津桥教育中心——新起点辅导学校 课 题： 恒定电流 类型：复习课 目的要求： 重点难点： 教 具： 第1课 ： 基本概念和定律 过程及内容基础知识 一、电流、电阻和电阻定律 1．电流：电荷的定向移动形成电流． （1）形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差． （2）电流强度：通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。 ①I=Q/t；假设导体单位体积内有n个电子，电子定向移动的速率为V，则I=neSv；假若导体单位长度有N个电子，则I＝Nev． ②表示电流的强弱，是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． ③单位是：安、毫安、微安1A=103Ma=106μA 2．电阻、电阻定律 （1）电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关. (2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R＝ρL/S (3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响． 2①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m的柱形导体的电阻. ②单位是:Ω·m. 3．半导体与超导体 －56(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10Ω·m ～10Ω·m (2)半导体的应用: ①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化. ②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用. ③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路. ④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等. （3）超导体 ①超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象. ②转变温度(TC):材料由正常状态转变为超导状态的温度 ③应用:超导电磁铁、超导电机等 二、部分电路欧姆定律 1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。 I=U/R 2、适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件． 3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I～U或U～I图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的. 注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大，随电流大而小． R2﹥R1 R2＜R1 ②I、U、R必须是对应关系．即I是过电阻的电流，U是电阻两端的电压． 【例1】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_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短
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津桥教育中心——新起点辅导学校 的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2=_______。 v1 v2 质子源 L 4L 【例2】用某种金属制成粗细均匀的导线，通以一定大小的恒定电流，过一段时间后，导线升高的温度（ ） A．跟导线的长度成正比 B．跟导线的长度成反比 C．跟导线的横截面积成正比 D．跟导线的横截面积成反比 【例3】试研究长度为l、横截面积为S，单位体积自由电子数为n的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子(-e)受匀强电场作用而加速.而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv(k是常数). (1)电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v成为一定值，这时v为 A.ekU l B.eUelU C. lkk D.e kU(2)设自由电子在导体中以一定速率v运动时，该导体中所流过的电流是___________. (3)该导体电阻的大小为___________(用k、l、n、s、e表示). 三、电功、电功率 1．电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功W＝UIt， 电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程. 2．电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI 3．焦耳定律；电流通过一段只有电阻元件的电路时，在 t时间内的热量Q=I2Rt． 纯电阻电路中W＝UIt=U2t/R=I2Rt，P=UI=U2/R=I2R 非纯电阻电路W＝UIt，P=UI 4．电功率与热功率之间的关系 纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率． 纯电阻电路：电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等． 非纯电阻电路：电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一部分转化成内能． 【例4】一只标有“220 V，60 W”字样的灯泡，在额定电压下工作时，灯丝中通过的电流多大？如果线路电压下降到200V时，它的功率多大？（假设灯丝电阻不随温度而变化） 【例5】直流电动机线圈的电阻为R，当电动机工作时通过线圈的电流是I，此时它两端的电压为U，则电动机的输出功率为（ ） A．UI；B．IU＋I2R C．IU一I2R； D．U2／R －【例6】某脉冲激光器的耗电功率为2×l03W，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间108s，携带的能量为 0．2J。则每个脉冲的功率为 W。该激光器将电能转化为激光能量的效率为
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津桥教育中心——新起点辅导学校 规律方法 1．电功、电功率的计算 (1)用电器正常工作的条件： ①用电器两端的实际电压等于其额定电压. ②用电器中的实际电流等于其额定电流． ③用电器的实际电功率等于其额定功率． 由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件．灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程． (2)用电器接入电路时： ①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变． ②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁. 【例7】微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0．3V的电压时，通过的电流为0．3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2．0V时，电流为0．8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？ 【例8】如图所示为电解水的实验装置，闭合开关S后观察到电压表的示数为6. 0 V,电流表的示数为100 mA. (1)在实验过程中消耗了何种形式的能量？转化成了何种形式的能量？ (2)若通电10 min, A管中将生成多少毫升气体． (3)已知每mol水被电解消耗280. 8 kJ的能量，则10 min内增加了多少化学能？ (4)在电解池中产生了多少内能，在该实验中两极间液体的电阻是多大？ A B
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津桥教育中心——新起点辅导学校 2．部分电路欧姆定律的应用 【例9】如图所示是一种测定风作用力的仪器原理图，P为金属球，悬挂在一细长金属丝下面,O是悬点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保护良好接触．无风时，金属丝与电阻丝在C点接触，此时?示数为I0；有风时金属丝将偏转一角度θ，角θ与风力大小有关，设风力方向水平向左，OC=h,CD=L,金属球质量为m，电阻丝单位长度的阻值为k，电源内阻和金属丝电阻不计，金属丝偏角为θ时，?的示数为I/，此时风力为F,试写出： （1）F与θ的关系式． （2)F与I/的关系式． 【例10】图为一种加速仪的示意图,质量为m的振子两端连有劲度系数均为K的轻弹簧,电源动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求： (1)系统的加速度a(以向右为正）和电压表读数U的函数关系式。 (2)将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？ (3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？
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津桥教育中心——新起点辅导学校 散第 2 课 串并联及混联电路 基础知识 一、串联电路 ①电路中各处电流相同．I=I1=I2=I3=?? ②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U1+U2+U3?? ③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R1＋R2＋?＋Rn ④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即UU1U2???n?I R1R2RnPPP 1?2??n?I2R1R2Rn二、并联电路 ①并联电路中各支路两端的电压相同．U=U1=U2=U3?? ②并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和I=I1＋I2＋I3=?? ③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。1111=++?+，当并联电路是由n个RR1R2Rn相同的电阻R并联而成时，总电阻R总= ；当并联电路只有两个支路时，则总电阻为R总=
④并联电路中通过各个电阻的电流踉它的阻值成反比，即I1R1＝I2R2=?＝InRn= U． 2⑤并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P1R1=P2R2=?=PnRn=U． 【例1】如图所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，测出电阻为R，然后再将它按图乙方式接在C、D之间，这时P的电阻为（ ） A·R； B·?R ；C·；R/4； D·4R 【例2】如图9—7中三个R1、R2、R3，电流表的内阻忽略不计，则通过三个电阻的电流强度之比和两个电流表读数之比各为多少？ 【例3】图中电源电压U＝5 V，内阻不计，V1、V2、V3、三个电压表的内电阻相同，其中V1、V2的读数分别为3V、2V，试求电压表V3的读数． 【例4】有三个电阻，其阻值分别为10 Ω、20Ω、30Ω，现在它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问： （1）在总电路上可能获得的最大电流和最小电流之比为多少？ （2）对20Ω电阻来说，在各种可能连接方式中能使它获得最大功率的，有哪些连接方式？获得最小功率的有哪些连接方式？（只要求画电路图表示）
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