高二物理第一章 电场 第二章 恒定电流知识精讲 人教版

高二物理 恒定电流 知识精讲 人教版一. 本周教学内容第十四章 恒定电流第一节 欧姆定律 第二节 电阻、电阻定律第三节 半导体与其应用 第四节 超导与其应用二. 知识要点理解电流的概念和定义，并能进展有关的计算，知道电流强度与电荷运动速度关系。

理解欧姆定律，并能用来解决有关问题。

知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件。

掌握电阻定律，能用电阻定律进展有关计算，理解电阻率的物理意义。

知道半导体的电学特性与其应用知道超导现象，知道超导体的特性与其应用。

三. 重点、难点解析1. 电流——电荷的定向移动〔1〕形成条件首先导体中有大量的可以自由移动的电荷——自由电荷。

其次导体两端存在电势差，因为导体中存在电势差，导体中就有了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流。

〔2〕导体中有持续电流的条件是导体两端有持续电压、为此电路中要有电流。

电源的正极电势高负极的电势低，电源的作用是能保持导体两端的电压，使导体中有持续电流。

〔3〕电流的方向：习惯上规定正电荷的定向移动方向为电流方向。

在金属导体中自由电荷是自由电子，定向移动方向与电流方向相反。

在电解质溶液中，发生定向移动的既有正离子，又有负离子，电流方向与正离子定向移动方向一样，与负离子的移动方向相反。

另外电流有方向，但它是标量。

方向不改变的电流叫直流电流，简称直流，方向和强弱都改变的电流叫交流电流，简称交流。

〔4〕电流强度定义：通过导体的横截面与时间的比值叫电流强度。

用公式表示为t q I /=。

它表示通过导体横截面的电荷多少的数量。

但它的大小不表示电荷的速度。

电流强度的单位规定1秒内导体横截面通过的电荷量有1库仑，电流的大小就是1库仑/秒，简称安培。

电流强度大小与电荷的定向移动速率有关nqvS I =，式中n 为单位体积内自由电子数量，q 为定向移动电荷电量，S 为导体横截面积，v 为电荷的定向移动速率。

注意电荷的定向移动速率不是电流速度，电流的速度是电荷运动传递的速度大小为电场传播的速度与真空中光速度相等。

电场力的性质，电场能的性质，恒定电流知识梳理静电场：1.库仑定律：________________适用条件真空、静止、_________特别强调：适用于点电荷:当两个带电体之间的距离________自身的大小才能看成点电荷。

当两个带电球体之间的距离没有远大于球体自身大小时，不能看成点电荷。

2.场强E：______量，如果题目中说两个场强相同，必须要_______和_______都相同，才能称为场强相同。

1.定义式：_______,方向的定义______________________;_____________________.场强由________来决定与试探电荷无关，某个点的场强与试探电荷的种类______.与放不放试探电荷________。

2.电场线如何描述场强：_________________表示场强的大小；_____________表示_____________的方向。

（电场线不_____、不______.）3.点电荷的场强公式：____________，此公式中的Q指的是_______电荷。

正点电荷产生的电场场强方向：__________;负点电荷产生的电场场强方向:__________4.匀强电场场强的公式：______________注意：公式中的d指的是______________5.等差等势面越密集的地方__________越大。

________________叫做等差等势面，等差等势面越密集说明d越小，则场强_______电场中能的性质：1.电势：_______量，无方向,有正负。

.电势和电势能________表示大小1.电势的定义式：__________ ,此公式的注意事项:_________.电势由_________来决定，与试探电荷无关。

2.电场线如何描述电势：________________________。

3.电势差:U AB=_____________,电势差有正负，如果___________电势差为正；_________电势差为负电场中某个点的电势_______________,此点可以用在电容器中，判某个点的电势升高还是降低。

高二物理第二章恒定电流复习要点一、电流：电荷的定向移动行成电流。

1、产生电流的条件： 1自由电荷; 2电场;2、电流是标量，但有方向：我们规定：正电荷定向移动的方向是电流的方向;注：在电源外部，电流从电源的正极流向负极;在电源的内部，电流从负极流向正极;3、电流的大小：通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;1数学表达式：I=Q/t;2电流的国际单位：安培A;3常用单位：毫安mA、微安uA;41A=103mA=106uA二、欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比;1、定义式：I=U/R;2、推论：R=U/I;3、电阻的国际单位时欧姆，用Ω表示;1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω; 4、伏安特性曲线：三、闭合电路：由电源、导线、用电器、电键组成;1、电动势：电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压;用E表示;2、外电路：电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用R表示;其两端电压叫外电压;3、内电路：电源内部的电路叫内电阻，内点路的电阻叫内电阻;用r表示;其两端电压叫内电压;如：发电机的线圈、干电池内的溶液是内电路，其电阻是内电阻;4、电源的电动势等于内、外电压之和;E=U内+U外;U外=RI;E=R+rI四、闭合电路的欧姆定律：闭合电路里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;1、数学表达式：I=E/R+r2、当外电路断开时，外电阻无穷大，电源电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义;3、当外电阻为零短路时，因内阻很小，电流很大，会烧坏电路;五、半导体：导电能力在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小;六：导体的电阻随温度的升高而升高，当温度降低到某一值时电阻消失，成为超导。

