2022年高中物理《第二章 恒定电流》章末知识点复习新人教版选修3

2022年高中物理第二章 恒定电流章末知识点复习新人教版选修3第一部分部分电路一、电流1、定义：电荷的定向移动形成电流2、产生条件：有自由电荷； 有电势差3、电流强度定义式：，其中q为在时间t内通过导体任一横截面的电荷量4、方向：规定与正电荷定向移动的方向相同，电流是标量5、单位：1 A103 mA106 A注意：电流虽然有大小、方向，但电流是标量，其方向是人为规定的；在电解液导电和气体导电中，q应为通过该截面的正负电荷量的绝对值之和线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件适用欧姆定律非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件不适用欧姆定律二、欧姆定律1、内容：导体中电流强度跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比2、表达式：3、适用范围：金属导体导电和电解液导电(对气体导电不适用)；纯电阻电路(不含电动机或虽含电动机但不转的电路、电解槽的电路)4、导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I画出的IU关系图线图象：IUOabIUOcRaRg 电流表G改装为大量程电流表 原理：并联较小电阻分流。改装原理图 ：分流电阻 ：n为量程扩大倍数改装后电表内阻： 第二部分闭合电路一、电动势1、物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，是电路中电能的提供者2、大小：电源电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压，在闭合电路中，电源电动势在数值上等于内、外电压之和从能量的角度说：电源电动势数值上等于将单位正电荷从电源的负极经电源内部移到正极的过程中非静电力所做的功（其他形式的能转化为电能的多少）注意：电源的电动势由电源本身决定。从能量的转化关系看，电动势和电压是截然不同的物理量二、闭合电路的欧姆定律1、闭合电路的组成内电路：电源内部的电路，内电阻两端的电压称为内电压外电路：电源外部的电路，其两端的电压称为外电压或路端电压2、闭合电路的欧姆定律内容：流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比，跟电路中内、外电阻之和成反比公式： (只适用于纯电阻电路)。也可以表示为EIRIrU外U内，即电源电动势等于内、外电压之和注意：外电路断开时，电源两极间的电压等于电源电动势，外电路闭合时，电源两极间的电压往往小于电源电动势对于公式 的理解适用于任何闭合电路 只适用于纯电阻闭合电路R为纯电阻时，U=IR3、路端电压与外电阻的关系根据 可知，当R增大时U增大，R减小时U减小 . 外电路断开时，R为无限大，I变为零，路端电压等于电源电动势外电路短路时，R0U0 ， (称为短路电流)4、路端电压跟电流的关系路端电压跟电流的关系是UEIr，用图象表示如图所示此图象的物理意义是：图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的电动势。图线斜率的大小表示电源的内电阻，若图线的纵轴不从零开始时，直线的斜率 。图中Im代表短路电流。图线上每一点对应的U、I比值为此时电路的外电阻。第三部分电路中的能量意义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢一、电功、电功率和焦耳定律1、电功定义：电路中电场力移动电荷所做的功公式：WqUUIt(适用于任何电路)实质：电能转化为其他形式的能2、电功率公式： (适用于任何电路)3、焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。表达式：(适用于任何电路)4、电热与热功率电热：电流通过导体产生的热量，由焦耳定律来计算，即QI2Rt (适用于任何电路)热功率：单位时间内热量的表达式 (适用于任何电路)按电功与电热的关系可将电路分为纯电阻电路和非纯电阻电路：(1)将电能全部转化为焦耳热的电路叫纯电阻电路即:(2)电路中消耗电能一部分转化为焦耳热，另一部分转化为其他形式能的电路叫非纯电阻电路，即: WQE其他，UItI2Rt，得URI.判断是否为纯电阻电路最直接的方法是看用电器是否将电能全部(或主要)转化为内能.二、闭合电路的功率1、电源的总功率：指电源提供电能的功率公式为 P总EI2、电源内部的发热功率：指电源内电阻消耗的功率，公式为P内I2r.3、电源的输出功率：指电源供给外电路的功率公式为P出UI.4、三者的关系：P总P内P出即EII2rUI5、电源的效率： ，在纯电阻电路中当外电路总电阻为R时， .6、闭合电路中的电功率的极值问题电源的总功率：P总EIUII2rP出P内若外电路是纯电阻电路，则有: P总I2(Rr)E2/（R+r)电源内部消耗的功率：P内I2rP总P出电源的输出功率：P出UIEII2rP总P内若外电路是纯电阻电路，则有：由上式可以看出：当Rr 时，电源的输出功率最大为：当R r时，随着R的增大输出功率越来越小当R r时，随着R的增大输出功率越来越大总之，当R越接近 r 时，输出功率越来越大。当P出 Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2r2.P出与R的关系如图所示