《恒定电流》全章基本概念剖析
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高中物理复习08-恒定电流班级 姓名 得分知识网络:第1单元 基本概念和定律一、.电流条件:1、导体两端有持续的电压 2、有可以自由移动的电荷方向:正电荷的定向移动的方向; 电源外部由高电势流向低电势, 电源外部由正极流向负极 二、电流强度——(I 标量)——表示电流的强弱。
通过导体某一截面的电量q 跟通过这些电量所用时间的比值,叫电流强度,简称电流。
1、定义式:tqI =适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
单位:1 C / s = 1 A 1 A = 10 3 mA 1 mA = 10 3 μA 2、电流的微观表达式已知:粒子电量q ,导体截面积s ,粒子定向移动的速率v ,单位体积的粒子的个数n推导: nqsv I tsvtnq t q I =⇒==三、欧姆定律1、内容:导体中的电流强度跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比2、公式:RU I =3、适用范围:对金属导体和电解液适用,对气体的导电不适用四.电阻定律——导体电阻R 跟它的长度l 成正比,跟横截面积S 成反比。
sl R ρ= (1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。
单位是Ω m 。
(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
(3)料的电阻率与温度有关系: 五 .电功和电热电功就是电场力做的功,因此是W=UIt ;由焦耳定律,电热Q=I 2Rt 。
其微观解释是:电流通过金属导体时,自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰,使离子的热运动加剧,而电子速率减小,可认为自由电子只以某一速率定向移动,电能没有转化为电子的动能,只转化为内能。
1、电功和电功率电功:电场力对运动电荷所做的功,也叫做电流所做的功 UI p UIt W == 适用于任何电路;能量转化:把电能转化成其他形式的能 2、电热和热功率(焦耳定律)电流通过导体时,释放的热量 R I p RtI Q 22== 适用于任何电路6VU 1 U 2 3、纯电阻电路(一来一去,电能全部转化成内能(电阻、灯泡、电炉、电烙铁))真空中和电阻中电流作功把电能转变为其它形式的能的不同IRU Rt I UIt QW =⇒==24、非纯电阻电路(一来多去电能的一部分转化成热能(电动机、电解槽,电感,电容……)W =I 2 R t +其他形式的能量,即W>Q ,UIt>I 2Rt ,U>IR 5、对于电动机UI = I 2 R + 机械P 输入功率 内耗功率 输出功率 总功率 热功率 机械功率 6、关于用电器的额定值问题额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压,在这个条件下它消耗的功率就是额定功率,流经它的电流就是它的额定电流。
高二物理恒定电流知识点总结恒定电流是指在电路中电流大小和方向保持不变的一种电流。
在欧姆定律的条件下,恒定电流通过导体时,导体两端产生一定的电压降,而且四种类型的电路中存在恒定电流,分别是串联电路、并联电路、混合电路以及复杂电路。
了解恒定电流知识点对于学习电路以及解决电路问题有着重要的意义。
一、欧姆定律欧姆定律是研究电流、电压以及电阻之间关系的基本定律。
欧姆定律表达式为V=IR,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。
当电路中存在恒定电流时,电压和电流的关系就可以通过欧姆定律来描述。
欧姆定律是电路分析的基础,通过它可以计算出电路中各个元件的电压和电流分布情况。
二、串联电路串联电路是指电流只有一条路径,所有电流都要穿过每个电阻后才能达到电源的电路。
在串联电路中,电流大小相等,但是电压会分配给各个电阻,由此可以计算出每个电阻的电流和电压。
对于串联电路中的电阻,可以通过电压衰减关系和串联电路中的电流关系来解决问题。
三、并联电路并联电路是指电流有多条路径,电流可以通过不同的路径分流,最后再合流到电源。
在并联电路中,电压相等,但是电流会被分配到每个支路电阻,并且支路电阻的电流相加等于总电流。
通过对并联电路中各个分支电阻的电流和电压关系进行分析可以解决电路问题。
四、混合电路混合电路是指既包含串联电路又包含并联电路的电路。
在混合电路中,需要先进行串联电路和并联电路的分析,再对整个电路进行整体分析。
