高中物理恒定电流知识点总结

1 恒定电流恒定电流 1 电流 1 定义 电荷的定向运动 2 形成条件 a 导体中有能自由移动的电荷 导体提供大量的自由电荷 金属导体中的自由电荷是自由电子 电解液中的 自由电荷是正 负离子 b 导体两端有电压 3 电流的大小 电流强度 简称电流 a 宏观定义 t q I b 微观定义 nqsvI c 国际单位 安培 A d 电流的方向 规定为正电荷定向运动的方向相同 电流是标量 e 电流的分类 方向不随时间变化的电流叫直流 方向随时间变化的电流叫交 流 大小方向都不随时间变化的电流叫做稳恒电流 2 电阻 1 物理意义 反映了导体的导电性能 即导体对电流的阻碍作用 2 定义式 I U R 国际单位 R 既不与 U 成正比 也不与 I 成反比 3 决定式 电阻定律 S L R 3 电阻率 1 意义 反映了材料的导电性能 2 定义 L RS 3 与温度的关系 金属 随 T 而 半导体 随 T 而 有些合金 几乎不受温度影响 2 4 串并联电路 1 欧姆定律 a 内容 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 跟导体的电阻成反比 b 表达式 R U I 或 IRU 或 I U R c 适用条件 金属或电解液导电 纯电子电路 2 串联电路串联电路 a 电路中各处电流相同 I I1 I2 I3 b 串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和 U U1 U2 U3 c 串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和 即 R R1 R2 Rn d 串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比 即 12 12 n n UUU I RRR e 串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比 即 212 12 n n PPP I RRR 3 并联电路并联电路 a 并联电路中各支路两端的电压相同 U U1 U2 U3 b 并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和 I I1 I2 I3 c 并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和 R 1 1 1 R 2 1 R n R 1 4 伏安特性曲线 a 定义 导体的电流随电压变化的关系曲线叫做伏安特性曲线 b 意义 斜率的倒数表示电阻 c 对于金属 电解液在不考虑温度的影响时其伏安特性曲线是过原点的倾斜的 直线 这样的导体叫线性导体 否则为非线性导体 金属 非金属 一些合金 3 5 电功 1 意义 反映了电路消耗电能的多少 即把电能转化为其它形式的能的多少 2 定义 电荷在电场力的作用下运动 电场力会对电荷做功 把电场力做的功简称 电功 又称电流做的功 3 计算公式 UItW 国际单位 J 常用单位 度 1 度 1 千瓦时 KW H 1W 1J S 1 度 1000 3600 J S 3600000 焦耳 4 电热 a 定义 电流流过导体要发热 热效应 这个热叫做电热 又叫焦耳热 b 意义 反映了电路把电能转化为内能的多少 c 计算公式 焦耳定律 6 电功率 1 意义 反映了电路消耗电能的快慢 即把电能转化为其它形式的能的快慢 2 定义 电功跟完成电功所用时间的比值 t W P 3 计算公式 UI t W P 4 发热功率 a 意义 反映了电路把电能转化为内能的快慢 b 定义 电热跟产生电热所用时间的比值 RtI t Q P 2 热 c 电动机的几个 功率 I 输入功率 电动机的总功率 由电动机电路的电流和电压决定 UIP 总 II 输出功率 电动机做有用功的功率 FvP 出 III 热功率 电动机线圈上有电阻 电流通过线圈时要发热 热功率 rIP 2 热 其中为电动机的效率 入出总 PPP 入 出 P P d 电功和电热的关系 纯电阻电路 RtIQUItWt R U 2 2 RIPUIP R U 2 2 热 电熨斗 电炉子 非纯电阻电路 RtIQUItWt R U 2 2 RIPUIP R U 2 2 热 4 电机 电风扇 电解槽 其特点是电能只有一部分转化成内能 7 电动势电动势 1 电源定义 把其它能量转化为电能的装置 作用 给电路提供持续的电压 2 电动势的含义 描述电源把其它形式能转化为电能本领的物理量 电动势由电源自身决定 与外电路无关电动势由电源自身决定 与外电路无关 在数值上就等于电源没有接入电路时两极间电压 用符号 E 表示 电源的电动势等于内 外电路上的电压之和 关系式为 E U外 U 内 电动势是标量 电动势不是电压 8 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 1 定律内容 闭合电路中的电流和电源电动势成正比 跟电路中的总电阻成反比 2 定律 表达式为 I rR E 常用关系式 E U外 U 内 U E Ir 电源总功率 电路消耗总功率 P总 EI 外电路消耗功率 电源输出功率 P出 UI 内电路消耗功率 一定是发热功率 P内 I2r 9 功率计算 功率计算 电源的输出功率 P出 IU IE I2r 对于外电路是纯电阻的电路 电源的输出功率 P出 rRrR E rR RE RI 4 2 2 2 2 2 电源的输出功率随外电阻的变化关系如图 10 3 1 所示 1 R r 时 P出 max r E 4 2 一个输出功率 除最大功率外 P 对应于两个不同的外电阻 R1和 R2 且 21R Rr 2 当 Rr 时 R P出 o R P出 Pm r 图图 10 3 1 5 4 电源的效率 总 出 100100 rR R P P 10 动态分析的一般步骤 1 确定外电路的电阻如何变化 2 根据闭合电路欧姆定律 E I Rr 确定