专题09 恒定电流-【口袋书】2023年高考物理必背知识手册

专题09 恒定电流 考点内容 要求 课程标准要求 电源和电流 c 1、观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用。会使用多用电表。 2、了解串、并联电路电阻的特点。 3、理解闭合电路欧姆定律。会测量电源的电动势和内阻。 4、理解电功、电功率及焦耳定律，能用焦耳定律解释生产生活中的电热现象。 5、能分析和解决家庭电路中的简单问题，能将安全用电和节约用电的知识应用于生活实际。 电动势 c 欧姆定律、U-I图像及I-U图像 c 串联电路和并联电路 c 焦耳定律 c 导体的电阻 c 闭合电路的欧姆定律 d 多用电表的原理 a 基本概念 电流： 电压：定义式 ； 计算式 电阻：定义式 ； 计算式 恒定电流 电动势：描述电源内部非静电力做功，将其他形式能转化电能的本领 电功： 电功率： 电功率： 串并联电路的特点 基本定律 电阻定律： 欧姆定律： 闭合电路的欧姆定律： 焦耳定律： 一、电流 1.定义:电荷的定向移动形成电流. 2.标矢性：电流是标量，但有方向，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向. 在外电路中电流由高电势点流向低电势点，在电源的内部电流由低电势点流向高电势点（由负极流向正极）. 二、电流强度: 1.定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值， 2.在国际单位制中电流的单位是安. ， 技巧点拨：电流强度的定义式中，如果是正、负离子同时定向移动，应为正负离子的电荷量和. 3. 电流的微观表达式: ,其中n为导体中单位体积内自由电荷的个数,q为每个自由电荷的电荷量,S为导体的横截面积,v为自由电荷定向移动的速率. 三、电源 1.定义：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置． 2.电动势 ①物理意义：反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量． 技巧点拨：例如一节干电池的电动势，物理意义是指:电路闭合后，电流通过电源，每通过1C的电荷，干电池就把15J的化学能转化为电能. ②大小: Ⅰ、等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值： Ⅱ、等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和 四、电阻 1.定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻. 2.定义式: ，单位: 3.电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压及通过电流无关. 五、电阻定律   1.内容:在温度不变时，导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比.   2.公式: . 式中l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m. 3.适用条件: 金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件. 4.电阻率: 反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性. ①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）;有些材料的电阻率几乎不受温度影响（如锰铜和康铜）.   ②半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料称为半导体，半导体有热敏特性，光敏特性，掺入微量杂质特性.   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. 六、电功和电热 1.电功和电功率:   电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功，这是计算电功普遍适用的公式.   单位时间内电流做的功叫电功率，，这是计算电功率普遍适用的公式.   2.焦耳定律: ，式中表示电流通过导体产生的热量，单位是.焦耳定律无论是对纯电阻电路还是对非纯电阻电路都是适用的. 4.电功和电热的关系   ①纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能，电功和电热是相等的.所以有 （欧姆定律成立）， ②非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能，另一部分转化为其他形式的能.所以有 （欧姆定律不成立）. 七、串并联电路 电路 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系 R串=R1+R2+R3+…… 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+…… 电流关系 I总=I1=I2=I3…… I并=I1+I2