第八章 恒定电流(教师用书)-【名师大课堂】2024年新高考物理艺术生总复习必备

第24讲　电流　电阻　电功及电功率 一、电流、欧姆定律 1．电流 (1)电流的形成：电荷的__定向移动__形成电流． (2)电流的方向：__正电荷__定向移动的方向规定为电流的方向． (3)三个公式：a.定义式：I＝　　；b.微观式：I＝__nqvS__；c.决定式：I＝. 2．欧姆定律 (1)欧姆定律：导体中的电流I跟导体两端的__电压U__成正比，跟导体的__电阻R__成反比表达式为：　I＝　. (2)欧姆定律的适用范围 a．金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)． b．纯电阻电路(不含电动机、电解槽等器件的电路)． 二、电阻、电阻率、电阻定律 1．电阻：反映了导体对电流的阻碍作用的大小，R＝　　. 2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻及与它的长度l成__正比__，与它的横截面积S成__反比__，导体电阻与构成它的材料有关． (2)表达式R＝　ρ　. 3．电阻率 (1)物理意义：反映制作导体的材料__导电性能__好坏的物理量，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系 a．金属的电阻率随温度的升高而__增大__． b．半导体的电阻率随温度的升高而__减小__． c．超导体：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． 三、电功、电功率、焦耳定律 1．电功 (1)定义：电路中__电场力__移动自由电荷做的功． (2)公式：W＝qU＝__UIt__. (3)电流做功的实质：__电能__转化成其他形式的能． 2．电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功叫作电功率表示电流做功的__快慢__． (2)公式：P＝＝__UI__. 3．焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成__正比__，跟导体的电阻及通电时间成__正比__． (2)公式：Q＝__I2Rt__. 4．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P＝＝__I2R__. 四、串、并联电路的特点 电路 串联电路 并联电路 电流 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2＋…Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R总＝R1＋R2＋Rn ＝＋＋…＋ 考点一　电流电阻和电阻定律的理解与应用 1．电流的三个表达式 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 反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝ 微观式 I＝nqSv 一切电路 n：导体单位体积内的自由电荷数 q：每个自由电荷的电荷量 S：导体的横截面积 v：电荷定向移动速率 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决定式 I＝ 金属、 电解液 U：导体两端的电压 R：导体本身的电阻 I由U、R决定，I∝U，I∝ 2．电阻的决定式和定义式的比较 公式 决定式 定义式 R＝ρ R＝ 区别 指明了电阻的决定因素 提供了一种测定电阻的方法，电阻与U和I无关 适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质 适用于任何纯电阻导体 相同点 都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释) [对点训练] 1. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗．在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现．质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞．如图所示，来自质子源的质子(初速度为零)，经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流．已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I，质子的质量为m，其电量为e.那么这束质子流内单位体积的质子数n是(　D　) A. 　　　　　　　 B. C. D. 2.如图所示，一段长为a、宽为b、高为c(a>b>c)的长方体金属导体，将其中的两个对立面接入电路中时，最大的电阻为R，则最小的电阻为(　A　) A. B. C. D．R 3．电线是家庭装修中不可或缺的基础建材，电线的质量直接关系到用电安全．某型号电线每卷长度为100 m，铜丝直径为1.6 mm.为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜，现给整卷电线加上1.50 V恒定电压，测得通过电线的电流为1.20 A，由此可知此电线所用铜的电阻率约为(　B　) A．1.7×10－9Ω·m B．2.5×10－8 Ω·m C．1.1×10－7 Ω·m D．5.0×10－6 Ω·m 考点二　欧姆定律与伏安特性曲线 1．欧姆定律的“二同” (1)同体性：指I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体． (2)同时性：指U和I必须是同一时刻的电压和电流． 2．伏安特性曲线的理解 (1)如图，图线a、b表示线性元件的I­U图线，图