内容正文:
第三单元 电路及其应用
必背知识清单01 电源
1.定义:能把电子在电源内部从电源 搬运到 的装置.
2.作用:移送电荷,维持电源正、负极间有一定的 ,保持电路中有持续电流.
必背知识清单02 电流
1.电流:电荷的 移动形成电流。人为规定 定向移动的方向为电流的方向。
2.电流的形成条件
①要有能 的电荷。
②导体两端必须有 。
3.电流强度:通过导体横截面的 跟通过这些电荷量
所用时间t的比值叫电流强度,简称电流。即I= 。
4、电流的微观表达式
a. 电流微观表达式I=nqvS的理解
(1)I=是电流的定义式,I=nqvS是电流的决定式,因此I与通过导体横截面的电荷量q及时间t无关,从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量大小q、定向移动的速率v,还与导体的横截面积S有关.
(2)v表示电荷定向移动的速率.自由电荷在不停地做无规则的热运动,其速率为热运动的速率,电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的.
b.三种速率的比较
(1)电子定向移动速率:也是公式I=neSv中的v,大小约为10-4 m/s.
(2)电流的传导速率:就是导体中建立电场的速率,等于光速,为3×108 m/s.闭合开关的瞬间,电路中各处以光速建立恒定电场,电路中各处的自由电子几乎同时定向移动,整个电路也几乎同时形成了电流.
(3)电子热运动速率:电子做无规则热运动的速率,大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等,故此运动不能形成电流.
必背知识清单03 电阻、电阻定律
1.电阻
(1)定义:导体两端的电压与通过导体中的电流的 。
(2)定义式: ,单位: ,国际符号:Ω。
(3)物理意义:导体的电阻反映了 大小,R越大,阻碍作用越大。
(4)半导体和超导体
①半导体:导电性能介于 之间的材料。半导体有 、 和掺入杂质导电性能增强的特性。
②超导现象:当温度低于某温度时 的现象。
③转变温度:导体由普通状态向 转变时的温度。
2.电阻定律
(1)内容、公式:导体的电阻跟它的 成正比,跟它的 成反比,还跟导体的 有关。R=ρ。
(2)电阻率
①计算公式:ρ=,ρ与导体的长度l、横截面积S无关,是导体材料本身的电学性质,由导体的 决定且与 有关。
②物理意义:反映了材料对 的阻碍作用,在数值上等于用这种材料制成的 长,截面积
的导线的电阻值。
必背知识清单04 部分电路欧姆定律
1.部分电路欧姆定律:导体中的电流跟它两端的 成正比,跟它的 成反比。其表达式为I=。
2.欧姆定律的适用范围: 、 (对气体导电不适用)和 (不含电动机及电解槽的电路)。
3.导体的伏安特性:导体中的电流I和电压U的关系可以用图像表示。用纵坐标表示 、横坐标表示 ,画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。
伏安特性曲线为直线的元件叫作 元件,伏安特性曲线不是直线的元件叫作 元件(如气体、半导体二极管等)。
必背知识清单05 串联电路和并联电路
1.串联电路特点
(1)等效电阻:R=R1+R2+…+Rn
(2)各处的电流相等:I=I1=I2=…=In
(3)分压原理:==…=
(4)电路两端电压:U=U1+U2+…+Un
(5)功率分配:==…=
2.并联电路特点
(1)等效电阻:=++…+
(2)各支路电压相等:U=U1=U2=…=Un
(3)分流原理:I1R1=I2R2=…=InRn
(4)电路中的总电流:I=I1+I2+…+In
(5)功率分配:P1R1=P2R2=…=PnRn
3.四个有用的结论
(1)串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻,串联电阻增多时,总电阻 。
(2)并联电路的总电阻小于任意支路的电阻,并联支路增多时,总电阻 。
(3)不论串联电路还是并联电路,只要某个电阻 ,总电阻就增大,反之则减小。
(4)不论串联电路还是并联电路,电路消耗的总功率等于各电阻消耗的电功率之 。
必背知识清单06 电压表、电流表的改装
1.电压表的改装
(1)电压表是根据 电路的分压作用,在表头上 一个分压电阻,并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的,如图所示。
(2)若改装后的电压表量程为U,则由U=Ug+R得:R=(-1)Rg。
2.电流表的改装
(1)电流表是根据 电路的分流作用,在表头上 一个分流电阻,并在表头的刻度上标