高中物理 7.1部分电路欧姆定律 电功 电功率知识点总结课件

•一、电流•1．形成电流的条件•(1)导体中有能够________的电荷．•(2)导体两端存在________．•2．电流的方向：与正电荷定向移动的方向________，与负电荷定向移动的方向________．•电流虽然有方向，但它是________(填“矢量”或“标量”)．•3．电流•(1)定义式：I＝________.•(2)微观表达式：I＝________，式中n为导体________内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷________，S为导体的________．•(3)单位：安培(安)，符号________，1A＝1C/s.•二、电阻•1．定义式：R＝________.•2．物理意义：导体的电阻反映了________的大小，R越大，阻碍作用越________．•3．单位：欧姆(欧)，符号________．•三、电阻定律•1．内容：同种材料的导体，其电阻跟它的________成正比，与它的________成反比；导体电阻与构成它的材料有关．•2．表达式：________.•(2)物理意义：反映了材料对________的阻碍作用，在数值上等于用这种材料制成的________长、截面积为________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________材料；•②有的随温度的升高而减小，如________材料；•③有的几乎不受温度的影响，如锰铜合金、镍铜合金．3．电阻率(1)计算公式：ρ＝RSl，ρ与导体的长度l、横截面积S无关，由导体的________决定，是表征材料性质的物理量，且与________有关．•四、欧姆定律•1．内容：导体中的电流跟导体两端的________成正比，跟导体的________成反比．•2．表达式：________.•3．适用范围•(1)________导电和________导电(对气体导电不适用)．•(2)________电路(不含电动机、电解槽等的电路)．•4．导体的伏安特性曲线•(1)I－U图线•以________为纵轴、________为横轴画出导体上的电流随电压的变化曲线，如图所示．•(3)线性元件：伏安特性曲线是________的电学元件，适用欧坶定律．•(4)非线性元件：伏安特性曲线为________的电学元件，不适用欧姆定律．(2)比较电阻的大小图线的斜率k＝IU＝1R，图中R1________R2(填“”“＝”或“”)．•五、功和功率•1．电功•(1)表达式：W＝qU＝________.•(2)电流做功的实质：________转化为________的过程．•2．电功率•(1)定义：单位时间内________所做的功．(2)表达式：P＝Wt＝________.(3)物理意义：反映电流做功的快慢．•3．电热•(1)表达式：________(焦耳定律)．•(2)本质：电流做功的过程中电能转化为内能的多少的量度．•4．热功率：P热＝________.答案：一、1.(1)自由移动(2)电压2.相同相反标量3．(1)qt(2)nqSv单位体积定向移动的速率横截面积(3)A二、1.UI2.导体对电流阻碍作用大3.Ω三、1.长度横截面积2.R＝ρlS3.(1)材料温度(2)电流1m1m2(3)金属半导体四、1.电压电阻2.I＝UR3.(1)金属电解液(2)纯电阻4.(1)电流电压(2)(3)直线(4)曲线五、1.(1)UIt(2)电能其他形式能2.(1)电流(2)UI3.(1)Q＝I2Rt4.I2R•1．电流的微观表达式•(1)已知条件：如图所示，粗细均匀的一段导体长为l，横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，当导体两端加上一定的电压时，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.•(2)导体内的总电荷量：Q＝nlSq.(3)电荷通过截面D的时间：t＝lv.(4)电流表达式：I＝Qt＝nqSv.(5)结论：从微观上看，电流由导体中自由电荷的密度、电荷定向移动速率、导体的横截面积共同决定．•2．三种速率的理解电子定向移动速率电流就是由自由电荷的定向移动形成的，可以证明电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的速率，数量级一般为10－5m/s电子热运动的速率构成导体的电子在不停地做无规则热运动，由于热运动向各个方向运动的机率相等，故不能形成电流，常温下电子热运动的速率数量级为105m/s电流传导速率等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速c建立电场，在电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流3.对I＝qt的理解(1)q＝It中，当异种电荷反向通过某一横截面时，不能相互抵消，而是q＝|q1|＋|q2|.(2)I＝qt中的q是通过整个导体横截面的电荷量，而不是单位面积上的电荷量．1．R＝UI与R＝ρlS的区别(1)R＝UI是用比值法定义了电阻，并提供一种测量电阻的方法．(2)R＝ρlS是电阻的决定式，定量地表明了导体电阻是由导体本身的因素(电阻率、长度、横截面积)决定．•2．电阻率与温度的关系•(1)金属的电阻率随着温度的升高而增大，可以用金属的电阻随温度变化来作电阻温度计．•(2)半导体的电阻率随温度的升高而减小．•(3)合金的电阻率随温度的变化几乎不变，利用这个特性可以用合金作标准电阻．•(4)超导体的电阻率为零．•1．适用范围：适用于金属、电解液等纯电阻导电，对于气体导电、含有电动机、电风扇等非纯电阻导电则不适用．•2．注意欧姆定律的“二同”•(1)同体性：指I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一段导体．•(2)同时性：指U和I必须是导体上同一时刻的电压和电流．3．欧姆定律不同表达式的物理意义(1)I＝UR是欧姆定律的数学表达式，表示通过导体的电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，常用于计算一部分电路加上一定电压时产生的电流．此公式是电流的决定式，反映了电流I与电压U和电阻R的因果关系．(2)公式R＝UI是电阻的定义式，它表明了一种量度电阻的方法，不能错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”，对于给定的导体，其电阻是一定的，和导体两端是否有电压，导体中是否有电流无关，也就是说R＝UI仅是电阻的测量式，而R＝ρlS才是电阻的决定式．•4．伏安特性曲线•(1)图甲中a、b表示线性元件，图乙中c、d表示非线性元件．•(2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RaRb.•(3)图线c的斜率增大，电阻减小，图线d的斜率减小，电阻增大．•(4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值，对应这一状态下的电阻．•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适用于计算任何一段电路上电流做功产生的电热．3．在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，即W＝Q＝Pt＝IUt＝I2Rt＝U2Rt，电功率和热功率也相等P＝I2R＝U2/R＝UI.•4．在非纯电阻电路(含有电动机、电解槽等)中消耗的电能除转化成内能外，还转化成机械能(如电动机)或化学能(如电解槽)，即电动机W＝E机＋Q或UIt＝E机＋I2Rt，电解槽W＝E化＋Q或UIt＝E化＋I2Rt，此时WQ.在非纯电阻电路中，U2Rt既不表示电功，也不能表示电热，它是无意义的．在非纯电阻电路中，P＝UI为电功率，P＝I2R为热功率，U2R无意义．