专题03 恒定电流【考点清单】（解析版）-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（鲁科版2019必修第三册）.docx

专题03恒定电流

清单01电流

一、电流

(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流，叫作恒定电流。

(2)电流：表示电流的强弱程度。

①表达式：I＝eq\f(q,t)。

②单位：国际单位制中的单位是安培，简称安，符号是A。常用的单位还有：毫安(mA)、微安(μA)。1A＝103mA＝106μA。

③方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

二、电流的微观解释

(1)三种速率

①电子热运动速率：自由电子做无规则热运动的速率，平均值约为105m/s。由于自由电子向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流。

②电流的传导速率：就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108m/s。闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时做定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流。

③电子定向移动速率：导体两端加上电压时，自由电子在做无规则热运动的同时，受静电力的作用定向移动的速率。自由电子定向移动的平均速率约为10－4m/s。

(2)电流的微观表达式

设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，则时间t内通过某

一横截面的自由电子数为nSvt；若电子的电荷量为e，那么在时间t内通过横截面的电荷量为q＝neSvt。根据电流的公式I＝eq\f(q,t)，就可以得到电流和自由电子定向移动平均速率的关系：I＝neSv。

三、电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是安时(A·h)或毫安时(mA·h)。

清单02电阻

一、电阻

(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关。

(2)公式：R＝ρeq\f(l,S)，式中ρ叫作这种材料的电阻率。

二、R＝eq\f(U,I)与R＝ρeq\f(l,S)的区别与联系

两个公式

区别与联系

R＝eq\f(U,I)

R＝ρeq\f(l,S)

区别

适用于纯电阻元件

适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液

联系

R＝ρeq\f(l,S)是对R＝eq\f(U,I)的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积

三、导体的电阻率

1.概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。

2.单位：欧姆·米，符号为Ω·m。

3.影响电阻率的两个因素：材料和温度。

清单03电功和电热

一、电功和电功率

1.电功

(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。

(2)公式：W＝IUt

(3)单位：焦耳，符号为J。

常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1kW·h＝3.6×106J。

2.电功率

(1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。

(2)公式：P＝eq\f(W,t)＝UI。

(3)单位：瓦特，符号为W。

(4)意义：表示电流做功的快慢。

二、焦耳定律

1.焦耳定律

(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。

(2)表达式：Q＝I2Rt。

2.热功率

(1)定义：电流通过导体发热的功率。

(2)表达式：P＝I2R。

(3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量。

三、纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热

1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较

纯电阻电路

非纯电阻电路

举例

白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅

电动机、电解槽

能量转化情况

电功和电热的关系

W＝Q即IUt＝I2Rt

W＝Q＋E其他

UIt＝I2Rt＋E其他

电功率和热功率的关系

P＝P热即IU＝I2R

P＝P热＋P其他

即IU＝I2R＋P其他

欧姆定律是否成立

U＝IR，I＝eq\f(U,R)，欧姆定律成立

U＞IR，I＜eq\f(U,R)，欧姆定律不成立

说明

W＝UIt、P电＝UI适用于任何电路计算电功和电功率

Q＝I2Rt、P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率

只有纯电阻电路满足W＝Q，P电＝P热；非纯电阻电路WQ，P电P热

2.电功率与热功率的区别与联系

(1)区别：电功率是指某段电路的总功率，即这段电路上消耗的全部电功率，表示电流在一段电路中做功的功率等于这段电路两端的电压U和通过这段电路的电流I的乘积，P电＝UI。

热功率是指元件(导体)因发热而消耗的功率，电流通过元件发热的功率等于通过元件(导体)的电流的平方与电阻的乘积，P热＝I2R。

(2)联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除内能外其他形式的能的功率之和。

清单04串联电路和并联电路

一、串、并联电路电流、电压和电阻关系

1.串联电路：把几个导体或用电器依次首尾