恒定电流一轮复习

1、第二章：直流电流知识点知识网络：第一节 欧姆定律一、关于电流的基本知识：1.电流的分类：（1）直流电：方向不变的电流（2）恒定电流：大小和方向均保持不变的电流。（3）交流电：大小和方向均随时间周期性变化的电流。2、电流的形成：电荷的定向移动形成电流。3.产生持续电流的条件：（1）内因：存在自由电荷。 金属导体的自由电荷：自由电子。（金属的外层电子） 酸碱盐的水溶液： 正负离子。（2）外因：导体两端存在电势差。4.电流方向的规定：人们将正电荷的定向运动方向规定为电流的方向。在闭合电路中，外电路电流方向由正负，内电路电流方向由负正5.电流强度I：（简称电流I）（1）定义：过导体横截面的电量Q与通过

2、这些电量所用的时间t的比值。即 （2）物理意义：表示电流的强弱的物理量。（3）单位：国际制单位：安培 常用单位：毫安、微安 1A=103mA=106A（4）电流的微观表达式： I=nqSv ( S为导体的横截面积，n为单位体积内的自由电子数，q为每个自由电荷的电量，v为在电场力的作用下自由电荷定向移动的速率。)【例3】如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8的横截面AB，那么 在图中标出正、负离子定向移动的方向； 电解槽中的电流方向如何？ 4s内通过横截面AB的电量为多少？电解槽中的电流为多大二、部分电路欧姆定律：（德国，欧姆）1、内容

3、：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电流成反比。2、公式： 3、适用条件：金属导体，电解质溶液，(不适用于气体导电和某些半导体器件)三导体的伏安特性曲线：1.用纵轴表示电流I 、用横轴表示电压U ，画出的IU图线叫做导体的伏安特性曲线。2. 线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件叫线性元件。（金属导体在温度不变时，以及电解质溶液的伏安特性曲线是直线。）非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件叫非线性元件。 （日光灯管中的气体、半导体元件晶体管等的伏安特性曲线不是直线。）第二节 电阻定律电阻率一、电阻：1、定义：加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。2、定义式： (比值定义)

4、3、单位：国际制单位：欧姆，简称欧（。）常用单位：千欧（k）和兆欧（M）：1 k=103 1 M=106 1的物理意义是：如果在某段导体的两端加上1 V的电压，通过导体的电流是1 A，这段导体的电阻就是1 。所以1 =1 V/A。4、物理意义：反映了导体对电流的阻碍作用。二、电阻定律：1、内容：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。这就是电阻定律。2、公式：R=(决定式) R=为决定式，表明导体的电阻由导体本身的因素（、L、S）决定，与其他因素无关。比例常数跟导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。3、电阻率：电阻率是反映材料导电性能的物

5、理量，由材料决定，但受温度的影响单位是:·m金属的电阻率：随着温度的升高而增大。 锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小。常用来制作标准电阻 有些半导体的电阻率随温度的升高而减小4.如图所示，现有半球形导体材料，接成两种形式，则两种接法的电阻值之比为_.5.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab10 cm，bc5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为A4 A B2 AC A D A第三节 电阻的串联、并联及其应用一、串联电路电路中各处电流相同I=I1=I2=I3=串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和。U=U1+U2+U

6、3串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R1R2Rn串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比(串联电阻具有分压作用制电压表)，即串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即二、并联电路并联电路中各支路两端的电压相同U=U1=U2=U3并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和I=I1I2I3= 并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。n个相同的电阻R并联=；特别注意：总电阻比任一支路电阻小 在并联电路中 增加支路条数，总电阻变小支路数一定，增加任一支路电阻，总电阻增大并联电路的两个支路的电阻的总和一定，当两只路的电阻相等时，并联阻值最大。并联电路中通过各个电阻的电流跟它

7、的阻值成反比(并联电阻具有分流作用改装电流表)IR=I1R1=I2R2=I3R3=U并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比PR=P1R1=P2R2=P3R3=U2四电表的改装1、电压表的改装当加在表头两端的电压大于满偏电压时，通过表头的电流就大于满偏电流，可能将表头烧坏。利用串联电阻的分压作用，给表头G串联一个适当的电阻R，将表头改装成一个量程较大的电压表V，用改装后的电压表V就可以测量较大的电压。需串联的分压电阻：R=改装后电压表内阻2、电流表的改装用表头G虽然能够用来测量电流，但是由于表头的满偏电流Ig很小，因此，表头能够测量的最大电流也很小，所以不能用表头去测量较大的电流。利用并联

