高中物理全套知识要点总结17[1].恒定电流
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高二物理:恒定电流知识点归纳一、电流1. 电流的形成:电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压,导线中的自由电子就在电场力的作用下,从电势低处向电势高处定向移动,移动的方向与导体中的电流方向相反.导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导线内的电场线保持和导线平行。
2. 电流的宏观表达式:I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
3. 电流的微观表达式:I=nqvS(n为单位体积内的自由电荷个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率)。
二、电动势1. 物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
2. 定义:在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值,叫电源的电动势,用E 表示。
定义式为:E = W/q。
【关键一点】①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
3. 电源(池)的几个重要参数①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。
②内阻(r):电源内部的电阻。
③容量:电池放电时能输出的总电荷量.其单位是:A·h,mA·h。
【关键一点】对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。
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. 公式:3. 适用条件:金属导电或电解液导电、不适用气体导电.4. 图像【关键一点】I-U 曲线和U-I 曲线的区别:对于电阻一定的导体,图中两图都是过原点的直线,I-U图像的斜率表示电阻的倒数,U-I图像的斜率表示电阻。
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是一条曲线。
高中物理恒定电流知识点总结高中物理恒定电流知识点总结物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。
店铺准备了高二物理上册恒定电流知识点,具体请看以下内容。
一、电源和电流1、电流产生的条件:(1) 导体内有大量自由电荷(金属导体——自由电子;电解质溶液——正负离子;导电气体——正负离子和电子)(2) 导体两端存在电势差(电压)(3) 导体中存在持续电流的条件:是保持导体两端的电势差。
2电流的方向电流可以由正电荷的定向移动形成,也可以是负电荷的定向移动形成,也可以是由正负电荷同时定向移动形成。
习惯上规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。
说明:(1)负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。
(2)电流有方向但电流强度不是矢量。
(3)方向不随时间而改变的电流叫直流;方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流。
通常所说的直流常常指的是恒定电流。
二、电动势1.电源(1)电源是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)非静电力在电源中所起的作用:是把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能。
【注意】在不同的电源中,是不同形式的能量转化为电能。
2.电动势(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式:E=W/q(3)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
【注意】:① 电动势的`大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
《恒定电流》知识梳理【本章的概念及公式】1.电流及电流的定义式(1)形成电流的条件:内部原因:自由电荷外部原因:导体两端存在电压。
(2)电流定义:通过导体横截面的电量q 跟通过这些电量所用时间t 的比值,叫电流强度。
(3)电流定义式:tq I = (4)电流方向:和正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反。
(5)导体内形成电流的条件:导体两端存在持续的电压。
2.电阻及电阻的定义式(1)定义:导体两端的电压与通过导体的电流的比值(2)定义式:IU R = 单位:欧姆,国际符号Ω (3)物理意义:导体的电阻反应了导体对电流的阻碍性质,电阻越大,阻碍作用越强。
3.电阻定律(1)内容:在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与导体的长度成正比,与导体的横截面S 成反比,跟导体的材料有关,即由导体本身的因素决定。
(2)电阻率 ①计算公式:lRS =ρ ②物理意义:反映了材料的导电性能的物理量。
③与温度的关系:金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,锰铜合金、镍铜合金的电阻率几乎不受温度的影响。
4.部分电路的欧姆定律(1)内容:通过导体的电流强度,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
(2)公式:RU I =公式中的I 、U 、R 三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时对应关系。
(3)适用范围:适用于金属导体和电解质的溶液,不适用于气体。
5.电功电功率(1)电功①表达式:UIt W =②电流做功的实质:电场力对电荷做功,将电势能转化为其他形式的能。
(2)电功率①表达式:UI P =②物理意义:电流做功的快慢(3)电热①电热表达式:Rt I Q 2=②电热本质:电流做功的过程中电能转化为内能的多少的量度。
