高中物理第二章第5课《恒定电流（一）》（选修3-1）
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第二章第5课《恒定电流（一）》（选修3-1） 考纲展示 1.导体中的电场与电流 I 2.电源的电动势和内阻 Ⅱ 3.欧姆定律 Ⅱ 4.电阻定律 Ⅱ 5.电阻的串联、并联 I 6.闭合电路欧姆定律 Ⅱ 7.电功率、焦耳定律 I 实验七：测定金属的电阻率 （同时练习使用螺旋测微器） 实验八：描绘小电珠的伏安特性曲线 实验九：测定电源的电动势和内阻 实验十：练习使用多用电表 基础知识梳理 一、电流 1.电流形成的条件 （1）导体中有自由电荷 （2）导体两端存在电压 2.电流方向 规定正电荷定向移动的方向为电流方向 3.公示表达 （1）定义式：I=q/t （2）微观表达式：I=neSv（n为单位体积内自由电荷数,e为自由电荷的电量，S为导体的横截面家，v为自由电荷定向移动的速度） 二。电阻、电阻率、电阻定律 1.电阻 （2）物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用的大小，R越大，阻碍作用作用越强，反之越弱。 2.电阻率 与l、横截面积S无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定且与温度有关。 （2）物理意义：反映了材料对电流的阻碍作用，在数值上等于用这种材料制成的1m长，横截面积为1m2的导线的电阻值。 （3）与温度的关系 ①有的随温度的升高而增大，如金属材料； ②有的随温度的升高而减小，如半导体材料； ③有的几乎不受温度的影响，如锰铜合金、镍铜合金。 3.电阻定律 （1）内容：在温度不变的情况下导体的电阻跟其长度成正比，跟其横截面积成反比。 （2）公式：R=p（l/S） 三、部分电路的欧姆定律 1.内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 3.适用范围 （1）金属导电和电解液导电（对气体导电不适用）. （2）纯电阻电路（不含电动机、电解槽等的电路） 4.导体的伏安特性曲线 I-U图线 以电流为纵轴、电压为横轴画出导体的电流随电压的变化曲线，如图所示。 四、电功、电热和电功率 1.电功 （1）实质：电流做功的实质是电场力对电荷做功，电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小，电势能转化为其他形式的能。 （2）公式：W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式。 2.电热 （1）定义：电流流过一段导体时产生的热量。 （2）公式：Q=I2Rt （焦耳定律） （3）本质：电热是电流做功的的过程中电能转化为内能多少的量度。 3.电功率 （1)定义：单位时间内电热做的功叫电功率。 （2）额定功率和实际功率 额定电压、额定功率是用电器的重要参数，分别表示用电器正常工作电压和正常电压下用电器的功率。①用电器在额定电压下工作，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。 五、串、并联电路的特点 六、电流的微观表达式 1.如图所示，AD表示粗细均匀的一段导体l，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v， 设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q.AD导体中的自由电荷总数：N=nlS 总电荷量Q=Nq=NlSq 所有这些电荷都通过横截面D所需要的 所以导体AD上的电流：I=Q/t =nlSq/Uv=naSv 2.电功与电热 （1）W=IUt适用于计算任何一段电路上的电功.P=IU适用于计算任何一段电路上消耗的电功率 （2）Q=I2Rt，只用于计算电热 3.对纯电阻电路来说，由于电能全部转化为内能，所以有关电功、电功率的所有公式和形式都适用，即W=UIt=I2Rt=U2/R.t，P=UI=I2R=U2/R. 4.在非纯电阻电路中，总电能中的一部分转化为热能，另一部分转化为其他形式的能，电热仍用Q=I2Rt计算.这时，W总=IUt＞Q=I2Rt，同理P总＞P热 总之：从能量的转化和守恒可以看出，电功等于电路中电能转化为其他各种形式能量的总和，而电热仅是转化为内能的电能，二者不同。 七、小量程电流表G（表头）的改装
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