内容正文:
专题八:电流与电路的切磋较量
必备知识
1.电流的理解
(1)定义:电荷的定向移动形成电流。
(2)条件:①有可以自由移动的电荷;②导体两端存在电压。
(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。
(4)三个电流表达式的比较
公式
适用范围
字母含义
公式含义
定义式
I=
一切电路
q为时间t内通过导体横截面的电荷量
反映了I的大小,但不能说I∝q,I∝
微观式
I=nqSv
一切电路
n:导体单位体积内的自由电荷数
q:每个自由电荷的电荷量
S:导体横截面积
v:电荷定向移动速率
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
决定式
I=
金属、电解液
U:导体两端的电压
R:导体本身的电阻
I由U、R决定,I∝U,I∝
2.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。
(2)公式:I=
。
(3)适用范围:适用于金属和电解液等纯电阻电路。
(4)公式R=和U=IR的对比、I=
公式
物理意义
适用条件
R=
导体电阻的定义式,反映导体对电流的阻碍作用
R由导体本身决定,与U、I无关,适用于所有导体
I=
某段导体中电流与两端电压和电阻的关系
适用于纯电阻电路
U=IR
沿电流方向电势逐渐降低(外电路),电压等于I和R的乘积
适用于金属导体、电解液
(5)导体的伏安特性曲线
以电流为纵轴、电压为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线,如图所示。
比较电阻的大小
图线的斜率tan θ=,图中R1 R2(填“>”、“<”或“=”)=
3.电阻定律
(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)表达式:R=ρ。
(3)电阻率:。计算式:ρ=R
物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性。
电阻率与温度的关系:金属的电阻率随温度升高而增大,半导体的电阻率随温度升高而减小。
(4)表达式R=
与R=ρ
的区别
R=
R=ρ
区别
电阻的定义式
电阻的决定式
给出了导体电阻测量的一种方法:伏安法
给出了测导体的电阻率的一种方法,测出R,l,S就可以求出ρ
适用于纯电阻元