8、电阻的分流作用，给表头G并联一个适当的电阻R，将表头G改装成一个量程较大的电流表A，利用改装后的电流表A就可以测量较大的电流了。如图所示，有一个表头G，其内阻为Rg，满偏电流为Ig，把它改装成量程为I的电流表A，要并联一个多大的电阻R？（1）当表头G满偏时，加在表头两端的电压为Ug=IgRg。（2）根据并联电路的基本特点，加在电阻两端的电压UR=Ug=IgRg。（3）通过电阻R的电流IR=I-Ig（4）根据欧姆定律，分流电阻R的阻值为： 改装后的电流表的内阻3如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，下列说法正确的是(  ) 甲表是安培表

9、，R增大时量程增大 甲表是安培表，R增大时量程减小 乙表是伏特表，R增大时量程增大 乙表是伏特表，R增大时量程减小 A   B   C   D4有一只电压表，它的内阻是100 ，量程为0.2 V，现要改装成量程为10 A的电流表，电压表上应(  ) A并联0.002 的电阻   B并联0.02 的电阻 C并联50 的电阻 

10、60; D串联4900 的电阻五、滑动变阻器的两种连接方式1.限流连接：如图中的R，变阻器与负载元件串联，电路中总电压为U，此时负载Rx的电压调节范围为，其中R起分压作用，一般称为限流电阻，滑动变阻器的连接称为限流连接。在限流电路中，在电路接通前，滑动变阻器应调到最大值。在调节过程中，滑动变阻器的阻值逐渐减小。2分压连接：如图中的R1，变阻器一部分与负载并联，当滑片滑动时，两部分电阻丝 的长度发生变化，对应电阻也发生变化，根据串联电阻的分压原理，其中 UAP= ，当滑片P自A端向B端滑动时，负载上的电压范围为0U，显然 比限流时调节范围大，R1起分压作用，滑动变阻器称为分压

11、器，此连接方式为分压连接。在限流电路中，在电路接通前，滑动变阻器应调到最大值。在调节过程中，滑动变阻器的阻值逐渐减小。3、两种电路的选择;（1）、限流电路：一般说来，当滑动变阻器的阻值范围比用电器的电阻大得多（Rx<R滑<10 Rx）时，做限流电路使用好。或要求电路结构简单、电路功耗小。（2）、分压电路：当滑动变阻器的阻值范围比用电器的电阻小得多（）时，做分压器使用好；要求电流、电压从零开始调节，使用分压电路；或要求负载两端电压变化范围大。如果使用限流电路时的电流、电压已超过用电器的额定值、或电表的量程，需用分压电路。（通常电表量程较小而电源电动势较大。）R滑Rx两种均可，从节能角

12、度选限流六、电阻的测量伏安法测电阻：要考虑表本身的电阻,有内外接法；列表测出多组(u，I)值，作出u-I图线，求处出图线的割线斜率，即电阻。4、 某同学为了研究“3 V,0.3 W”的小灯泡L从较低温度到正常发光过程中的电阻情况。设置了如下器材： 电流表A1(量程400 mA，内阻r15 )；    电流表A2(量程600 mA，内阻r2约为1 )； 电压表V(量程15 V，内阻约为3 k)；    

13、60;定值电阻R0(5 )； 滑动变阻器R1(010 ，额定电流为1 A)；滑动变阻器R2(0250 ，额定电流为0.3 A)； 电源E(电动势3 V，内阻较小)；   开关一个，导线若干。 (1)从以上给定的器材中选择恰当的器材。在图实85甲所示线框内画出实验电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号。 (2)根据设计的方案，将图实85乙中的器材连成符合要求的电路(有个别仪器可能不用)。 (3)闭合开关S，移动滑片P，使_时，可知灯泡正常发光，此时灯泡的电阻

14、为_(用测量的物理量表示)。 （一）、测量电路( 内、外接法 ) 类型电路图R测与R真比较条件 计算比较法己知Rv、RA及Rx大致值时内AVRxxX大R测=RX+RA > RX适于测大电阻Rx >外AVR小R测=<Rx适于测小电阻RX <（三）.电学实验器材选用原则： 1、可行：是指选用的实验器件要能保证实验的正常进行。2、精确：是指选用的实验器件要考虑尽可能减小实验误差。比如，如果实验原理不考虑电源和安培表的内阻及伏特表的分流作用时，就必须选用内阻小的电源和安培表及内阻大的伏特表；安培表、伏特表在使用时，要用尽可能使指针接近满刻度的星程，至少要超过满刻度的一

