第七章恒定电流
考纲要览
考向预测
本章为历年高考考点分布的重点区域之一，历年考题中均有体现，特别是规定的学生实验，不论是实验知识的检查，还是器材连接、数据处理、误差分析等，每年试题中都有所涉及，考的既具体又灵活，稳恒电路分析，也是高考试题的计算题常考内容之一．
本章内容在高考中主要考查电路的计算，包括电阻的计算，串并联电阻的计算，电功、电热的计算（纯电阻电路、非纯电阻电路、混联电路等），闭合电路欧姆定律的计算；电压、电流、电阻的测量．其中电路分析——包括含容电路分析、电路变化、动态问题分析，电功、电功率分配问题分析以及设计型实验题，都是考查中出现几率最大的部分，要重点加以掌握．设计型实验题也是一种考查趋势，该种题型不仅要求对于本章规定实验的原理能够深入理解，还要求具有灵活的思路，能熟练的将所学知识运用于新的情景，解决新的问题．更考查了学生的研究方法、掌握情况及创新思维能力的强弱．所以对于该种问题的复习要引起足够的重视．
第1课时电动势欧姆定律
基础知识回顾
1．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．
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．
（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）．
2．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．
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．
（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．
v v ③容量：电池放电时能输出的总电荷量．其单位是：A·h，mA·h.
注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小．
3．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 R
U I =
（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
注意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 --------，U -I 图像的斜率表示------．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是一条曲线．
重点难点例析
一．对公式I ＝q/t 和I =nqvS 的理解
I =q /t 是电流强度的定义式，电流的方向规定
为与电路中正电荷定向移动的方向相同；负电荷形成的电流，其方向与负电荷定向移动的方向相反；如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q 应是两种电荷电荷量绝对值之和，电流方向仍同正离子定向移动方向相同．
I =nqvS 是电流的微观表达式，电流强度是标量，但习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向，电流的方向实际上反映的是电势的高低． 【例1】如图7-1-2所示的电解池接入电路后，在t
秒内有n 1个1价正离子通
过溶液内截面S ，有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ，设e 为元电荷，以下说法正确的是 A ．当n 1=n 2时，电流强度为零
B ．当n 1>n 2时，电流方向从A →B ，电流强度 I =（n 1–n 2）e /t
C ．当n 1I =（n 2–n 1）e /t
D ．电流方向从A →B ，电流强度I =（n 2+n 1）e /t
【解析】本题考查电流强度的方向和电流强度的定义式I =q /t ，在电解液导电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，电流应该是I =（n 2+n 1）e /t ，电流方向按规定就是
A →
B ，故应选D ． 【答案】D
【点拨】不能用一种电荷量来计算电流强度，更不能用电荷量之差来计算．
拓展
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 =1.60×10-19
C ．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，如图7-1-3则n 1∶n 2=_______． 【解析】按定义，.1025.6,15⨯==∴=
e
I
t n t ne I 由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的
质子数为n 个， 则由
v
n l nev I v l t t ne I 1,∝∴===
得和．而
1
2,,21221
2==∴
∝∴=s s n n s v as v ． 【答案】2∶1
【点拨】解决该题的关键是：（1）正确把握电流强度的概念 I ＝Q/t 而 Q ＝ne ．所以n =Q /e =It /e ,（
2）质子源运动路程上的线密度与其瞬时速度成反比，
因为I ＝neSv ，所以当电流I 一定时，n 与v 成反比．
二．电动势和电压的关系
电动势和电压这两个物理量虽然有相同的单位和相类似的计算式，而且都是描述电路中能量转化的物理量，但在能量转换方式上有着本质的区别： 1.电动势是表示电源内非静电力做功，将其它形式的能量转化为电能本领的物理量，在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极所做的功．而电压是描述电能转化为其它形式
图7-1-1
图7-1-2 图7-1-3
