高二物理恒定電流1課件

恒定電流高中物理復(fù)習(xí)湖南師大附中高二物理備課組1、形成：電荷的定向移動形成電流。2、導(dǎo)體中存在持續(xù)電流的條件：保持導(dǎo)體兩端的電勢差。3、性質(zhì)：標(biāo)量大?。篒＝Q/t在國際單位制中，電流的單位是安（A）表示單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量4、方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向①導(dǎo)體中電流方向：從電勢高處流向電勢低處②電源：內(nèi)部從電勢低處流向電勢高處外部從電勢高處流向電勢低處第一節(jié)部分電路歐姆定律一、電流

問題討論電流的微觀本質(zhì)：如圖所示，AD表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體L．兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電量為q．AD導(dǎo)體中的自由電荷總數(shù)：N=nL

S,總電量Q=Nq=nL

Sq所有這些電荷都通過橫截面D所需要的時間：t=L

/v所以導(dǎo)體AD中的電流：由此可見，從微觀上看，電流強(qiáng)度決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、電量、定向移動速度，還與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)．例題分析[例1]某電解池中，若在2s內(nèi)各有1.0×1019個二價正離子和2.0×1019個一價負(fù)離子通過某截面，那么通過這個截面的電流強(qiáng)度是A．0B．0.8AC．1.6AD.3.2AD3、對導(dǎo)體中的自由電荷來說，下列說法中正確的是A、不論導(dǎo)體兩端有沒有電壓，它們都做無規(guī)則熱運(yùn)動；B、不論導(dǎo)體兩端有沒有電壓，它們都做定向運(yùn)動；C、金屬直導(dǎo)線導(dǎo)電時，它們定向運(yùn)動的方向都相同；D、在穩(wěn)恒電流的電路中，它們定向運(yùn)動的方向都跟電流方向相同；（AC）1、設(shè)氫原子中電子在半徑為r的軌道上做圓周運(yùn)動，電子的電量為e，質(zhì)量為m，靜電力常量為k，試求等效電流的電流強(qiáng)度．3、有一橫截面為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I．設(shè)每單位體積的導(dǎo)線有n個自由電子，電子電量為e，此時電子的定向移動速度為v．在Δt時間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為(A)nvSΔt(B)nvΔt(C)IΔt/e(D)IΔt/Se（AC）知識內(nèi)容二、電阻1．電阻的物理意義及單位（1）導(dǎo)體能通過電流，但對電流有阻礙的作用，描寫導(dǎo)體這種對電流的阻礙作用的物理量就是電阻．（2）電阻的單位是歐姆，符號是Ω．三、電阻定律1．電阻定律的內(nèi)容、表達(dá)式及物理意義（1）電阻定律：在溫度不變時，導(dǎo)線的電阻跟它的長度成正比，跟它的橫截面積成反比．（2）電阻定律表達(dá)式：R=ρL/S（3）導(dǎo)體的電阻是由它本身的因素決定的，與所在的電路無關(guān)．相同材料的金屬導(dǎo)線越長，它對電流的阻礙作用越大；導(dǎo)線的截面積越大，它對電流的阻礙作用越?。煌慕饘儆捎谒鼈兊慕Y(jié)構(gòu)不同，對電流的阻礙作用不同．2．電阻率的物理意義及單位（1）電阻率反映了材料的導(dǎo)電性能，電阻率大的材料導(dǎo)電性能差，電阻率小的材料導(dǎo)電性能好．（2）電阻率的單位是歐姆·米，符號是Ω·m3．電阻率與溫度的關(guān)系（1）金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大．純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。（2）某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響．（3）有些半導(dǎo)體材料的電阻率隨著溫度的升高而減?。?．電阻定律的應(yīng)用運(yùn)用電阻定律可以從導(dǎo)線的有關(guān)參量求導(dǎo)線的電阻，或者從導(dǎo)線的電阻求導(dǎo)線的某一個參量，計算的時候要注意物理量的單位用國際單位制3．一根均勻的電阻絲的電阻為R，在溫度不變的情況下，下列能使電阻值仍為R的情況是A、當(dāng)長度不變，橫截面積增大為2倍時B．當(dāng)橫截面積不變，長度增大為2倍時C．長度和橫截面積都縮小為一半時D．長度和橫截面半徑都增大為2倍時（C）6．下列有關(guān)電阻率的敘述，錯誤的是A．當(dāng)溫度極低時超導(dǎo)材料的電阻率會突然減小到零B．常用的導(dǎo)線是由電阻率較小的鋁或銅做成的C．材料的電阻率取決于導(dǎo)體的電阻D．材料的電阻率會隨溫度的變化而變化（C）三、部分電路歐姆定律1、內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。2、表達(dá)式：變形式：3、適用條件：金屬導(dǎo)電或電解質(zhì)導(dǎo)電.不適用氣體導(dǎo)電.4、伏—安特性曲線I=U/R．U=IR注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時，電阻的伏安特性曲線不再是過原點(diǎn)的直線。圖象是一條過原點(diǎn)的直線，直線斜率或直線斜率的倒數(shù)是導(dǎo)體的電阻。13．在圖中圖線Ⅰ和Ⅱ所表示的電阻值分別為A、4Ω和2ΩB．0.25Ω和0.5ΩC．4kΩ和2kΩD．2.5×10－4Ω和5.0×10－4Ω（C）一、電功1、電流做功實(shí)質(zhì)上是電場力推動自由電荷定向移動所做的功.2、電流做功的過程伴隨著電能和其它形式的能的轉(zhuǎn)化.3、表達(dá)式W＝UIt（定義式）式中電壓、電流、時間的單位分別是V、A、S，電功的單位是焦，符號是J

