1、13-1 恒定电流考点总结 考点 1：电流电阻和电阻定律欧姆定律（能力级别：）1电流定义式： ，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。tqI说明：（1）对于金属导体有 I=nqvS（n 为单位体积内的自由电子个数， S 为导线的横截面积，v 为自由电子的定向移动速率，约 10 -5m/s，远小于电子热运动的平均速率 105m/s，更小于电场的传播速率 3108m/s），这个公式只适用于金属导体。（2）在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式 Iq/t 计算电流强度时应引起注意(电荷量应为正负电荷电荷量绝对值相加)。2电阻和电阻定律导体的电阻 R 跟它的长度 l 成正比，跟它
2、的横截面积 S 成反比。 slR说明： 是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是 m。纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。3部分电路的欧姆定律导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。公式为：（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。RUI说明：（1）电阻的伏安特性曲线：注意 I-U 曲线和 U-I 曲线的区别 。还要注意： 当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。（2）公式 R 是电阻的定义式，而 R= 是电IUSL阻的决定式 R 与 U 成正比或 R 与 I 成反比的说法是错误的，导体的电阻大小
3、由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压 U0，它的电阻仍然照旧存在。考点 2：电阻率与温度的关系（能力级别：）1金属的电阻率随温度的升高而增大。2半导体的电阻率随温度的升高而减小。考点 3：半导体及其应用超导及其应用 （能力级别：）有些物质当温度接近 0 K 时，电阻率突然减小到零这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。2考点 4：电阻的串、并联串联电路的分压作用并联电路的分流作用（能力级别：）1.串联电路特点电流强度： nIII321电压： UU电阻： nRR3212.并联电路特点电流强度： nIII321电压： UU电阻： nRR1321考点 5：电功，电功率
4、串联、并联电路的功率分配（能力级别：）1电功、电功率电功就是电场力做的功，因此是 W=qU=UIt.这是计算电功普遍适用的公式。 单位时间内电流做的功叫电功率， ,这是计算电功率普遍适用的公UItWP式。电功和电热的区别：(1)纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、 白炽灯泡等。(2)非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目 的，而是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即是通用的，没有区别，同理 也无区别；tRUItW22 RUIP2在非纯电阻
5、电路中，电路消耗的电能，即 W=UIt 分为两部分，一大部分转化为其它形式的能；另一小部分不 可避免地转化为电热 Q=I2Rt，这里 W=UIt 不再等于 Q=I2Rt，应该是 W=E 其它 +Q，电功就只能用 W=UIt 计算，电热就只能用Q=I2Rt 计算。3I/AImOUm U/V2串联、并联电路的功率分配串联电路： 并联电路： RPn,21 nRP,12考点 6：电源的电动势和内电阻闭合电路的欧姆定律路端电压（能力级别：）1电源的电动势和内电阻，路端电压电源的作用：从电流形成的条件讲，电源能维持导体两端的电压；从能的转化上讲，电源是将其它形式的能转化为电能的装置电动势：从向电路提供电压
6、的角度，电源的电动势等于外电路断路时电源两极间的电压，从能量转化的观点讲，电动势等于在电源内部使 1C 电量的电荷所获得的电能电动势等于内电路与外电路的电压之和，即 E = U 内 U 外路端电压：电源接入电路时电源两极间的电压，即外电路两端的总电压用 U表示则路端电压的数学表达式为U RrEr1从上式可看出，当外电阻 R 增大时，rR 减小， U 增大当 R 时，rR 0，U = E当外电阻 R 减小时，r R 增大， U 减小当 R 0 时， rR ，U = 0闭合电路的 U-I 图象。最大路端电压 Um= E ,内阻 r=E / Im 2闭合电路的欧姆定律（1）主要物理量。研究闭合电路，
