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1、第二章 恒定电流【知识要点提示】1导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电场线与 平行，电场的分布不随时间变化，这样的场叫 ；当导线的位置发生变化时，电源、导线等电路元件所积累的电荷分布情况将发生变化，最终结果仍然是导体内的电场线与 平行，这一变化过程几乎不需要时间。2电流的定义：我们把通过导体截面的电量q与通过这些电量所用时间的比值叫做电流。 公式为 ，电流I与q (填：有关、无关）,与时间t （填：有关、无关）3电流用I 表示 单位： ；电流的方向规定为 ，恒定电流： 。电流是 （填：标量、矢量），因为电流的合成不遵守平行四边形定则4导体中自由电子定向移动的
2、速率 （数量极为10-5m/s）,导体中恒定电场的形成速率 （数量极为108m/s），一定要把这两个速率区别开。5金属导体导电依靠它内部的自由电子，电解质溶液导电依靠它内部的 ， 气体导电依靠的载流子是 。6电源外部电路中的自由电荷受 力的作用而发生定向移动，在电源内部电路中的自由电荷受 力作用发生定向移动；从能量转化角度看，电源是通过非静电力做功把 形式的能转化为 的装置。7电动势是描述电源把其它形式的能转化为电能的本领的物理量，在数值上等于非静电力把1库的正电荷在电源内部从 所做的功，电源内部也是由导体组成的，其电阻叫电源的内阻， 和 同为电源的重要参数。8导体电阻的定义：导体两端的电压与
3、通过该导体的电流的比值叫电阻，用R表示，单位：欧姆、符号为。公式为 ，导体的电阻由导体本身的特性决定，与导体是否被接入电路无关即电阻与电压 ，与通过导体的电流 。9欧姆定律的研究对象：金属导体、电解质溶液导体（注意：不能以气体导体、半导体元件为对象）；其内容为：导体中的电流跟导体两端的 成正比，跟导体的 成方比。10通过测量同一个小灯泡在发光时的电阻与不发光时的电阻可知，金属导体的电阻随温度的升高而 ，有些合金导体的电阻几乎不随温度而变化，我们就常用这些导体制做定值电阻；半导体、绝缘体的电阻随温度的升高而 。11串联电路中各处的电流 ，并联电路的总电流等于各支路的电流之和（或者对电路中某一个节
4、点来说流入该节点的电流等于流出该节点的电流）；串联电路的总电压等于 ，并联电路的总电压与各支路电压 ；串联电路的总电阻等于 ，并联电路总电阻的倒数等于 。12电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，表头本身就是一个电阻，它的优点是能够读出通过自身的电流值和它两端的电压。 电流表G（表头）的三个重要参数为：内阻、满偏电流、满偏电压 电压表V是由电流表G(表头)与一个电阻 改装成的，可以测量较大的电压。 电流表A是由电流表G(表头)与一个电阻 改装成的，可以测量较大的电流。13在恒定电路中，我们研究的对象为：一段电路或者闭合电路。如果我们选择了一段电路为研究对象，那么电流在这段电路
5、上的电功公式为，用文字可表述为：电流在这段电路上的电功等于 。电流在这段电路上的电功率公式为。用文字可表述为：电流在这段电路上的电功率等于 。上述两个公式适用于任何一段电路。如果对应的一段电路为纯电阻（只有发热元件，没有其它的元件）电路，欧姆定律也适用之，那么电功、电功率才有其它的变形公式 14焦耳定律得内容为： 。公式为 。该公式适用于任何一段过电路 ，由于电流只在电阻上产生热，所以不管电路中有多少元件，计算焦耳热时我们只提取其中的电阻部分。热功率公式为 ，用文字可表述为： 。 15关于非纯电阻电路问题的解决方法：能量守恒法。例如：电动机电路是由产生焦耳热的线圈电阻r与产生机械能的转子部分串
6、联组成，设电动机两端的电压为U,线圈电阻r分压为，产生机械能部分的分压为，则，由于等时性及电流相同，能量守恒方程为- 或-，根据本知识点规定的符号完成下列填空，电动机在正常工作时消耗的电能为 ，产生的焦耳热为 ，产生的机械能为 ，电动机的效率为 。16电阻定律的内容为 ， 公式为 。金属材料的电阻率随温度的升高而 。17闭合电路欧姆定律的内容为 公式为 ，该定律的研究对象为：整个闭合电路且外电路为纯电阻电路；如果外电路为非纯电路，上式将不可使用，此时我们将“电源”作为研究对象,规律表达式可表示为，其中U表示路端电压。18.外电路为纯电阻时， 电源的输出功率随外电阻的变化而变化，当R=r时电源的