在混合电路中,可以通过串并联电路的组合来解决问题。
五、复杂电路复杂电路是指既包含直流电源又包含交流电源的电路。
在复杂电路中,需要对直流电源和交流电源的特性进行分析,并且需要了解直流电源和交流电源的工作原理和特点,再对整个电路进行整体分析。
六、电路图电路图是指用符号和图形表示电路中各个元件关系的图表。
掌握电路图对于理解和分析电路问题有着重要的作用。
通过电路图可以清晰地看到电路中各个元件之间的连接关系,以及元件的参数。
在分析电路问题时,可以通过电路图来了解电路结构和分析电路的特性。
第1单元 基本概念和定律一、.电流条件:1、导体两端有持续的电压 2、有可以自由移动的电荷金属导体――自由电子 电解液――正负离子 气体――正负离子、自由电子 方向:正电荷的定向移动的方向导体中电流由高电势流向低电势, 电流在电源外部由正极流向负极 二、电流强度——(I 标量)——表示电流的强弱。
通过导体某一截面的电量q 跟通过这些电量所用时间的比值,叫电流强度,简称电流。
1、定义式:tqI =适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
单位:1 C / s = 1 A 1 A = 10 3mA 1 mA = 10 3μA注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q /t 计算电流强度时应引起注意。
2、电流的微观表达式已知:粒子电量q 导体截面积s 粒子定向移动的速率v 粒子体密度(单位体积的粒子的个数)n推导: nqsv I tsvtnq t q I =⇒==对于金属导体有I=nqvS (n 为单位体积内的自由电子个数,S 为导线的横截面积,v 为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s ,远小于电子热运动的平均速率105m/s ,更小于电场的传播速率3×108m/s ),这个公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。
三、欧姆定律1、内容:导体中的电流强度跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比2、公式:RU I =3、R 电阻,1V / A = 1Ω 1 K Ω = 1000Ω 1 M Ω = 1000K Ω由本身性质决定4、适用范围:对金属导体和电解液适用,对气体的导电不适用5、电阻的伏安特性曲线:注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。
还要注意: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。
四.电阻定律——导体电阻R 跟它的长度l 成正比,跟横截面积S 成反比。
sl R ρ= (1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。
《恒定电流》知识点与典型例题解析《恒定电流》知识点与例题解析知识点总结一、基本概念及基本规律1.电流 电流的定义式:t q I =,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
对于金属导体有I=nq v S (n 为单位体积内的自由电子个数,S 为导线的横截面积,v 为自由电子的定向移动速率,约10-5m/s ,远小于电子热运动的平均速率105m/s ,更小于电场的传播速率3×108m/s ),此公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。
2.电阻定律导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比,公式:sl R ρ=。
(1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率,单位是Ω m 。
(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
(3)材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。
)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。
②半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高)。
③有些物质当温度接近0 K 时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。
