高二物理恒定电流1课件

恒定电流高中物理复习湖南师大附中高二物理备课组1、形成：电荷的定向移动形成电流。2、导体中存在持续电流的条件：保持导体两端的电势差。3、性质：标量大小：I＝Q/t在国际单位制中，电流的单位是安（A）表示单位时间内通过导体横截面的电量4、方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向①导体中电流方向：从电势高处流向电势低处②电源：内部从电势低处流向电势高处外部从电势高处流向电势低处第一节部分电路欧姆定律一、电流

问题讨论电流的微观本质：如图所示，AD表示粗细均匀的一段导体L．两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电量为q．AD导体中的自由电荷总数：N=nL

S,总电量Q=Nq=nL

Sq所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：t=L

/v所以导体AD中的电流：由此可见，从微观上看，电流强度决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电量、定向移动速度，还与导体的横截面积有关．例题分析[例1]某电解池中，若在2s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强度是A．0B．0.8AC．1.6AD.3.2AD3、对导体中的自由电荷来说，下列说法中正确的是A、不论导体两端有没有电压，它们都做无规则热运动；B、不论导体两端有没有电压，它们都做定向运动；C、金属直导线导电时，它们定向运动的方向都相同；D、在稳恒电流的电路中，它们定向运动的方向都跟电流方向相同；（AC）1、设氢原子中电子在半径为r的轨道上做圆周运动，电子的电量为e，质量为m，静电力常量为k，试求等效电流的电流强度．3、有一横截面为S的铜导线，流经其中的电流为I．设每单位体积的导线有n个自由电子，电子电量为e，此时电子的定向移动速度为v．在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为(A)nvSΔt(B)nvΔt(C)IΔt/e(D)IΔt/Se（AC）知识内容二、电阻1．电阻的物理意义及单位（1）导体能通过电流，但对电流有阻碍的作用，描写导体这种对电流的阻碍作用的物理量就是电阻．（2）电阻的单位是欧姆，符号是Ω．三、电阻定律1．电阻定律的内容、表达式及物理意义（1）电阻定律：在温度不变时，导线的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比．（2）电阻定律表达式：R=ρL/S（3）导体的电阻是由它本身的因素决定的，与所在的电路无关．相同材料的金属导线越长，它对电流的阻碍作用越大；导线的截面积越大，它对电流的阻碍作用越小．不同的金属由于它们的结构不同，对电流的阻碍作用不同．2．电阻率的物理意义及单位（1）电阻率反映了材料的导电性能，电阻率大的材料导电性能差，电阻率小的材料导电性能好．（2）电阻率的单位是欧姆·米，符号是Ω·m3．电阻率与温度的关系（1）金属的电阻率随着温度的升高而增大．纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。（2）某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响．（3）有些半导体材料的电阻率随着温度的升高而减小．4．电阻定律的应用运用电阻定律可以从导线的有关参量求导线的电阻，或者从导线的电阻求导线的某一个参量，计算的时候要注意物理量的单位用国际单位制3．一根均匀的电阻丝的电阻为R，在温度不变的情况下，下列能使电阻值仍为R的情况是A、当长度不变，横截面积增大为2倍时B．当横截面积不变，长度增大为2倍时C．长度和横截面积都缩小为一半时D．长度和横截面半径都增大为2倍时（C）6．下列有关电阻率的叙述，错误的是A．当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零B．常用的导线是由电阻率较小的铝或铜做成的C．材料的电阻率取决于导体的电阻D．材料的电阻率会随温度的变化而变化（C）三、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、表达式：变形式：3、适用条件：金属导电或电解质导电.不适用气体导电.4、伏—安特性曲线I=U/R．U=IR注意I-U曲线和U-I曲线的区别。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。图象是一条过原点的直线，直线斜率或直线斜率的倒数是导体的电阻。13．在图中图线Ⅰ和Ⅱ所表示的电阻值分别为A、4Ω和2ΩB．0.25Ω和0.5ΩC．4kΩ和2kΩD．2.5×10－4Ω和5.0×10－4Ω（C）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.3、表达式W＝UIt（定义式）式中电压、电流、时间的单位分别是V、A、S，电功的单位是焦，符号是J

二、电功率1、表示电流做功快慢的物理量2、表达式P＝UI（定义式）式中电压、电流的单位分别是V、A，电功率的单位是瓦，符号是W．

电功和电功率4、对于纯电阻电路，电功还可以表达成W=I2Rt=U2t/R．3、对于纯电阻电路，电功率还可以表达成P=I2R=U2/R．4、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W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。

