高中物理选修恒定电流
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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。
恒定电流一.电流 电功1.形成电流的条件(1) (2) 2.电流公式①电流强度的定义式为: ②电流强度的微观表达式为:(n 为导体单位体积内的自由电荷数,q 是自由电荷电量,v 是自由电荷定向移动的速率,S 是导体的横截面积。
) 电子定向移动的速率电子热运动的速率电流传导的速率(3)电流的方向:物理学中规定 电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向 。
在外电路中电流由 电势端流向 电势端2.电阻大小的决定因素: ⑴对同一种材料,电阻与导线横截面的面积成 比,与导线长度成 比.⑵与材料 关⑶对金属材料,温度越高,电阻一般也越 ,对半导体电阻随温度的升高而 ⑷有些物质当温度接近0 K 时,电阻率突然减小到 ——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 。
3.欧姆定律:(1)内容:(2)公式:(3)适用条件:适用于 和 ,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, I-U 曲线的斜率表示: U-I 曲线的斜率表示: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.电功和电热电功就是电场力做的功,W= ; 而电热Q= (焦耳定律) ⑴对纯电阻而言,电功等于电热:W=Q= = = ⑵对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能,所以电功必然大于电热:W Q ,这时电功只能用 计算,电热只能用 计算,两式不能通用。
二、串并联与混联电路⑴计算电流,除了用RUI 外,还经常用并联电路总电流和分电流的关系:⑵计算电压,除了用U =IR 外,还经常用串联电路总电压和分电压的关系: ⑶计算电功率,无论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和: 对纯电阻,电功率的计算有多种方法:P= = =以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路,也可用于非m 纯电阻电路。
高三物理选修3—1《恒定电流》考点复习资料第1讲 电路的基本定律 串、并联电路考点一 基本概念与定律1.电流:电荷的形成电流。
tqI =,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
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q 为正、负电荷电量的代数和 。
电流的微观表达式:I=nqvS 2.欧姆定律:导体中的电流I 跟成正比,跟成反比。
RUI =(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电) 3. 电阻定律:在温度不变时,导体的电阻跟它的成正比,跟它的成反比。
表达式:R=ρSL考点二 电功和电热的区别1、电功:在导体两端加上,导体就建立了,导体中的自由电荷在的作用下发生定向移动而形成电流,此过程中电场力对自由电荷做功,我们说电流做了功,简称电功。
表达式:。
2、电功率:电流所做的功跟完成这些功的比值。
表达式:。
3、焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟、和成正比。
表达式:纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等。
非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是不可避免的热能损失,例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
☞特别提醒:在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=R U 2t 是通用的,没有区别,同理P=UI=I2R=R U 2也无区别,在非纯电阻电路中,电路消耗的电能,即W=UIt 分为两部分,一大部分转化为其它形式的能;另一小部分不 可避免地转化为电热Q=I2Rt ,这里W=UIt 不再等于Q=I2Rt ,应该是W=E 其它+Q ,电 功就只能用W=UIt 计算,电热就只能用Q=I2Rt 计算。
考点三 串、并联电路1 、串联电路:用导线将、、逐个依次连接起来的电路。
串联电路的特征如下:①I=I 1=I 2=I 3=… ②U=U 1+U 2+U 3+… ③R=R 1+R 2+R 3+… ④11R U =22R U =33R U =…=R U =I⑤11R P =22R P =33R P =…=R P=I 22 、把几个导体连接起来,就构成了并联电路。
高中物理选修3-1恒定电流公式恒定电流是高中物理重要知识点,其中有哪些相关公式需要掌握?下面是店铺给大家带来的高中物理选修3-1恒定电流公式,希望对你有帮助。
高中物理选修3-1恒定电流公式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(A)U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}4.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:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}5.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)}6.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(Ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}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)电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+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+功率分配 P总=P1+P2+P3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。
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高中物理3-1恒定电流知识点汇总高中物理选修31《恒定电流》知识点汇总一、对电流概念的理解1.电流电荷的定向运动移动形成电流。
可以是正电荷定向移动形成电流(如大量质子作定向移动),也可以是负电荷定向移动形成电流(如金属导体),还可以是正、负电荷同是向相反方向作定向移动形成电流。
(如电解液导电)电流强度表示电流强弱的物理量。
电流强度的定义式:IQt。
电流强度在数值上等于单位时间内通过导体横截面的电量。
练习1、下列有关电流的说法中正确的是:(A)A在电解液中阳离子定向移动形成电流,阴离子定向移动也形成电流;B粗细不均匀的一根导线中通以电流,在时间t内,粗的地方流过的电荷多,细的地方流过的电荷少;C通过导线横截面的电荷越多,则导线中电流越大;D物体内存在电流的条件是物体两端存在电压。
说明:物体内存在电流的条件有二个,一是物体内有能自由移动的电荷,二是物体两端存在电压。
练习2、有一横截面为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线有n个自由电子,电子电量为e,电子的定向移动速度为v,在t时间内,通过导体横截面的自由电子数目N可表示为:(A)A.nvSt;B.nvt;C.It/e;D.It/Se。
练习3、某电解质溶液,如果在1s内共有5.01018个二价正离子和1.01019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是:(D)A0;B0.8A;C1.6A;D3.2。
练习4.一个半径为r的细橡胶圆环,均匀地带上Q库伦的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为多大:(C)A.Q;B.2;C.2;D.二、电阻和对电阻的理解电阻导体对电流的阻碍作用。
电阻的定义式:RUIQQ2Q。
,(该式只适用于导体和酸、碱、盐导电的情况即为纯电阻(电能全部转化为UI内能的导体))导体的电阻R导体两端的电压U与通过的电流的比值(导体电阻的决定式:RLS)。
该式说明导体的电阻是由导体本身因素决定,与导体是否导电无关。
高中物理选修3-1电学实验专题第二章恒定电流(电学实验)本章主要研究内容:1、恒定电流——电流电动势闭合电路的欧姆定律电功率2、电学实验常用仪器介绍3、实验一测定金属的电阻率4、实验二描述小电珠的伏安特性曲线5、实验三测定电源的电动势和内阻6、实验四练使用多用电表7、实验五电表内阻的测量8、实验六传感器的简单使用一、恒定电流1.电源1)、电源的作用:提供持续的电压2)、形成电流的条件:(1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压3)、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
2.电流强度:I=q单位时间内通过导体横截面积的电荷量{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的t电量(C),t:时间(s)}(1)电荷的定向移动形成电流。
2)电流有方向,但它是标量。
划定:导体内正电荷定向挪动的偏向为电流偏向。
3)金属导体中电流的计算式:I=nqSvn为单位体积内的自由电荷的个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率。
3.电动势和内阻4.闭合电路欧姆定律:I=E或E=Ir+ IR(纯电阻电路);r RE=U内U外E=U外I r;(普通适用)I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}5.部分电路欧姆定律:I=3.电阻定律:R=ρUI:导体电流强度(A),U:导体两头电压(V),R:导体阻值(Ω)}RL2{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m)}S5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:工夫(s),P:电功率(W)}26.焦耳定律:Q=IRt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路和非纯电阻电路8.电源总动率P总IE;电源输出功率P出IU;电源效率η=P出P总I:电路总电流(A),E:电源电动势(V)。
U:路端电压(V),η:电源效率}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)10.伏安法测电阻1)、电压表和电流表的接法2)、滑动变阻器的两种接法:注:(1)单位换算:1A=10mA=10μA;1kV=10V=10mV;1MΩ=10kΩ=10Ω2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。