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第十一章第十一章 恒定电流恒定电流 高中物理会考复习高中物理会考复习1 1、形成:、形成:、形成:、形成:电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。2 2、导体中存在持续电流的条件:、导体中存在持续电流的条件:、导体中存在持续电流的条件:、导体中存在持续电流的条件:保持导体两端的电势差。保持导体两端的电势差。保持导体两端的电势差。保持导体两端的电势差。3 3、性质:标量、性质:标量、性质:标量、性质:标量大小:大小:大小:大小:I I I IQ/tQ/t在国际单位制中,电流的单位是安(在国际单位制中,电流的单位是安(在国际单位制中,电流的单位是安(在国际单位制中,电流的单位是安(A A)表示单位时间内通过导体横截面的电量表示单位时间内通过导体横截面的电量表示单位时间内通过导体横截面的电量表示单位时间内通过导体横截面的电量4 4、方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向、方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向、方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向、方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向导体中电流方向:从电势高处流向电势低处导体中电流方向:从电势高处流向电势低处导体中电流方向:从电势高处流向电势低处导体中电流方向:从电势高处流向电势低处电源:内部从电势低处流向电势高处电源:内部从电势低处流向电势高处电源:内部从电势低处流向电势高处电源:内部从电势低处流向电势高处外部从电势高处流向电势低处外部从电势高处流向电势低处外部从电势高处流向电势低处外部从电势高处流向电势低处第一节第一节 部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律 知识内容知识内容一、电流一、电流一、电流一、电流 问题讨论问题讨论电流的微观本质:电流的微观本质:如图所示,如图所示,如图所示,如图所示,ADADADAD表示粗细均匀的一段导体表示粗细均匀的一段导体表示粗细均匀的一段导体表示粗细均匀的一段导体L L L L两端加一定的两端加一定的两端加一定的两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v v v v,设,设,设,设导体的横截面积为导体的横截面积为导体的横截面积为导体的横截面积为S S S S,导体每单位体积内的自由电荷数为,导体每单位体积内的自由电荷数为,导体每单位体积内的自由电荷数为,导体每单位体积内的自由电荷数为n n n n,每个自由电荷的电量为,每个自由电荷的电量为,每个自由电荷的电量为,每个自由电荷的电量为q q q q ADAD导体中的自由电荷总数:导体中的自由电荷总数:导体中的自由电荷总数:导体中的自由电荷总数:N=n N=n L L S,S,总电量总电量总电量总电量Q=Nq=n Q=Nq=n L L SqSq所有这些电荷都通过横截面所有这些电荷都通过横截面所有这些电荷都通过横截面所有这些电荷都通过横截面D D所需要的时间:所需要的时间:所需要的时间:所需要的时间:t=t=L L/v/v 所以导体所以导体所以导体所以导体ADAD中的电流:中的电流:中的电流:中的电流:由此可见,从微观上看,电流强度决定于导体中单位体积由此可见,从微观上看,电流强度决定于导体中单位体积由此可见,从微观上看,电流强度决定于导体中单位体积由此可见,从微观上看,电流强度决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电量、定向移动速度,还与导体的横截内的自由电荷数、电量、定向移动速度,还与导体的横截内的自由电荷数、电量、定向移动速度,还与导体的横截内的自由电荷数、电量、定向移动速度,还与导体的横截面积有关面积有关面积有关面积有关 例题分析例题分析 例例例例1111某电解池中,若在某电解池中,若在某电解池中,若在某电解池中,若在2s2s2s2s内各有内各有内各有内各有1.0101.0101.0101.01019191919个二价正离子个二价正离子个二价正离子个二价正离子和和和和2.0102.0102.0102.01019191919个一价负离子通过某截面,个一价负离子通过某截面,个一价负离子通过某截面,个一价负离子通过某截面,那么通过这个截那么通过这个截那么通过这个截那么通过这个截面的电流强度是面的电流强度是面的电流强度是面的电流强度是 