耳定律（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的___________________________ ，跟导体的电阻和通电时间成__________比．（2）公式：Q＝__________.（3）电功与电热的关系：在__________电路中电功等于电热，在__________电路中电功大于电热．注意：电功就是电场力做的功，W＝UIt；由焦耳定律，电热Q＝I2Rt，其微观解释是：电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，自由电子只以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能．(1)对纯电阻而言，电功等于电热：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2 R t.(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)，由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其他能，所以电功必然大于电热：W>Q，这时电功只能用W＝UIt计算，电热只能用Q＝I2Rt计算，两式不能通用．第六节导体的电阻1、电阻定律（1）内容：在温度一定的情况下，导体的电阻跟它的长度成__________比，跟它的横截面积成__________比．（2）公式：R＝__________，式中的ρ为导体的电阻率．（3）注意R是导体本身属性：跟导体两端的电压和通过导体的电流_2、电阻率(1)ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率(反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质)．单位是Ω·m.(2)纯金属的电阻率小，合金的电阻率大．(3)材料的电阻率与温度有关系：①金属的电阻率随温度的升高而增大ρ=ρ0（1+αt），ρ表示温度为t℃的电阻率，ρ0的表示温度为0℃时的电阻率，α表示电阻温度系数。
山东高三一轮 选修3-1 恒定电流知识点复习归纳
芝罘区校区：6689900 开发区校区：39193003-1第二章 恒定电流 知识点归纳一、电源、电流和电动势①电流：产生条件：有自由点荷+导体两端有电势差（导体内有电场）。
电流强度：I qt=（定义式）。
方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，（电流有方向，但是标量）。
在外电路中电流由高电势端流向低电势端 。
方向不随时间而改变的电流叫直流；大小和方向都不随时间改变的电流叫做恒定电流。
电流强度的微观表达式为：nqvs I =（n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷电量，v 是自由电荷定向移动的速率，S 是导体的横截面积）。
②电源：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。
（非静电力的作用：是把正电荷由负极搬回到正极；同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能）③电动势：非静电力所做的功W 与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势，qWE 非=，表示电源把其它形式的能（通过非静电力做功）转化为电能的本领大小。
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。
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。
电源的重要参数：电动势、内阻和容量。
二、欧姆定律 ①导体的电阻：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。
IUR =（定义式） ②欧姆定律：导体中电流跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比，RUI =。
（适用于金属导体、电解质溶液）③导体的伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I ，横坐标表示电压U 线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件；非线性元件：伏安特性曲线是曲线，即电流与电压不成正比的电学元件。
三、串并联电路①几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一； ②若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻； ③若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大； ④若并联的支路增多时，总电阻将减小； ⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。
物理人教选修3-1本章小结第二章 恒定电流 含解析 精品
知识建构
答案：①I=t q ②E=q
W ③R=I U ④W=UIt ⑤P=UI ⑥Q=I 2Rt ⑦P 热=I 2R ⑧相等 ⑨正比 ⑩倒数 ○11反比 ○12R=ρ
S l ○13I=R U ○14I=r R E ○15Q=I 2Rt ○16P=EI ○17P 出=UI ○18P 内=I 2r ○19串联 ○20并联 ○21部分电路欧姆定律 ○22小于 ○23大于 ○
24闭合电路欧姆定律 ○25公式法 ○26图象法 实践探究
课题:自动控温电饭锅的构造及原理.
探究内容:
（1）自动控温电饭锅的构造.
（2）自动控温电饭锅的工作原理.
（3）自制一个自动控温的加热器.
探究方法:（1）有条件的学校可组织学生到自动控温电饭锅厂参观、学习，让工人师傅讲解自动控温电饭锅的构造，边看边学；也可组织学生到就近自动控温电饭锅修理点让工人师傅讲解自动控温电饭锅的构造，边看边学；最好是让学生动手拆卸废旧自动控温电饭锅，观察
其构造.
（2）自由结合，分组讨论，就自动控温电饭锅的说明书所附的原理图，结合所学的本章知识，研究其原理.