三、焦耳定律（实验定律）1、内容：2、公式Q＝I2Rt（定义式）四、两种电路1、纯电阻电路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用电功W＝UIt≠I2Rt电功率P＝UI≠I2R电热Q＝I2Rt≠UIt知识内容

问题讨论在不同电路中，为什么U不一定等于IR?在纯电阻电路中，电流做功把电能全部转化为热能，即UIt=I2Rt，所以U=IR；在非纯电阻电路中，电流做功把电能的一部分转化为热能，另一部分转化为机械能或化学能等，即UIt＞I2Rt，此时U＞IR，如电动机电路等．例1不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是A,接在110V的电路上时的功率为20WB．接在110V的电路上时的功率为10WC．接在440V的电路上时的功率为160WD．接在220V的电路上时的功率为40W解析：正确选项为B、D．一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A；松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作．求:该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?例题分析说明：在非纯电阻电路里，要注意区别电功和电热，注意应用能量守恒定律．①电热Q=I2Rt．②电动机消耗的电能也就是电流的功W=UIt③由能量守恒得W=Q＋E，E为其他形式的能，这里是机械能；④对电动机来说，输入的功率P入=IU；发热的功率P热=I2R，输出的功率，即机械功率P机=P入－P热=UI－I2R．由上述例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小。一台电动机的输出功率是10kw，这表明该电动机工作时A、每秒钟消耗10kw的电能B、每秒钟对外做10kw的功C．每秒钟消耗10kJ的电能D．每秒钟对外做10kJ的功（D）某电动机工作时，电压是110V，电流是50A电动机的线圈电阻是0．4Ω，电动机工作时，消耗电功率是

W

，线圈发热的功率是

W

．55001000一台直流电动机接上110V的电压，正常工作，并正将质量为50kg的重物以恒定的速度v=0．90m／s竖直向上提升，这时电路的电流强度为5A，可知电动机线圈的电阻R=

Ω4一、串、并联电路的特点和规律第五节电路分析和计算知识内容．把标有“220V、100W”的甲灯和“220V、200W”的乙灯串联接入220V的电路，则A、两灯的电阻之比为2∶1；B、两灯的电压之比为2∶1C．两灯的电功率之比为2∶1；D．经相同时间两灯耗能之比为2∶1（ABCD）在如图所示的电路中，当ab两端电压为100V时．测得cd两端电压为80V，则电阻R＝

Ω,如果将100V电压加在cd两端，则ab两端电压为

V8040（D）．三个并联的电阻之比为R1∶R2∶R3=1∶2∶5，则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为A、1∶2∶5；B、5∶2∶1；C．2∶5∶10；D．10∶5∶2．在如图8－11所示的电路中，所有电阻的阻值均为R，则A、B间的总电阻为

．0．如图所示，每个电阻额定功率均为18W，要使电路正常工作，则输入电路的最大功率不得超过A、54W；B、36W；C．27W；D．18W（C）．如图所示，A、B两灯分别标有“110V、100W”和“110V、40W”，按不同方法接入220V电路．能使两灯正常发光，且电路中消耗功率最小的是（B）知识内容第四节半导体1．半导体有些元素和化合物，它们的导电能力介于导体和绝缘体之间，这样的材料叫半导体．2．半导体材料的导电性能与外界条件的关系半导体材料的导电性能受外界条件变化的影响很大，温度的变化会使它的电阻显著变化，电阻不随温度的升高而增大，反而随温度的升高而减小．掺入其他微量元素，它的电阻也会显著变化．3．热敏电阻与光敏电阻半导体材料做成电阻元件，在温度升高时电阻减小得非常迅速，这种电阻叫做热敏电阻．如果在光照下电阻大大减小，这种电阻叫做光敏电阻．

课堂练习．半导体材料的导电能力要比导体

＿，要比绝缘体

＿．．一般说来，金属导体的电阻器随着温度的升高，它的电阻值会

＿，半导体材料的元件随着温度的升高，它的电阻值会

＿．．光敏电阻是由

＿（填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）做的．热敏电阻是由＿（填“导体”、“半导体’或“绝缘体”）做的．它们的

＿分别是对于

＿或

特别敏感．差好变大变小半导体半导体电阻值光温度知识内容第五节超导l．超导现象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到零，这种现象叫超导现象．2．超导的转变温度及超导体处于超导状态的物体叫超导体.导体由普通状态向超导状态转变时的温度成为超导的转变温度，或临界温度．3．超导的应用超导材料在计算机。输电、动力机械、能源、交通运输、地质勘探等众多的领域都有极其广泛的应用．由于它的电阻为零，所以具有节能。高效等多方面的优点

课堂练习

大多数材料的电阻都会随

＿而变化，当