高三物理复习第七章 稳恒电流人教实验版知识精讲.docVIP

高三物理复习第七章 稳恒电流人教实验版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 复习第七章 稳恒电流 二. 重点、难点 （一）电流 1. 是电流的定义式，电流方向规定为电路中正电荷定向移动的方向，与负电荷运动方向相反。常见有三种情况： （1）一种是电荷定向移动，直接用进行求解。 （2）一个电荷做高速圆周运动（环型电流） 对这种情况关键是理解“间断和连续”之间的转化。电荷运动时有两个特点：一是循环性，二是高速性。正是这两个特性使问题从“间断”向“连续”转化，这种情况可用I=q/T来求。（T为运动的周期） 如：一质量为m、电荷量为q的带电粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，其效果相当于一环形电流，则此环形电流I=________。 解析：由I=q/t知 （3）两种电荷的定向移动 这种类型的特点是：正、负电荷移动方向相反，但形成电流同向，如时间t内通过导体某一横截面的正电荷量为，反方向通过的负电荷量为，则有。 如：在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2C，向左迁移的负离子所带的电荷量为3C。那么电解槽中电流的大小应为多少？ 解析：，而不是。 2. I=neSv是电流的微观表达式，式中n为金属导体内部单位体积内自由电子数，S是导体横截面积，v是电子定向移动速率，e为电子电量。电流是标量，但习惯上规定正电荷移动方向为电流方向，实际上反映的是电势的高低。 3. 三种速率的区别 （1）电流传导速率等于光速，电路一连通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流（对整体而言）。 （2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，约为。 （3）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与温度有关，通常情况为。 例1. 在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子（可认为初速度为零）在的高压下被加速，形成1mA的平均电流，则每秒钟轰击荧光屏的电子数目是_________个，显像管每小时耗电____________kW·h。 解析：由，可得（个） 显像管每小时耗电量为： 答案： （二）部分电路欧姆定律 1. 欧姆定律 导体中电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，公式为，或写成U=IR。 公式的适用范围是金属导体和电解液导体，对气体导电不适用。应用时U、I、R三个物理量要对应同一段电路。 公式中R为导体电阻，反映了导体阻碍电流的性质，由导体本身因素决定。，其中由金属材料的微结构和温度所决定，每一种物质都有一个临界温度，达到这一温度时，突然降低到零，物质成为超导体。 2. 导体的伏安特性曲线 （1）定义 建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出的导体的I—U图线叫做导体的伏安特性曲线。 （2）线性元件 伏安特性是通过坐标原点的直线，表示电流与电压成正比，如图，其斜率等于电阻的倒数即。所以曲线的斜率越大，表示电阻越小。 （3）非线性元件 伏安特性曲线不是直线的，即电流与电压不成正比的电学元件如图，是二极管的伏安特性曲线：二极管具有单向导电性。加正向电压时，二极管电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小。 二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减小，故其伏安特性曲线不是直线。 提示：a. 由图看出随电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升高而减小，即二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件。 b. 气体导电的伏安特性曲线是非线性的。气体导电和二极管导电，欧姆定律都不适用。 例2. 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中电流减小了0.4A。如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？ 解析：对欧姆定律理解的角度不同，求解的方法也不相同。本题可以有三种解法： 解法一：依题意知欧姆定律得：，所以 又因为，所以 解法二：由 得 又 所以 解法三：画出导体的I—U图象，如图所示，设原来导体两端的电压为时，导体中的电流强度为。 当时， 当时，电流为。 由图知 所以 答案：2.0A 例3. 有三盏电灯、、，规格分别是“110V、100W”、“110V、40W”、“110V、25W”，要求接到电压是220V的电源上，使每盏灯都能正常发光，可以使用一只适当规格的电阻，应如何连接电路？ 解析：根据P=UI可分别求出三盏灯的额定电流，，从中看出，这样可以采用如图所示的电路。通过的电流，，上的功率。故应选择的规格是“346、35W”的电阻。 答案：见解析 （三）电功和电热的区别 1. 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。 2. 非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的其他