内容正文:
第1讲 电流 电阻 电功及电功率
内容索引
必备知识·自主学习
关键能力·题型突破
核心素养测评
【知识建构】
一、电流及欧姆定律
1.电流:
(1)图示:
(2)形成的条件:导体中有_________;导体两端存在_____。
(3)标矢性:电流是标量,_______定向移动的方向规定为电流的方向。
(4)两个表达式:①定义式:I= ;②决定式:I= 。
自由电荷
电压
正电荷
2.部分电路欧姆定律:
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的_____成正比,跟导体的_____成反比。
(2)表达式:I= 。
(3)适用范围:_____导电和电解质溶液导电,不适用于气态导体或半导体元
件。
电压
电阻
金属
二、电阻及电阻定律
1.电阻:
(1)定义:导体对电流的_____作用,叫作导体的电阻。
(2)公式:R= 。
(3)单位:国际单位是欧姆(Ω)。
阻碍
2.电阻定律:
(1)图示:
(2)内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成_____,与它的横截面积S
成_____,导体电阻还与构成它的材料有关。
(3)公式:R= 。
(4)适用条件:粗细均匀的_________或浓度均匀的电解质溶液。
正比
反比
金属导体
3.电阻率:
(1)计算式:ρ= 。国际单位是欧·米,符号为Ω·m。
(2)物理意义:反映导体的_________,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_____;半导体:电阻率随温度升高而_____。
导电性能
增大
减小
三、电阻的串联、并联
四、电功、电功率、电热及热功率
1.电功:
(1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功。
(2)公式:W=___=____(适用于任何电路)。
2.电功率:
(1)定义:单位时间内电流所做的功,表示电流做功的快慢。
(2)公式:P= =___(适用于任何电路)。
qU
IUt
IU
3.焦耳定律:
(1)电热:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成_____,跟导体的电阻
及通电时间成_____。
(2)公式:Q=____(适用于任何电路)。
正比
正比
I2Rt
【情境辨析】
一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。在棒两端加上恒定的电压U时,棒内产生电流I,如果通电时间为t,通过棒某一截面的电量为q,电流做功为W,产生的热量为Q。
(1)导体中只要电荷运动就形成电流。 ( )
(2)规定正电荷定向移动方向为电流方向,所以,电流是矢量。 ( )
(3)电流越大,单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。 ( )
(4)电动势越大,电源把其他形式的能转化为电能的本领越大。 ( )
(5)由R= 知, 导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反
比。 ( )
(6)根据I= ,可知I与q成正比。 ( )
×
×
√
√
×
×
(7)由ρ= 知,导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比,与
导体的长度成反比。 ( )
(8)公式W=UIt及Q=I2Rt适用于任何电路。 ( )
(9)公式W= t=I2Rt只适用于纯电阻电路。 ( )
(10)19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规
律,即焦耳定律。 ( )
×
√
√
√
$$
第2讲 电路 电路的基本规律
内容索引
必备知识·自主学习
关键能力·题型突破
核心素养测评
【知识建构】
一、电源
1.电动势:
(1)计算:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E= ;
(2)物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成_______本领的大小,
在数值上等于电源没有接入电路时两极间的_____。
2.内阻:电源内部导体的电阻。
电势能
电压
二、电路的基本规律
1.闭合电路欧姆定律:
(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成_____,跟内、外电阻之和成
_____;
(2)公式:
①纯电阻电路:I= ;
②适用于任何电路表达式:E=U外+U内或E=U外+___;
③能量表达式:EI=UI+___。
正比
反比
Ir
I2r
2.路端电压与外电阻的关系:
(1)一般情况:U=IR= ·R= ,当R增大时,U_____;
(2)特殊情况:
①当外电路断路时,I=0,U=__;
②当外电路短路时,I短= ,U=0。
增大
E
3.电路中的功率:
(1)电源的总功率
①任意电路:P总=___=____+IU内=P外+P内。
②纯电阻电路:P总=_______= 。
(2)电源内部消耗的功率
P内=___=IU内=P总-P出。
IE
IU外
I2(R+r)