二、電功率1、表示電流做功快慢的物理量2、表達(dá)式P＝UI（定義式）式中電壓、電流的單位分別是V、A，電功率的單位是瓦，符號是W．

電功和電功率4、對于純電阻電路，電功還可以表達(dá)成W=I2Rt=U2t/R．3、對于純電阻電路，電功率還可以表達(dá)成P=I2R=U2/R．4、對非純電阻電路（如電動機(jī)和電解槽），由于電能除了轉(zhuǎn)化為電熱以外還同時轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其它能，所以電功必然大于電熱：W>Q，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I2Rt計算，兩式不能通用。

三、焦耳定律（實(shí)驗定律）1、內(nèi)容：2、公式Q＝I2Rt（定義式）四、兩種電路1、純電阻電路：W＝UIt＝I2RtP＝UI＝I2RQ＝I2Rt＝UIt＝W2、非純電阻電路：含有電動機(jī)、電解槽的電路，歐姆定律不再適用電功W＝UIt≠I2Rt電功率P＝UI≠I2R電熱Q＝I2Rt≠UIt知識內(nèi)容

問題討論在不同電路中，為什么U不一定等于IR?在純電阻電路中，電流做功把電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，即UIt=I2Rt，所以U=IR；在非純電阻電路中，電流做功把電能的一部分轉(zhuǎn)化為熱能，另一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等，即UIt＞I2Rt，此時U＞IR，如電動機(jī)電路等．例1不考慮溫度對電阻的影響，對一個“220V，40W”的燈泡，下列說法正確的是A,接在110V的電路上時的功率為20WB．接在110V的電路上時的功率為10WC．接在440V的電路上時的功率為160WD．接在220V的電路上時的功率為40W解析：正確選項為B、D．一直流電動機(jī)線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動，在線圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A；松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機(jī)正常工作．求:該電動機(jī)正常工作時，輸入的電功率是多少?電動機(jī)的機(jī)械功率是多少?例題分析說明：在非純電阻電路里，要注意區(qū)別電功和電熱，注意應(yīng)用能量守恒定律．①電熱Q=I2Rt．②電動機(jī)消耗的電能也就是電流的功W=UIt③由能量守恒得W=Q＋E，E為其他形式的能，這里是機(jī)械能；④對電動機(jī)來說，輸入的功率P入=IU；發(fā)熱的功率P熱=I2R，輸出的功率，即機(jī)械功率P機(jī)=P入－P熱=UI－I2R．由上述例題可知：電動機(jī)在啟動時電流較大，容易被燒壞；正常運(yùn)轉(zhuǎn)時電流反而較小。一臺電動機(jī)的輸出功率是10kw，這表明該電動機(jī)工作時A、每秒鐘消耗10kw的電能B、每秒鐘對外做10kw的功C．每秒鐘消耗10kJ的電能D．每秒鐘對外做10kJ的功（D）某電動機(jī)工作時，電壓是110V，電流是50A電動機(jī)的線圈電阻是0．4Ω，電動機(jī)工作時，消耗電功率是

