人教版高三物理恒定电流的综合知识精讲

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1、高三物理恒定电流的综合知识精讲一.本周教学内容：恒定电流的综合二.知识结构：三.知识要点：1.电流、电阻、电阻定律（1）电流：电荷的定向移动形成电流。产生电流的条件：有大量可以自由移动的电荷、导体两端存在电压、电流的方向（2）电流强度：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。1A：如果在1s内通过导体横截面的电量是1C，导体中的电流强度就是1A。（3）直流电：电流方向不随时间改变的电流为直流电。电流方向和强弱都不随时间而变化的电流称为恒定电流。（4）电阻：导体两端电压和通过导体的电流的比值。定义式：，单位是欧姆。

2、（5）电阻率：是反映导体材料导电性能的物理量。它表示在常温下（20℃），长1m，横截面积是1m2的导体所具有的电阻，电阻率和导体的材料种类，温度有关，与材料的长短和粗细无关。（6）电压：电路中两点间的电势差。（7）电流和自由电荷定向移动速率的关系是金属导体内单位体积的自由电子数。是电子的电量。S是金属导体的横截面积。是自由电子定向移动的速率。*区分三种速率自由电子做无规则热运动的平均速率常温下为约电流的传导速率等于电场的传播速率，即自由电子定向移动形成电流的速率，数量级为（8）电阻定律：在温度一定时，导体的电阻R与它的长度成

3、正比，与它的横截面积S成反比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，其表达式：。（2）图象伏安特征曲线：电阻随外界条件的变化而发生变化，它的伏安特性曲线是曲线，导体的电阻值随电压的增高而增加。*欧姆定律的适用范围适用于金属导电和电解液导电（对气体导电不适用）适用于纯电阻电路（不含电动机，电解槽的电路）3.串、并联电路的特点（1）串联电路各处的电流强度相等分压原理电路的总电阻电路两端电压（2）并联电路的特点各支路电压相等分流原理：电路的总电阻：电路中的总电流：4.电功、电功率（1

4、）电功：电流所做的功。实质上是电场力移动电荷做的功。，电功反映了电能转化为其它形式的能的多少。（2）电热：电流通过导体时，导体上产生的热量是电流做功的过程中电能转化为内能多少的量度。（3）焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方，导体的电阻和通电时间成正比。（4）电功率：电流做的功和完成这些功的所用时间的比值叫做电功率。（5）热功率：电流通过电阻为R的导体产生的热量Q和发生时间的比值叫热功率。5.闭合电路欧姆定律（1）电源：能够在导体两端保持一定电压的装置。*电源是把其它形式的能转化为电能的装置。电源供电的原理：在电源

5、内部非静电力做功，其它形式的能转化为电能。在电源的外部电路，电场力做功，电能转化为其他形式的能。（2）电动势E电动势是表征电源将其他形式能转化为电能的本领的物理量。电动势的大小：在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压。*电源的电动势是反映电源特征的物理量，是由电源自身条件决定的，和电路的组成无关。电动势是标量，为研究问题方向，我们规定：在电源内部电源负极指向正极方向为电动势的方向。（3）闭合电路欧姆定律电动势为E，内电阻为，外电阻R组成闭合回路，电路中的电流为I，则闭合电路的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻

6、成反比。（4）路端电压：电源正负极间的电压U—I图象，图线与纵坐标交点表示电路断开情况，其值是电源电动势E，图线与横坐标交点表示外电路短路情况，其值为短路电流，，图线斜率值表示电源的内电阻。【典型例题】[例1]来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10－19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中

7、的质子数分别为n1和n2，则n1:n2=_______。解：按定义，∴由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数为n个，则由，∴。而，∴∴[例2]电源输出最大功率和用电器获得最大功率的分析。1.电源的输出功率：指外电路上的电功率。∴2.电源内部损耗的功率，指内电阻的热功率3.电源的效率：指电源的输出功率与电源功率之比对于纯电阻电路，电源的效率为：即外电阻越大，电源的效率越高。[例3]已知如图，R1=30Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，AB间电压U=6V，A端为正C=2μF，为使电容器带电量达到Q=2×10－6C，应将R4

8、的阻值调节到多大？解：由于R1和R2串联分压，可知R1两端电压一定为4V，由电容器的电容知：为使C的带电量为2×10－6C，其两端电压必须为1V，所以R3的电压可以为3V或5V。因此R4应调节到20Ω或4Ω。两次电容器上极板分别带负电和正电。还可以得出：当R4由20Ω逐渐减小的到4Ω的全过