A A A A0 B0 B0 B0 B0.8 A C0.8 A C0.8 A C0.8 A C1.6 A D.3.2 A1.6 A D.3.2 A1.6 A D.3.2 A1.6 A D.3.2 A解析:解析:由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,则在则在则在则在2s2s2s2s内通过某截面的总电量应为:内通过某截面的总电量应为:内通过某截面的总电量应为:内通过某截面的总电量应为:q=1.6101921.010191.6101912.01019=6.4C 由电流强度的定义式由电流强度的定义式由电流强度的定义式由电流强度的定义式 注意注意注意注意:对于金属导体对于金属导体对于金属导体对于金属导体I=nqvSI=nqvSI=nqvSI=nqvS中中中中v v v v为自由电子的定向移动速率,为自由电子的定向移动速率,为自由电子的定向移动速率,为自由电子的定向移动速率,约约约约10 10 10 10-5-5-5-5m/sm/sm/sm/s,远小于电子热运动的平均速率,远小于电子热运动的平均速率,远小于电子热运动的平均速率,远小于电子热运动的平均速率101010105 5 5 5m/sm/sm/sm/s,更小,更小,更小,更小于电场的传播速率于电场的传播速率于电场的传播速率于电场的传播速率3103103103108 8 8 8m/sm/sm/sm/s,这个公式只适用于金属导这个公式只适用于金属导这个公式只适用于金属导这个公式只适用于金属导体,千万不要到处套用体,千万不要到处套用体,千万不要到处套用体,千万不要到处套用。课堂课堂练习练习 下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是A A A A、自由电荷的运动必定形成电流;、自由电荷的运动必定形成电流;、自由电荷的运动必定形成电流;、自由电荷的运动必定形成电流;B B B B、形成电流必须要有自由电荷;、形成电流必须要有自由电荷;、形成电流必须要有自由电荷;、形成电流必须要有自由电荷;C C C C、形成电流必须要有电压;、形成电流必须要有电压;、形成电流必须要有电压;、形成电流必须要有电压;D D D D、有电压必定形成电流;、有电压必定形成电流;、有电压必定形成电流;、有电压必定形成电流;(BC)2 2 2 2、把一个小灯泡与金属导线、干电池、开关接成电路,、把一个小灯泡与金属导线、干电池、开关接成电路,、把一个小灯泡与金属导线、干电池、开关接成电路,、把一个小灯泡与金属导线、干电池、开关接成电路,闭合开关以后,电路中有电流,那么在电路中定向移动闭合开关以后,电路中有电流,那么在电路中定向移动闭合开关以后,电路中有电流,那么在电路中定向移动闭合开关以后,电路中有电流,那么在电路中定向移动的是的是的是的是A A A A、带正电荷的电子;、带正电荷的电子;、带正电荷的电子;、带正电荷的电子;B B B B、带负电荷的电子;、带负电荷的电子;、带负电荷的电子;、带负电荷的电子;C C C C、带正电荷的原子;、带正电荷的原子;、带正电荷的原子;、带正电荷的原子;D D D D、带负电荷的分子;、带负电荷的分子;、带负电荷的分子;、带负电荷的分子;(B)课堂课堂练习练习3 3 3 3、对导体中的自由电荷来说,下列说法中正确的是、对导体中的自由电荷来说,下列说法中正确的是、对导体中的自由电荷来说,下列说法中正确的是、对导体中的自由电荷来说,下列说法中正确的是A A A A、不论导体两端有没有电压,它们都做无规则热运动;、不论导体两端有没有电压,它们都做无规则热运动;、不论导体两端有没有电压,它们都做无规则热运动;、不论导体两端有没有电压,它们都做无规则热运动;B B B B、不论导体两端有没有电压,它们都做定向运动;、不论导体两端有没有电压,它们都做定向运动;、不论导体两端有没有电压,它们都做定向运动;、不论导体两端有没有电压,它们都做定向运动;C C C C、金属直导线导电时,它们定向运动的方向都相同;、金属直导线导电时,它们定向运动的方向都相同;、金属直导线导电时,它们定向运动的方向都相同;、金属直导线导电时,它们定向运动的方向都相同;D D D D、在稳恒电流的电路中,它们定向运动的方向都跟电流、在稳恒电流的电路中,它们定向运动的方向都跟电流、在稳恒电流的电路中,它们定向运动的方向都跟电流、在稳恒电流的电路中,它们定向运动的方向都跟电流方向相同;方向相同;方向相同;方向相同;(AC)4 