高三物理电流鲁教版教材知识精讲.doc

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高三物理电流鲁教版
【本讲教育信息】
一.教学内容：
电流

二.重点、难点
1、电流
电流的定义式：，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
说明：（1）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。
（2）在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q/t计算电流强度时应引起注意。
2.电阻和电阻定律
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。
说明：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。
⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。
3、部分电路的欧姆定律

导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。公式为：（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。
说明：（1）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。
（2）公式R＝是电阻的定义式，而R＝ρ是电阻的决定式，R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U＝0，它的电阻仍然照旧存在。
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。
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）。
4.电功、电功率
电功就是电场力做的功，因此是W＝qU＝UIt。这是计算电功普遍适用的公式。单位时间内电流做的功叫电功率，，这是计算电功率普遍适用的公式。
电功和电热的区别：
（1）纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等。
（2）非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即是通用的，没有区别，同理也无区别；在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即W＝UIt分为两部分，一大部分转化为其它形式的能；另一小部分不可避免地转化为电热Q＝I2Rt，这里W＝UIt不再等于Q＝I2Rt，应该是W＝E其它+Q，电功就只能用W＝UIt计算，电热就只能用Q＝I2Rt计算。
5.闭合电路的欧姆定律
（1）主要物理量。

研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。
闭合电路欧姆定律的表达形式有：
①E＝U外+U内②（I、R间关系）
③U＝E－Ir（U、I间关系）④（U、R间关系）
从③式看出：当外电路断开时（I＝0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R＝0，因而U＝0）电流最大为Im＝E/r（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。
（2）电源的功率和效率。
⑴功率：①电源的功率（电源的总功率）PE＝EI②电源的输出功率P出＝UI
③电源内部消耗的功率Pr＝I2r
⑵电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）

电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。
6.电流表、电压表和多用电表的使用

常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。小量程的电流表的电阻Rg就是其电阻，一般为几百到几千欧。这个线圈允许通过的最大电流Ig叫做电流表的满偏电流，这是因为电流表通过的电流为Ig时它的指针偏转到最大刻度处。Ig一般为几十微安到几毫安。电流如果超过Ig，不但指针指示不出数值，电流表还可能烧毁。因为IgRg一般很小，不能直接用电流表测量较大的电压。如果被测电压U大于IgRg，通过电流表的电流将超过Ig而把电流表烧毁。如果给电流表串联一个分压电阻，分担一部分电压，就可以用来测量较大的电压了。加了分压电阻并在刻度盘上标出电压值，就把电流表改装成了电压表（如上图所示）。此时该电压表所能测量的最大电压为

正像串联电阻可以分担一部分电压一样，并联电阻可以分担一部分电流。并联电阻的这种作用叫做分流作用，作这种用途的电阻又叫分流电阻。为了使电流表能够测量几个安培甚至更大的电流，可以给它并联一个分流电阻，分掉一部分电流，这样在测量大电流时通过电流表的电