1.正确理解物理基本概念，熟练掌握物理基本规律基本概念和基本规律是学习物理的基础，首先必须很好地掌握基本概念和规律。

必须做到如下几点：1每个概念和规律是怎样引出来的?2定义、公式、单位或注意事项各是什么?3其物理意义或适用条件是什么?4与有关物理概念、规律的区别和联系是什么?5这些概念和规律在高中物理中的地位和作用是什么?6适度训练。

高二物理第二章恒定电流2知识精讲 人教版一. 本周教学内容： 第二章《恒定电流》〔2〕〔一〕核心知识内容分析1. 稍复杂的混联电路的等效化简方法。

〔1〕电路化简时的原如此： ①无电流的支路化简时可去除。

②等电势的各点化简时可合并。

③理想导线可任意长短。

④理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路。

⑤电压稳定时电容器可认为断路。

〔2〕常用等效化简方法：①从电流流过电路去识别电路结构。

②比拟带点端电势的上下去识别电路的结构。

如图1所示：图1U U U U U U U U U U U U U U U U a d b c a b d b d c ===-=-=-∴==，123123无论R 1、R 2、R 3的阻值多大〔不可为零〕，R 1、R 2、R 3是并联。

③利用找“公共端点〞的方法简化电路结构。

如图2：R 3E图2④利用逐次递推的方法依次简化电路。

如图3(a)－(f)图：30 60a b30 60cde f图32. 电动势：〔1〕电源的概念：供电的原理，在电源内部非静电力做功。

使其他形式的能转化为电能，在电源的外部电路，电场力做功，电能转化为其他形式的能。

〔2〕电源的电动势ε表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。

仅由电源本身决定，是标量，为研究问题方便规定其方向为电源内部电流的方向，即由电源负极指向正极方向。

〔3〕内电路、外电路的概念。

I + -F EqEq F图4〔4〕内电压、外电压的概念。

〔5〕电动势与外电压的区别。

图5V' VI - + -+-+探 针极 板I3. 闭合电路的欧姆定律与应用：I R r IR Ir U IrU =+=+=+εεε路（路端电压）〔1〕对闭合电路欧姆定律的讨论： a I U . 外电路的电阻增大时，，路↓↑b R U .外电路断开，，路=∞=εc R U I r.外电路短路时，（短路电流），，===00ε〔2〕关于闭合电路的功率问题：a P I .电源的功率（电源的总功率）单位时间内电源提供的电能，总=εb P UI.电源的输出功率：外电路上消耗的功率外=c P I r .电源内部消耗的功率，电源内阻上的发热功率内=2d P P P I UI I r .由能量守恒知，全电路功率关系：，对任何电路均成立。