4 4 4、在稳恒电流的电路中,通过导体某一横截面的电流强、在稳恒电流的电路中,通过导体某一横截面的电流强、在稳恒电流的电路中,通过导体某一横截面的电流强、在稳恒电流的电路中,通过导体某一横截面的电流强度度度度A A A A、跟通过横截面的电量成正比;、跟通过横截面的电量成正比;、跟通过横截面的电量成正比;、跟通过横截面的电量成正比;B B B B跟通电时间成正比;跟通电时间成正比;跟通电时间成正比;跟通电时间成正比;C C C C、跟该横截面积成正比;、跟该横截面积成正比;、跟该横截面积成正比;、跟该横截面积成正比;D D D D、以上说法都不对;、以上说法都不对;、以上说法都不对;、以上说法都不对;(D)1 1 1 1、设氢原子中电子在半径为、设氢原子中电子在半径为、设氢原子中电子在半径为、设氢原子中电子在半径为r r r r的轨道上做圆周运动,电子的轨道上做圆周运动,电子的轨道上做圆周运动,电子的轨道上做圆周运动,电子的电量为的电量为的电量为的电量为e e e e,质量为,质量为,质量为,质量为m m m m,静电力常量为,静电力常量为,静电力常量为,静电力常量为k k k k,试求等效电流的,试求等效电流的,试求等效电流的,试求等效电流的电流强度电流强度电流强度电流强度3 3 3 3、有一横截面为、有一横截面为、有一横截面为、有一横截面为S S S S的铜导线,流经其中的电流为的铜导线,流经其中的电流为的铜导线,流经其中的电流为的铜导线,流经其中的电流为I I I I设每设每设每设每单位体积的导线有单位体积的导线有单位体积的导线有单位体积的导线有n n n n个自由电子,电子电量为个自由电子,电子电量为个自由电子,电子电量为个自由电子,电子电量为e e e e,此时电,此时电,此时电,此时电子的定向移动速度为子的定向移动速度为子的定向移动速度为子的定向移动速度为v v v v在在在在tttt时间内,通过导体横截面时间内,通过导体横截面时间内,通过导体横截面时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为的自由电子数目可表示为的自由电子数目可表示为的自由电子数目可表示为(A)nvSt (B)nvt (C)(A)nvSt (B)nvt (C)(A)nvSt (B)nvt (C)(A)nvSt (B)nvt (C)I I I It/e (D)t/e (D)t/e (D)t/e (D)I I I It/Set/Set/Set/Se 课堂课堂练习练习解:电子运动周期:解:电子运动周期:解:电子运动周期:解:电子运动周期:KeKe2 2/r/r2 2=mr=mr(2 2)2 2/T/T2 2(AC)知识内容知识内容二、电阻二、电阻 1 1 1 1电阻的物理意义及单位电阻的物理意义及单位电阻的物理意义及单位电阻的物理意义及单位 (1 1 1 1)导体能通过电流,但对电流有阻碍的作用,描写导)导体能通过电流,但对电流有阻碍的作用,描写导)导体能通过电流,但对电流有阻碍的作用,描写导)导体能通过电流,但对电流有阻碍的作用,描写导体这种对电流的阻碍作用的物理量就是电阻体这种对电流的阻碍作用的物理量就是电阻体这种对电流的阻碍作用的物理量就是电阻体这种对电流的阻碍作用的物理量就是电阻(2 2 2 2)电阻的单位是欧姆,符号是)电阻的单位是欧姆,符号是)电阻的单位是欧姆,符号是)电阻的单位是欧姆,符号是三、电阻定律三、电阻定律1 1 1 1电阻定律的内容、表达式及物理意义电阻定律的内容、表达式及物理意义电阻定律的内容、表达式及物理意义电阻定律的内容、表达式及物理意义(1 1 1 1)电阻定律:在温度不变时,导线的电阻跟它的长度)电阻定律:在温度不变时,导线的电阻跟它的长度)电阻定律:在温度不变时,导线的电阻跟它的长度)电阻定律:在温度不变时,导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比成正比,跟它的横截面积成反比成正比,跟它的横截面积成反比成正比,跟它的横截面积成反比(2 2 2 2)电阻定律表达式:)电阻定律表达式:)电阻定律表达式:)电阻定律表达式:R=L/S R=L/S R=L/S R=L/S(3 3 3 