（3）自己设计、制作，老师可帮助完善.让学生充分体会探究学习、积极参与的无限乐趣. 答案提示:就自动控温电饭锅原理图（见7“自我检测”14题）分析自动控温原理.。
物理选修3-1人教新课标第二章 恒定电流回顾总结课件
• (3)操作性：选用滑动变阻器时，应考虑使供电 电压的变化范围既能满足实验要求，还应便于 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． • (4)灵活性：实验时没有量程合适的电表则可变 通．已知内阻的电流表可作电压表使用，已知 内阻的电压表可作电流表使用．
• 2．如何进行实物图连接 • 连接实物图的基本方法：①画出实验电路图； ②分析各元件连接方式，明确电表量程；③画 线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开 关，再到滑动变阻器等，按顺序以单线连接方 式将主电路中要串联的元件依次串联起来；其 次将要并联的元件再并联到电路中去；连接完 毕，应进行检查，检查电路也应按照连线的方 法和顺序．
• G．滑动变阻器(阻值0～200 Ω) • H．开关一只，导线若干 • (1)从上面器材中选出合适的器材____(用字母表 示) ． • (2)画出实验电路图． • 解析：选择电路和器材的基本原则是：①安全： 不能损坏实验器材．②精确：尽可能减小实验 误差．③方便：在保证实验正常进行的前提下， 选用的电路和器材应便于操作，读得的实验数 据便于处理．
电功 纯电阻电路中， P＝UI＝I2R＝ U2/R
电热 非纯电阻电路中 UI>I2R， U2 R 既不能表示电功率，也 不表示热功率
• 2.如何处理含有电动机的电路 • 对于含有电动机的电路，不能简单地理解成它 一定是一个非纯电阻电路，要从纯电阻电路和 非纯电阻电路在能量转化的不同上加以区分， 直流电动机两端加上电压以后，若电动机转动 则有电能转化为机械能，此时的电路为非纯电 阻电路，部分电路的欧姆定律不适用．若电动 机不转，则没有电能转化为机械能，此时损失 的电能全部转化为内能，这时的电路是纯电阻 电路．因此，分析电路问题时，要重视从能量 的角度出发，这样会感到思路清晰，解题当然
恒定电流知识点(选修3-1)doc_47
恒定电流一、基本概念1.电流的定义式：I=q/t（适用于任何电荷的定向移动形成的电流）对于金属导体I=nqvS（只适用于金属导体）（n为单位体积内自由电子个数，S为导线横截面积，v为自由电子定向移动速率）。
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=⑴ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率。
单位是Ω m。
⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。
⑶材料的电阻率与温度有关系：①半导体的电阻率随温度升高而减小，例如热敏电阻。
金属的电阻率随温度升高而增大。
铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。
②有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零的现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物体叫超导体。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C。
我国科学家在1989年把T C提高到130K。
3.欧姆定律I=（适用于金属导体和电解液等纯电阻电路，不适用于含有电源电动机等用电器的电路）。
欧姆定律须注意对应性：选定电阻R后，I必须是通过这只电阻R的电流，U必须是这只电阻R两端的电压。
电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。
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不再是过原点的直线。
例1. 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：例2. 下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象CA. B. C. D.4.电功和电热：电功就是电场力做的功，因此是W=UIt；由焦耳定律，电热Q=I2Rt。
⑴对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt=I 2Rt=t⑵对非纯电阻电路（如电动机），由于电能除了转化为电热以外还转化为机械能或化学能等其它能，电功大于电热：W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I 2Rt计算，两式不能通用。