(4)热功率P 热=UI(5)电热和电功的区别:①纯电阻电路:在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,电功等于电热。
②非纯电阻电路:在非纯电阻电路中,电路消耗的电能,即UIt W =分为两部分:一大部分转化为热能以外的其他形式的能(例如电流通过电动机,电动机转动将电能转化为机械能);另一小部分不可避免地转化为电热Rt I Q 2=。
高二物理恒定电流知识点总结恒定电流是物理学中的一个重要概念,是指在电路中,电流大小不随时间变化的电流状态。
学习高二物理的同学们尤其需要掌握恒定电流的基本原理和相关知识,因为它是理解电路运行和电器工作原理的基础。
本文将就高二物理恒定电流的知识点进行总结和介绍。
一、恒定电流的定义及特点恒定电流是指在电路中,电流大小不随时间变化的电流状态。
它是完全经过自由电子和离子的电荷不变流动产生的。
在恒定电流中,电荷在电路中不断流动,但整个电路的电荷量保持不变。
这是由于电路中的电荷守恒定律决定的。
恒定电流的特点有两个:一是电流大小恒定不变;二是电路中各点的电位差相同,即电路中的电压稳定。
这个特点决定了各个电器元件在电路中的工作状态和相互之间的影响关系。
二、欧姆定律欧姆定律是指在恒温条件下,导体两端的电势差(电压)正比于通过导体的电流。
该定律的数学表达式为U = I × R,其中U代表电势差,I代表电流强度,R代表电阻。
根据欧姆定律,可以得出恒定电流和电阻之间的关系,即电流强度和电阻成反比关系。
欧姆定律是电路分析中常用的工具,可以帮助我们计算电路中的电压、电流和电阻等参数。
通过掌握欧姆定律,我们能够更好地理解电路中的电流流动和电器的工作原理。
三、电阻与导体电阻是指导体对电流流动的阻碍作用。
根据导体对电流的阻碍程度不同,可将导体分为导体、绝缘体和半导体三类。
导体是指能够良好传导电流的物质,它具有较低的电阻,电流可在导体内部快速传播。
金属是常见的导体,它们的电子自由度较高,能够自由移动和传导电流。
绝缘体是指基本上不导电的物质,它们的电阻非常高,电流难以在绝缘体中传播。
绝缘体主要用于电路的绝缘和隔离作用,以防止电路干扰和电击等危险。
半导体是介于导体和绝缘体之间的一类物质,它的电阻介于导体和绝缘体之间。
半导体具有特殊的电导特性,在电子学和微电子技术中有着广泛的应用。
常见的半导体材料有硅和锗等。
四、串并联电路在恒定电流中,电路可以分为串联电路和并联电路两种形式。
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。
恒定电流知识点总结恒定电流是指在电路中电流的大小保持不变的状态。
在学习电流方面,我们需要了解一些基本的知识点。
接下来,本文将对恒定电流的相关知识进行总结。
1. 电流的定义和单位电流是电荷的流动,用来描述单位时间内经过某一横截面的电荷量。
电流通常用字母“I”表示,单位是安培(A)。
2. 恒定电流的特点恒定电流的特点是电流大小不变,其它相关参数如电阻、电压也保持不变。
恒定电流在电路中起到稳定电路工作的作用。
3. 恒定电流的计算方法恒定电流的计算方法是根据欧姆定律,即电流等于电压除以电阻的值。
公式为:I = V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
4. 串联电路中的恒定电流串联电路中的电流是恒定的,即整个串联电路中的电流大小相等。
在串联电路中,电流通过每个电阻的大小相同。
5. 并联电路中的恒定电流并联电路中的电流是恒定的,即整个并联电路中的电流之和等于总电流。
在并联电路中,电流以不同的路径流动,但总电流保持恒定。
6. 电阻对恒定电流的影响电阻对恒定电流有重要影响。
当电阻增加时,恒定电流会减小;当电阻减小时,恒定电流会增大。
电阻是控制电流大小的重要因素。
7. 恒定电流在生活中的应用恒定电流在生活中有广泛的应用。
例如,电子设备中的电路需要恒定电流来保证设备的安全可靠运行。
此外,恒定电流还用于电焊、电解、电镀等工业领域。
恒定电流是电路中的重要概念,掌握有关恒定电流的知识,有助于我们更好地理解电路的工作原理。
通过本文的总结,希望读者对恒定电流有更清晰的认识,并能应用到实际生活和学习中。
总结:本文对恒定电流的定义和单位、特点、计算方法,以及在串联电路和并联电路中的表现进行了阐述。
同时强调了电阻对恒定电流的影响以及恒定电流在生活中的应用。
通过对恒定电流知识点的总结,读者可以更好地理解和应用这一概念。
v v 高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式:tqI 决定式:I =R U电流的 微观表达式I=nqvS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。
1. 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。
2. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。
第二节 电阻定律在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρSl. A.在公式R=ρSl中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同.B.对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围,不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去..................................,这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论,其正确性也必须通过实践(实验)来检验.C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=IU,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比.对于这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是由导体的自由结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系,加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=IU计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法.D.