3)导体的电阻是由它本身的因素决定的,与所在的电)导体的电阻是由它本身的因素决定的,与所在的电)导体的电阻是由它本身的因素决定的,与所在的电)导体的电阻是由它本身的因素决定的,与所在的电路无关相同材料的金属导线越长,它对电流的阻碍作用路无关相同材料的金属导线越长,它对电流的阻碍作用路无关相同材料的金属导线越长,它对电流的阻碍作用路无关相同材料的金属导线越长,它对电流的阻碍作用越大;导线的截面积越大,它对电流的阻碍作用越小不越大;导线的截面积越大,它对电流的阻碍作用越小不越大;导线的截面积越大,它对电流的阻碍作用越小不越大;导线的截面积越大,它对电流的阻碍作用越小不同的金属由于它们的结构不同,对电流的阻碍作用不同同的金属由于它们的结构不同,对电流的阻碍作用不同同的金属由于它们的结构不同,对电流的阻碍作用不同同的金属由于它们的结构不同,对电流的阻碍作用不同 知识内容知识内容2 2电阻率的物理意义及单位电阻率的物理意义及单位(1 1 1 1)电阻率反映了材料的导电性能,电阻率大的材料导)电阻率反映了材料的导电性能,电阻率大的材料导)电阻率反映了材料的导电性能,电阻率大的材料导)电阻率反映了材料的导电性能,电阻率大的材料导电性能差,电阻率小的材料导电性能好电性能差,电阻率小的材料导电性能好电性能差,电阻率小的材料导电性能好电性能差,电阻率小的材料导电性能好(2 2 2 2)电阻率的单位是欧姆)电阻率的单位是欧姆)电阻率的单位是欧姆)电阻率的单位是欧姆 米,符号是米,符号是米,符号是米,符号是 m m m m3 3电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系 (1 1 1 1)金属的电阻率随着温度的升高而增大)金属的电阻率随着温度的升高而增大)金属的电阻率随着温度的升高而增大)金属的电阻率随着温度的升高而增大纯金属的电纯金属的电纯金属的电纯金属的电阻率小,合金的电阻率大阻率小,合金的电阻率大阻率小,合金的电阻率大阻率小,合金的电阻率大。(2 2 2 2)某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响)某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响)某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响)某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响(3 3 3 3)有些半导体材料的电阻率随着温度的升高而减小)有些半导体材料的电阻率随着温度的升高而减小)有些半导体材料的电阻率随着温度的升高而减小)有些半导体材料的电阻率随着温度的升高而减小4 4电阻定律的应用电阻定律的应用 运用电阻定律可以从导线的有关参量求导线的电阻,运用电阻定律可以从导线的有关参量求导线的电阻,运用电阻定律可以从导线的有关参量求导线的电阻,运用电阻定律可以从导线的有关参量求导线的电阻,或者从导线的电阻求导线的某一个参量,计算的时候要注或者从导线的电阻求导线的某一个参量,计算的时候要注或者从导线的电阻求导线的某一个参量,计算的时候要注或者从导线的电阻求导线的某一个参量,计算的时候要注意物理量的单位用国际单位制意物理量的单位用国际单位制意物理量的单位用国际单位制意物理量的单位用国际单位制 例题分析例题分析 例例例例1:1:1:1:两根完全相同的金属导体,如果把两根完全相同的金属导体,如果把两根完全相同的金属导体,如果把两根完全相同的金属导体,如果把其中的一根均匀拉长到原来的其中的一根均匀拉长到原来的其中的一根均匀拉长到原来的其中的一根均匀拉长到原来的4 4 4 4倍,把另一根导线对折后倍,把另一根导线对折后倍,把另一根导线对折后倍,把另一根导线对折后绞合起来则它们的电阻之比为绞合起来则它们的电阻之比为绞合起来则它们的电阻之比为绞合起来则它们的电阻之比为_._._._.解析:解析:解析:解析:金属导线原来的电阻为金属导线原来的电阻为金属导线原来的电阻为金属导线原来的电阻为 拉长后拉长后拉长后拉长后L L L L1 1 1 1=4L=4L=4L=4L,因为总体积因为总体积因为总体积因为总体积V=LSV=LSV=LSV=LS保持不变,所以截面积保持不变,所以截面积保持不变,所以截面积保持不变,所以截面积 对折后对折后对折后对折后L L L L2 2 2 2=L/2=L/2=L/2=L/2,截面积,截面积,截面积,截面积S S S S2 2 2 2=2S=2S=2S=2S 则后来两导线的电阻之比则后来两导线的电阻之比则后来两导线的电阻之比则后来两导线的电阻之比R R R R1 1 1 1:R:R:R:R2 2 2 2=64:1=64:1=64:1=64:1说明:某一导体形状改变后,讨论其电阻变化要抓住要点说明:某一导体形状改变后,讨论其电阻变化要抓住要点说明:某一导体形状改变后,讨论其电阻变化要抓住要点说明:某一导体形状改变后,讨论其电阻变化要抓住要点(1)(1)(1)(1)电阻率不变;电阻率不变;电阻率不变;电阻率不变;(2)(2)(2)(2)总体积不变。