高中物理选修3-1 恒定电流知识点
第二章恒定电流一、电源和电流1、电流产生的条件：导体中存在持续电流的条件：是保持导体两端的电势差。
2电流的方向正电荷定向移动的方向为电流的方向。
说明：电流有方向但电流强度不是矢量。
二、电动势1．电动势（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
（2）定义式：E=W/q（3）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。
【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。
2．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。
三、欧姆定律1、导体的电阻①定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。
②公式：R=U/I（定义式）说明：A、对于给定导体，R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的关系，R只跟导体本身的性质有关B、这个式子（定义）给出了测量电阻的方法——伏安法。
2、欧姆定律①内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比。
②公式：I=U/R四、串联电路和并联电路1、串联电路①电路中各处的电流强度相等。
I=I1=I2=I3=…②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+…③串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。
R=R1+R2+R3+…④电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R2、并联电路①并联电路中各支路两端的电压相等。
人教版高二物理选修3-1第二章《恒定电流》考点——电流表改装【答案】
电流表改装1、表头：小量程电流表，在电路图中用 G 表示。
2、表头三个参数：（1）电流表的内阻：电流表G 的电阻g R 叫做电流表的内阻。
（2）满偏电流：指针偏转到最大刻度时的电流g I 。
（3）满偏电压：电流表G 通过满偏电流时，加在它两端的电压g U 。
一、表头改装大量程的电压表（1）措施：给表头串联一个电阻，使其分压（2）改装电路图：（3）串联电阻的阻值 根据欧姆定律R U I =得gg g g g I R I U I U U R -=-= （4）改装后电压表的总内阻：【例题】 有一电流表G ，内阻Rg ＝10 Ω，满偏电流Ig ＝3 mA.要把它改装成量程为0～3 V 的电压表，应串联一个多大的电阻？改装后电压表的内阻是多大？由题意知电流表G 的满偏电压U g ＝I g R g ＝0.03 Vgv R R R +=改装成量程为0～3 V的电压表，当达到满偏时，分压电阻R的分压U R＝U－U g＝2.97 V所以分压电阻阻值R＝U gI g＝2.970.003Ω＝990 Ω改装后电压表的内阻R V＝R g＋R＝1 000 Ω.【针对习题】一只电流表的满偏电流I g＝2 mA，内阻R g＝500 Ω，把它改装成量程为0～3 V 的电压表，下列说法中正确的是()A.需串联一个1 500 Ω的电阻B.需串联一个1 000 Ω的电阻C.需并联一个1 000 Ω的电阻D.改装后，电压表的内阻为1 000 Ω二、表头改装大量程的电流表（1）措施：给表头串联一个电阻，使其分压（2）改装电路图：（4）并联电阻阻值：I g R g＝(I－I g)RR ＝I g I －I g R g（5）改装后电流表的总内阻：R A ＝RR g R ＋R g【例题】有一电流表G ，内阻Rg ＝10 Ω，满偏电流Ig ＝3 mA ，要把它改装成量程为0～0.6 A 的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内阻是多大？ 改装成量程为0～0.6 A 的电流表，当达到满偏时，分流电阻R 2的分流I R ＝I －I g ＝0.597 A所以分流电阻R 2＝U g I R ≈0.05 Ω 改装后电流表的内阻R A ＝R g R 2R g ＋R 2≈0.05 Ω 【针对习题】1、一个电流表的内阻R A 为0.18 Ω，最大量程为10 A ，刻度盘分为100个刻度。
高二物理选修3-1第二章《恒定电流》复习提纲
高二物理选修3－1第二章《恒定电流》复习提纲一． 知识要点（一）导体中的电场和电流、电动势1.导体中的电场和电流(1)电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
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。
(2)导线中的电场：当导线内的电场达到动态平衡状态时，导线内的电场线保持与导线平行。
