高三总复习恒定电流练习.docVIP

恒定电流 知识梳理 一、导体中的电场和电流 1. 导线中的电场 ⑴形成因素：是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。 ⑵方向：导线与电源连通后，导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。 ⑶性质：导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。 2. 电流 ⑴导体形成电流的条件：①要有自由电荷②导体两端形成电压。 ⑵电流定义：通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。 公式： ⑶电流是标量但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向（或与负电荷定向移动的方向相反）。单位：A， 1A=103mA=106μA ⑷微观表达式:I=nqvs，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷电荷量，s是导体的横截面积，v是自由电荷的定向移动速率。（适用于金属导体）. ⑸电流的分类：方向不改变的电流叫直流电流，方向和大小都不改变的电流叫恒定电流，方向改变的电流叫交变电流。 二、电动势 1. 物理意义：反映电源把的能其他形式转化为电势能本领的大小的物理量，它由电源本身的性质决定。 2. 大小（在数值上等于）①在电源内部把1C的正电荷在从负极送到正极非静电力所做的功。 ②电源没有接入电路时两极间的电压。③在闭合电路中内外电势降落之和。 三、电阻定律、电阻率 1. 电阻定律：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料及温度有关，公式： 2. 电阻率：上式中的比例系数ρ（单位是Ωm） ，它与导体的材料温度有关，是表征材料导电性质的一个重要的物理量，数值上等于长度1m，截面积为1m2导体的电阻值。 金属导体的电阻率随温度的升高而变大可以做电阻温度计用，半导体的电阻率随温度的升高而减小，有些合金的电阻率不受温度影响。 四、欧姆定律 1. 内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。 2. 公式： 3. 适用条件：适用与金属导电和电解液导电，对气体导体和半导体元件并不适用。 4. 导体的伏安特性曲线：用表示横坐标电压U，表示纵坐标电流I，画出的I-U关系图线，它直观地反映出导体中的电流与电压的关系。 ⑴线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。 ⑵非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件，不适用于欧姆定律。 五、电功和电功率、焦耳定律 1. 电功 ：在电路中，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动而形成电流，在此过程中电场力对自由电荷做功，在一段电路中电场力所做的功，用W=Uq=UIt来计算。 2. 电功率：单位时间内电流所做的功，P=W/t=UI 3. 焦耳定律：电流流过导体产生的热量，有Q=I2Rt来计算 六、伏安特性曲线： 1. 定义：导体的电流随电压变化的关系曲线叫做伏安特性曲线。如图所示 2. 意义：斜率的倒数表示电阻。 3. 对于金属、电解液在不考虑温度的影响时其伏安特性曲线是过原点的倾斜的直线，这样的导体叫线性导体，否则为非线性导体。 七、闭合电路的欧姆定律 1. 主要物理量。 研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。闭合电路欧姆定律的表达形式有： （1）E=U外+U内 （2） （I、R间关系） （3）U=E-Ir（U、I间关系） （4）（U、R间关系） 从（3）式看出：当外电路断开时（I = 0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R = 0，因而U = 0）电流最大为Im=E/r（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。 2. 电源的功率和效率。 ⑴功率：①电源的功率（电源的总功率）PE=EI ②电源的输出功率P出=UI ③电源内部消耗的功率Pr=I 2r ⑵电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路） 电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。 3. 变化电路的讨论。 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。以右图电路为例：设R1增大，总电阻一定增大；由，I一定减小；由U=E-Ir，U一定增大；因此U4、I4一定增大；由I3= I-I4，I3、U3一定减小；由U2=U-U3，U2、I2一定增大；由I1=I3 -I2，I1一定减小。总结规律如下： ①总电路上R增大时总电流I减小，路端电压U增大； ②变化电阻本身和总电路变化规律相同； ③和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）； ④和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的