教师用高二物理选修3-1知识点

大德高中部 邱老师

第一章 恒定电流

一、电源和电流 1、电流产生的条件：

（1） 导体内有大量自由电荷（金属导体——自由电子；电解质溶液——正

负离子；导电气体——正负离子和电子） （2） 导体两端存在电势差（电压）

（3） 导体中存在持续电流的条件：是保持导体两端的电势差。 2电流的方向

电流可以由正电荷的定向移动形成，也可以是负电荷的定向移动形成，也可以是由正负电荷同时定向移动形成。习惯上规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。

说明（1）负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效

果相同。金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。

（2）电流有方向但电流强度不是矢量。

（3）方向不随时间而改变的电流叫直流；方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流。通常所说的直流常常指的是恒定电流。 二、电动势 1．电源

（1）电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。 （2）非静电力在电源中所起的作用：是把正电荷由负极搬运到正极，同时在该过程中非静电力做功，将其他形式的能转化为电势能。 【注意】在不同的电源中，是不同形式的能量转化为电能。 2．电动势

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（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。 （2）定义式：E=W/q

（3）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

【注意】：① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，

跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。

③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极

移送到正极所做的功。

3．电源（池）的几个重要参数

①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。

②内阻（r）:电源内部的电阻。

③容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h. 【注意】：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。 三、欧姆定律

1、导体的电阻

①定义：导体两端电压与通过导体电流的比值，叫做这段导体的电阻。 ②公式：R=U/I（定义式）

说明：A、对于给定导体，R一定，不存在R与U成正比，与I成反比的

关系，R只跟导体本身的性质有关

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B、这个式子（定义）给出了测量电阻的方法——伏安法。 C、电阻反映导体对电流的阻碍作用 2、欧姆定律

①定律内容：导体中电流强度跟它两端电压成正比，跟它的电阻成反比。 ②公式：I=U/R ③适应范围：一是部分电路，二是金属导体、电解质溶液 3、导体的伏安特性曲线

（1）伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，横坐标表示电压U，这样画出

的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。

（2）线性元件和非线性元件

线性元件：伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。 非线性元件：伏安特性曲线是曲线，即电流与电压不成正比的电学元件 4、导体中的电流与导体两端电压的关系

（1）对同一导体，导体中的电流跟它两端的电压成正比。

（2）在相同电压下，U/I大的导体中电流小，U/I小的导体中电流大。

所以U/I反映了导体阻碍电流的性质，叫做电阻（R）

（3）在相同电压下，对电阻不同的导体，导体的电流跟它的电阻成反比。 四、串联电路和并联电路 1、 串联电路

①电路中各处的电流强度相等。I=I1=I2=I3=?

②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+? ③串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。R=R1+R2+R3+? ④电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/R ⑤n个相同电池（E、r）串联：En = nE rn = nr 南山区深南大道与前海路交汇处海岸时代广场东座17-21 联系电话：13008808611

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⑥串联电路的功率分配：P=I2R P1/R1=P2/R2=P3/R3=?=Pn/Rn 2、 并联电路

① 并联电路中各支路两端的电压相等。U=U1=U2=U3=?

② 电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。I=I1+I2+I3+? ③ 并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。

1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有：R=R1R2/（R1+R2） ④ 电流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/R ⑤n个相同电池（E、r）并联：En = E rn =r/n ⑥并联电路的功率分配：P1R1=P2R2=P3R3=?=PnRn=U2 3、几点注意事项：

①几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一； ②若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻； ③若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大； ④若并联的支路增多时，总电阻将减小；

⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。 4、 分压作用和电压表:

说明: 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板上标出电压值,就把电流表改装成了电压表.电压表的量程越大，串联的电阻R越大。因为电流一定。 5、 分流作用和电流表(安培表):

说明: 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做分流电阻.为了使电流表能够测量几个安培甚至更大的电流,可能给它并联个分流电阻,分掉一部分电流,这样在测量大电

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流时,通过电流表的电流也不致超过满偏电流Ig.电流表的量程越大，并联的电阻越小。因为电压一定。

五、焦耳定律

1、电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。

实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。

【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键表达式：W = Iut 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两

端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。

②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流

2、电功率 ①定义：单位时间内电流所做的功 ②表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用） 上式表明：电流在一段电路上做功的功率P，和等于电流I跟这段电路两端电压U的乘积。

③额定功率和实际功率

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