第三章 恒定电流 知识点总结 -2023-2024学年高二上学期物理鲁科版（2019）必修第三册

新教材 鲁科版2019版 物理必修第三册 第3章知识点清单 目录 第3章　恒定电流 第1节　电流 第2节　电阻 第3节　电功与电热 第4节　串联电路和并联电路 第5节　科学测量长度的测量及测量工具的选用 第6节　科学测量金属丝的电阻率 2 / 2 第3章　恒定电流 第1节　电流 一、电流的形成 1. 电流：由自由电荷的定向移动形成。 2. 形成电流的条件：回路中存在自由电荷和电压。 3. 形成持续电流的条件：导体两端有持续电压。 4. 电流的速度：并不是电子的运动速度，而是电场的传播速度，它等于3. 0×108 m/s。 5. 电子热运动的平均速率：构成导体的自由电子在不停地做无规则热运动，常温下金属内的自由电子热运动的平均速率数量级为105 m/s。 6. 电子定向移动速率：自由电子在电场的作用下做整体的定向移动，其定向移动速度很小，数量级大约是10-5 m/s。 二、电流的方向和大小 1. 电流的方向 (1)规定：正电荷定向移动的方向。 (2)金属内部的电流方向跟负电荷定向移动的方向相反。 (3)外电路中，电流总是从电源正极流向电源负极。 2. 电流的大小和单位 (1)流过导体某一横截面的电荷量与所用时间之比称为电流。 (2)定义式：I=。 (3)单位 电流单位：安培，符号为A。常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)。 换算关系：1 A=103 mA=106 μA。 (4)直流电：方向不随时间改变。 恒定电流：大小和方向都不随时间改变。 三、电流的大小及微观解释 1. 对电流的定义式I=的理解 (1)电流指电荷定向移动时单位时间内通过导体某一横截面的电荷量，即I=，其中q是在时间t内通过某一横截面的电荷量，不是通过单位面积的横截面的电荷量。 (2)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I=时，q为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 (3)在应用I=计算时，各个物理量的单位都用国际单位制表示。 2. 电流的两个公式I=和I=neSv的比较 两个公式 I= I=neSv 公式性质 定义式 决定式 电流的意义 t时间内的平均电流 某时刻的瞬时电流 描述的角度 大量电荷定向移动的宏观表现 形成电流的微观实质 联系 由I=可推导出I=neSv 第2节　电阻 一、导体电阻与相关因素的定量关系 1. 电阻的测量——伏安法 (1)原理：用电压表测出导体两端的电压U，用电流表测出导体中通过的电流I，代入公式R=求出导体的电阻。 (2)电路图   2. 探究影响导体电阻的因素 (1)合理猜想：影响导体电阻R的因素有导体的长度l、横截面积S和材料。 (2)探究方法：控制变量法。 (3)探究过程 a. 保持材料和横截面积S不变，探究R与l的关系，结论是：R与l成正比。 b. 保持材料和长度l不变，探究R与S的关系，结论是：R与S成反比。 c. 保持长度l和横截面积S不变，探究R与材料的关系，结论是：不同的材料电阻一般不同。 3. 电阻定律 (1)导体的电阻R跟导体的长度l成正比，跟导体的横截面积S成反比，还跟导体的材料有关。 (2)公式：R=ρ，式中ρ称为材料的电阻率。 4. 电阻率 (1)意义：反映材料导电性能强弱的物理量，电阻率越小，材料的导电性能越强。 (2)单位：Ω·m。 (3)决定因素：由导体的材料和温度决定。 金属材料的电阻率一般随温度的升高而变大，但绝缘体和半导体的电阻率大多会随温度的升高而变小。 二、导体的伏安特性曲线 1. 伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，这样画出导体的I-U图像叫做导体的伏安特性曲线。 2. 线性元件和非线性元件 (1)线性元件：伏安特性曲线是一条直线，欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液。 (2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线，欧姆定律不适用的元件。如气态导体和半导体元件。 3. 图像的物理意义：I-U图像上各点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，而不是图像切线的斜率表示电阻的倒数。 三、对电阻定律的理解 1. 公式R=ρ中各物理量的意义 (1)ρ表示材料的电阻率，与材料种类和温度有关，反映了导体的导电性能，在数值上等于用这种材料制成长1 m、横截面积为1 m2的导体的电阻值。ρ越大，说明导电性能越差，ρ越小，说明导电性能越好。 (2)l表示沿电流方向导体的长度。 (3)S表示沿电流方向导体的横截面积。 如图所示，一长方体导体若通过电流I1，则长度为a，横截面积为b·c； 若通过电流I2，则长度为c，横截面积为a·b。 2. 公式R=ρ的适用范围 适用于温度一定，粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液。 四、对电阻率的理解 1. 电阻率的大小跟温度的关系 (1)金属的电阻率一般会随温