一. 教學(xué)內(nèi)容：穩(wěn)恒電流

二. 重點、難點

（一）電流

1. 是電流的定義式，電流方向規(guī)定為電路中正電荷定向移動的方向，與負(fù)電荷運動方向相反。常見有三種情況：

（1）一種是電荷定向移動，直接用 進(jìn)行求解。

（2）一個電荷做高速圓周運動（環(huán)型電流）

對這種情況關(guān)鍵是理解“間斷和連續(xù)”之間的轉(zhuǎn)化。電荷運動時有兩個特點：一是循環(huán)性，二是高速性。正是這兩個特性使問題從“間斷”向“連續(xù)”轉(zhuǎn)化，這種情況可用I=q/T來求。（T為運動的周期）

如：一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運動，其效果相當(dāng)于一環(huán)形電流，則此環(huán)形電流I=________。

解析：由I=q/t知

，則有 ，而不是 。

2. I=neSv是電流的微觀表達(dá)式，式中n為金屬導(dǎo)體內(nèi)部單位體積內(nèi)自由電子數(shù)，S是導(dǎo)體橫截面積，v是電子定向移動速率，e為電子電量。電流是標(biāo)量，但習(xí)慣上規(guī)定正電荷移動方向為電流方向，實際上反映的是電勢的高低。

3. 三種速率的區(qū)別

（1）電流傳導(dǎo)速率等于光速，電路一連通，導(dǎo)體中的電子立即受到電場力作用而定向移動形成電流（對整體而言）。

（2）電子定向移動速率，其大小與電流有關(guān)，約為 。

例1. 在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射出的電子（可認(rèn)為初速度為零）在 （個）

顯像管每小時耗電量為：

答案：

（二）部分電路歐姆定律

1. 歐姆定律

導(dǎo)體中電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比，公式為 ，其中 突然降低到零，物質(zhì)成為超導(dǎo)體。

2. 導(dǎo)體的伏安特性曲線

（1）定義

建立平面直角坐標(biāo)系，用縱軸表示電流I，用橫軸表示電壓U，畫出的導(dǎo)體的I?DU圖線叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。

（2）線性元件

伏安特性是通過坐標(biāo)原點的直線，表示電流與電壓成正比，如圖，其斜率等于電阻的倒數(shù)即

（3）非線性元件

伏安特性曲線不是直線的，即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件如圖，是二極管的伏安特性曲線：二極管具有單向?qū)щ娦�。加正向電壓時，二極管電阻較小，通過二極管的電流較大；加反向電壓時，二極管的電阻較大，通過二極管的電流很小。

二極管由半導(dǎo)體材料制成，其電阻率隨溫度的升高而減小，故其伏安特性曲線不是直線。

提示：a. 由圖看出隨電壓的增大，圖線的斜率在增大，表示其電阻隨電壓的升高而減小，即二極管的伏安特性曲線不是直線，這種元件稱為非線性元件。

b. 氣體導(dǎo)電的伏安特性曲線是非線性的。氣體導(dǎo)電和二極管導(dǎo)電，歐姆定律都不適用。

例2. 若加在某導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?/5時，導(dǎo)體中電流減小了0.4A。如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則導(dǎo)體中的電流多大？

解析：對歐姆定律理解的角度不同，求解的也不相同。本題可以有三種解法：

解法一：依題意知歐姆定律得： ，所以 ，所以

解法二：由

得

所以 時，

當(dāng)

所以

答案：2.0A

例3. 有三盞電燈 ，從中看出 ，這樣可以采用如圖所示的電路。通過 的電流 ， 上的功率

答案：見解析

（三）電功和電熱的區(qū)別

1. 純電阻用電器：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、白熾燈泡等。

2. 非純電阻用電器：電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為熱能以外的其他形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的熱能損失。例如電動機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等。

在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱，即 （電樞的電阻生熱）。這里W=UIt不再等于 。當(dāng)加2.0V電壓，電流為0.8A，電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)，有機(jī)械能輸出，此時的電動機(jī)為非純電阻用電器，消耗的電能等于轉(zhuǎn)化的機(jī)械能和熱能之和。轉(zhuǎn)化的熱功率為 。

答案：60%

（四）等效法處理混聯(lián)電路

1. 電路化簡原則：

（1）無電流的支路化簡時可去除；

（2）等電勢的各點化簡時可合并；

（3）理想導(dǎo)線可任意長短；

（4）理想電流表可認(rèn)為短路，理想電壓表可認(rèn)為斷路；

（5）電壓穩(wěn)定時電容器可認(rèn)為斷路。

2. 常用等效化簡方法：

（1）電流分支法：a. 先將各結(jié)點用字母標(biāo)上；b. 判定各支路元件的電流方向（若電路原無電流，可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判斷）；c. 按電流流向，自左到右將各元件、結(jié)點、分支逐一畫出；d. 將畫出的等效圖加工整理。

