2023-2024學(xué)年高二上物理05：電路的基本概念及電路分析（精講教師版）

2023-2024學(xué)年高二上物理專題05電路的基本

概念及電路分析

?考向解讀

1.了解電流的定義、定義式，會(huì)推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式。

2.理解電阻的概念，掌握電阻定律。

3.理解歐姆定律并學(xué)會(huì)應(yīng)用歐姆定律分析問(wèn)題。

4.理解電功、電功率、焦耳定律，會(huì)區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路的特點(diǎn)。

■考點(diǎn)回歸

一、電流及歐姆定律

1.電流的理解

(1)定義：電荷的定向移動(dòng)形成電流。

(2)條件：①有可以自由移動(dòng)的電荷；②導(dǎo)體兩端存在電壓。

⑶方向：電流是標(biāo)量，為研究問(wèn)題方便，規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯?/p>

方向。在外電路中電流由電源正極到負(fù)極，在內(nèi)電路中電流由電源負(fù)極到正極。

(4)三個(gè)表達(dá)式

①定義式：I='g為在時(shí)間，內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量。

②微觀表達(dá)式：I=nqSv,其中〃為導(dǎo)體中單位體積內(nèi)自由電荷的個(gè)數(shù)，q為每

個(gè)自由電荷的電荷量，S為導(dǎo)體的橫截面積，v為自由電荷定向移動(dòng)的速率。

③決定式：/==,即歐姆定律。

2.歐姆定律

(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流/跟導(dǎo)體兩端的電壓。成正比，跟導(dǎo)體的電阻火成反

比。

(2)適用范圍：適用于金屬和電解液等純電阻電路。

二、電阻定律

1.電阻定律

第1頁(yè)(共19頁(yè))

(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)度/成正比，與它的橫截面積S

成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。

。)表達(dá)式：R=p(。

2.電阻率

(1)計(jì)算式：

(2)物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，是導(dǎo)體材料本身的屬性。

(3)電阻率與溫度的關(guān)系

金屬的電阻率隨溫度升高而增大，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小。

三、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)

串聯(lián)并聯(lián)

電流I=I\=h=...=InI—I\+A+...+/〃

電壓U=Ui+5+…+U”U=U\=U2=...=un

1.1..1

電阻+&+...A”Rn=-1----K?.H--

R\&Rn

功率P1P1Pn

===P\R\=P2R1=...=PnR?

分配R\RlRn

四、電功率、焦耳定律

1.電功

(1)定義:導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)，電場(chǎng)力做的功稱為電功。

(2)公式：W=qU=IUto

(3)電流做功的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過(guò)程。

2.電功率

(1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功，表示電流做功的快慢。

w

(2)公式：P="=IU。

3.焦耳定律

(1)內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻及通

電時(shí)間成正比。

(2)公式：Q=FRt。

4.熱功率

第2頁(yè)(共19頁(yè))

(1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。

(2)表達(dá)式：P=B=FR。

解即攻略

1.三個(gè)電流表達(dá)式的比較

公式適用范圍字母含義公式含義

2反映了/的大小，

t

夕為時(shí)間/內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面

定義式一切電路但不能說(shuō)Ixq,

t的電荷量

ocl

t

〃：導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電

荷數(shù)從微觀上看〃、q、

散觀式I=nqSv一切電路7：每個(gè)自由電荷的電荷量S、v決定了/的^

S：導(dǎo)體橫截面積小

V：電荷定向移動(dòng)速率

金屬、電解U-.導(dǎo)體兩端的電壓/由。、R決定,

央定式0c

R液R：導(dǎo)體本身的電阻80,/L

R

2.金屬導(dǎo)體模型解題思路

第3頁(yè)(共19頁(yè))

一

速總

動(dòng)的

向移

荷定

自由電

建?

體模型

立金屬導(dǎo)

內(nèi)的

體積

模單位

荷數(shù)n

型自由電

T

:

模

型

式

觀表達(dá)

電流微

定律

知電阻

j~

R=p

-----

qSv

識(shí)/=n

建

立

定律

聯(lián)歐姆

系2

結(jié)果

計(jì)算

的推論

個(gè)常用

電路幾

、并聯(lián)

3.串

阻.

的總電

分電路

任一部

于其中

電阻大

路的總

串聯(lián)電

（1）

電阻.

最小的

于其中

，且小

總電阻

支路的

中任一

于其

阻小

的總電

聯(lián)電路

（2）并

功率

阻的電

各個(gè)電

是等于

率尸總

總電功

電路的

每一段

接，

樣連

阻怎

論電

（3）無(wú)

之和.

電

路的總

，電

變大時(shí)

個(gè)電阻

任意一

路中

，電

電路

并聯(lián)

還是

電路

串聯(lián)

論是

（4）無(wú)

.

阻變大

比

R的對(duì)

U=I

=系口

U、，

式R=

4.公

件

適用條

義

物理意

公式

、

與U

決定，

體本身

R由導(dǎo)

阻礙

電流的

導(dǎo)體對(duì)

，反映

義式

的定

電阻

導(dǎo)體

R="

I

作用

導(dǎo)體

于所有

，適用

/無(wú)關(guān)

電路

純電阻

適用于

的關(guān)系

和電阻

端電壓

流與兩

體中電

某段導(dǎo)

R

壓等

，電

電路）

低（外

漸降

勢(shì)逐

向電

流方

沿電

U=IR

液

電解

體、

屬導(dǎo)

于金