15、半。因为这样可以减小读数的误差；使用欧姆表时宜选用使指针尽可能指在中间刻度附近的倍率档位；因为高阻值区的刻度较密，电阻值不易读准，误差大，而接近零欧姆处虽然刻度较稀，读数误差小，但乘上相应的大倍率，误差同样会变大。 3、方便：是指选用的实验器件要便于操作。 第四节电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律一、电动势：1、电源的作用：将其它形式的能转化为电能，即能够把其它形式的能转化为电能的装置就叫电源。2.电动势：（1）大小：等于电源没有接入电路时电源两极间的电压；一般用E表示。（2）形成：电源内部非静电力将正负电荷分开并搬运至正负极形成。（3）物理意义：电动势表征了电源把其它形式的能转换为电能的本

16、领大小。二电源的内阻：电源内部也是一段电路，故对电流也有阻碍作用，电源内部的电阻叫电源的内阻，一般用r表示。外四、闭合电路欧姆定律：1、推导： E=U内+U外= IR+ Ir 则2、闭合电路欧姆定律的内容：在外电路为纯电路的闭合电路中，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，)()(关系关系关系）外外外外内外RUErRRURIrREIIUIrEUUUE-+=-+=-=+=3、闭合电路欧姆定律的多种表达形式：E=Ir+IR 2.路端电压与电流的关系：UEIr纵轴上的截距：等于电源的电动势。当外电路断路时： (即R，I0)，纵轴上的截距表示电源的电动势(端)横坐标的截距：等于电源的

17、短路电流I短=E/r。当外电路短路时：(R0，U0)，；（注意：坐标原点是否都从零开始：若纵坐标上的取值不从零开始取，则该截距不表示短路电流。）图线的斜率：斜率绝对值等于电源的内电阻某点纵坐标和横坐标值的乘积：为电源的输出功率，在图中的那块矩形的“面积”表示电源的输出功率该直线上任意一点与原点连线的斜率：表示该状态时外电阻的大小；第六节焦耳定律 电路中的能量转化一、电功：1、定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功。2.计算：W=UI t即电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。3、实质：是电场力对电荷做功，反映了电能和其它形

18、式能的相互转化。二.电功率：1.定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率2.定义式：P=UI3.单位：国际制单位：瓦（W）、 常用单位：千瓦（kW）三电热：1、焦耳热：电流通过用电阻产生的热量称为焦耳热2、焦耳定律：Q=I2Rt。4、热功率：（1）定义：电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值叫做热功率（2）公式：P热 = I2R5、电功率与热功率之间的关系纯电阻元件：电流通过用电器做功以发热产生内能为目的的电学元件，如电熨斗、电炉子等在纯电阻电路中，电功率和热功率相等。= 对于纯电阻电路： W=IUt=非纯

19、电阻元件：电流通过用电器做功以转化为除内能以外的其它形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的能量损失。电机、电风扇、电解槽等在非纯电阻电路中，电功率和热功率不相等，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W=UIt计算，电热只能用Q=I 2Rt计算，两式不能通用。对于非纯电阻电路： W=IUt > P=IU>UIt = I2Rt + 其他形式的能（机械能、化学能）3、小华准备参加玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时她先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动

20、，分别将2次实验的有关数据记录在表格中。请问：(1)这只电动机线圈的电阻为多少？(2)当电动机正常工作时，转化为机械能的功率是多少？(3)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少？四、实际功率和额定功率额定功率；用电器在额定电压下的功率叫做额定功率P额 = I额U额 U额为用电器长期正常工作的电压，称为额定电压实际功率：用电器在实际电压下的功率叫做实际功率P实 = I实U实 实际功率并不一定等于额定功率“用电器在额定电压下”是实际功率与额定功率相等的情况用电器在不使用时，实际功率是0，而额定功率仍然是它的额定值实际功率可以大于、小于、等于额定功率。五、闭合电路中的功率：、电源的总功率（闭合电路的总功率）：是电源对闭合电路所提供的电功率，所以等于内外电路消耗的电功率之和。（普遍适用）（只适用于外电路是纯电阻的电路）。由PEI 知： RP，R时，P0。 RP，R0时，Pm。、电源内部消耗的功率：、电源的输出功率（外电路消耗的电功率）：(普遍适用)，（只适用于外电路是纯电阻的电路）。说明：(1)当固定的电源向变化的外阻供电时，