2014专题八：恒定电流.doc

专题八：恒定电流  1.电流（1）定义:电荷的定向移动形成电流. （2）电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向. ? 在外电路中电流由高电势点流向低电势点，在电源的内部电流由低电势点流向高电势点（由负极流向正极）. ? 2.电流强度: （1）定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值，I=q/t ? （2）在国际单位制中电流的单位是安.1mA=10-3A，1μA=10-6A ? （3）电流强度的定义式中，如果是正、负离子同时定向移动，q应为正负离子的电荷量和. .电阻（1）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. （2）定义式:R=U/I，单位:Ω ? （3）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. ?.电阻定律 ? （1）内容:在温度不变时，导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比. ? （2）公式:R=ρL/S. （3）适用条件:粗细均匀的导线;浓度均匀的电解液. ?.电阻率:反映了材料对电流的阻碍作用. ? （1）有些材料的电阻率随温度升高而增大（如金属）;有些材料的电阻率随温度升高而减小（如半导体和绝缘体）;有些材料的电阻率几乎不受温度影响（如锰铜和康铜）. ? （2）半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料称为半导体，半导体有热敏特性，光敏特性，掺入微量杂质特性. ? （3）超导现象:当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象，处于这种状态的物体叫超导体. ? 电功和电热 ? （1）电功和电功率: ? 电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式. ? （2）焦耳定律:Q=I 2 Rt，式中Q表示电流通过导体产生的热量，单位是J.焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的. ? （3）电功和电热的关系 ? 纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能，电功和电热是相等的.所以有W=Q，UIt=I 2 Rt，U=IR（欧姆定律成立），非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能，另一部分转化为其他形式的能.所以有WQ，UItI 2 Rt，UIR（欧姆定律不成立）. 串并联电路 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 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系 I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+ 电压关系 U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3= 功率分配 P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+ 7.电动势 （1）物理意义:反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量.例如一节干电池的电动势E=15V，物理意义是指:电路闭合后，电流通过电源，每通过1C的电荷，干电池就把15J的化学能转化为电能. ? （2）大小:等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值，等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和E=U 外 +U 内 . ?.闭合电路欧姆定律 ? （1）内容:闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比，跟闭合电路总电阻成反比. ? （2）表达式:I=ER+r） ? （3）总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律 ? 当R增大时，I变小，又据U=E-Ir知，U变大.当R增大到∞时，I=0，U=E（断路）. ? 当R减小时，I变大，又据U=E-Ir知，U变小.当R减小到零时，I=E r ，U=0（短路）. ? .路端电压随电流变化关系图像 U 端 =E-Ir.上式的函数图像是一条向下倾斜的直线.纵坐标轴上的截距等于电动势的大小;横坐标轴上的截距等于短路电流I短;图线的斜率值等于电源内阻的大小. ? .闭合电路中的三个功率 ? （1）电源的总功率:就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率P 总 =EI. ? （2）电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.对于纯电阻电路，电源的输出功率. ? P 出 =I 2 R=E/（R+r） 2 R ，当R=r时，电源输出功率最大，其最大输出功