第十一章电路

第十一章简单电路知识点一、认识电路1、电源：提供电能的装置，将其他形式的能转化为电能。

⑴干电池：干电池是日常生活中使用最多的直流电源，有1号、2号、5号、7号等。

⑵蓄电池：蓄电池也是电池中的一种，应用于汽车、摩托车、通讯等。

⑶纽扣电池：电脑、手表、石英钟等。

⑷锂电池:手机以上都是化学能转化为电能。

⑸太阳能电池：广泛应用光能转化为电能。

2、电路⑴电路的组成：电路是由电源、用电器、开关和导线四部分组成，缺少或不完整都会影响电路的正常工。

⑵电路各部分的作用①电源：提供电能的装置，它保证电路中有持续电流，工作时将其他形式的能转化为电能。

②用电器：用电来工作的设备，工作时将电能转化为其他形式的能。

③开关：用来接通或断开电路，起控制电路的作用。

（闭合或断开）④导线：导线将电源、用电器、开关连接起来。

⑶电路的三种状态①通路：正常连接的电路，即用电器能够工作的电路．通路特征：电路中有电流，用电器正常工作。

②断路（开路）：断开的电路。

断路特征：电路中无电流，用电器不工作．原因有开关没闭合，接线处松动，导线断了，用电器损坏等③短路：不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路（用电器和导线并联，用电器被短路也就是不工作了）短路特征：用电器不工作，电路有很大电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火灾。

⑷电路故障的判断根据现象判断故障在哪里，在确定故障原因（短路、短路）3、电路图①电路图：用规定的符号表示电路连接情况的图叫做电路图。

②记住常见电学元件符号（电源、单刀单置/双置、交叉导线/连接、电动机、伏特表、安培表、电铃、电阻、互动变阻器等）③电路图要规范，画成矩形。

元件不能放在拐角处。

注意开关的状态。

④双控电路图、楼道感应灯电路图。

4、实物图与电路图互相转化⑴根据实物图画电路图看实物画电路图，关键是在看图，实物图实际上只有两种电路，一种串联，另一种是并联。

①串联电路非常容易识别，先找电源正极，沿电流方向顺序前进直到电源负极为止，明确每个元件的位置，然后作图。

简单电路一、认识电路一、电流1、电荷的定向移动形成电流2、电流的方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。

正、负电荷的定向移动都可以形成电流，根据电流方向的规定，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，如图所示。

如金属导线中的电流是由自由电子定向移动形成的，金属导线中的电流方向就和自由电子定向移动的方向相反。

按照这个规定，当电池、导线、小灯泡组成的回路闭合时，在电源外部，电流的方向是沿着“电源正极→用电器→电源负极”的方向流动的。

二、电路的构成1、电路的概念：电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。

一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件，缺一不可。

如图就是一个最简单的电路。

作用能量分析举例注意事项电源提供电能的装置，维持电路中有持续的电流将其他形式的能转化为电能，提供电能干电池、蓄电池、发电机在连接电源与用电器时，一定要注意观察用电器和电源极性的标识，做到用电器标有“+”的位置与电源正极相连，标有“-”的位置与电源负极相连用电器用电来工作的设备工作时将电能转化为其他形式的能，消耗电能电灯、电炉、电视机、电铃、电冰箱开关用来接通或断开电路，控制用电器工作，起控制电路的作用-----------------拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声光控开关开关接入电路前应是断开的导线将电源、用电器、开关连接起来，形成让电荷移动的通路输送电能铜芯导线、铝芯导线（金属线芯外包一层塑料、橡胶等绝缘材料）不能用导线将电源正、负极直接连接起来3、电路中产生电流的条件有两个：一是要有电源，二是电路闭合。

两个条件缺一不可。

三、电路图1、用符号表示电路连接的图，叫做电路图。

2、画电路图时，应注意以下五点。

①电路元件的符号要用统一规定的符号，不能自造符号。

②要注意所画符号和实物的对应性，如符号中的开关的状态应注意与实物一致。

③合理安排电路元件符号，使之均匀分布在电路中，元件符号不能画在电路的拐角处。

新教材人教版高中物理必修第三册第十一章知识点清单目录第11章电路及其应用第1节电源和电流第2节导体的电阻第3节实验：导体电阻率的测量第4节串联电路和并联电路第5节实验：练习使用多用电表第11章电路及其应用第1节电源和电流一、电源1. 定义：能把电子从正极搬运到负极，使正、负极之间始终存在电势差的装置。

2. 作用(1)维持电路两端有一定的电势差。

(2)使电路中存在持续的电流。

二、电流1. 恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。

2. 电流产生的条件(1)导体中存在自由电荷。

金属导体导电时，定向移动的电荷是自由电子；液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子；气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。