7、主要物理量有 E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。闭合电路欧姆定律的表达形式有：E=U 外 +U 内 （I、R 间关系）rIU=E-Ir（U、I 间关系） （U、R 间关系）Er从式看出：当外电路断开时（I = 0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R = 0，因而 U = 0）电流最大为 Im=E/r（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。（2）电源的功率和效率。功率：电源的功率（电源的总功率）P E=EI 电源的输出功率 P 出=UI电源内部消耗的功率 Pr=I 2r 4电源的效率： （最后一个等号只适用于纯电
8、阻电路）rREUP电源的输出功率 ，可rE4222见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为 。rPm2考点 7：电流、电压和电阻的测量：电流表、电压表和多用电表的使用伏安法测电阻（能力级别：）1电流表、电压表和多用电表的使用(1) 常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的此时该电压表所能测量的最大电压为 )(RIUg如右图所示此时该电流表所能测量的最大电流为 IIgg(2) 欧姆表：欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，可直接读出电阻之值。欧姆表的结构如图所示。其中 G 为灵敏电流计，满偏电流 Ig，线圈电阻 Rg，电源电动势 E，内阻 rg
9、，R 0 为调零电阻。当红黑表笔短接时，调节 R0 使指针满偏。0rIg当红黑表笔间接电阻 Rx 时，通过电流表电流 ，每一个 Rx 对应一XgrREI0个电流 I，在刻度盘上标出与 I 对应的 Rx 的值，这样即可读出待测电阻阻值，但由上式看出，I 与 Rx 不成比例，故欧姆表刻度不均匀。运用欧姆表测量电阻需注意以下几点：选挡接着调零，换挡重新调零，被测电阻隔离，中值附近读数，示数要乘倍率，手勿接触表尖，用毕拨至“交高” （交流电压最高挡） 此法只是对电阻的粗测。2伏安法测电阻伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆定律（R=U/I）。测量电路可有电流表外接或内接两种接法，如图甲、乙o RP 出Pm
10、rARxV甲AVRx乙G+_ R0红 黑E rRg5两种接法都有误差，测量值与真实值的关系为：如甲图所示,由于该电路中电压表的读数 U 表示 R 两端电压，电流表的读数 I 表示通过 R 与 RV 并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻 R 测 也比真实值 R 略小些. xVU如乙图所示,由于该电路中，电压表的读数 U 表示被测电阻 R 与电流表 A串联后的总电压，电流表的读数 I 表示通过本身和 R 的电流，所以使用该电路所测电阻 R 测 R RA，比真实值 R 大了I适用条件：当 RR A，即内接法适用于测量大电阻，RR v 即外接法适用于测小电阻。若： 此时被测电阻为小电阻，选用外接法
11、VAxxAV即若： 此时被测电阻为大电阻，选用内接法VAxxAVRR即因而在运用伏安法测电阻时，可由题目条件首先计算临界电阻 ，VAR0比较 与被测电阻的大约值的大小关系，然后据以上原则确定电路的连接方式。0当被测电阻的阻值不能估计时可采用试接的办法，如图所示，让电压表一端接在电路上的 a 点，另一端先后接到 b 点、c 点，注意观察两个电表的示数。若安培表示数有显著变化，则待测电阻跟电压表的内阻可比拟，电压表应接在 a c 两点。若电压表的示数有显著变化，则待测电阻跟安培表的内阻可比拟，电压表应接在 a b 两点。滑动变阻器的两种接法限流式和分压式(1) 限流式：如图所示，即将变阻器串联在电
12、路中。在触头 P 从变阻器左端移动到右端过程中，电阻 Rx 上的电压变化范围为： （忽略电源内阻）(2) 分压式：如图所示，当触头 P 从变阻器左端移动到右端过程中，电阻 Rx 上的电压变化范围是 0E(忽略电源内阻)。以下几种情况用分压式接法：（1）要求待测电阻的电压从 0 开始变化时，变阻器一定采用分压式。（2）电表量程不够时AVabc6（3）待测电阻阻值远大于滑动变阻器阻值时说明，利用分压式接法时，滑动变阻器一般选阻值较小的，便于调节考点 8：直流电路动态分析分析方法 1 -程序法 先分析局部变化再分析整体变化后局部变化分析方法 2 -并同串反法 注意“并同串反”法则的应用条件：单变量电路考点 9：用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻在电路中接入的负载电阻分别是 R1、R 2 时，对应的在电路中产生的电流为 I1、I 2，路端电压为U1、U 2，则代入 U=E-Ir 中，可获得一组方程，从而计算出 E、r. 有rrI2212121,IIr利用 UI 图像求电源电动势 E 和内阻 r: 与 U 轴相交点的值，此值即为断路时的路端电压应等于电源电动势 E；这条直线与 I 轴的交点表示 U=0 (外电路短路) 时的电流 ，而且 ，则可计算出内阻 r= .短IrI短 短EAVK1
