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深圳市盐田高级中学2023届一轮复习物理教学案 第八章 恒定电流 编者:宫炳胜
第八章 恒定电流
第1讲 电路的基本概念与规律 预习学案
【学习目标】
1. 理解电流的定义,掌握三个电流表达式的计算。
2. 理解部分电路欧姆定律,学会计算电阻和电阻率。
3. 理解并掌握串并联电路的基本规律。
4. 理解滑动变阻器的限流与分压解法。
5.理解焦耳定律,学会计算电功、电热、电功率、效率。理解纯电阻电路与非纯电阻电路的区别。
【知识回顾】
一、电流
1. 定义:电荷的 形成电流。
2. 条件:①有可以 的电荷;②导体两端存在
3. 方向:电流是标量,为研究问题方便,规定 定向移动的方向为电流的方向。在外电路中电流由电源 到 ,在内电路中电流由电源 到 。电流的运算遵循代数运算法则。
4. 三个表达式
①定义式:I= ,q为在时间t内通过导体横截面的电荷量。
②微观表达式:I=nqvS,其中n为 ,q为 ,S为导体的横截面积,v为自由电荷 移动的速率。 ③决定式:I=,即欧姆定律。
二、部分电路欧姆定律
1. 内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成 ,跟导体的电阻R成 。
2. 适用范围:适用于金属和电解液等纯电阻电路。
三、电阻定律
1.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 ,与它的横截面积S成 ;导体电阻还与构成它的 有关。 (2)表达式:R=ρ 。
2.电阻率
(1)计算式:ρ=R (2)物理意义:反映导体的导电性能强弱,是导体材料本身的属性。
(3)一般而言,金属的电阻率随温度升高而 ,半导体的电阻率随温度升高而 。
四、串并联电路的基本规律
串联
并联
电流关系
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压关系
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻关系
R=R1+R2+…+Rn
=++…+
功率分配
==…=
P1R1=P2R2=…=PnRn
五、电功、电热、电功率、热功率
1.电功
(1)定义:导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力做的功称为电功。
(2)公式:W=qU=IUt (适用于任何电路中电功的计算)
(3)电流做功的实质: 转化成其他形式能的过程。
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== .
3.焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟导体的 及 成正比。
(2)公式:Q=I2Rt (适用于任何电路中电热的计算)
4.热功率
(1)定义:单位时间内的发热量。(2)表达式:P==I2R
5.纯电阻电路中电功 W与电热Q的关系: 非纯电阻电路中电功 W与电热Q的关系:
【预习自测】
1、 辨析自测
1. 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比。( )
2. 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。( )
3. 当n个等值电阻R0串联或并联时,R串=nR0,R并=。( )
4. 公式Q=I2Rt适用于任何电路中电热的计算。( )
5. 公式P=IU只适用于纯电阻电路中电功率的计算。( )
6. 对于非纯电阻电路而言,P=IU=I2R+P其他 。( )
二、考点自测
1.如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2,设元电荷电荷量为e,则以下说法正确的是( )
A.溶液内电流方向从A到B,电流为 B.溶液内电流方向从B到A,电流为
C.溶液内正、负离子反方向移动,产生的电流相互抵消
D.溶液内电流方向从A到B,电流为
2.关于材料的电阻率,下列说法正确的是( )
A.把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的
B.材料的电阻率随温度的升高而增大
C.通常情况下纯金属的电阻率较合金的电阻率小
D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大
3.有两根完全相同的金属裸导线A和B,如果把导线A均匀拉长到原来的2倍,导线B对折后绞合起来,则其电阻之比为( )
A.1∶16