总体积不变。总体积不变。总体积不变。课堂课堂练习练习1 1把导体把导体把导体把导体A A接入接入接入接入2 20V0V的电路,流过的电路,流过的电路,流过的电路,流过A A的电流强度为的电流强度为的电流强度为的电流强度为0 020A20A,把导体,把导体,把导体,把导体B B接入接入接入接入 6 60 V0 V的电路,流过的电路,流过的电路,流过的电路,流过B B的电流强的电流强的电流强的电流强度为度为度为度为0 040 A40 A则导体则导体则导体则导体A A的电阻是的电阻是的电阻是的电阻是 ,导体,导体,导体,导体B B的电阻的电阻的电阻的电阻是是是是 ,比较它们的导电性能,是,比较它们的导电性能,是,比较它们的导电性能,是,比较它们的导电性能,是 的导电的导电的导电的导电性能比较好性能比较好性能比较好性能比较好1015A3 3 3 3一根均匀的电阻丝的电阻为一根均匀的电阻丝的电阻为一根均匀的电阻丝的电阻为一根均匀的电阻丝的电阻为R R R R,在温度不变的情况下,在温度不变的情况下,在温度不变的情况下,在温度不变的情况下,下列能使电阻值仍为下列能使电阻值仍为下列能使电阻值仍为下列能使电阻值仍为R R R R的情况是的情况是的情况是的情况是A A A A、当长度不变,横截面积增大为、当长度不变,横截面积增大为、当长度不变,横截面积增大为、当长度不变,横截面积增大为2 2 2 2倍时倍时倍时倍时 B B B B当横截面积不变,长度增大为当横截面积不变,长度增大为当横截面积不变,长度增大为当横截面积不变,长度增大为2 2 2 2倍时倍时倍时倍时C C C C长度和横截面积都缩小为一半时长度和横截面积都缩小为一半时长度和横截面积都缩小为一半时长度和横截面积都缩小为一半时 D D D D长度和横截面半径都增大为长度和横截面半径都增大为长度和横截面半径都增大为长度和横截面半径都增大为2 2 2 2倍时倍时倍时倍时(C)课堂课堂练习练习4 4 4 4 两根同种材料的均匀导线两根同种材料的均匀导线两根同种材料的均匀导线两根同种材料的均匀导线A A A A和和和和B B B B,导线,导线,导线,导线A A A A的长度和横截的长度和横截的长度和横截的长度和横截面的半径都是导线面的半径都是导线面的半径都是导线面的半径都是导线B B B B的的的的2 2 2 2倍,则导线倍,则导线倍,则导线倍,则导线A A A A的电阻是导线的电阻是导线的电阻是导线的电阻是导线B B B B的电阻的电阻的电阻的电阻的的的的 倍倍倍倍5 5 5 5材料相同的甲、乙两根电阻丝的质量相同,甲的直径材料相同的甲、乙两根电阻丝的质量相同,甲的直径材料相同的甲、乙两根电阻丝的质量相同,甲的直径材料相同的甲、乙两根电阻丝的质量相同,甲的直径是乙的直径的是乙的直径的是乙的直径的是乙的直径的2 2 2 2倍,则甲的电阻是乙的电阻的倍,则甲的电阻是乙的电阻的倍,则甲的电阻是乙的电阻的倍,则甲的电阻是乙的电阻的 0.51/166 6 6 6下列有关电阻率的叙述,错误的是下列有关电阻率的叙述,错误的是下列有关电阻率的叙述,错误的是下列有关电阻率的叙述,错误的是A A A A当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零当温度极低时超导材料的电阻率会突然减小到零B B B B常用的导线是由电阻率较小的铝或铜做成的常用的导线是由电阻率较小的铝或铜做成的常用的导线是由电阻率较小的铝或铜做成的常用的导线是由电阻率较小的铝或铜做成的C C C C材料的电阻率取决于导体的电阻材料的电阻率取决于导体的电阻材料的电阻率取决于导体的电阻材料的电阻率取决于导体的电阻D D D D材料的电阻率会随温度的变化而变化材料的电阻率会随温度的变化而变化材料的电阻率会随温度的变化而变化材料的电阻率会随温度的变化而变化(C )课堂课堂练习练习7 7 7 7白炽灯丝的电阻值随温度白炽灯丝的电阻值随温度白炽灯丝的电阻值随温度白炽灯丝的电阻值随温度t t t t的升高的升高的升高的升高而变化,图中能反映此性质的是而变化,图中能反映此性质的是而变化,图中能反映此性质的是而变化,图中能反映此性质的是(BC)9 9 9 9两段材料和质量都相同的电阻丝,它们的长度之比是两段材料和质量都相同的电阻丝,它们的长度之比是两段材料和质量都相同的电阻丝,它们的长度之比是两段材料和质量都相同的电阻丝,它们的长度之比是L L L L1 1 1 1LLLL2 2 2 2=23=23=23=23,则它们的电阻值之比,则它们的电阻值之比,则它们的电阻值之比,则它们的电阻值之比R R