（3）电流定义式：tQ I = 2．电动势定义：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。
（二）部分电路欧姆定律，电路的连接，电功、电功率、电热，电阻定律1．部分电路欧姆定律定义式 R =U/I导体的伏安特性曲线：常用纵坐标表示电流I 、横坐标表示电压U ，而画出的I —U 图象。
2．电路的连接串联电路与并联电路的特点3．电表改装和扩程：主要根据“当流过电流计的电流达到满偏电流是改装或扩程后的电表也达到了它的量程值”这一点进行计算。
4．电功、电功率、电热（1）电功公式：W =UIt（2） 电功率公式：P =UI（3） 电热（焦耳定律）公式：Q =I 2Rt5. 电阻定律（1）电阻定律:公式 sL R ρ= （2）ρ——材料的电阻率，跟材料和温度有关；各种材料的电阻率一般随温度的变化而变化；对金属，温度升高，ρ增大。
（三）闭合电路的欧姆定律1．闭合电路欧姆定律的三种表达式：E = IR + Ir ，E = U 内+ U 外，以及I = E/（R+r ）2.路端电压与负载变化的关系根据I=E/（R+r ）, U 内=Ir ，E=U 内+U 外,当E 、r 一定时：↑↓⇒↓⇒↑⇒U U I R 内外电路电阻E U U I R ===∞→外内,0,0,(断路)↓↑⇒↑⇒↓⇒U U I R 内外电路电阻0,,/0====外内U E U r E ，I R (短路)3．多用电表欧姆表基本构造：由电流表、调零电阻、电池、红黑表笔组成。
高中物理选修3-1笔记 恒定电流
第二章恒定电流2.1电源和电流一、电源1.定义：能把电子从A搬运到B的装置2.作用：能使电路中维持持续的电流3.种类：干电池、蓄电池、发电机二、恒定电场1.定义：闭合回路中电源两极上带的电荷和导线和其他电学元件上堆积的电荷共同激发而形成的电场。
这种由稳定分布的电荷所产生的电场，称为恒定电场。
2.特点：1）基本性质与静电场相同，但不是静电场，是动态平衡。
2）电场线处处沿着导体的方向。
三、恒定电流1.定义：大小、方向都不随时间变化的电流。
2.定义式：q表示时间t内通过导体某横截面的电荷量单位：安培，简称安，符号A。
3.方向1）规定正电荷定向移动的方向为电流方向2）在电源外部电路，电流从正极流向负极3）在电源内部电路，电流从负极流向正极4.测量仪器：电流表5.电流分类1）交变电流：方向随时间作周期性变化的电流2）直流电流：方向不随时间变化的电流3）恒定电流：方向和大小都不随时间变化的电流4）脉动电流：强弱随时间变化的直流电流6.电流的微观式：n单位体积电荷数；s导体横截面积；l导体长度，e单位电荷量，v电荷定向移动速率7.电流的决定式（欧姆定律）四、补充：三个速度电荷定向移动：10-5m/s，极小，电流成因热运动：105~106m/s，电阻成因场传播：3×108m/s，即电流的传播速率注意：电荷定向移动速率不是电流的传播速率2.2电动势一、电源的作用1.电源能维持电路中稳定的电流，是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极。
2.电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电势能的装置。
3.干电池1）非静电力：化学作用2）化学能→电势能4.发电机1）非静电力：电磁作用2）机械能→电势能二、电动势1.定义：非静电力把电荷从电源负极送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫做电源的电动势。
1）等于电源没有接入电路时两级间的电压2）等于短路时的路端电压3）等于电路内、外电压之和4）等于将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力做的功2.公式：电源从负极到正极移送电荷q时非静电力所做的功为W单位：伏特（V）3.物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。
高中物理第二章恒定电流本章小结课件新人教版选修3-1.ppt
(1)电容器 C 所带电荷量;
(2)若开关从与触点 1 接触改为与触点 2 接触,直到电流变为 0 时为止,
求通过电阻 R1 的电荷量.
专题一
专题二
专题三
专题四
解析:(1)当开关 S 与 1 接触时,R1、R2、R3、R4 串联,由分压原理得,电容
器两端的电压
1
2
UC= U=3 V
A.ab 间电路通,cd 间电路不通
B.ab 间电路不通,bc 间电路通
C.ab 间电路通,bc 间电路不通
D.bc 间电路不通,cd 间电路通
)
专题一
专题二
专题三
专题四
解析:bd 间电压为 220 V,说明 ab 与电源之间是连通的,断路点必在 bd
之间,选项 B 错误;ac 间电压为 220 V,说明 cd 与电源之间是连通的,断点又
若电压表指针偏转,则该段电路中有断点.
