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1、第九章第九章 恒定电恒定电 流流 课时18 电路的 基本概念及部分 电路规律 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 电流 1.形成:电荷的定向移动。 2.定义:描述电流强弱的物理量,其大小等于通过导体横截面的电 荷量与通过这些电荷量所用时间的比值。 3.定义式:I= 。在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符 号是A。更小的单位还有毫安(mA)、微安(A),1 A=103 mA=106 A。 电流是标量,为研究问题方便,规定正电荷定向移动的方向为电 流的方向。在外电路中电流由电源正极到负极,在内电路中电流由 电源负极到正极。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 电源的电动势和内阻 1.电
2、源:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能 的装置。电源可以给用电器两端提供持续的电压。 2.电源的电动势: (1)物理意义:表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物 理量。 (2)定义:非静电力把正电荷从电源内的负极移送到正极做的功跟 电荷所带电荷量的比值,E= 。 (3)大小:等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到 正极所做的功;等于电源没有接入电路时两极间的电压;等于 内、外电路电压之和。 3.电源的内阻:电源内部也由导体组成,所以也有内阻。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 1.在国际单位制中,电动势的单位也是伏特;电动势是标量,只有 大小,没有方向;电动势
3、只与电源本身有关,是电源的重要参数。 2.电源内阻也是电源的重要参数。 3.电动势与电压的比较: 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 欧姆定律 1.电阻:反映了导体对电流阻碍作用的大小。定义式:R= 。在 国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是,常用的电阻单 位还有千欧(k)和兆欧(M),1 M=103 k=106 。 2.欧姆定律:导体中电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电 阻R成反比,I= 。 3.欧姆定律适用条件:适用于金属导体和电解质溶液导电,但对气 态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件并不适用。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 4.导体的伏安特性曲
4、线:导体中的电流随导体两端电压变化的图 线。如图所示。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 3.对于线性元件,伏安特性曲线是过原点的直线,直线斜率的倒数, 数值上等于电阻。如图甲所示,对于非线性元件,伏安特性曲线是 弯曲的,曲线在某点的切线的斜率的倒数,数值上不等于电阻。该 点与原点O的连线的斜率的倒数,数值上等于电阻,如图乙所示,导 体的电阻随电流的增大而减小;当I=I0时,R= 。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 典例典例1小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN为过P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂 线。则下列说法中错误的是( ) A.
5、随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM的面积 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 导体的电阻 1.电阻定律:同种材料的导体,其电阻跟它的长度成正比,与它的 横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关。表达式为 R= 。 2.电阻率:比例系数叫做材料的电阻率,反映导体的导电性能,是 导体材料本身的属性,与导体的材料有关,与导体的长度、横截面 积无关。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 1.金属的电阻率随温度升高而增大;半导体的电阻率随温度升高 而减小。有些合金如锰铜、镍铬合金,电阻率几乎不受温度变化的 影响
6、,可用来作为标准电阻的材料。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 典例典例2欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律。有一个长 方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a、b、c,且abc,电流沿 以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( ) 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 电功和电功率 1.电功:也就是电流做的功,其实质是导体中的恒定电场对自由电 荷的静电力在做功。其表达式为W=UIt,适用于任何电路。 2.电功率:单位时间内电流所做的功,即P= 或P=UI,反映了电流 做功的快慢。 考点1考点2考点3考点
7、4考点5考点6 1.电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程,电流做功多 少等于电能转化为其他形式能的数量。 2.电功、电功率的单位分别是焦耳(J)和瓦特(W)。 3.额定功率与实际功率: (1)用电器在额定电压下正常工作,用电器的实际功率等于额定功 率,即P实=P额。 (2)用电器的工作电压不一定等于额定电压,用电器的实际功率不 一定等于额定功率,若U实U额,则P实P额,用电器可能被烧坏。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 电热与热功率 1.电热:电流I通过有电阻R的导体时产生的热量。根据焦耳定律 Q=I2Rt计
8、算。 2.热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率,P=UI=I2R。 1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较: 非纯电阻用电器WQ W=UIt=I2Rt+W其他 P=UI=I2R+P其他,如 电风扇、电动机、电解槽等。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 2.关于非纯电阻电路的两点提醒: (1)在非纯电阻电路中, t既不能表示电功也不能表示电热,因为 欧姆定律不再成立。 (2)不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路,当电动机不转 动时,仍为纯电阻电路,欧姆定律仍适用,电能全部转化为内能。只 有在电动机转动时为非纯电阻电路,UIR,欧姆定律不再适用,大部 分电能转化为机械能。 考点1考点2考点3考点4考点5考点6 典例典例4有一台标有“220 V 50 W”的电风扇,其线圈电阻为0.4 , 在它正常工作时,下列求其每分钟产生的电热的四种解法中,正确 的是( ) 答案解析解析 关闭 答案解析 关闭