高二物理恒定电流复习人教实验版知识精讲.doc

高二物理恒定电流复习人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：恒定电流复习［知识结构］［重点和难点］一、部分电路欧姆定律1.部分电路欧姆定律的内容导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。公式表示为：本定律通过探索性实验得到电流I和电压U之间的关系，其关系也可以用I－U图像表示出来（如图1）。2.几个公式的含义公式是欧姆定律，也是部分电路电流的决定式，公式习惯上也称为欧姆定律。而公式是电阻的定义式，它表明了一种量度电阻的方法，绝不可以错误地认为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比”，或认为“既然电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量，所以导体中没有电流时导体就不存在电阻”。3.知道欧姆定律的适用范围欧姆定律是在金属导电的实验基础上总结出来的，对于电解液导电也适用，但对于气体导电和半导体导电就不适用了。二、电阻定律导体的电阻是由它本身的性质决定的，金属导体的电阻由它本身的长度l、横截面积S、所用材料和温度决定。在温度一定时，金属导体的电阻跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，用公式表示为：这就是电阻定律，式中ρ叫做导体的电阻率，由导体的材料决定。注意：1.物质的电阻率与温度有关，实验表明，温度越高，金属的电阻率就越大，因此，金属导体的电阻随温度的升高而增大。例如，白炽灯泡点亮时的灯丝电阻比不通电时要大很多倍，因为灯泡点亮后，灯丝温度升高，电阻率增大，电阻也随之增大。2.导体的电阻由式定义，也可以利用其测量，但并不是由U和I决定的，而是由电阻定律决定的，即导体本身的性质决定的。三、电功、电热、电功率1.各概念之间的区别与联系2.电功和电热不相等的原因由前面的表格，我们看到，只有在纯电阻电路中才有电功等于电热，而一般情况电路中电功和电热不相等。这是因为，我们使用用电器，相当多的情况是需要其提供其它形式的能量.如电动机，消耗电能是需要让其提供机械能，如果电功等于电热，即消耗的电能全部转化为电动机线圈电阻的内能，电动机就不可能转起来，就无从提供机械能了.因而一般的电路中电功一定大于电热，从而为电路提供除内能之外的其它能量.但无论什么电路，原则上一定要有一部分电能转化为内能，因为任何电路原则上都存在电阻.所以电路中的能量关系为：，只有在纯电阻电路中W＝Q.3.额定电压与实际电压、额定功率与实际功率额定电压指用电器正常工作时的电压，这时用电器消耗的功率为额定功率。但有时加在用电器上的电压不等于额定电压，这时用电器不能正常工作，这时加在用电器上的电压就称之为实际电压，这时用电器消耗的功率为实际功率。要注意，在一些问题中“额定”和“实际”往往不相等。4.计算电路问题时注意公式选取的灵活性⑴计算电流，除了用外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：I＝I1+I2⑵计算电压，除了用U＝IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U＝U1+U2⑶计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P＝P1+P2对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P＝UI＝I2R＝以上公式I＝I1+I2、U＝U1+U2和P＝P1+P2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。四、闭合电路欧姆定律1.公式：常用的表达式还有：E＝IR+Ir＝U+U＇U＝E－Ir2.电动势与路端电压的比较：E3.路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身的性质决定的，不随外电路电阻的变化而变化，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而变化的。①U＝E－Ir②当外电路断路时，当外电路短路时，路端电压随电流变化的图线（U－I图线）如图2所示。图2由U＝E－Ir可知，图线纵轴截距等于电源电动势E，若坐标原点为（0，0），则横轴截距为短路电流，图线斜率的绝对值等于电源的内电阻，即。在解决路端电压随外电阻的变化问题时，由于E、r不变，先判断外电阻R变化时电流I如何变化，再判断I变化时路端电压U如何变化，因为在两式中除E和r都还分别有两个变量，一式中是外电阻R和电流I，一式中是电流I和路端电压U，这样可以讨论一个量随另外一个量的变化。有的同学试图用公式来讨论路端电压随外电阻的变化问题，但由于当外电阻R发生变化时电流I也发生变化，因此无法讨论路端电压U的变化情况。如外电阻R增大时，电流I减小，其乘积的变化无从判断。4.闭合电路中的几种电功率由于在闭合电路中内、外电路中的电流都相等，因此由E＝U+U＇可以得到IE＝IU+IU＇或式中IEt是电源将其它形式的能转化成的电能，IUt是电源输出的电能，即外电路消耗的电能，是电源内电阻上消耗的电能，等于，即内电阻上产生的热。与之相对应，IE是电源的总功率，IU是电源输出的电功率，是内电阻上的焦耳热功率。一定要从能量转化和守恒的观点理解这几个功率的意义。【典型例题】例1.画出实验室用的小灯泡灯丝的I－U特性曲线（考虑灯丝