R R1 1 1 1RRRR2 2 2 2为为为为A A A A、49 49 49 49;B B B B94949494;C C C C23 23 23 23;D D D D3232323210101010一段粗细均匀的金属丝,横截面的直径是一段粗细均匀的金属丝,横截面的直径是一段粗细均匀的金属丝,横截面的直径是一段粗细均匀的金属丝,横截面的直径是d d d d,电阻是,电阻是,电阻是,电阻是R R R R,把它拉制成直径是,把它拉制成直径是,把它拉制成直径是,把它拉制成直径是d/10d/10d/10d/10的均匀细丝后,它的电阻变成的均匀细丝后,它的电阻变成的均匀细丝后,它的电阻变成的均匀细丝后,它的电阻变成A A A A、R/10000R/10000R/10000R/10000;B B B B10000R10000R10000R10000R;C C C CR/100R/100R/100R/100;D D D D100R100R100R100R(A )(B )三、部分电路欧姆定律三、部分电路欧姆定律1 1 1 1、内容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体、内容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体、内容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体、内容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。的电阻成反比。的电阻成反比。的电阻成反比。2 2 2 2、表达式:、表达式:、表达式:、表达式:变形式:变形式:变形式:变形式:3 3 3 3、适用条件:金属导电或电解质导电、适用条件:金属导电或电解质导电、适用条件:金属导电或电解质导电、适用条件:金属导电或电解质导电.不适用气体导电不适用气体导电不适用气体导电不适用气体导电.4 4 4 4、伏、伏、伏、伏安特性曲线安特性曲线安特性曲线安特性曲线 知识内容知识内容I=U/RI=U/RI=U/RI=U/R U=IRU=IRU=IRU=IR注意注意I-UI-U曲线和曲线和U-IU-I曲线曲线的区别。当考虑到电阻的区别。当考虑到电阻率随温度的变化时,电率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。是过原点的直线。图象是一条过原点的直线,直线斜率或直线斜率的图象是一条过原点的直线,直线斜率或直线斜率的图象是一条过原点的直线,直线斜率或直线斜率的图象是一条过原点的直线,直线斜率或直线斜率的倒数是导体的电阻。倒数是导体的电阻。倒数是导体的电阻。倒数是导体的电阻。问题讨论问题讨论由由R=U/R=U/I I,能否说:电阻与它两端的电压大小成,能否说:电阻与它两端的电压大小成正比,与电流强度大小成反比正比,与电流强度大小成反比?对给定的导体,它的电阻是一定的因此,对给定的导体,它的电阻是一定的因此,不管导体两端有无电压,电压大小如何,不管导体两端有无电压,电压大小如何,电阻是一定的;不管导体内是否有电流流电阻是一定的;不管导体内是否有电流流过,电流强弱如何,电阻是一定的所以过,电流强弱如何,电阻是一定的所以不能说电阻与电压成正比,与电流强度大不能说电阻与电压成正比,与电流强度大小成反比小成反比 例题分析例题分析 如图所示的图象对应两个导体中电流如图所示的图象对应两个导体中电流如图所示的图象对应两个导体中电流如图所示的图象对应两个导体中电流与电压的关系,试计算:与电压的关系,试计算:与电压的关系,试计算:与电压的关系,试计算:(1)(1)(1)(1)电阻电阻电阻电阻R R R R1 1 1 1:R:R:R:R2 2 2 2=_=_=_=_(2)(2)(2)(2)两导体中电流相等时,电压两导体中电流相等时,电压两导体中电流相等时,电压两导体中电流相等时,电压U U U U1 1 1 1:U:U:U:U2 2 2 2=_=_=_=_(3)(3)(3)(3)若两导体两端电压相等时,电流强度若两导体两端电压相等时,电流强度若两导体两端电压相等时,电流强度若两导体两端电压相等时,电流强度I I I I1 1 1 1:I:I:I:I2 2 2 2=_=_=_=_。