07衡水中学高三物理一轮复习资料

衡水中学高三物理一轮复习资料——电流、电阻第一节 串、并联电路和欧姆定律、电阻定律一、知识点讲解一、电流.定义：自由电荷的定向移动形成电流。.方向：规定为正电荷定向移动的方向。.三个公式：定义式 I=q/t决定式I=U/R微观式I=nqSv名师点拨： (1)电流可分为：直流 (方向不随时间改变 )、交流 (方向随时间改变 )、恒定电流 (方向和强弱都不随时间改变 )．(2)在电解液导电和气体导电中 q应为通过该截面的正负电荷电量的绝对值之和．二、电阻、电阻率、电阻定律．电阻⑴定义式：R=I/U.(2)决定式：R=pS/i电阻定律).．电阻率(1)计算式：p=Ri/S.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．(3)电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大．半导体：电阻率随温度的升高而减小．超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体．三、部分电路的欧姆定律．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．.公式：I=R/U.3．适用范围(1)金属导电和电解液导电 (对气体导电不适用 )．(2)纯电阻电路 (不含电动机、电解槽等的电路 )．特别提示：对于有些纯电阻元件在温度发生变化时，电阻值也随之改变，它的 U－I或I－U图象不再是直线．四、电功、电热和电功率1．电功(1)实质：电流做功的实质是电场力对电荷做正功．电势能转化为其他形式的能的过程．(2)公式：W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式.2．电热(1)定义：电流流过一段导体时产生的热量．(2)公式：Q=I2Rt(焦耳定律).3．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率．(2)公式：P=t/W=UI,这是计算电功率普遍适用的公式.(3)额定功率和实际功率额定电压、 额定功率是用电器的重要参数， 分别表示用电器正常工作电压和在正常电压下用电器的功率.例： “220V,40W勺白炽灯.①用电器在额定电压下工作，用电器的实际功率等于额定功率，即P实=P额.②用电器的工作电压不一定等于额定电压，用电器的实际功率不一定等于额定功率．五、串、并联电路的特点

,，电路特涂、串联电路并联电路电流/=/1=，2=*"=L*1=/1+/2+，”+乙电压U=5+U2H \-Vn5=S=5=・・・=14总电阻R苒=K1+犬工+,••+&11,1,,1—_++*,■+& &Ri Rtt功率分配尸8 poc特别提示：（1）串联电路的总电阻大于电路中任一电阻；并联电路的总电阻小于电路中任一支路的电阻.（2）不论是串联电路还是并联电路， 其中任意一个电阻变大（或变小）时，总电阻变大（或变小）.、小结、电流的理解适用公式 字母含义 公式含义范围[1）q是通过整个导,反映了I,反映了I的大小.但不能说是单位面积上.一切义J=式12）义J=式通过某截面时•所形成的电流是同向的.应是Ef=卬"+单I

微观式决定式1=一切拄"S微观式决定式1=一切拄"S"口 电路u金属、R电解液小导体单位体积内的自由电荷数中每个自由电荷的电量导体横截面积5定向移动的速率U：导体两端的电压R；导体本身的电阻从微观上看小“、S、7；决定JT的大小r由u、R决定[QCUJ8二特别提醒：公式/=nqSv和/=g是统一的,K两公式分别从微观和宏观上解释了决定电流大小的因素.、电功与电热及电功率与热功率纯电阻电路非纯电阻电路电动机.电解槽、日光灯等W-UI/纯电阻电路非纯电阻电路电动机.电解槽、日光灯等W-UI/Q=fRtW>QP电=5Hft〉F热白炽灯、电炉、电饭锅、电实例 热毯、电熨斗及转子被卡住的电动机等W=UTrTOC\o"1-5"\h\z电功 .I於q=r与电热 RW-Q%=UT电功率 ，IT2I,热=J2R=与热功率 RP由=P热特别提醒：（1府非纯电阻电路中，Ut既不R能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立.（2）不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转时，该电路为纯电阻电路.、小量程电流表 G（表头）的改装