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度,使半导体受到光照,在半导体中加入其他微量杂质等,可使半导体的导电性能发生显著变化,正是因为这种特性,使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E.超导现象:当温度降低到绝对零度(0K)附近时,某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体,叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮,这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料,以使之广泛应用.例1 关于电阻率,下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它制作标准电阻解析 本题涉及到的知识,在教材中都有相当简洁、明确的说明,都是必须了解的基本知识,认真阅读教材,就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.例2 下列说法中正确的是( )A.由R=U/I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.由I=U/R 可知,通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率D.欧姆定律I=U/R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也适用. 解析 由电阻定律知,导体的电阻是由本身的物理条件决定的,与加在它两端的电压和通过它的电流无关.所以A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的,与温度有关.温度发生变化,电阻率也会改变,所以C 错.部分电路欧姆定律只适用于电阻电路,不一定适合于一切电路,所以D 错. 故正确答案为B. 【难题巧解点拨】例1 一只标有“220V 60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V.在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是( )解析 由电阻的定义式R=IU知:在U —I 图线上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大.A 图线表示U/I 为一定值,说明电阻不变,不符要求;C 图线上各点的U/I 值随U 的增大而减小,也不符合实际;D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大而减小,也不符合实际;只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化,符合实际.此答案应选A 、C 、D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义,即热功率增大,白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的,这是这道题解答的关键地方.例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象:(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时,通过它们的电流强度I A ∶I B = . (2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时,加在它们两端的电压U A ∶U B = . (3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = . 解析 本题给出的是I-U 图象,纵轴表示通过导体的电流,横轴表示加在导体两端的电压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时,通过它们的电流比为B A I I =︒︒30tan 60tan =3/13=13 (2)通过a 、b 的电流相等时,a 、b 两端的电压比为B A U U =︒︒30cot 60cot =33/1=31(3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为B A R R =311.电功和电功率(1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。
高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式:tqI 决定式:I =R U电流的 微观表达式I=nqvS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。
1. 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。
2. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。
第二节 电阻定律在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρSl. A.在公式R=ρSl中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同.B.对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围,不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去..................................,这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论,其正确性也必须通过实践(实验)来检验.C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=IU,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比.