I/A0.30.20.112U/VU/V解答解答:(1)(1)在在I-UI-U图象中直线斜率为图象中直线斜率为 故故 于是得于是得 故故R1:R2=3:1(2)(2)(2)(2)由欧姆定律可得由欧姆定律可得由欧姆定律可得由欧姆定律可得U=IRU=IRU=IRU=IR,当,当,当,当I I I I相同时,相同时,相同时,相同时,URURURUR,故,故,故,故U U U U1 1 1 1 :U:U:U:U2 2 2 2=R=R=R=R1 1 1 1:R:R:R:R2 2 2 2=3=3=3=3:1 1 1 1(3)(3)(3)(3)根据欧姆定律:根据欧姆定律:根据欧姆定律:根据欧姆定律:I=U/RI=U/RI=U/RI=U/R,当,当,当,当U U U U相同时,相同时,相同时,相同时,故故I I1 1:I:I2 2=R=R2 2:R:R1 1=1=1:3 3也可由图象直接得出也可由图象直接得出 课堂课堂练习练习11111111对于同一根导线来说,下列说法正确的是对于同一根导线来说,下列说法正确的是对于同一根导线来说,下列说法正确的是对于同一根导线来说,下列说法正确的是A A A A、导线的电阻跟它两端的电压成正比、导线的电阻跟它两端的电压成正比、导线的电阻跟它两端的电压成正比、导线的电阻跟它两端的电压成正比B B B B导线的电阻跟通过它的电流强度成反比导线的电阻跟通过它的电流强度成反比导线的电阻跟通过它的电流强度成反比导线的电阻跟通过它的电流强度成反比C C C C导线的电阻跟它两端的电压和通过它的电流强度无关导线的电阻跟它两端的电压和通过它的电流强度无关导线的电阻跟它两端的电压和通过它的电流强度无关导线的电阻跟它两端的电压和通过它的电流强度无关D D D D以上说法都不对以上说法都不对以上说法都不对以上说法都不对13131313在图中图线在图中图线在图中图线在图中图线和和和和所表示的电阻值分别为所表示的电阻值分别为所表示的电阻值分别为所表示的电阻值分别为A A A A、4444和和和和2 2 2 2 B B B B0.250.250.250.25和和和和0.5 0.5 0.5 0.5 C C C C4k4k4k4k和和和和2k 2k 2k 2k D D D D2.5102.5102.5102.5104 4 4 4和和和和 5.0105.0105.0105.0104 4 4 4(C )(C )课堂课堂练习练习1414图为两个金属导体图为两个金属导体和和的伏安特性曲线由图可知的伏安特性曲线由图可知A A、R R3R3R;B BR R 3R3R;C C当当U UUU3131时两个导体中由流强度相等时两个导体中由流强度相等D D当当I III3131时它们两端的电压相等时它们两端的电压相等(AC )(AC )12121212加在某段导体两端的电压变为加在某段导体两端的电压变为加在某段导体两端的电压变为加在某段导体两端的电压变为原来的原来的原来的原来的 3 3 3 3倍时,导体的电流强度就倍时,导体的电流强度就倍时,导体的电流强度就倍时,导体的电流强度就增加增加增加增加0.9A0.9A0.9A0.9A,如果所加电压变为原来,如果所加电压变为原来,如果所加电压变为原来,如果所加电压变为原来的一半时,导体中的电流强度将变的一半时,导体中的电流强度将变的一半时,导体中的电流强度将变的一半时,导体中的电流强度将变为为为为 A A A A0.225一、电功一、电功1 1、电流做功实质上是电场力推动自由电荷定向移动所、电流做功实质上是电场力推动自由电荷定向移动所、电流做功实质上是电场力推动自由电荷定向移动所、电流做功实质上是电场力推动自由电荷定向移动所做的功做的功做的功做的功.2 2、电流做功的过程伴随着电能和其它形式的能的转化、电流做功的过程伴随着电能和其它形式的能的转化、电流做功的过程伴随着电能和其它形式的能的转化、电流做功的过程伴随着电能和其它形式的能的转化.3 3、表达式、表达式、表达式、表达式 W W W WUItUItUItUIt (定义式)式中电压、电流、时间的(定义式)式中电压、电流、时间的(定义式)式中电压、电流、时间的(定义式)式中电压、电流、时间的单位分别是单位分别是单位分别是单位分别是V V、A A、S S,电功的单位是焦,符号是,电功的单位是焦,符号是,电功的单位是焦,符号是,电功的单位是焦,符号是J J 二、电功率二、电功率1 1、表示电流做功快慢的物理量、表示电流做功快慢的物理量、表示电流做功快慢的物理量、表示电流做功快慢的物理量2 2、表达式、表达式、表达式、表达式 P P P PUIUIUIUI (定义式)式中电压、电流的单位分别(定义式)式中电压、电流的单位分别(定义式)式中电压、电流的单位分别(定义式)式中电压、电流的单位分别是是是是V V、A A,电功率的单位是瓦,符号是,电功率的单位是瓦,符号是,电功率的单位是瓦,符号是,电功率的单位是瓦,符号是WW 第二节第二节 电功和电功率电功和电功率 知识内容知识内容4 4、对于纯电阻电路,电功还可以表达成、对于纯电阻电路,电功还可以表达成W=IW=I2 