4 电路及其应用—2021届高中物理一轮复习暑假专题学案（选修3-1）

一轮复习暑假专题---选修3-1学案4电路及其应用 　 一、电路的基本概念和规律 1.电流 (1)电流的形成:电荷的①　　　　形成电流。  (2)形成电流的条件: a.导体内部存在大量②　　　　。 b.导体两端存在③　　　　。  (3)电流的定义:单位时间内通过④　　　　　　　　　　　的多少叫电流,即I=。  (4)电流的单位:1 A=1 C/s。 (5)规定⑤　　　　　方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。  (6)电源 a.定义:电源是把负电荷从⑥　　　　极搬运到⑦　　　　极从而维持正负极之间有一定电势差的装置。  b.作用:维持电路两端有一定的⑧　　　　。  2.欧姆定律 (1)电阻 a.定义:导体⑨　　　　　　与通过⑩　　　　　　之比叫导体的电阻。  b.定义式:R=。 c.单位:欧(Ω), 1 kΩ=103 Ω,1 MΩ=103 kΩ。 d.物理意义:反映了　　　　　　　　　　的大小。  (2)欧姆定律 a.内容:导体中的　　　　跟它　　　　成正比,跟它的　　　　成反比。  b.公式:I=。 c.适用条件:适用于　　　　、　　　　,不适用于　　　　和　　　　。  (3)导体的伏安特性曲线 a.定义:建立平面直角坐标系,用纵坐标表示电流I,用横坐标表示电压U,画出的导体的I-U图线叫作导体的伏安特性曲线。 b.线性元件 导体的伏安特性曲线为过原点的直线,即电流与电压成正比,称为线性关系,具有这种特点的元件称为线性元件,如金属导体、电解质溶液等。 c.非线性元件 伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件,称为非线性元件,如气态导体、半导体等。 3.电阻定律 (1)电阻定律 a.内容:同种材料的导体,其电阻R与　　　　成正比,与它的　　　　成反比;导体电阻与构成它的材料有关。  b.公式:R=ρ,其中l表示　　　　　　　　　　　,S表示　　　　　　方向的横截面积,ρ是电阻率,表征材料的导电性。  (2)电阻率 a.物理意义:ρ反映了　　　　　　的好坏。电阻率越　　　　,导电性能越好。  b.单位:欧姆·米(Ω·m)。 c.决定因素:电阻率ρ由材料自身的特性和温度决定。纯金属的电阻率较小,合金的电阻率较大。 d.电阻率与温度的关系 各种材料的电阻率都随温度的变化而变化。金属的电阻率随温度的升高而　　　　(可用于制造电阻温度计);半导体的电阻率随温度的升高而减小(半导体的电阻率随温度变化较大,可用于制造热敏电阻);有些合金如锰铜合金、镍铜合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化(可用来制造标准电阻)。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为零,成为超导体。  4.电功与电功率 (1)电功 a.定义:电流在一段电路中所做的功等于这段电路　　　　　　　、电路中的　　　　、通电时间t三者的乘积。  b.公式:W=qU=UIt。 c.单位:国际单位为焦耳,符号为J。常用单位为千瓦时(kW·h),亦称为“度”, 1 kW·h=3.6×106 J。 d.物理意义:电流做了多少电功就　　　　了多少电能。  (2)电功率 a.定义:电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫作电功率。 b.表达式:P==IU。 c.单位:瓦特,符号W。 d.额定功率:用电器在额定电压下工作的电功率。 5.焦耳定律 (1)焦耳定律 a.内容: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。 b.公式:Q=I2Rt。 c.适用条件:　　　　　　。  (2)热功率 a.定义:单位时间内的发热量。 b.公式:P==I2R。 (3)电功与电热的关系 a.对于纯电阻元件,消耗的电能全部转化为内能,那么W　　　　Q,此时欧姆定律成立,有P电=UI==I2R=P热。  b.对于非纯电阻元件,消耗的电能在一部分转化为内能的同时,还有一部分转化为别的形式的能量,那么W　　Q,如对于电动机有P电=P热+P机。  答案：①定向移动　②自由电荷　③电压　④导体横截面的电荷量　⑤正电荷定向移动的　⑥正　⑦负　⑧电压　⑨两端的电压　⑩导体的电流　导体对电流阻碍作用　电流 两端的电压　电阻　金属导电　电解质溶液导电 气体导电　 半导体导电　它的长度l　横截面积S 导体沿电流方向的长度　垂直于电流　材料导电性能　小　增大　两端的电压U　电流I　消耗　任何电路元件　=　> 二、 电流的定义式和决定式 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 I与q、t无关,I与的值相等 决定式 I= 金属、电 解液　 U为导体两端的电压 R为导体本身的电阻 I∝U I∝ (1)利用定义式I=求解电流的大小,公式中q是通过导体横截面的电荷量。 (2)利用欧姆定律I=求