②对短路故障判断:用电压表与电源并联,若有读数,再逐段与电路并联,
若电压表示数为零,则该段电路被短路.
(2)利用欧姆表检测:在使用欧姆表检测电路故障时,一定要注意将待测
部分与电路断开.若测得某段电路的电阻是零,说明该部分是短路;若测得某
段电路的电阻是无穷大,说明该部分是断路.
时,说明
Rx≫R A 比 Rx≪R V 符合得好,应采用内接法;当
说明 Rx≪R V 比 Rx≫R A 符合得好,应采取外接法.
A
<
V
时,
专题一
专题二
专题三
专题四
②试触法
如图所示,空出电压表的一个接头 S,然后将 S 分别与 a、b 试触一下,
高二物理选修3-1第二章《恒定电流》考点复习资料
高二物理选修3-1第二章《恒定电流》考点复习资料考点一基本概念与定律1．电流：电荷的形成电流，I=Q/T，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
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q为正、负电荷电量的代数和。
电流的微观表达式：I=nqvS2．欧姆定律：导体中的电流I跟成正比，跟成反比。
I=R/U（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）3. 电阻定律：在温度不变时，导体的电阻跟它的成正比，跟它的成反比。
表达式：R=ρ?特殊提醒一、电流的方向性：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向运动方向与电流方向相反。
二、公式R＝是电阻的定义式，而R=ρ是电阻的决定式R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U＝0，它的电阻仍旧照旧存在。
考点二电功和电热的区别1、电功：在导体两端加上，导体内就建立了，导体中的自由电荷在的作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷做功，我们说电流做了功，简称电功。
表达式：。
2、电功率：电流所做的功跟完成这些功的比值。
表达式：。
3、焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟、和成正比。
表达式：纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等。
非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
?特殊提醒：在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt= t是通用的，没有区别，同理P=UI=I2R= 也无区别，在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其它形式的能；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt，这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其它+Q，电功就只能用W=UIt计算，电热就只能用Q=I2Rt计算。
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一、闭合电路的欧姆定律：
内容：闭合电路中的电流强度跟电源的电动 势成正比，跟整个电路的总电阻成反比。
E 1、表达式：I Rr
2、变形式：E= IR+ Ir = U外 + U 内
路端电压
r
电源的电动势
3、适用条件：纯电阻电路
等于内外电路
电势降落之和
二、路端电压与电流的关系：
由E= U外+ U内 得：U外= E - Ir =- rI+E
W E= 定义式： q
W：非静电力做的功 q ：电荷量 2、物理意义：反映电源非静电力做功本领的大小。 （把其他形式的能转化为电能本领的大小）
一、电阻：
2.3 欧姆定律
(取决于导体本身， 与U、I无关)
U 1、定义式： R I
2、决定式： R ρ l s 二、欧姆定律：
1Ｍ=106
U 1、公式： I R
1
R
R
(3)如果把任意电阻R接在A、B间, R与电表读数I有什么 E -(r+ R +R ) 关系?（R= ? ) R = E 1 g I I= r+Rg+ R1+R 1.5V R= -150Ω I 每一个电流值都对应一个电阻值，将电流刻度换成电阻 刻度，即将电流表改装成欧姆表，就可直接测电阻了。
∞
U g I g Rg
1.电流表G改装成电压表
原理： 串联一个电阻(分压)
Ig
Rg R
V
U
Ug
U
UR
由串联电路的特点： U I g Rg I g R
2.电流表G改装成电流表
原理： 并联一个电阻(分流)
I
IR Ig
Rg
I
R
A U
U
由并联电路的特点: I g Rg I I g R
4.电流：
（1）定义式:I=q/t （2）电流有方向，但它是标量。 规定：导体内正电荷定向移动的方向为电流方向。 （3）金属导体中电流的计算式：I=nqSv
n为单位体积内的自由电荷的个 数，S为导线的横截面积，v为 自由电荷的定向移动速率。
2.2 电动势
1、定义:非静电力把正电荷从负极移到正极
所做的功跟它的电荷量的比值。
Ig
0
Rg
1
Rx=0
(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调 为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？ E Ig= R1=142Ω r+Rg+ R1
例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满 偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱. 150Ω Rg
2 2 2
P
0
R1
r
R2
R
3、电源的效率：
电源的效率随外电阻的增大而增大
判断：电源的输出功率最大时，电源的效率最大。 （错，因为当R=r时，电源输出功率最大， 此时电源效率只有50％）
2.8 多用电表的原理
例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满 偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱.
