高考物理復習:穩(wěn)恒電流知識點
來源:網絡資源 2019-05-10 09:50:46
穩(wěn)恒電流
1.電流
�。�1)定義:電荷的定向移動形成電流。(2)電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。
在外電路中電流由高電勢點流向低電勢點,在電源的內部電流由低電勢點流向高電勢點(由負極流向正極)。
2.電流強度:(1)定義:通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值,I=q/t
�。�2)在國際單位制中電流的單位是安。1mA=10-3A,1μA=10-6A
�。�3)電流強度的定義式中,如果是正、負離子同時定向移動,q應為正負離子的電荷量和。
3.電阻(1)定義:導體兩端的電壓與通過導體中的電流的比值叫導體的電阻。(2)定義式:R=U/I,單位:Ω
(3)電阻是導體本身的屬性,跟導體兩端的電壓及通過電流無關。
4★★.電阻定律
�。�1)內容:在溫度不變時,導體的電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比。
�。�2)公式:R=ρL/S。(3)適用條件:①粗細均勻的導線;②濃度均勻的電解液。
5.電阻率:反映了材料對電流的阻礙作用。
(1)有些材料的電阻率隨溫度升高而增大(如金屬);有些材料的電阻率隨溫度升高而減�。ㄈ绨雽w和絕緣體);有些材料的電阻率幾乎不受溫度影響(如錳銅和康銅)。
�。�2)半導體:導電性能介于導體和絕緣體之間,而且電阻隨溫度的增加而減小,這種材料稱為半導體,半導體有熱敏特性,光敏特性,摻入微量雜質特性。
�。�3)超導現(xiàn)象:當溫度降低到絕對零度附近時,某些材料的電阻率突然減小到零,這種現(xiàn)象叫超導現(xiàn)象,處于這種狀態(tài)的物體叫超導體。
6.電功和電熱
�。�1)電功和電功率:
電流做功的實質是電場力對電荷做功。電場力對電荷做功,電荷的電勢能減少,電勢能轉化為其他形式的能。因此電功W=qU=UIt,這是計算電功普遍適用的公式。
單位時間內電流做的功叫電功率,P=W/t=UI,這是計算電功率普遍適用的公式。
�。�2)★焦耳定律:Q=I2Rt,式中Q表示電流通過導體產生的熱量,單位是J。焦耳定律無論是對純電阻電路還是對非純電阻電路都是適用的。
�。�3)電功和電熱的關系
�、偌冸娮桦娐废牡碾娔苋哭D化為熱能,電功和電熱是相等的。所以有W=Q,UIt=I2Rt,U=IR(歐姆定律成立),②非純電阻電路消耗的電能一部分轉化為熱能,另一部分轉化為其他形式的能。所以有W>Q,UIt>I2Rt,U>IR(歐姆定律不成立)。
7.串并聯(lián)電路
8.電動勢
�。�1)物理意義:反映電源把其他形式能轉化為電能本領大小的物理量。例如一節(jié)干電池的電動勢E=15V,物理意義是指:電路閉合后,電流通過電源,每通過1C的電荷,干電池就把15J的化學能轉化為電能。
�。�2)大�。旱扔陔娐分型ㄟ^1C電荷量時電源所提供的電能的數(shù)值,等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,在閉合電路中等于內外電路上電勢降落之和E=U外+U內。
★★9.閉合電路歐姆定律
(1)內容:閉合電路的電流強度跟電源的電動勢成正比,跟閉合電路總電阻成反比。
�。�2)表達式:I=E/(R+r)
(3)總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律
當R增大時,I變小,又據U=E-Ir知,U變大。當R增大到∞時,I=0,U=E(斷路)。
當R減小時,I變大,又據U=E-Ir知,U變小。當R減小到零時,I=Er,U=0(短路)。
10.路端電壓隨電流變化關系圖像
U端=E-Ir。上式的函數(shù)圖像是一條向下傾斜的直線�?v坐標軸上的截距等于電動勢的大小;橫坐標軸上的截距等于短路電流I短;圖線的斜率值等于電源內阻的大小。
11.閉合電路中的三個功率
(1)電源的總功率:就是電源提供的總功率,即電源將其他形式的能轉化為電能的功率,也叫電源消耗的功率P總=EI。
(2)電源輸出功率:整個外電路上消耗的電功率。對于純電阻電路,電源的輸出功率。
P出=I2R=[E/(R+r)]2R,當R=r時,電源輸出功率最大,其最大輸出功率為Pmax=E2/4r
�。�3)電源內耗功率:內電路上消耗的電功率P內=U內I=I2r
�。�4)電源的效率:指電源的輸出功率與電源的功率之比,即η=P出/P總=IU/IE=U/E。
12.電阻的測量
原理是歐姆定律。因此只要用電壓表測出電阻兩端的電壓,用安培表測出通過電流,用R=U/I即可得到阻值。
①內、外接的判斷方法:若Rx大大大于RA,采用內接法;Rx小小小于RV,采用外接法。②滑動變阻器的兩種接法:分壓法的優(yōu)勢是電壓變化范圍大;限流接法的優(yōu)勢在于電路連接簡便,附加功率損耗小。當兩種接法均能滿足實驗要求時,一般選限流接法。當負載RL較小、變阻器總阻值較大時(RL的幾倍),一般用限流接法。但以下三種情況必須采用分壓式接法:
a.要使某部分電路的電壓或電流從零開始連接調節(jié),只有分壓電路才能滿足。
b.如果實驗所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小,采用限流接法時,無論怎樣調節(jié),電路中實際電流(壓)都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流(壓),為了保護電表或電阻元件免受損壞,必須要采用分壓接法電路。
c.伏安法測電阻實驗中,若所用的變阻器阻值遠小于待測電阻阻值,采用限流接法時,即使變阻器觸頭從一端滑至另一端,待測電阻上的電流(壓)變化也很小,這不利于多次測量求平均值或用圖像法處理數(shù)據。為了在變阻器阻值遠小于待測電阻阻值的情況下能大范圍地調節(jié)待測電阻上的電流(壓),應選擇變阻器的分壓接法。
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