能够发生超导现象的物体叫超导体。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。
我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。
现在科学家们正努力做到室温超导。
3.部分电路欧姆定律 RU I =(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电) 电阻的伏安特性曲线:注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。
还要注意: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。
4.电动势与电势差电动势:E=W/q ,单位:V电势差:U=W/q ,单位:V在电源外部的电路中,是静电力对自由电荷做正功,电流由电源的正极流向负极,沿电流方向电势降低;而在电源内部是电荷受的非静电力克服静电力做功,电流由负极流向正极,沿电流电势升高。
高中物理恒定电流知识点归纳恒定电流是指电流大小和方向不发生变化的电流,它在电路中的作用非常重要。
本文将对恒定电流的相关知识进行归纳。
恒定电流的基础概念在电路中,电子在导体中移动形成电流。
电流的大小和方向取决于电子的数量和移动方向。
如果电子的数量和移动方向保持不变,那么电流就是恒定电流。
恒定电流可以表示为:I = Q / t其中,I 表示电流,Q 表示通过截面的电荷量,t 表示时间。
恒定电流的单位是安培(A)。
恒定电流的特性恒定电流有以下特性:1.电流大小不变:恒定电流在电路中流动时,电流大小不会发生变化。
2.电流方向不变:恒定电流在电路中流动时,电流方向不会发生变化。
3.电流稳定:恒定电流在电路中流动时,电流稳定,不会出现突然增加或减小的情况。
4.恒定电流的大小受电压和电阻的影响:当电压和电阻不变时,恒定电流大小保持不变。
恒定电流的计算方法1.直接测量电流表读数:将电流表串联在电路中,测量电流表的读数,即可得知电路中的电流大小。
2.根据欧姆定律计算:欧姆定律表示 U = RI,其中 U 表示电压,R 表示电阻,I 表示电流。
利用欧姆定律,可以根据电源电压和电阻计算出电路中的电流大小。
3.根据功率和电压计算:根据功率公式 P = UI,其中 P 表示功率,U 表示电压,I 表示电流,利用功率公式可以根据电源功率和电压计算出电路中的电流大小。
恒定电流的应用1.简单电路:在简单的电路中,恒定电流可以用于驱动电器,如电灯、电风扇等。
2.电化学:在电化学反应中,恒定电流可以用于电解、电沉积等过程。
3.电磁学:在电磁学中,恒定电流可以用于产生恒定的磁场。
4.计算机技术:在计算机技术中,恒定电流用于计算机主板上的电源电路。
恒定电流的注意事项1.确保电路合理:在使用恒定电流时,需要确保电路结构合理,避免短路,否则会引起危险。
2.谨慎操作电路:在操作电路时,应该正确选择电器、电源和电线,以及正确地连接电路,避免出现电击等危险。
恒定电流知识点高三恒定电流是物理学中的一个重要概念,它在高三物理学习中扮演着重要的角色。
了解恒定电流的知识点,对于高三学生来说非常必要。
下面将介绍一些关于恒定电流的知识点,帮助高三学生更好地掌握这一概念。
一、恒定电流的概念恒定电流是指电流的大小在一段时间内保持不变。
当一个电路中的电源提供给电路的电压恒定,并且电路中没有其他变化时,电路中通过的电流称为恒定电流。
二、电流的计算方法恒定电流的计算是通过欧姆定律来实现的。
在一个电阻为R的电路中,当电压为U时,电流可以通过以下公式进行计算:I = U / R其中,I表示电流的大小,U表示电压的大小,R表示电阻的大小。
三、串联电路中的恒定电流串联电路是由多个电阻依次连接而成的电路。
在串联电路中,电流是保持恒定的,即所有电阻中通过的电流相等。
这是因为电流在一个封闭的回路中是连续的,无论电阻的大小如何变化,通过这个回路的总电流保持恒定。
四、并联电路中的恒定电流并联电路是由多个电阻并联而成的电路。
在并联电路中,电流分流,通过每个电阻的电流与其他电阻无关。
因此,在一个并联电路中,各个支路中的电流可以不相等。
五、恒定电流的应用恒定电流的概念和计算在电路分析和电路设计中都有着广泛的应用。
了解恒定电流可以帮助我们理解电路中的能量传输和电路元件之间的关系。
此外,了解恒定电流还可以帮助我们有效地设计电路和解决电路中的问题。
六、恒定电流的实验为了进一步理解和验证恒定电流的概念,我们可以进行一些实验。
例如,可以通过连接电源和电阻,测量电流大小是否恒定。
实验可以帮助学生加深对恒定电流的理解,并巩固相关的计算方法。
总结:恒定电流是高三物理学习的重要内容之一。