物理高二年级（上）恒定电流知识点1 基本概念和规律 1．电流（1）恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场．静电场中的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中同样适用． （2）恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流． （3）电流的强弱程度用物理量电流表示．若用I 表示电流、q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量，则q It =，I 为通过导体某横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值，qI t=． 单位：国际单位制中，电流的单位为安培，简称安，符号为A ，11/A C s =．（4）电流的微观表达式：对于金属导体有I nqvS =，其中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510m/s -，远小于电子热运动的平均速率510/m s ，更小于电场的传播速率8310m/s ⨯，这个公式只适用于金属导体． （5）形成电流的条件：导体两端具有电压且存在可自由移动的电荷（6）电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．在外电路，从电源正极（高电势点）流向电源负极（低电势点）；在内电路，从电源负极（低电势点）流向电源正极（高电势点）． 2．电动势（1）电源：从能量转化角度来看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置． （2）电动势①电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．电动势E 定义为WE q=，其中W 表示移送电荷q 时非静电力所做的功． ②电动势在数值上等于非静电力把1C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． ③电动势的数值等于电源没有接入外电路时电源两端的电压，也等于电源接入外电路时电路中内外电压之和，即E =U U +外内．把电压表直接接在电源两端，只有当电压表的电阻非常大时，电流非常小，电源内电压非常接近于零，此时测出的电压才近似地等于电源电动势的数值．（3）电源的内阻：电源内部的电阻称为电源的内阻 3．部分电路欧姆定律（1）电阻R 表示导体对电流的阻碍作用．单位：欧姆，简称欧，符号Ω，31k Ω10Ω=，61M Ω10Ω=．（2）部分电路欧姆定律：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．U I R=． 适用于部分导体或部分电路．适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电；适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路．应用欧姆定律须注意一一对应性．（3）伏安特性曲线：通过导体中的电流I 跟加在两端的电压U 的关系图．如图所示，纵坐标表示电流、横坐标表示电压，图线1、2是两个导体的伏安特性曲线．4．串并联电路 串联电路 并联电路 电流 12n I I I I ==== 12n I I I I =+++ 电压 12n U U U U =+++ 12n U U U U ==== 电阻12n R R R R =+++121111nR R R R =+++ 电压/电流分配 1212::::::n n U U U R R R =1212111::::::n n I I I R R R = 功率分配 21212n nPP P I R R R ====1212111::::::n nP P P R R R =（3）电压表和电流表①电流表内阻g R ，满偏电流g I ．电流表满偏时，两端电压g g g U I R =． ②给电流表串联电阻改装成电压表，并联电阻改装成电流表, 5．电功、电功率、电热（1）电功：电功是电流所做的功，实质是电场力做的功， W qU UIt ==． 对纯电阻用电器：电功W =22U UIt I Rt t R==对非纯电阻用电器：电功只能是W =UIt（2）电功率：单位时间内电流做的功叫电功率，P UI =． 对纯电阻用电器：22U P UI I R R===，对非纯电阻用电器：P UI =（3）电热和焦耳定律 ①焦耳定律：2Q I Rt =对纯电阻用电器：22U Q UIt I Rt t R ===，对非纯电阻用电器：2Q I Rt =②发热功率：单位时间内的发热量称为发热功率，2QP I R t==． 6．电阻定律（1）电阻定律：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比，导体电阻与构成它的材料有关．lR Sρ=，其中，ρ是材料的电阻率 （2）电阻率ρ：纯金属的电阻率一般较小，合金的电阻率一般较大．材料的电阻率一般随温度的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而增大，可制成电阻温度计；有些合金（如锰钢合金和镍铜合金）的电阻率几乎不受温度变化的影响，可制成标准电阻．（3）电阻定律反映了导体的电阻跟哪些因素有关，要注意，当导体为长方体时，电阻的长度是沿电流方向的长方体长度，而跟电流方向垂直的面积才是横截面积． 7．闭合电路欧姆定律（1）闭合电路的欧姆定律：闭合电路中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．①表达式：EI R r=+，常用表达式还有： E U U =+外内（电源的电动势等于内外电路电势降落之和），E IR Ir =+U E Ir =-（路端电压表达式），RU E R r=+ ②适用条件：纯电阻电路．（2）路端电压：电源外电路两端的电压，它也等于电源接入外电路时电源两端的电压．①当外电阻R 增大时，电流减小，路端电压U 增大．当外电阻R 减小时，电流变大，路端电压U 减小．②外电路断路时，路端电压等于电源的电动势，即U E =．外电路短路时，路端电压等于零，即0U =③路端电压U 与总电流I 的关系：由U E Ir =-可知，当总电流I 变大时，路端电压U 减小．电流为零时（外电路断路），路端电压等于电源的电动势；电流为EI r=时（外电路短路），路端电压为零． 路端电压与总电流间的关系，常用U I -图线表示，如图所示．知识点2 常见问题 1．电源的各种功率与效率（1）电路中各种功率及其关系：电源的总功率P EI =总，电源的内耗功率2P I r IU ==内内，电源的输出功率P UI =出，这三者之间的关系为P P P =+总外内 （2）电源的最大输出功率设外电路总电阻为R ，内阻为r ，电源电动势为E ，则电源的输出功率为222()E P I R R r R ==+出22()4E R R r Rr =-+22()/4E R r R r=-+ P 出与R 的关系可用如图所示的图象定性地表示．由图象可知，对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻1R 和2R ，由图象还可知：当R r <时，R 增大，则P 出增大； 当R r >时，R 增大，则P 出减小； 当R r =时，P 出最大，此时24m E P r=．（3）电源的效率：电源的输出功率与总功率的比值．①η=///P P IU I U εε==出总，当路端电压增大时，电源效率增大．②当整个电路为纯电阻电路时，221()1I R R rI R r R r Rη===+++，可见，外电路的总电阻R越大，电源效率越高．③P 出最大时，/(2)r r η==50%，并不大，要注意区分电源输出功率与效率这两个概念． 2.非纯电阻电路的能量转换如果电路中用电器除了把电能转化为内能之外，还转化为其它形式的能量，如机械能、磁能、化学能等，则这样的电路称为非纯电阻电路。