专题09 恒定电流-【口袋书】2023年高考物理必背知识手册.docx

1、专题09 恒定电流考点内容要求课程标准要求电源和电流c1、观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用。会使用多用电表。2、了解串、并联电路电阻的特点。3、理解闭合电路欧姆定律。会测量电源的电动势和内阻。4、理解电功、电功率及焦耳定律，能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象。5、能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。电动势c欧姆定律、U-I图像及I-U图像c串联电路和并联电路c焦耳定律c导体的电阻c闭合电路的欧姆定律d多用电表的原理a基本概念电流： 电压：定义式 ； 计算式 电阻：定义式 ； 计算式 恒定电流电动势：描述电源内部非静电力做功，将其他

2、形式能转化电能的本领 电功： 电功率： 电功率： 串并联电路的特点基本定律电阻定律： 欧姆定律： 闭合电路的欧姆定律： 焦耳定律： 一、电流1.定义:电荷的定向移动形成电流.2.标矢性：电流是标量，但有方向，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向. 在外电路中电流由高电势点流向低电势点，在电源的内部电流由低电势点流向高电势点（由负极流向正极）. 二、电流强度:1.定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值，2.在国际单位制中电流的单位是安. ，技巧点拨：电流强度的定义式中，如果是正、负离子同时定向移动，应为正负离子的电荷量和. 3. 电流的微观表达式: ,其中n为导体中单位体积内自由

3、电荷的个数,q为每个自由电荷的电荷量,S为导体的横截面积,v为自由电荷定向移动的速率.三、电源1.定义：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.电动势物理意义：反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量技巧点拨：例如一节干电池的电动势，物理意义是指:电路闭合后，电流通过电源，每通过1C的电荷，干电池就把15J的化学能转化为电能. 大小:、等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值：、等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和四、电阻1.定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻.2.定义式: ，单位: 3.电阻是导体本身的属性

4、，跟导体两端的电压及通过电流无关.五、电阻定律 1.内容:在温度不变时，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. 2.公式: . 式中l是导体的长度，S是导体的横截面积，是导体的电阻率，其国际单位是欧米，符号为m.3.适用条件: 金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件. 4.电阻率: 反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性.有些材料的电阻率随温度升高而增大（如金属）;有些材料的电阻率随温度升高而减小（如半导体和绝缘体）;有些材料的电阻率几乎不受温度影响（如锰铜和康铜）. 半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料称为半导体，半导

5、体有热敏特性，光敏特性，掺入微量杂质特性. 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，处于这种状态的物体叫超导体. 六、电功和电热 1.电功和电功率: 电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功，这是计算电功普遍适用的公式. 单位时间内电流做的功叫电功率，这是计算电功率普遍适用的公式. 2.焦耳定律: ，式中表示电流通过导体产生的热量，单位是.焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的. 4.电功和电热的关系 纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能，电功和电热是相等的.所以有（欧

6、姆定律成立），非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能，另一部分转化为其他形式的能.所以有（欧姆定律不成立）. 七、串并联电路电路串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)电阻关系R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3=功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+技巧点拨：串、并联电路几个常用的推论串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的支路总电阻无论电阻怎样连接，每一段电路的

7、总电功率P总是等于各个电阻的电功率之和无论是串联电路还是并联电路，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大八、部分电路欧姆定律1.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2.表达式：.3.适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件4.导体的伏安特性曲线(IU)图线比较电阻的大小：图线的斜率，图中；线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律；非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律由于导体的导电性能不同,所以不同的导体对应不同的伏安特性曲线.伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻伏安特性

8、曲线为曲线时,如图乙所示,导体电阻Rn=UnIn,即电阻要用图线上点Pn的坐标(Un,In)来计算,或者用曲线上某点与坐标原点连线的斜率等于该点对应电阻的倒数关系来计算,不能用该点的切线斜率来计算九、闭合电路欧姆定律 1.内容:闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比，跟闭合电路总电阻成反比. 2.表达式: 只适用于纯电阻电路：只适用于任意电路：或 3路端电压、总电流与外电阻的关系一般情况：当R增大（减小）时，变小（增大），增大（减小）；特殊情况：、当外电路断路时（R增大到），I0，UE；、当外电路短路时（R减小到零），I短，U0.十、路端电压随电流变化关系图像 .上式的函数图像是一条向下倾斜的

9、直线.纵坐标轴上的截距等于电动势的大小;横坐标轴上的截距等于短路电流I短;图线的斜率值等于电源内阻的大小. 技巧点拨直线斜率的绝对值表示电源的内阻r,纵轴的截距为电源电动势E.直线上点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R.图线上每一点的横、纵坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率,对于图中的A点有PA=UAIA.图中实线和虚线的交点称为“工作点”,这是求解非线性元件功率的突破口.十一、闭合电路中的三个功率 1.电源的总功率:就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率. 任意电路：纯电阻电路：.2.电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.任意电路：纯电阻

10、电路： 当R=r时，电源输出功率最大，其最大输出功率为3.电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 4.电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比，即 任意电路：纯电阻电路：十二、电流表和电压表的改装1.利用并联电路分流特点,实现电流表改装,且并联电阻远小于表头内阻.2.利用串联电路分压特点,实现电压表改装,且串联电阻远大于表头内阻.改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=IgR+IgRg,所以R=UIg-RgIgRg=(I-Ig)R,所以R=IgRgI-Ig改装后的电表内阻RV=R+RgRgRA=RRgR+Rgr时,随着R的增大,输出功率越来越小.当Rr时,随着R的增大,输出功率越来越大.当P出P出m时,每个输出功率对应两个外电阻R1和R2,且R1R2=r2,因此需要注意题目中可能出现双解的情况.十一、电源与电机