对于这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是由导体的自由结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系,加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=IU计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法.D.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度,使半导体受到光照,在半导体中加入其他微量杂质等,可使半导体的导电性能发生显著变化,正是因为这种特性,使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E.超导现象:当温度降低到绝对零度(0K)附近时,某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体,叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮,这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料,以使之广泛应用.例1 关于电阻率,下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它制作标准电阻解析 本题涉及到的知识,在教材中都有相当简洁、明确的说明,都是必须了解的基本知识,认真阅读教材,就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.例2 下列说法中正确的是( )A.由R=U/I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.由I=U/R 可知,通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率D.欧姆定律I=U/R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也适用. 解析 由电阻定律知,导体的电阻是由本身的物理条件决定的,与加在它两端的电压和通过它的电流无关.所以A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的,与温度有关.温度发生变化,电阻率也会改变,所以C 错.部分电路欧姆定律只适用于电阻电路,不一定适合于一切电路,所以D 错. 故正确答案为B. 【难题巧解点拨】例1 一只标有“220V 60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V.在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是( )解析 由电阻的定义式R=IU知:在U —I 图线上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大.A 图线表示U/I 为一定值,说明电阻不变,不符要求;C 图线上各点的U/I 值随U 的增大而减小,也不符合实际;D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大而减小,也不符合实际;只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化,符合实际.此答案应选A 、C 、D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义,即热功率增大,白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的,这是这道题解答的关键地方.例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象:(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时,通过它们的电流强度I A ∶I B = . (2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时,加在它们两端的电压U A ∶U B = . (3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = . 解析 本题给出的是I-U 图象,纵轴表示通过导体的电流,横轴表示加在导体两端的电压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时,通过它们的电流比为B A I I =︒︒30tan 60tan =3/13=13 (2)通过a 、b 的电流相等时,a 、b 两端的电压比为B A U U =︒︒30cot 60cot =33/1=31(3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为B A R R =311.电功和电功率(1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。
高二物理知识点:恒定电流
不要再空想了,放手去做才会成功。
坚持,再坚持成功即在前方。
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值( Omega;)}
3.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
4.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此
W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
5.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值( Omega;),t:通电时间(s)}
6.电总动率、电输出功率、电效率:P总=IE,P出=IU,eta;=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电电动势(V),U:路端电压(V), eta;:电效率}
7.电阻、电阻定律:R= rho;L/S{ rho;:电阻率
( Omega;m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积
(m2)}
