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。
恒定电流一、基本概念1.电流的定义式:I=q/t(适用于任何电荷的定向移动形成的电流)对于金属导体I=nqvS(只适用于金属导体)(n为单位体积内自由电子个数,S为导线横截面积,v为自由电子定向移动速率)。
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。
R=⑴ρ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。
⑵纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
⑶材料的电阻率与温度有关系:①半导体的电阻率随温度升高而减小,例如热敏电阻。
金属的电阻率随温度升高而增大。
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有些物质当温度接近0 K时,电阻率突然减小到零的现象叫超导现象。
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。
3.欧姆定律I=(适用于金属导体和电解液等纯电阻电路,不适用于含有电源电动机等用电器的电路)。
欧姆定律须注意对应性:选定电阻R后,I必须是通过这只电阻R的电流,U必须是这只电阻R两端的电压。
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。
例1. 实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示:例2. 下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象CA. B. C. D.4.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=I2Rt。
⑴对纯电阻而言,电功等于电热:W=Q=UIt=I 2Rt=t⑵对非纯电阻电路(如电动机),由于电能除了转化为电热以外还转化为机械能或化学能等其它能,电功大于电热:W>Q,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I 2Rt计算,两式不能通用。
恒定电流 (选修3-1第二章:恒定电流的第一节电源和电流)★★○○1、恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场叫做恒定电场.2、恒定电流:自由电荷的定向移动形成电流,而大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
3、电流的方向:物理学规定为正电荷定向移动的方向为电流方向;则在金属导体中,电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
4、电流的大小:等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。
公式:I=错误!; (q为自由电荷的电荷量)。
电流的单位为安培,符号A.1 A=1 C/s。
1、电流虽然有方向,但是它是标量。
2、电流的定义式:I=错误!适用于一切电路,其中电荷量q表示通过整个导体横截面的电荷量,不是单位面积上的电荷量;当异种电荷反向通过某截面时,所形成的电流是同向的,应是q=|q1|+|q2|。
3、对恒定电流而言,虽然I=错误!,但是不能说I∝q,I∝错误!,因为错误!反映了I的大小.(江西省抚州市临川区第一中学2017-2018学年高二上学期第一次月考)某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子相向通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )A. 0.8 AB. 1.6 AC. 3。
2 AD. 6.4A【答案】C1、关于导线中的电场,下列说法正确的是( )A。
导线内的电场线可以与导线相交B。
导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果C. 导线侧面堆积电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态D. 导线中的电场是静电场的一种【答案】B【精细解读】A、导线内的电场线与导线是平行的,A错误;B、导线中的电场是电源电场和导线侧面的堆积电荷形成的电场叠加而成的,B正确;C、导线内电场不为零,不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场,并非静电场的一种,C错误、D错误。
故选:B。
2、关于电流的说法中正确的是()A. 根据I=错误!,可知I与q成正比B。
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。
第二章恒定电流2.1电源和电流一、电源1.定义:能把电子从A搬运到B的装置2.作用:能使电路中维持持续的电流3.种类:干电池、蓄电池、发电机二、恒定电场1.定义:闭合回路中电源两极上带的电荷和导线和其他电学元件上堆积的电荷共同激发而形成的电场。
这种由稳定分布的电荷所产生的电场,称为恒定电场。
2.特点:1)基本性质与静电场相同,但不是静电场,是动态平衡。
2)电场线处处沿着导体的方向。
三、恒定电流1.定义:大小、方向都不随时间变化的电流。
2.定义式:q表示时间t内通过导体某横截面的电荷量单位:安培,简称安,符号A。
3.方向1)规定正电荷定向移动的方向为电流方向2)在电源外部电路,电流从正极流向负极3)在电源内部电路,电流从负极流向正极4.测量仪器:电流表5.电流分类1)交变电流:方向随时间作周期性变化的电流2)直流电流:方向不随时间变化的电流3)恒定电流:方向和大小都不随时间变化的电流4)脉动电流:强弱随时间变化的直流电流6.电流的微观式:n单位体积电荷数;s导体横截面积;l导体长度,e单位电荷量,v电荷定向移动速率7.电流的决定式(欧姆定律)四、补充:三个速度电荷定向移动:10-5m/s,极小,电流成因热运动:105~106m/s,电阻成因场传播:3×108m/s,即电流的传播速率注意:电荷定向移动速率不是电流的传播速率2.2电动势一、电源的作用1.电源能维持电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极。
2.电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电势能的装置。
3.干电池1)非静电力:化学作用2)化学能→电势能4.发电机1)非静电力:电磁作用2)机械能→电势能二、电动势1.定义:非静电力把电荷从电源负极送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫做电源的电动势。
1)等于电源没有接入电路时两级间的电压2)等于短路时的路端电压3)等于电路内、外电压之和4)等于将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力做的功2.公式:电源从负极到正极移送电荷q时非静电力所做的功为W单位:伏特(V)3.物理意义:表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。