(2)存在电势差或电压。

3. 电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。

4. 电流的定义式：5. 电流的微观表达式：I=nqSv。

其中v为自由电荷定向移动的平均速率，S为导体的横截面积，n为导体单位体积内的自由电荷数，q为自由电荷的电荷量。

6. 电流的单位：国际单位制中电流的单位是安培，简称安，符号是A。

常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)。

1 A=103 mA=106μA。

三、电流大小的计算金属导体中的电流金属导体中的自由电荷只有自由电子，运用I=qt计算时，q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量电解液中的电流电解液中的自由电荷是正、负离子，运用I=qt计算时，q应是同一时间内通过横截面的正、负两种离子电荷量的绝对值之和环形电流环形电流的计算采用等效的观点。

所谓等效电流，就是把电荷周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。

对周期性运动的电荷，常取一个周期，利用I=qt=qT求等效电流第2节导体的电阻一、电阻1. 定义：导体对电流的阻碍作用的大小，叫作导体的电阻。

2. 公式：R=UI。

第十一章电路及其应用1、电源和电流一电源和电流的性质1.电源:(1)电源的定义:电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正、负极之间存在一定电势差的装置。

(2)电源的作用:从电荷移动的角度看,电源的作用就是移送电荷,能把电子从电源正极搬运到电源负极,保持电源正、负极间有一定的电压,使导体中有持续的电流。

2.电流的形成:(1)形成原因:电荷的定向移动。

(2)形成条件:导体两端有电压。

(3)电路中产生持续电流的条件:电路中有电源且电路闭合。

【思考·讨论】水为什么能从水池A流到水池B?(科学思维)提示:因为水池A比水池B高【典例示范】关于电流,下列叙述正确的是( )A.只要将导体置于电场中,导体内就有持续电流B.电源的作用可以使电路中有持续电流C.导体内没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动D.只要将电源连接到物体两端,物体中就会有电流【解析】选B。

导体置于电场中,达到静电平衡后没有电流,故A项错误;导体两端存在持续的电压,导体中才有持续的电流,电源能提供持续的电压,可以使电路中有持续电流,故B项正确;导体中没有电流时,电荷在做无规则的热运动,没有定向移动,故C项错误;将电源连接到绝缘物体两端,物体中不会有电流,故D项错误。

【素养训练】1.下列关于电源和电流的说法正确的是( )A.因为电流有方向,所以电流是矢量B.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大C.电源是将电能转化为其他形式的能的装置D.电源能把自由电子从正极搬运到负极【解析】选D。

电流有方向,但电流的计算不能根据平行四边形定则进行计算,故电流是标量,故A项错误;根据电流的定义式I=可知,通过导体横截面的电荷量越大,导体中的电流不一定大,还要看时间长短,故B项错误;电源是提供电能的装置,把其他形式的能转化成电能,故C项错误;电源能把自由电子从正极搬运到负极,从而形成两极间的电势差,故D项正确。

2.下列关于电流的说法中,不正确的是( )A.习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B.国际单位制中,电流的单位是安培,简称安C.电流既有大小又有方向,所以电流是矢量D.由I=可知,电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多【解析】选C。

第十一章一阶电路11.1 动态电路的方程及其初始条件11.1.1 动态电路稳态电路：在给定条件下（电路结构，参数处于稳定状态，电源无突然改变输出特性）电路中的电流和电压已达到某一稳态值（对交流电路而言，是指电流和电压的幅值达到稳定值）。

简称稳态。

动态电路：过渡过程，往往时间短暂，所以也称为暂态。

11.1.2 换路定则换路：电路的结构或参数发生的变化，统称为换路。

包括：电源的接通、断开；电路结构突然改变，如支路的短路或断路；电路元件参数突然改变；电路外加电压的幅值、频率或初相的跃变等等。

换路定则：在电路换路瞬间，若u L或i C不为无穷大，则电容两端的电压不能发生跃变；电感中的电流不能发生跃变。

换路时间定为t=t0时：u C(t0+)=u C(t0−), Q C(t0+)=Q C(t0−)i L(t0+)=i L(t0−), ΨL(t0+)=ΨL(t0−)换路定则反映了电荷守恒、磁链守恒、能量守恒原理。

注意：换路时电感电压和电容电流可以跃变。

在某些特殊情况下，电容电压或电感电流也可能发生跃变，如有冲激电源作用、出现并联电容或串联电感时。

11.1.3 电路初始值的确定输入(激励)：电路中的独立电源。

独立电源的作用主要就是向电路提供电能，它是从电路以外向电路以内提供能量，所以称为电路的输入。

输出(响应)：在电源或贮能元件作用下，产生的电压、电流。

初始值：电路在t=t0+时刻的各电压、电流、电荷、磁链等值。

电路的初始状态：电路进入暂态时，电路中电容电压（电荷）、电感电流（磁链）的初始值。

初始值的确定步骤：按开关变化前的电路计算出 u C (t 0−) 或 i L (t 0−)； 由换路定则计算 u C (t 0+)=u C (t 0−) 或 i L (t 0+)=i L (t 0−)；画换路后 t =t 0+ 时刻初始状态的等效电路，再由KCL 、KVL 和元件性质计算 时刻电路中其它电流电压值的初始值。