7、输出功率最大，在范围内，电源的输出功率随外电阻的增大而 。在范围内，电源的输出功率随外电阻的增大而 。 电源的效率随着外电阻的增大而 。 电源的总功率随着外电阻的增大而 。19.欧姆表的内部结构由 、 和电流表G（表头）组成，表壳外有：“+”插孔、“-”插孔，使用时规定 表笔插入“+”插孔， 表笔插入“-”插孔。多用表不管以何种功能表使用，“+”插孔表示电流从该处流入表内，从 插孔流出电表。多用表在不使用的时候，应该把选择开关旋转到 挡或者交流 挡，如果较长时间不用，表内电池要取出。20欧姆表的工作原理为 ，表内有电源，在测量某未知电阻时，该电阻一定要与周围的其它元件分离开，欧姆表的刻度 （填
8、均匀、不均匀），中央刻度附近的刻度较为准确，“零”欧姆刻度在表盘的 侧， “无穷大”刻度在表盘的 侧。 在使用之前（或者换挡后再次使用时），必须将红、黑表笔短接，调节 使指针指向欧姆表的“零”刻度。测量值为指针所指的“刻度值”乘以所选“欧姆挡”的倍率，欧姆表的测量值较粗略（用来粗侧电阻）。21测定“电源电动势和内阻”的方法有以下几种组合法： 电流表与电阻箱 电压表与电阻箱 电压表、电流表、滑动变阻器。请同学们阅读课本画出这几种方法对应的实验线路。我们常采用第种方法，多测几组数据，填入表格，画出UI图像，由图像求出电源的“电动势与内阻”。22简单的逻辑电路“与”门电路： “或”门电路 “非”门电
9、路 【达标练习题例】1关于电源电动势，下面的叙述正确的是 A电源的电动势等于接在电源两极间的理想电压表测得的电压B同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化C电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大E不管外电路如何变化，电源的电动势总等于内电路电压与外电路电压之和F电动势就是电压，它是内外电压之和G电动势的大小与外电路的结构无关2当外电路电阻增大时，下列关于电路中能量判断正确的是A电源总功率一定增大B电源内部消耗功率一定增大C电源输出功率一定增大D电源效率一定增大UaUIaI0a图1E电源输出功率可能增大、
10、可能减小、也可能先增大后减小F电源输出功率可能增大、可能减小、也可能先减小后增大3小灯泡的伏安特性曲线如图1所示，以下说法正确的是A由于小灯泡的伏安特性是曲线，所以欧姆定律不适用B小灯泡的伏安特性虽然是曲线，但欧姆定律仍适用C小灯泡在工作点a处的电阻为曲线在该点的切线斜率D小灯泡在工作点a处的电阻为 4如图2所示，在研究电源电动势与内、外电压关系的实验装置中，玻璃容器盛有稀硫酸，稀硫酸中插入石墨棒M、锌棒N作为电源的两极A、B是位于两电极内侧的探针，理想电压表V1、V2分别接在电源的两极和探针上，下列说法正确的是MNAV2BV1图2AM极为电源正极，电压表V2的正接线柱应与探 针B相连B当滑动
11、变阻器触头向左移动时，电压表V1、V2的示数均减小C当滑动变阻器触头向左移动时，电源提供的总功率不变，滑动变阻器电功率一定减小D无论滑动变阻器触头向右还是向左移动，滑动变阻器上通过相同的电量时，电源消耗的化学能相等GR图35由电流表G与电阻R串联组成一电压表，如图3所示，在这一电压表两端加一恒定电压，电流表G的指针居中，要使指针满偏，则 A在R上串联一个比R小的电阻 B在R上串联一个比R大的电阻C在R上并联一个比R小的电阻 在R上并联一个比R大的电阻L1L2L2Rabc图46如图4所示，当合上开关时，无论怎样调节可变电阻器，两灯都不亮，测得，其它部分电路中各导线及其连接都良好，则 AL1灯断路 BL2灯断路CL1 和L2都断路 D电源电动势太低7在如图5所示的四个电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R0，当滑动变阻器R的滑动片P从a向b滑动时，电压表（内阻很大）的读数将变小的电路是ABCD图58一根粗细均匀的镍铬丝，截面积的直径是d，电阻是R，把它拉制成直径是d/10的均匀细丝后，它的电阻变成 9一个半径为r的细橡胶圆环，均匀地带上Q的电荷量，当它以角速度绕中心轴线匀速转动时，环中等效电流的大小为 10如图6所示，直线OAC为某一电源的总功率P随电流I的变化图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I的变化图线若A、B的横坐标为1A，那么AB线段表示的功率等于