2Rt=URt=U2 2t/Rt/R 知识内容知识内容3 3、对于纯电阻电路,电功率还可以表达成、对于纯电阻电路,电功率还可以表达成、对于纯电阻电路,电功率还可以表达成、对于纯电阻电路,电功率还可以表达成P=IP=I2 2R=UR=U2 2/R/R 4 4、对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除、对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除、对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除、对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能,了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能,了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能,了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能,所以电功必然大于电热:所以电功必然大于电热:所以电功必然大于电热:所以电功必然大于电热:WQWQ,这时电功只能用,这时电功只能用,这时电功只能用,这时电功只能用W=UW=UI I I It t计计计计算,电热只能用算,电热只能用算,电热只能用算,电热只能用Q=Q=I I I I 2 2RtRt计算,两式不能通用。计算,两式不能通用。计算,两式不能通用。计算,两式不能通用。5 5 5 5、额定电压、额定电流和额定功率的意义、额定电压、额定电流和额定功率的意义、额定电压、额定电流和额定功率的意义、额定电压、额定电流和额定功率的意义 (l l l l)额定电压是用电器正常工作时的电压)额定电压是用电器正常工作时的电压)额定电压是用电器正常工作时的电压)额定电压是用电器正常工作时的电压(2 2 2 2)额定电流是用电器正常工作时的电流)额定电流是用电器正常工作时的电流)额定电流是用电器正常工作时的电流)额定电流是用电器正常工作时的电流(3 3 3 3)额定功率是用电器在额定电压条件下工作时消耗的)额定功率是用电器在额定电压条件下工作时消耗的)额定功率是用电器在额定电压条件下工作时消耗的)额定功率是用电器在额定电压条件下工作时消耗的电功率电功率电功率电功率三、焦耳定律(实验定律)三、焦耳定律(实验定律)1 1、内容:、内容:、内容:、内容:2 2、公式、公式、公式、公式 Q Q Q QI I I I2 2 2 2RtRtRtRt (定义式)(定义式)(定义式)(定义式)四、两种电路四、两种电路四、两种电路四、两种电路 1 1、纯电阻电路:、纯电阻电路:、纯电阻电路:、纯电阻电路:W W W WUItUItUItUItI I I I2 2 2 2RtRtRtRtP P P PUIUIUIUII I I I2 2 2 2R R R RQ Q Q QI I I I2 2 2 2RtRtRtRtUItUItUItUItW W W W2 2、非纯电阻电路:含有电动机、电解槽的电路,欧、非纯电阻电路:含有电动机、电解槽的电路,欧、非纯电阻电路:含有电动机、电解槽的电路,欧、非纯电阻电路:含有电动机、电解槽的电路,欧姆定律不再适用姆定律不再适用姆定律不再适用姆定律不再适用电功电功电功电功 W W W WUItIUItIUItIUItI2 2 2 2RtRtRtRt电功率电功率电功率电功率 P P P PUIIUIIUIIUII2 2 2 2R R R R电热电热电热电热 Q Q Q QI I I I2 2 2 2RtUItRtUItRtUItRtUIt 知识内容知识内容 问题讨论问题讨论在不同电路中,为什么在不同电路中,为什么在不同电路中,为什么在不同电路中,为什么U U U U不一定等于不一定等于不一定等于不一定等于IRIRIRIR?在纯电阻电路中,电流做功把电能全部转化为热能,在纯电阻电路中,电流做功把电能全部转化为热能,在纯电阻电路中,电流做功把电能全部转化为热能,在纯电阻电路中,电流做功把电能全部转化为热能,即即即即UIt=IUIt=IUIt=IUIt=I2 2 2 2RtRtRtRt,所以,所以,所以,所以U=IRU=IRU=IRU=IR;在非纯电阻电路中,电流做;在非纯电阻电路中,电流做;在非纯电阻电路中,电流做;在非纯电阻电路中,电
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