线图在磁场力作用下带动指针一起偏转.电流越原理大•指针偏角越大,且的T内阻R「满偏电流1厂满偏电压U「关系是5参数改装名林原理改装原理图量程及电阳R电压表田联电阳分压口 ，上一丁千仃L u I；= —R1所同夫一¥1F大量程电流表并联电阳分流IF V HZK=(T—l)B所以R-不&T&1Ig应用指导：当电流表和电压表不能看成理想的电表时， 电流表看成一个小电阻，电压表看成一个大电阻.第二节电动势闭合电路的欧姆定律一、知识点讲解、电动势定义式E=W/q力向在电源内部由负极指向正极大小(1)等于外电路断开时电源两端的电压.(2)等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功 .、闭合电路的欧姆定律.内容：闭合电路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..公式：I=R+r/E或E=IR+几(只适用于纯电阻电路)；常用表达式E=U外+U内(适用于任何电路)三、路端电压与外电阻、电流的关系.路端电压与外电阻的关系(1)根据U=〃?=七可知，当R增大时R+r-r1+元U武,R减小时U砌、.(2)外电路断开时,/?为无限大,/=一,路端电压。=E,E⑶外电路短路时，7?=0,u=2一，/=7■(短路电流)..路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系是U=E-Ir,用图象表示如图所示.此图象的物理意义是:(1)图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的电动势.(2)图线斜率大小代表电源的内阻， 路端电压U随电流I变化的本质原因是由于电源内阻的存在.⑶图中Im代表短路电流，Im=r/E二、小结一、电源的相关功率和电源的效率.正确区分相关电功率的含义

电功率意义公式电源功率指电源提供的全部电功率P总=EI电源输出功率指电源提供给外电路的功率P出=UI电源内部消耗功率指电源内电阻消耗的功率P内=I2r用电器的额定功率指用电器在正常工作条件（即额定电压）下的功率P额=U额I额用电器的实际功率指用电器在实际电压卜消耗的功率P实=U实I实应用指导：元件的总功率所件的输出功率；元件的实际功率 所件的额定功率..电源的输出功率由甲二而不一（输出功率随外电阻二—+加变化的图线如图7—2—2所示卜⑴当R=r时，P出最大=~~=TZ7.4r4R⑵当P出<P出最大时，每/输出功率值对应两个可能的外电阻Ri和R2,且r=^RiR2.（请同学们自己证明这一结论）⑶R<r时，P出随R的增大而增大； R>r时，P出随R的增大而减小.

.电源的效率刀随着R的增大而增大， n刀随着R的增大而增大， n"=I2R+r=RTr=—R—R变化规律如图7—2—3电源有最大输出功率时，效率仅为所示：可见，当 R=r时,50%.图7—2—图7—2—3特别提醒：（1）当电源的输出功率最大时，其效率 Y]=50%,当R^OO时刀一100%但此时P出=0无实际意义.（2）对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率应根据 P=I2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同.二、闭合电路的动态分析1.程序法：闭合电路中，由于局部电阻变化 （或开关的通断），引起各部分电压、电流 （或灯泡明暗）发生变化，分析此类问题的基本步骤是：（1）由局部电阻变化判断总电阻的变化；⑵由I=J一判断总电流的变化；-R+r⑶据U=E—Ir判断路端电压的变化；⑷由欧姆定律及串并联电路特点判断各部分电流、 电压变化.2.极限法：即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.3．特殊值法：对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从而得出结论．特别提醒： (1)电路的动态分析问题是指由于电路中某一电阻的变化造成电路中其他物理量变化，只要熟练掌握串并联电路的特点及欧姆定律即可顺利解决问题．(2)该类问题在近几年高考题中经常出现，且常以选择题考查为主．三、含容电路的分析和计算电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路有充电、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大 (只考虑电容器是理想不漏电的情况 )的元件，在电容器处电路可看作是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电荷量时， 可在相应的位置补上， 分析和计算含有电容器的直流电路时， 关键是准确地判断和求出电容器两端的电压，具体做法是：．确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压．．当电容器和某一电阻串联后，接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压．3．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充放电．如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电. 电量的多少可根据 AQ=CAU计算．特别提醒： 求解含有电容器的电路问题， 首先要弄清楚电路结构， 分析出电容器两极板间的电压如何变化，然后根据串并联电路的特点结合欧姆定律，确定其他量．四、电路故障问题的分析方法．