W

，線圈發(fā)熱的功率是

W

．55001000一臺直流電動機(jī)接上110V的電壓，正常工作，并正將質(zhì)量為50kg的重物以恒定的速度v=0．90m／s豎直向上提升，這時電路的電流強(qiáng)度為5A，可知電動機(jī)線圈的電阻R=

Ω4一、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和規(guī)律第五節(jié)電路分析和計算知識內(nèi)容．把標(biāo)有“220V、100W”的甲燈和“220V、200W”的乙燈串聯(lián)接入220V的電路，則A、兩燈的電阻之比為2∶1；B、兩燈的電壓之比為2∶1C．兩燈的電功率之比為2∶1；D．經(jīng)相同時間兩燈耗能之比為2∶1（ABCD）在如圖所示的電路中，當(dāng)ab兩端電壓為100V時．測得cd兩端電壓為80V，則電阻R＝

Ω,如果將100V電壓加在cd兩端，則ab兩端電壓為

V8040（D）．三個并聯(lián)的電阻之比為R1∶R2∶R3=1∶2∶5，則通過它們的電流之比I1∶I2∶I3為A、1∶2∶5；B、5∶2∶1；C．2∶5∶10；D．10∶5∶2．在如圖8－11所示的電路中，所有電阻的阻值均為R，則A、B間的總電阻為

．0．如圖所示，每個電阻額定功率均為18W，要使電路正常工作，則輸入電路的最大功率不得超過A、54W；B、36W；C．27W；D．18W（C）．如圖所示，A、B兩燈分別標(biāo)有“110V、100W”和“110V、40W”，按不同方法接入220V電路．能使兩燈正常發(fā)光，且電路中消耗功率最小的是（B）知識內(nèi)容第四節(jié)半導(dǎo)體1．半導(dǎo)體有些元素和化合物，它們的導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間，這樣的材料叫半導(dǎo)體．2．半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能與外界條件的關(guān)系半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能受外界條件變化的影響很大，溫度的變化會使它的電阻顯著變化，電阻不隨溫度的升高而增大，反而隨溫度的升高而減?。畵饺肫渌⒘吭?，它的電阻也會顯著變化．3．熱敏電阻與光敏電阻半導(dǎo)體材料做成電阻元件，在溫度升高時電阻減小得非常迅速，這種電阻叫做熱敏電阻．如果在光照下電阻大大減小，這種電阻叫做光敏電阻．

課堂練習(xí)．半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力要比導(dǎo)體

＿，要比絕緣體

＿．．一般說來，金屬導(dǎo)體的電阻器隨著溫度的升高，它的電阻值會

＿，半導(dǎo)體材料的元件隨著溫度的升高，它的電阻值會

＿．．光敏電阻是由

＿（填“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體”或“絕緣體”）做的．熱敏電阻是由＿（填“導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體’或“絕緣體”）做的．它們的

＿分別是對于

＿或

特別敏感．差好變大變小半導(dǎo)體半導(dǎo)體電阻值光溫度知識內(nèi)容第五節(jié)超導(dǎo)l．超導(dǎo)現(xiàn)象當(dāng)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(dǎo)現(xiàn)象．2．超導(dǎo)的轉(zhuǎn)變溫度及超導(dǎo)體處于超導(dǎo)狀態(tài)的物體叫超導(dǎo)體.導(dǎo)體由普通狀態(tài)向超導(dǎo)狀態(tài)轉(zhuǎn)變時的溫度成為超導(dǎo)的轉(zhuǎn)變溫度，或臨界溫度．3．超導(dǎo)的應(yīng)用超導(dǎo)材料在計算機(jī)。輸電、動力機(jī)械、能源、交通運(yùn)輸、地質(zhì)勘探等眾多的領(lǐng)域都有極其廣泛的應(yīng)用．由于它的電阻為零，所以具有節(jié)能。高效等多方面的優(yōu)點(diǎn)

課堂練習(xí)

大多數(shù)材料的電阻都會隨

＿而變化，當(dāng)