第二章恒定电流知识点总结(可编辑修改word版)

R R R 第二章《恒定电流》知识点总结一、电流1、电流形成的条件：电荷的定向移动。

规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

2、电流强度 I 2、欧姆定律I = U 注意：这是一个实验规律，I 、U 、R 三者之间并无决定关系。

R3、伏安特性曲线I-U 图像：图像越靠近 U 轴，导体的电阻越大。

I①定义式： I =tR 单位：安培（A ） 1R 2②微观表达式： I = nqSv其中：n 为自由电荷的体密度；q 为自由电荷的电量；S 为导体的横截A面积；v 为自由电荷定向移动的速度。

二、电源1、电源的作用：①电源相当于搬运工，把负电荷从电源正极搬到电源负极，使正极积累正电荷，负极积累负电荷； ②电源使导体两端存在一定的电势差（电压）；③电源使电路中有持续电流。

2、电动势 E①物理意义：BUO ①线性元件： I-U 图像是过原点 O 的直线。

如 R 1，R 2 等，并且 R 1<R 2。

②非线性元件： I-U 图像不是过原点 O 的直线。

如 A 、B 等 四、串并联电路的特点 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。

②定义式： WR 1 R 2 1、串联电路 R 3 电路的总功率 P=P 1+P 2+P 3E = 非 q单位：伏特（V ），其大小是由电源本身决定的。

①定义：用电器首尾相连的电路。

②串联电路的特点③电动势 E 与电势差 U 的区别： W 非 I = I 1 W = I 2 = I 3 ；U = U 1 + U 2 + U 3 ； R = R 1 + R 2 + R 3 ；U 1 :U 2 :U 3 =R 1 : R 2 : R 3电动势 E =，非静电力做功，其他形式的能转化为电能；电势差U =q，电场力做功，电势q2、并联电路R 1能转化为其他形式的能。

做多少功，就转化了多少能量。

三、欧姆定律 1、电阻 R①物理意义：导体对电流的阻碍作用。

U电路的总功率 P=P 1+P 2+P 3②定义式： R = I ③决定式： R = S单位：欧姆（Ω），其大小是由导体本身决定的。

，其中 ρ 为电阻率，反映材料的导电性能的物理量。

金属导体的电阻率随着温 ①定义：用电器并排相连的电路。

②并联电路的特点11 1 11 1 1 度的升高而增大；合金的电阻率随着温度的变化而变化不明显；半导体的电阻率随着温度的升高而减小。

I = I 1 + I 2 + I 3 ；U = U 1 = U 2 = U 3 ； R = R + + R 2 R 3 ； I 1 : I 2 : I 3 = : :1 2 3R 3R 2 q 1 lER E五、焦耳定律1、电功 W 与电功率 P电功W = UIt ，单位：焦耳（J ）；电功率 P = WtUE= UI ，单位：瓦特（W ）2、电热 Q电热Q = I 2rt ，单位：焦耳（J ）；热功率 P= I 2r ，单位：瓦特（W ）E / r其中：以上四式适用于任何电路，r 为用电器的内阻。

OI3、纯电阻电路与非纯电阻电路 ①纯电阻电路：其中 U-I 图像的截距代表电源的电动势 E ；U-I 图像的斜率代表电源的内阻 r =U；如果 U 轴坐 消耗的电能全部转化为电热，即 W=Q ；部分电路欧姆定律 I = 可以使用。

R②非纯电阻电路：消耗的电能转化为电热和其他形式的能量，即 W=Q ＋Q 其他；部分电路欧姆定律 I = R不能使用。

标是从 0 开始的，U-I 图像与 I 轴的交点代表短路电流 I 短 = r。

4、路端电压 U 与外电路电阻 R 的关系对于纯电阻电路， 由能量守恒可得，P 其他=P －P Q 。

六、闭合电路欧姆定律路端电压U = IR == R + rU E1+ r R，U-R 图像如下图所示：如图所示，1、流过电源的电流 I =E R + rE，此公式仅适用于纯电阻电路。

2、电源电动势 E=U 外＋U 内，此公式适用于任何电路。

注意：U 外=IR ，只适用于外电路是纯电阻电路，U 外又称作路端电压 U ；U 内=Ir ，适用于任何电路。

因此，闭合电路欧姆定律的另一种表达形式为E = U + Ir3、路端电压 U 与回路电流 I 的关系 OR5、功率与效率 1） 电源表达式：U = E - Ir回路电流 I 越大，路端电压 U 就越小。

①电源的总功率 P 总=EI ②电源的输出功率 P 出=UI ③电源的内热功率 P Q =I 2r P 出 U④电源的效率=R⨯100% = P 总⨯100% ；由能量守恒可得，P 总=P 出＋PQ 。

对于纯电阻电路，E =R + r⨯100% 。

电源的效率随着外电阻的增大而增大。

R E rS ∆U∆IQ U2） 电动机①电动机消耗电能的功率 P=UI ②电动机的热功率 P Q =I 2r③电动机输出的机械功率 P 机=P －P Q④电动机的效率=P 机⨯100% = PUI - I 2r UI ⨯100% = U - Ir U⨯100% 注意：电动机正常工作时，电动机为非纯电阻电路，部分电路欧姆定律不能使用，即 I≠U/r 。