了解恒定电流的概念、计算方法以及在电路中的应用,对于学生在物理学习中起到重要的指导作用。
通过实验和实践,学生可以更好地理解恒定电流,并应用于解决相关问题。
希望以上介绍的恒定电流知识点能够帮助高三学生更好地掌握这一概念,提高物理学习的效果。
恒定电流(一)一、基本概念1.电流:通过导体横截面的电荷量跟所用时间的比值叫电流,表达式tq I =。
电流的单位:安培(A ),1A =1C/s ,常用单位还有毫安(mA )、微安(μA),1A=103mA=106μA 。
在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位之一。
电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
在金属导体中,电流方向与电子定向移动的方向相反。
但电流是标量,电流的方向表示的是电流的流向,电流的叠加是求代数和,而不是矢量和。
电流的微观表达式:I n q vS =。
形成电流的条件:电荷的定向移动形成电流,条件是导体两端存在电势差 恒定电流:大小与方向都不随时间变化的电流。
2、电阻:反映导体对电流阻碍作用的大小。
表达式R=U/R .单位:欧姆,符号是Ω。
其物理意义是:某段导体加上1V 电压时,导体中的电流为1A ,则导体电阻为1Ω。
3、电动势物理意义:反映电源把其它形式的能量转化为电能本领的大小。
表达式:E=W/q ,它等于电源没接入电路时的路端电压。
单位:伏特(V ) 4、电功和电热(1)电功定义:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。
电流做功的过程就是电能转化为其它形式的能的过程。
电功计算公式:W=qU=IUt, 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。
电功的单位是焦耳,简称焦,符号是(J )。
(2)电热:电热是电路中的热现象(电流的热效应),是电能转化的一部分。
焦耳定律Q=I 2Rt是专门计算电热的实验定律,用Q=I 2Rt 来计算电热,不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路,都是适用的。
5、电功率和热功率(1)、电功率:单位时间内电流所做的功。
W P U I t== 。
电功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是(W )。
(2)、热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率。
P=Q/t =I 2R 6、电功和电热的联系与区别(1)在纯电阻电路中,电能的减少全部转化为内能,电功与电热相等,电功率和热功率也相等。
恒定电流详尽知识讲解 Modified by JEEP on December 26th, 2020.恒定电流复习与巩固编稿:张金虎审稿:代洪【学习目标】1.识别常见的电路元件,初步了解它们在电路中的作用。
2.初步了解多用电表的原理学会使用多用电表。
3. 知道决定导线电阻的因素,知道电阻定律。
4. 知道电源的电动势和内阻,理解闭合电路的欧姆定律。
5. 学习掌握测量电源的电动势和内阻方法。
6. 知道焦耳定律,了解焦耳定律在生产、生活中的应用。
7. 初步了解门电路的基本作用。
初步了解逻辑电路的基本原理以及在自动控制中的应用。
8. 初步了解集成电路的作用。
【知识网络】【要点梳理】一、电路涉及的物理概念电流:定义式qIt=,微观表达式I nqSv=电压:定义式WU q=,导体两端电压U IR =,是产生电流的必要条件之一。
电阻:定义式U R I=, 决定式LR Sρ=(电阻定律) 电动势:W E q=非,维持电路两端的电压→电功:W UIt =⇒纯电阻电路中22U W I R t t R== 电功率:W P UI t==⇒纯电阻电路中22U W I R R ==电热:由焦耳定律计算2Q I R t =,在纯电阻电路中电热等于电功:Q W =二、电路的特点逻辑关系:输入端全为“1”时,输出端才为“1” 符≥AB Y&A BY“与”门:“或”门:逻辑关系:输入端只要有“1”,输出端就是符逻辑关系:输入端为“1”输出端一定为“0”“非”门:符逻辑电电源的总功率:P EI =总 电源的输出功率:222()E P UI P I R R R r =−−−→==+出出纯电阻电源的消耗功率:2P I r =内关系:P P P =+总出内P U RP E R r ηη==−−−→=+出总纯电阻闭合电路中的功意义:反映电源把其它形式的能转化为电能的本领量值:电源开路时的路端电压三、基本规律焦耳定律:2Q I Rt ,适用于电流通过任何用电器发热的计算。