高考一轮复习恒定电流的基本摘要.ppt

11.电源的Ｕ-Ｉ图像和外电阻的Ｕ-Ｉ图像： 说明：两图像的交点的纵坐标U既是定值电阻两端的电压又是电源的路端电压，横坐标I既是定值电阻的电流又是电源中的电流，故交点的坐标表示该电阻与该电源组成的闭合电路的路端电压和电流。故由图可一下子求出此时的输出功率。 由于闭合电路中内、外电路的电流相等， 由 得 1．电源提供的功率（电源功率） 2．电源的输出功率（外电路得到的功率） 3．电源内阻上的热功率 13、闭合电路中的功率 4．闭合电路中的能量转化 电源提 供电能 外电路消耗 的能量 内电路消耗 的电能 * 恒定电流的基本概念与规律 一、电流 1．定义：电荷的定向运动即电流． 2．条件：导体两端有电压． (1)导体提供大量的自由电荷．金属导体中的自由电荷是自由电子，电解液中的自由电荷是正、负离子． (2)导体两端加电压就在导体中建立了恒定电场． (3)形成了恒定电场以后电荷就在电场力的作用下开始定向移动． 说明：理解导线中的电场时要注意： ①产生稳恒电流的电路中的电场是合电场(E)．它由两部分组成：一是电源的电场(E0)；二是导线两侧的堆积电荷的电场(E′)． ②稳恒电流的电路中的电场是恒定电场，因为电路中的电荷分布是稳定的，但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定．就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充等量的电荷，所以由电荷形成的电场也是稳定的． 3．电流的大小—电流强度（简称电流）. (1) 定义式： 说明：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应引起注意． (2)宏观决定式： I=U/R (3)微观决定式： I＝nqSv 说明： ①n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率． ②金属导电的微观解释中，有三个速率不可混淆： a．自由电子热运动的平均速率． b．自由电子定向移动的速率．定向移动速率约10－5m/s，远小于自由电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3×108m/s， c．电场的传播速率．(等于光速) ③公式只适用于金属导体，千万不要到处套用． (4)国际单位：安培(A)　1A＝103mA＝106μA 4．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向． 5．电流是标量． 6．电流的分类：方向不随时间变化的电流叫直流，方向随时间变化的电流叫交流，大小方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流． 二、电源电动势 电源是将其他形式的能转化成电能的装置． 1．电源电动势 (1)物理意义：表示电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领大小． (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． 2．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． (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．如1号电池与5号电池：电动势一样，但1号的容量大，内阻小． 3．电动势与电势差 (1)电势差：U＝W/q，单位：V 说明：E＝W/q中的W表示非静电力做功W非；U＝W/q中的W表示静电力做功W电．在电源外部的电路中，是静电力对自由电荷做正功，电流由电源的正极流向负极，沿电流方向电势降低；而在电源内部是电荷受的非静电力克服静电力做功，电流由负极流向正极，沿电流电势升高． (2)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：电动势是表示电源内非静电力做功，将其他形式的能量转化为电能本领的物理量；而电压是描述电能转化为其他形式能量的物理量． 三、电阻和电阻率 1．电阻定义：导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻．定义式：R＝U/I， 单位：欧姆（欧） 符号：Ω. 2．电阻决定式(电阻定律)： 适用条件：粗细均匀的导线；浓度均匀的电解液． 3．电阻意义：反映了导体的导电性能，即导体对电流的阻碍作用． 说明：电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压及通过电流无关． 4．电阻率定义式 ，单位：Ω·m. 意义：反映了材料的导电性能． 5．电阻率 说明：(1)有些材料的电阻率随