由能量守恒可得，电动机的机械功率 P 机=P －P Q 。

电动机不转动时，电动机可视为纯电阻电路，部分电路欧姆定律可以使用，即 I=U/r 。

当 R=r 时，电源的输出功率最大为 P m =E 2/4r 。

此时电源的效率为6、电源的输出功率 P 出与回路电流 I 的关系2E2E 2 = RR + r⨯100% = 50% 电源的输出功率 P 出 = P 总 - P Q = EI - IP 出-I 图像如下图所示：r = -r (I - ) 2r+ ，此公式适用于任何电路。

4r七、电路分析 1） 动态电路分析外电阻 R 的变化→ I =E R + r，U = E - Ir →回路电流 I 的变化，路端电压 U 的变化→ I = U →各R当 I=E/2r 时，电源的输出功率最大为 P m =E 2/4r 。

此时电源的效率为= U ⨯100% = E - Ir ⨯100% = 50% 部分电流与电压的变化。

2） 含容电路分析分析含容电路的关键：与电容器 C 串联的电阻 R 可以看做导线；电容器 C 的电压 U C 等于与之并联的电阻 R 的电压 U 。

3） 故障电路分析①断路：电压不为 0，电流为 0，即电路不导通。

②短路：电压为 0，电流不为 0，即电路是导通的。

E E八、多用电表 7、电源的输出功率 P 出与外电阻 R 的关系对于纯电阻电路，电源的输出功率为1、电流表的改装 1） 电流表的内部结构P 出 = UI = I E 2R 2R (R + r )2 = E 2 (R - r )2R+ 4rR g2） 当电流表的量程扩大 n 倍时，并联的分流电阻 R =n -1 。

2、电压表的改装RR g。

此时，电流表的内阻为 R 内 = R + RAR g GRP 出E 2 4r E 2rOP 出E 2 4rrO= gR 1） 电压表的内部结构①二极管的特性：二极管具有单向导通性。

②正向导通时，二极管的电阻比较小；反向导通时，二极管的电阻非常大。

2） 当电压表的量程扩大 n 倍时， 串联的分压电阻 R = (n -1)R g。

此时， 电压表的内阻为R 内 = R + R g 。

正向导通反向导通3、欧姆表的改装 1）欧姆表的内部结构E r G RΩR g九、实验设计 1、指导原则安全可行、测量准确、便于操作。

2、电路设计1） 控制电路的设计 ①限流式黑表笔红表笔+E 2） 欧姆调零之后，欧姆表的内阻为 R 内 = R g + r + R ，由闭合电路欧姆定律可得， I g =。

接内调压范围：ERx ～ER + R x上待测电阻 R x 之后，由闭合电路欧姆定律可得， I = ER 内 + R x。

红表笔接在电源的负极；黑表笔②分压式接在电源的正极。

3） 测量电阻的主要步骤①机械调零；②选倍率（使指针尽量指在表盘的中央位置）； ③欧姆调零；④读数＝示数×倍率。

注意：每次换倍率之后，必须重新欧姆调零。

③选择原则调压范围：0～E4、多用电表的使用1） 红表笔插入多用电表的正插孔；黑表笔插入多用电表的负插孔。

2） 电流总是从红表笔流入，从黑表笔流出。

3） 当测量电流、电压时，红表笔的电势高于黑表笔的电势；当测量电阻时，黑表笔的电势高于红表笔的电势。

4） 使用欧姆表时，被测电阻必须孤立出来。

5） 读数＝精度（每一小格代表的数值）×格数 n 。

6） 二极管（1） 待测电阻 R x 远大于滑动变阻器的总电阻 R ，须用分压式接法； （2） 要求待测电阻 R x 上电压或者电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式接法； （3） 待测电阻 R x 小于滑动变阻器的总电阻 R 或相差不多，且电压、电流变化不要求从零调起时， 可采用限流式接法；（4） 两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总能耗较小。

（5） 一般情况下，当 R ＞10R x 时，选用限流式接法；当 R ＜10R x 时，选用分压式接法。

2）测量电路的设计 ①电流表外接法GR gRVI IR xRESR x RESRAV E rS阻一般较小，选择电流表外接法测量电路。

（3）连接实物时，滑片应置于滑动变阻器的最左端。

误差分析：由于电压表的分流导致电流的测量值偏大，由 R = U I可知，R 测＜R 真。

Rx 越小，电压表分流越小，4、测定电池的电动势和内阻实验原理：闭合电路欧姆定律 E = U + Ir （伏安法）， E = IR + Ir ， E = U + Ur R实验电路图：误差越小，即 R V R x②电流表内接法>> 1，因此外接法适合测量小电阻。

外接法内接法注意：由 E=U 1+I 1r ，E=U 2+I 2r 可得， ∆U = -r ∆I ，所以 ∆U = r ∆I 。

故电流变化量相同时，电源误差分析：由于电流表的分压导致电压的测量值偏大，由 R = U IR可知，R 测＞R 真。

Rx 越大，电流表的分压越小，内阻大的路端电压的变化量较大。

电池的内阻远远小于电压表的内阻，故此实验电路图应该选择外接法。

实验误差分析： ①外接法误差分析误差越小，即 x>> 1，因此内接法适合测量大电阻。

R AU 真③选择原则测当 R VR x > R xR A时，即 R x < ，选用电流表外接法；当 R V R x < R x R A时，即 R x > ，选用电流表内接法。

3、描绘小灯泡的伏安特性曲线 OI外接法U实验电路图：I根据串并联电路的特点，电压表的示数U 测 = U 真 ；电流表的示数 I 测 = I 真 -测 。