8.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外
{I:电路中的总电流(A),E:电电动势(V),R:外电路电阻( Omega;),r:电内阻( Omega;)}
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)。
第14章:恒定电流一、知识网络二、重、难点知识归纳(五)、滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器的作用(1)保护电表不受损坏; (2)改变电流电压值,多测量几次,求平均值,减少误差。
2、两种供电电路(“滑动变阻器”接法)电流:定义、微观式:I=q/t ,I=nqSv电压:定义、计算式:U=W/q ,U=IR 。
导体产生电流的条件:导体两端存在电压 电阻:定义、计算式:R=U/I ,R=ρl/s 。
金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体:热敏、光敏、掺杂效应 超导:注意其转变温度电动势:由电源本身决定,与外电路无关,是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量实验恒定电流 部分电路:I=U/R闭合电路:I=E/(R+r),或E=U 内+U 外=IR+Ir适用条件:用于金属和电解液导电 规律电阻定律:R=ρl/s基本 概念欧姆定律: 公式:W=qU=Iut纯电阻电路:电功等于电热非纯电阻电路:电功大于电热,电能还转化为其它形式的能电功: 用电器总功率:P=UI ,对纯电阻电路:P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率:P 总=EI 电源输出功率:P 出=UI 电源损失功率:P 损=I 2r 电源的效率:%100%100⨯=⨯=E U P P 总出η, 对于纯电阻电路,效率为100%电功率 :伏安法测电阻:R=U/I ,注意电阻的内、外接法对结果的影响描绘小灯泡的伏安特性测定金属的电阻率 :ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装:多用电表测黑箱内电学元件(1)、限流式:a 、最高电压(滑动变阻器的接入电阻为零):E 。
b 、最低电压(滑动变阻器全部接入电路): 。
c 、限流式的电压调节范围: 。
(2)、分压式:a 、最高电压(滑动变阻器的滑动头在b 端):E 。
b 、最低电压(滑动变阻器的滑动头在a 端):0。
c 、分压式的电压调节范围: 。
3、分压式和限流式的选择方法:(1)限流式接法简单、且可省一个耗电支路,所以一般情况优先考虑限流式接法。
恒定电流
知识要点:
一、电场:
1、了解电荷间的相互作用,会计算真空中两个点电荷之间的作用力:F k q q r =122·
2、了解电场的概念,理解电场强度和电场线的概念,掌握电场强度的定义式及单位:E F q
=,单位:N C / 3、了解电势差的概念:U W q
=,单位:11V J C =。
会计算点电荷在电场力作用下,从电场中一点移到另一点电场力做的功:W Uq =。
4、理解电容器的电容的概念,掌握电容的定义式:C Q U
=,单位:11F C V =。
了解常用电容器。
5、了解静电的危害和应用。
二、恒定电流:
1、了解产生电流的条件,掌握电流强度的概念。
2、掌握电阻和电阻率的概念,掌握欧姆定律和电阻定律:R L S
=ρ 3、掌握电功和电功率的概念,掌握焦耳定律。
4、理解串联和并联电路的特点,掌握串联电路和并联电路中电阻、电压、电流和功率分配的关系,会解简单的混联电路问题。
5、了解电动势的概念,掌握闭合电路的欧姆定律:I R r =+ε。
会用其分析、解答同
种电池的串联问题。
6、会用伏安法和多用表测量电阻。
1、电路分析:
这里所说的电路分析是指电路中各用电器的连接方式的分析和电路中电表的示数分析。
(1)在进行电路计算时,首先要对电路结构进行分析,搞清楚组成电路的各元件之间的连接关系,基本方法是:先对电路作电势分析,把电路中的各个结点编号取各,电势相同的点用相同符号,再把原电路图改画,从最简单清楚的电路开始,由电源正极出发,把各个元件及结点符号顺序画出,回到电源负极,并把处理过的元件及时划掉,逐步把所有元件画在代表不同电势的符号之间。
例:如图的所示电路中,电阻R 1=6Ω,R 2=3Ω,R 3=2Ω,R 4=12Ω,
求外电路的总电阻。
分析:先将各结点标出符号,R 4R 2右端与电源正极等电势,
用相同符号a ,其它结点用b 、c ……
改画电路时,先把最容易看清的部分R1,R3画出如图(1);R2是连在结点a与b之间,再将R2画出,如图(2);最后一个元件R4是连在a与c之间,再将R4画在电路中,如图(3),这样全部元件都处理完了。
图(3)为最后电路标准图。
根据串联、并联电阻的计算方法求总电阻:
1111
63
63
2
1
12
3
412
12
3
R R R R
R R
R
R
=+
+
+
=
⨯
+
+
+
∴=
·
Ω
(2)电路中电表的示数分析
接在电路中的电压表和电流表的示数不是作为已知
量给出,就是作为末知量待求,无论哪种情况必须弄清电
压表测的是哪两点的电压,电流表测的是通过哪些元件的
电流。
例:在右图中电池组的电动势为3V,内阻为0.6Ω,
R1=R2=R3=R4=4Ω,求电压表与电流表的示数。
分析:当电路中元件连接比较复杂,同时又有电表时,应先把电表摘去,弄清各元件的连接方式再分析各电表所测的物理量。
“摘表”的原则是电流表短路,电压表断路,如图
(1)所示。
然后改画出各元件连接标准图,搞清R1、R2、R3、R4的连接方式,如图(2)。
最后把电流表、电压表放回原处,由于各电阻的连接方式已清楚,可以较容易地画出电流的走向,找出流过电流表的是哪些电流。
如图(3)所示可知,通过电流表的电流是通过R2的电流I2与通过R3的电流I3。
而电压表量的是路端电压。
解:R1与R2并联电阻R
R
12
1
2
2
==Ω
R12与R4串联电阻R串R
串
=+=
246
ΩΩΩ
电路总电阻R
R R
R R
=
⨯
+
=
⨯
+
=
串
串
3
3
64
64
24
ΩΩ
.
总电流:I R r A A 总外=+=+=ε324061..
路端电压:U Ir V =-=-⨯=ε310624.. I U R A A 33244
06===.. 串联电路中电流I R R R I A 串串总=+⨯=⨯=33410
104. 通过R 2的电流I I A 22
04202===串
..
通过电流表的电流I I A A A 23020608+=+=...
