2019-2020年高二物理 恒定电流概念专题复习 鲁教版选修3-1

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1、2019-2020年高二物理恒定电流概念专题复习鲁教版选修3-1【本讲教育信息】一.教学内容：恒定电流概念专题复习【重点、难点】一.电流1.电流的形成：（1）电荷的定向移动形成电流；（2）回路中存在自由电荷是形成电流的内因，电压是导体中形成电流的外因，导体两端有持续电压是导体中形成持续电流的条件。2.电流的速度：电流的速度为，在电场力作用下，导体中大量电子做整体定向运动的速度的数量级为，在常温下金属内的自由电子以105m/s的平均速度做无规则的热运动。3.电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向，它与

2、负电荷定向移动的方向相反。在电源外部的电路中，电流的方向是从电源的正极流向负极，在电源的内部，电流是从电源的负极流向正极。4.电流的大小和单位：（1）电流的意义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷所用时间t的比值称为电流。（2）公式：（3）单位：国际单位制中是安培，简称安（A），是国际单位制中七个基本单位之一。（4）电流是标量。5.如何从微观角度认识电流如下图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，两端加一定电压，设导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设想在导体中取两个横截面B和C，它们之间的距离在数值

3、上等于v。这样在单位时间内，在横截面B和C之间的自由电荷将全部通过横截面C，设导体横截面积为S，导体中每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q，则BC内的自由电荷总数为N＝nvS。总电荷量Q＝Nq＝nvSq，即通过导体的电流。由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速度，还与导体的横截面积有关。例1.已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？解析：截取电子运动轨道的任一截

4、面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量q＝e，则有：①再由库仑力提供向心力有：得②解得，答案：二.电阻1.测定一段导体所具有的电阻，可以根据公式R＝，这种测量电阻的方法称为伏安法2.“探究影响导线电阻的因素”采用控制变量法3.电阻定律（1）内容：导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，还跟导体的材料有关。（2）公式：。公式中比例系数ρ是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。4.电阻率（1）电阻率是反映导体导电性能好坏的物理量，电阻率小，表示导电性能好，而电阻是反映导体对电流

5、阻碍作用大小的物理量。（2）电阻率与导体材料的温度有关，而与导体的长度和横截面积无关。金属材料的电阻率随温度升高而增大，利用电阻率随温度变化明显的金属制成电阻温度计，利用电阻率几乎不受温度变化影响的合金制成标准电阻。但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小。5.应用电阻定律解题应注意的几个问题（1）同一段导线的拉伸或压缩的形变中，导线的横截面积随长度而发生变化，但导线的总体积不变；即，这是隐含条件，也是解题的关键。例如将一电阻为R的电线均匀拉长为原来的n倍，即，由于V＝Sl＝，所以。由于，所以，故电阻将

6、变为原来的n2倍。（2）应用电阻定律解题时，要注意其适用条件：公式适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液。（3）应用电阻定律解题时，若温度变化，应注意电阻率随温度而发生变化，由此引起电阻变化，例如：用欧姆表测出的白炽灯泡灯丝的电阻比灯泡正常工作时灯丝的电阻小很多，因为用欧姆表测灯泡的电阻时灯丝的温度较低，而灯泡正常工作时灯丝的温度较高，金属的电阻率随温度的升高而增大。（4）R＝U/I与R＝ρl/S的比较是电阻的定义式，其电阻并不随电压、电流的变化而变化，只是可由该式算出线路中的电阻是电阻的决定式，其电阻

7、的大小由导体的材料、横截面积、长度共同决定提供了一种测R的方法：只要测出U、I就可求出R提供了一种测导体的ρ的方法：只要测出R、l、S就可求出ρ6.概念辨析（1）导体、半导体、绝缘体的导电性能差别有多大它们的导电性能从电阻率的差别可以明显看出（如下表）：名称电阻率（约数）导体（金属）10－7Ω·m~10－16Ω·m半导体10－5Ω·m~106Ω·m绝缘体108Ω·m~1018Ω·m（2）电阻率随温度升高如何变化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）：

8、有些材料的电阻率几乎不受温度影响（如锰铜和康铜）。（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。（4）电阻率和电阻电阻率、电阻是不同的两个物理概念，不能混淆。电阻率的大小由导体材料和温度决定，跟导体长度l和横截面积S无关。不能根据，错误地认为电阻率跟导体的横截面积S成正比，跟导体长度l成反比。例2.一根粗细均匀的金属裸导线，若把它均匀拉长为