课件13张PPT。考点8 恒定电流第二部分 新选考考点全排查考试标准电流 欧姆定律一1.电流
(1)定义式:I= ,q为在时间t内通过导体横截面的电荷量.
(2)微观表达式:I=nqSv,其中n为导体中单位体积内自由电荷的个数,q为每个自由电荷的电荷量,S为导体的横截面积,v为自由电荷定向移动的速率.
(3)方向:电流是标量,为研究问题方便,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极,在内电路中电流由电源负极到正极.2.部分电路欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
(2)表达式:I= .
(3)适用范围:金属导电和电解质溶液导电,不适用于气体导电或半导体元件.
(4)导体的伏安特性曲线(I-U)图线
①电阻的大小:图线上某点与坐标原点的连线的斜率k=tan θ=
②线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律;
③非线性元件:伏安特性曲线是曲线的电学元件,不适用于欧姆定律.电阻 电阻定律二1.电阻的决定式和定义式的比较2.电阻率
(1)计算式:ρ=
(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性.
(3)电阻率与温度的关系
金属:电阻率随温度升高而增大;
负温度系数半导体:电阻率随温度升高而减小.电功和电热、电功率和热功率的区别与联系三串、并联电路的特点四1.特点对比2.几个常用的推论
(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.
(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.
(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和.
(4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大.闭合电路欧姆定律五2.路端电压U与电流I的关系
U=E-Ir,U-I图象如图所示,由图象可以看出:
(1)电源电动势E:当电路断路即I=0时,纵轴的截距为电源电动势E.
(2)短路电流I0:当外电路电压U=0时,横轴的截距为短路电流I0.
(3)电源内阻r:图线斜率的绝对值为电源的内阻.三个功率六1.电源的总功率
P总=EI=U外I+U内I=P出+P内.
若外电路是纯电阻电路,则有2.电源内部消耗的功率
P内=I2r=U内I=P总-P出.3.电源的输出功率
P出=UI=EI-I2r=P总-P内.
若外电路是纯电阻电路,则有P出-R图象如图所示,从图中可以看出:
(1)当R=r时,电源的输出功率最大,最大值Pm=
(2)当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小.
(3)当R<r时,随着R的增大,输出功率越来越大.
(4)当P出<Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2,且R1·R2=r2.本课结束 考点8 恒定电流
考试标准
知识内容
考试要求
电源和电流
c
电动势
c
欧姆定律、U-I图象及I-U图象
c
焦耳定律
c
导体的电阻
c
串联电路和并联电路
c
闭合电路的欧姆定律
d
多用电表的原理
a
电流 欧姆定律
1.电流
(1)定义式:I=,q为在时间t内通过导体横截面的电荷量.
(2)微观表达式:I=nqSv,其中n为导体中单位体积内自由电荷的个数,q为每个自由电荷的电荷量,S为导体的横截面积,v为自由电荷定向移动的速率.
(3)方向:电流是标量,为研究问题方便,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.在外电路中电流由电源正极到负极,在内电路中电流由电源负极到正极.
2.部分电路欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
(2)表达式:I=.
(3)适用范围:金属导电和电解质溶液导电,不适用于气体导电或半导体元件.
(4)导体的伏安特性曲线(I-U)图线
①电阻的大小:图线上某点与坐标原点的连线的斜率k=tan θ==;
②线性元件:伏安特性曲线是直线的电学元件,适用于欧姆定律;
③非线性元件:伏安特性曲线是曲线的电学元件,不适用于欧姆定律.
电阻 电阻定律
1.电阻的决定式和定义式的比较
公式
R=ρ
R=
区别
电阻的决定式
电阻的定义式
说明了导体的电阻由哪些因素决定,R由ρ、l、S共同决定
提供了一种测电阻的方法——伏安法,R与U、I均无关
只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液
适用于任何纯电阻导体
2.电阻率
(1)计算式:ρ=R.
(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性.
(3)电阻率与温度的关系
金属:电阻率随温度升高而增大;
负温度系数半导体:电阻率随温度升高而减小.
电功和电热、电功率和热功率的区别与联系
意义
公式
联系
电功
电流在一段电路中所做的功
W=UIt
对纯电阻电路,电功等于电热,W=Q=UIt=I2Rt;对非纯电阻电路,电功大于电热,W>Q
电热
电流通过导体产生的热量
Q=I2Rt
电功率
单位时间内电流所做的功
P=UI
对纯电阻电路,电功率等于热功率,P电=P热=UI=I2R;对非纯电阻电路,电功率大于热功率,P电>P热
热功率
单位时间内导体产生的热量
P=I2R
串、并联电路的特点
1.特点对比
串联
并联
电流
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻
R=R1+R2+…+Rn
=++…+
2.几个常用的推论
(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.
(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.
(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和.
(4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大.
闭合电路欧姆定律
1.公式:
2.路端电压U与电流I的关系
U=E-Ir,U-I图象如图所示,由图象可以看出:
(1)电源电动势E:当电路断路即I=0时,纵轴的截距为电源电动势E.
(2)短路电流I0:当外电路电压U=0时,横轴的截距为短路电流I0.
(3)电源内阻r:图线斜率的绝对值为电源的内阻.
三个功率
1.电源的总功率
P总=EI=U外I+U内I=P出+P内.
若外电路是纯电阻电路,则有
P总=I2(R+r)=.
2.电源内部消耗的功率
P内=I2r=U内I=P总-P出.
3.电源的输出功率
P出=UI=EI-I2r=P总-P内.
若外电路是纯电阻电路,则有
P出=I2R==.
P出-R图象如图所示,从图中可以看出:
(1)当R=r时,电源的输出功率最大,最大值Pm=.
(2)当R>r时,随着R的增大,输出功率越来越小.
(3)当R<r时,随着R的增大,输出功率越来越大.
(4)当P出<Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2,且R1·R2=r2.