答:电压表示数2.4V 电流表示数0.8A
电功与电热:
2、 根据电流做功与电热的关系可将电路分为纯电阻电路与非纯电阻电路,在纯电阻电路中
电流所做的功全部转化为内能,电功等于电热,即W =Q ,在非纯电阻电路和中,电流所做的功部分转化为电热,另一部分转化为其它形式的能量如机械能、化学能等,则W Q E =+其它。
部分电路欧姆定律
定律:一段电路中的电流I 跟加在这段电路两端的电压U 成正比,跟这段电 路的电阻R 成反比。
即 I=R
U
电流I :单位时间通过导体横截面的电量
定义式:I=t
q 微观表达式:I=nesv
电压U :移动单位电荷电场力所做的功 U=q
w 电阻R :导体对流的阻碍作用
定义式:R=
I
U 决定式:R=S l ρ ρ:电阻率与温度有关
电路的串联和并联
串联:
I 1=I 2=I 3=……=I n
U=U 1+U 2+……+U n
R=R 1+R 2+……+R n
U 1:U 2:……:U n =R 1:R 2:……:R n
P 1:P 2:……:P n =R 1:R 2:……:R n
并联:
I=I 1+I 2+I 3+……+I n
U=U 1=U 2=……=U n n R R R R 1......11121+++=
I 1:I 2:……:I n =n
R R R 1:......:1:121 P 1:P 2:……:P n =n R R R 1:......:1:121
部分电路及闭合电路欧姆定律都是适用于纯电阻电路的,而在非纯电阻电路中U >IR ,ε=+≠+U Ir IR Ir ,这些在解题时要特别注意。
例:如图所示电路中,电源电动势ε=60V ,内阻不计。
电
阻R =2Ω,电动机的内阻R 0=1.6Ω,电压表示数为80V ,电动
机正常工作,求电动机输出的机械功率。
分析:电动机为非纯电阻用电器,电功机工作时所消耗的电
功率只能用P =UI 求,所消耗的热功率为P 热=I 2R 。
输出的机械功率P 机=P -P 热
解:通过R 的电流为
I U R A A =-=-=ε605025
电动机的电功率P UI W W ==⨯=505250
电动机的热功率P I R W W 热==⨯=22
51640. 电动机的机械功率P W W W 机=-=25040210 答:电动机输出的机械功率为210W 。
3、用闭合电路欧姆定律分析电路变化。
当电源内阻不能忽略,外电路中某电阻发生变化、由此引起各部分电流、电压的变化时,用闭合电路欧姆定阻进行分析的一般思路是:(1)在分析外电路总电阻变化的基础上,判断总电流和路端电压的变化。
(2)在分析各部分电压电流变化时,对于固定电阻上电压和电流的变化,要用欧姆定律分析判断,对于变化电阻(或一段阻值变化的电路)上电压和电流的变化,可辅助用“各部分电压之和等于路端电压”或“各支路电流之和等于总电流”来分析
判断。
例:如图所示电路中,电源内阻不能忽略,当滑
片P 向下移动时,电路中各电表示数如何变化?
分析与解答:
首先将题中的电路图画成标准电路图(如右下图
所示)。
当变阻器滑片“向下”移动,也就是在标准图中
向右移动时,变阻器的阻值R 变小,外电路的总电阻
R 外变小,电路中的总电流I R r =+ε
外,I 变大,路端电压U Ir 端=-ε,U 端变小,以上是整个电
路总体变化。
下面分析电路中某些起局部变化情况:
R 1与R 2是固定电阻,又在干路上,由U IR 11=,U IR 22=可知,R 1与R 2两端电压,U 1与U 2变大,电压表
测的是U 2,所以电压表示数变大。
电压表测的是a 、b 两点间的电压,U ab =U 端-U 1,由前面分析U 端变小,U 1变大,则
U ab 变小,所以电压表
示数变小。
电流表测的是变阻器通过的电流,电路中变阻器与R 3并联。
R 3两端电压,U 3=U 端-U 1-U 2,因U 端变小,U 1、U 2变大,所以U 3变小,通过R 3的电流I U R 333
=,则I 3变小,设通过变阻器的电流为I R ,I I I R =-3,前面曾分析过总电流I 变大,I 3变小,所以I R 变大,电流表示数变大。
答:电压表示数变大,电压表
示数变小,电流表示数变大。
R 1 a R 2 A P R 3
一、。