2010届高三物理一轮复习电磁学部分——恒定电流.doc

用心爱心专心学科网高三一轮复习教案（全套68个）学科网第三部分电磁学学科网§2.恒定电流学科网一、HYPERLINK\l"j01"基本概念学科网二、HYPERLINK\l"j02"串、并联与混联电路学科网三、HYPERLINK\l"j03"闭合电路欧姆定律学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网§2.恒定电流学科网一、基本概念学科网学科网目的要求学科网复习电流的概念、电阻定律、欧姆定律学科网学科网知识要点学科网1.电流学科网电流的定义式：，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。学科网对于金属导体有I=nqvS（n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率，约10-5m/s，远小于电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3×108m/s），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。学科网2.电阻定律学科网导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。学科网⑴ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是Ωm。学科网⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。学科网⑶材料的电阻率与温度有关系：学科网①金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。学科网②半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。学科网IOUOIU1212R1<R2R1>R2③有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。我国科学家在1989年把TC提高到130K。现在科学家们正努力做到室温超导。学科网3.欧姆定律学科网（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。学科网电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。学科网4.电功和电热学科网电功就是电场力做的功，因此是W=UIt；由焦耳定律，电热Q=I2Rt。其微观解释是：电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可以认为自由电子只以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能。学科网⑴对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt=I2Rt=学科网⑵对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。学科网学科网例题分析学科网A.B.C.D.IIIIoUoUoUoU例1：实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示：学科网解：灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，。U越大I-U曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选A。学科网学科网例2：下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是以下哪个图象学科网PU2oPU2oPU2oPU2oA.B.C.D.学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网解：此图象描述P随U2变化的规律，由功率表达式知：，U越大，电阻越大，图象上对应点与原点连线的斜率越小。选C。学科网学科网例3：某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？学科网解：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得，，这个电阻可认为是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为P电=U2I2=36W，内部消耗的热功率P热==5W，所以机械功率P=31W学科网由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小。学科网学科网例4：来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定