专题19 恒定电流（讲义）-高考物理专题讲义

专题19 恒定电流（讲义） 一、核心知识 1．电流 (1)定义：自由电荷的定向移动形成电流． (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向． (3)定义式：I＝. (4)微观表达式：I＝nqSv. 2．电动势和内阻 (1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． (2)表达式：E＝，单位：V. (3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量． (4)内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻r，叫做电源的内阻，它是电源的另一个参数． 3．电阻 (1)定义式：R＝. (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用． (3)电阻的串、并联 4.欧姆定律 (1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比． (2)公式：I＝. (3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路． 5．电阻率 (1)计算式：ρ＝R. (2)物理意义：反映导体的导电性能，是表征材料性质的物理量． (3)电阻率与温度的关系 ①金属：电阻率随温度升高而增大． ②半导体：电阻率随温度升高而减小． ③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然变为零，成为超导体． ④合金：电阻率几乎不受温度变化的影响． 6.电功 电功率 焦耳定律 (1)电功 ①定义：电路中电场力对移动电荷做的功． ②公式：W＝qU＝UIt. ③电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． (2)电功率 ①定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． ②公式：P＝＝UI. (3)焦耳定律 ①电热：电流流过一段导体时产生的热量． ②计算式：Q＝I2Rt. 7．电功和电热、电功率和热功率的区别与联系 8.电动机的三个功率及关系 9.闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． (2)公式 ①I＝(只适用于纯电阻电路)． ②E＝U外＋Ir(适用于所有电路)． 如图，由电源、灯泡L1，L2组成闭合电路，开关闭合时，外电阻R＝RL1＋RL2，电流I＝. (3)路端电压U与电流I的关系 ①关系式：U＝E－Ir. ②电源的U－I图象 a.当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． b.当外电路电压U＝0时，横坐标的截距为短路电流． c.图线的斜率的绝对值为电源的内阻． 10.电路的动态变化分析 (1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)． (2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小． (3)在如图所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联．A，B两端的总电阻与R串的变化趋势一致． (4)电路动态分析的常用方法 ①程序判断法：遵循“局部→整体→部分”的思路，按以下步骤分析： ②极限法：即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论． 11.闭合电路中的功率问题 (1)电源的总功率：P总＝EI＝IU＋IUr＝P出＋P内． (2)电源内耗功率：P内＝I2r＝P总－P出． (3)电源的输出功率：P出＝IU＝EI－I2r＝P总－P内． 当外电路为纯电阻电路时讨论如下： ①纯电阻电路：P出＝I2R＝＝. ②输出功率随R的变化关系 a.当R＝r时，电源的输出功率最大，为Pm＝. b.当R>r时，随着R的增大输出功率越来越小． c.当R