物理高考专题十：稳恒电流.doc

专题十：稳恒电流 一、夯实基础知识 （一）电流的形成、电流强度。 1．电流的形成：电荷定向移动形成电流(注意它和热运动的区别)。 2．形成电流条件：(1)存在自由电荷；(2)存在电势差(导体两端存在电热差)。 3．电流强度：I=q/t(如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q应是两种电荷量和) 4．注意：I有大小，有方向，但属于标量(运算法则不符合平行四边形定则)，电流传导速率就是电场传导速率不等于电荷定向移动的速率(电场传导速率等于光速)。 （二）部分电路欧姆定律。 1．公式I=U/R,U=IR,R=U/I. 2．含义：R一定时，I∝U,I一定时，U∝R；U一定时，I∝l/R。(注意：R与U、I无关) 3．适用范围：纯电阻用电器(例如：适用于金属、液体导电，不适用于气体导电)。 4．图象表示：在R一定的情况下，I正比于U，所以I—U图线、U—I图线是过原点的直线，且R=U/I，所以在I—U图线中，R=cotθ=1/k斜率，斜率越大，R越小；在U—I图线中，R=tanθ=k斜率，斜率越大，R越大。 注意：(1)应用公式I=U/R时，各量的对应关系，公式中的I、U、R是表示同一部分电路的电流强度、电压和电阻，切不可将不同部分的电流强度、电压和电阻代入公式，(2)I、U、R各物理量的单位均取国际单位，I(A)、U(A)、R(Ω)；(3)当R一定时，I∝U；I一定时，U∝R；U一定时，I∝1/R，但R与I、U无关。 (三)电阻定律 1．公式：R=ρL/S(注意：对某一导体，L变化时S也变化，L·S=V恒定) 2．电阻率：ρ=RS/L，与物体的长度L、横截面积S无关，和物体的材料、温度有关，有些材料的电阻率随温度的升高而增大，有此材料的电阻率随温度的升高而减小，也有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，如锰铜和康铜，常用来做标准电阻，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。 （四）电功、电功率、电热。 1．电功：电流做的总功或输送的总电能为W=qU=IUt，如果是纯电阻电路还可写成W=U2t/R=I2Rt； 2．电热：Q=I2Rt，如果是纯电阻电路还可写成Q=IUt=U2t/R 3．电功和电热关系： (1)纯电阻电路，电功等于电热；(2)非纯电阻电路，电功大于电热，即UIt=Q+E其它能。 4．电功率：P=W/t=IU，如果是纯电阻电路还可写成P=I2R=U2/R。 5．额定功率：即是用电器正常工作时的功率，当用电器两端电压达到额定电压Um时，电流达到额定电流Im，电功率也达到额定功率Pm，且Pm=ImUm，如果是纯电阻电器还可写成Pm=U2m/R=I2mR(Pm、Um、Im （五）简单串、并、混联电路及滑线变阻器电路 1．串联电路 (1)两个基本特点：①U=U1=U2=U3=……，②I=I1+I2+I3…… (3)三个重要性质： ①R=R1+R2+R3+…②U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3；③P/R=P1/R1=P2/R2=……=Pn/Rn=I2. 2．并联电路 (1)两个基本特点：①U=U1=U2=U3=……②I=I1+I2+I3…… (2)三个重要性质：①1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……，②IR=I1R1=I2R2=I3R3=……InRn=U ③P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3=……=Pn/Rn=U2。 其中应熟记：n个相同电阻R并联，总电阻R总＝R/n；两个电阻R1、R2并联，总电阻R总＝R1R2/(R1+R2)，并联电路总电阻小于任一支路电阻；某一支路电阻变大(其它支路电阻不变)，总电阻必变大，反之变小；并联支路增多，总电阻变小，反之增大。 (六)闭合电路欧姆定律 1．三种表达式：(1)I=E/(R+r)；(2)E=U外+U内；(3)U端＝E－Ir 2．路端电压U和外电阻R外关系：R外增大，U端变大，当R外＝∞(断路)时，U端＝E(最大)；R外减小时，U外变小，当R外＝0(短路)时，U端＝0(最小)。 3．总电流I和外电阻R外关系：R外增大，I变小，当R外＝∞时，I＝0；R外减小时，I变大，当R外＝0时，I＝E/r(最大)。(电源被短路，是不允许的) 4．几种功率：电源总功率P总＝E.I(消耗功率)； 输出功率P输出＝U端I(外电路功率)；电源损耗功率P内损＝I2r(内电路功率)；线路损耗功率P线损＝I2R线。 问题1：会分析动态电路的有关问题 ABpb图4 A B p b 图4 为了快速而准确求解这类问题，同学们要熟记滑线变阻器常见三种接法的特点： 第一种：如图4所示的限流式接法. RAB随pb间的电阻增大而增大。 第二种：如图5所示分压电路.电路总电阻RAB等于AP段并联电阻RaP与PB段电阻RbP的串联。当P由a滑至b时，虽然Rap与Rpb变化相