第十一章 电路及其应用 午读资料知识梳理 -2024-2025学年高二上学期物理人教版必修第三册

第十一章 电路及其应用 考点1：电源的作用 从电荷移动的用度看：搬运电荷，维持正负极之间的电势差，维持持续的电流。 从能量转化的角度看： 做功将其他形式的能转化为电势能。 考点2：电流 1.恒定电流： 、 都不随时间变化的电流叫做恒定电流。 2.电流的形成：导体中的自由电荷在电场力的作用下，发生 移动形成电流。电流的形成条件①导体中有自由电荷。②导体两端存在电势差。 3.方向；规定 电荷定向移动的方向(或负电荷移动反方向)为电流的方向。 注意：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向 。 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 的。 ③在电源外部的电路中，电流是从电源的正极流向负极；在电源内部的电路中，电流是从电源的负极流向正极。 ④电流既有大小又有方向；但它不是矢量，而是标量。 4.微观表达式: I=nqvS n-- 内自由电荷数 q——单个带电粒子所带电荷量 v—自由电荷 速率 S——导体横截面积 5.电流大小的三种计算方法 ①金属导体中的电流：金属中形成电流，一般只有 定向移动。利用公式： 或I= nqSv ②电解液中的电流：电解液中 都参与导电。利用公式： ③等效电流：对周期性运动的电荷，由于具有周期性，取一个周期结合等效观点进行计算。 利用公式： 考点3：电池容量 ①定义：电源放电时能输出的 ②单位:“安时”(A·h)或“毫安时”(mA·h). ③特点： 1.电源的容量与放电状态有关，同样的电源，小电流、间断性放电要比大电流连续放电的电容量大。 2.对于同一种电池来说，体积越大，电池的容量越大，内阻越小 考点4：导体的电阻率 (1)概念：电阻率是反映导体 的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关. (2)单位是 , 符号为Ω·m. (3)电阻率往往随温度的变化而变化. ①金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计。 ②大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大。 ③有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻. ④一些导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象. 考点5：导体的伏安特性曲线(I-U图线) 1.伏安特性曲线：用纵坐标表示 ，用横坐标表示 ，这样画出的导体的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线。 2.图线的意义 (1)由于导体的导电性能不同，所以不同的导体有不同的伏安特性曲线。 (2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻。 (3)I-U图像中图线上某点与O 点连线的斜率表示 ，斜率越大，电阻越小。图中 1 学科网（北京）股份有限公司 3.线性元件和非线性元件： ①线性元件：答案伏安特性曲线是一条过原点的直线的电学元件，如金属导体、电解质溶液。 ②非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件。 4. I-U图像是曲线时，导体某状态的电阻 ，即电阻等于图线上点 P(Up，Ip)与 连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数，如图所示。 5.两类图线的比较 (1)图线 表示线性元件， 表示非线性元件。 (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻 ，Ra Re。在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻 ，Rd Rf。 (3)图线b 的斜率变小，电阻 ，图线c的斜率变大，电阻 。 6.伏安特性曲线问题的处理方法 (1)首先分清是 I-U 图线还是 U-I 图线. (2)对线性元件；I-U图线为直线，图线斜率的绝对值为该电阻的倒数 对非线性元件：I-U图线是曲线，导体电阻 即电阻等于图线上点(Un，In)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数。电阻的阻值只能用该点的电压和电流的比值来计算。 (3)I-U 图线中的斜率 斜率 k不能理解为k=tanα(α为图线与U轴的夹角)，因坐标轴的单位可根据需要人为规定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角α是不同的。 (4)用I-U图线来描述电阻的伏安特性时，图线上每一点对应一组 U、I值，I为该状态下的电阻值，UI为该状态下的电功率。 例1.有一根横截面积为S的铜导线，通过的电流为I.已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，电子的电荷量为e.若认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为( ) A. IM/pSNA B. IM/pSNAe C. IMS/pNAe D. IMp/SNAe 例2.一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e，在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为() C. Pnev 例3.如图，两个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端的电压为U，则() A.通过两棒的电流不相等 B.细棒的电压 U₁等于粗棒的电压U₂ C.两棒的自由电子定向移动的平均速率 D.两棒内的电场强度不同，细棒内场强E；大于粗棒内部场强E₂ 参考答案: 1. B 2. C 3. D 2 学科网（北京）股份有限公司 $$