U-I图象： E
r
纵截距：E 横截距：I短
斜率绝对值：r (图线的陡峭程度)
斜率tan =-tan
0
E r
ΔU ΔI
=-r
关于电源的功率问题 闭合电路中的能量转化
r
电源提 供电能
外电路消 耗的能量
内电路消 耗的电能
三、电源的输出功率与效率
1、推导：由E= U外+ U内 得：EI= U外I+ U内I 即：P总= P外+ P内
300Ω 150Ω 450Ω 600Ω
0
(4)如果接在A、B间的电阻R取不同 数值,电流表指针分别指着多少刻度 的位置?（ E=1.5V ） r =r+R +R 内 g 1 E =Ig 当R=0Ω: I= r E 内 I= r内+R 当R=r内=150Ω: I =Ig/2 当R=2r内=300Ω： I =Ig/3
1
R2
R2
(2)调到满偏后保持R1的值（142Ω）不变,在A、B间接一 个150Ω的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置? E r内= r+Rg+R1=150Ω I= r+ Rg+R1+R2 中值电阻 R2=150Ω I =5mA=Ig/2
例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满 偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱. R I I
2.5 焦耳定律
2 Q＝I Rt
电功和电热： 1）纯电阻电路中： W＝UIt＝I2Rt＝Q P电＝UI＝ P热＝Q／t＝I2R 2）非纯电阻电路中： W＝UIt 大于I2RP其它
2.6 导体的电阻
1、电阻定律:
内容：同种材料的导体,其电阻R与它的长 度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电 阻与构成它的材料有关. 表达式:
第二章
恒定电流
欧姆定律 闭 合 电 路 欧 姆 定 律
电源和 电流
串联电路和并 联电路
多用电表
简 单 的 逻 辑 电 路
电动势
焦耳定律
实验：测定电池的 电动势和内阻
电阻定律
2.1 电源和电流
1、电源的作用：提供持续的电压 2、形成电流的条件： （1）存在自由电荷 （2）导体两端存在电压 3、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的 电流。
l R S
2、电阻率：反映材料导电性能好坏的物理量。
单位: 欧· 米（ m）
金属： T
电阻温度计
电阻率与温 某些材料当温度降低到一定温度时 度的关系 =0 R=0 超导体
合金：电阻几乎不随温度变化
锰铜合金、镍铜合金
标准电阻
2.7 闭合电路的欧姆定律
一、闭合电路的欧姆定律： 电路的组成： 外电路： 内电路： 闭合电路： 在外电路，沿电流方向电势降低。 在内电路，沿电流方向电势升高。
电源提供的 电功率EI 电源的输出 功率U外I
r
电源内部的 发热功率I2r
∴ P出= P总- P内
2、电源最大输出功率（纯电阻电路）
4r 当R＜r时：R越大，P出越大 Pm
当R＞r时：R越大，P出越小
若PR1= PR2 ，则r2=R
1R 2
当R＝r时：Pm＝
ER E P出 UI I R 2 2 (R r) (R r) 4r 2 R E
2、适用范围：金属、电解液适用， 气体、半导体不适用。
三、导体的伏安特性曲线（ I-U图象） I
1 2
图线斜率表示电阻的倒数
I 1 斜率k=tanα = U U R
R1<R2
2.4 串联电路 和并联电路
电压表和电流表的改装
三个主要参数： 内阻Rg 满偏电流 Ig 满偏电压Ug
由欧姆定律可知