（2）等勢點排列法：a. 將各結(jié)點用字母標(biāo)出；b. 判定各結(jié)點電勢的高低（若原電路未加電壓，可先假設(shè)加上電壓）；c. 將各結(jié)點電勢高低自左到右排列，再將各結(jié)點之間支路畫出；d. 將畫出的等效圖加工整理。

提示：若能將以上兩種方法結(jié)合使用，效果更好。

例5. 對如圖所示的電路進(jìn)行等效變換（S未接通）

解析：假設(shè)電流從A流入， 是干路，第1支路從C經(jīng)過 到B，第3支路從C經(jīng) 到B。這3條支路并聯(lián)再與 串聯(lián)，變換成如圖所示的電路。

，則 和 、 ，電阻 的電量改變了多少（已知電壓U=18V）？

解析：在電路中電容器 相當(dāng)于斷路。當(dāng)S斷開時，電路中無電流。BC等勢。AD等勢，因此， 串聯(lián)， 兩端電壓為 電量變化的計算首先從電壓變化入手。

當(dāng)S斷開時， 帶電量為 導(dǎo)通，電容 ，此時電容器 。

電容器 的帶電量減少答案：18V 、 正常發(fā)光，由于電路出現(xiàn)故障，突然發(fā)現(xiàn)<5" style='width:14.25pt; > 變亮， 變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是（ ）

A. <7" > 斷路 B. <8" style='width:15.75pt; > 斷路

C. <9" style='width:15.75pt; > 短路 D.

解析：等效電路如圖所示，若 斷路，總外電阻變大，總電流減小，路端電路變大， 變亮；ab部分電路結(jié)構(gòu)沒變，電流仍按原比例分配，總電流減小，通過 、 斷路，總電阻變大，總電流減小，ac部分電路結(jié)構(gòu)沒變，電流仍按原比例分配， 、 短路或

答案：A

【模擬

1. 關(guān)于電阻率，下列說法中不正確的是（ ）

A. 電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的量，電阻率越大，其導(dǎo)電性能越好

B. 各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大

C. 所謂超導(dǎo)體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱?/p>

D. 某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常用它們制作標(biāo)準(zhǔn)電阻

2. 一個標(biāo)有“220V 60W”的白熾燈泡，當(dāng)用多用電表的歐姆擋去測量它的電阻時，其阻值（ ）

A. 接近于807Ω

B. 接近于0Ω

C. 明顯大于807Ω

D. 明顯小于807Ω

3. 如圖所示是兩個不同電阻的電流?D?D電壓圖象，則圖線1、2表示的電阻及兩電阻串聯(lián)或并聯(lián)后的電流?D?D電壓圖象所在區(qū)域分別為（ ）

A. 1表示電阻大的圖線，并聯(lián)后在區(qū)域III

B. 1表示電阻小的圖線，串聯(lián)后在區(qū)域II

C. 2表示電阻小的圖線，并聯(lián)后在區(qū)域I

D. 2表示電阻大的圖線，串聯(lián)后在區(qū)域III

4. 關(guān)于式子 的物理意義，下面的敘述正確的應(yīng)是（ ）

A. R與加在它兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比

B. 通過R的電流跟加在R兩端的電壓成正比

C 高考. 對同一導(dǎo)體，在不計溫度影響時，比值U/I總是一個恒量R（導(dǎo)體中間不含電源）

D. R可以用上式測量

5. 金屬鉑的電阻對溫度的高低非常敏感，在圖中，能表示鉑的U?DI圖線的是（ ）

6. 關(guān)于電阻和電阻率，以下說法中正確的是（ ）

A. 由 可以得出，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與導(dǎo)體中電流成反比

B. 由 可以得出，在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的橫截面積成正比，與導(dǎo)體的長度成反比

C. 導(dǎo)體的電阻率比絕緣體的電阻率小

D. 金屬的電阻率隨溫度降低而減小，當(dāng)溫度接近0K時，電阻率為零

7. 兩電阻 、 等于（ ）

A. 1：3 B. 3：1 C.

8. 下列物質(zhì)中，伏安特性曲線是直線的是（ ）

A. 玻璃管中的電解液

B. 由鎳銅兩種金屬均勻混合制成的一段導(dǎo)線

C. 日光燈中的氣體

D. 晶體二極管

9. 如圖所示，A、B、C、D是一個電學(xué)黑箱的四個接線柱，在電學(xué)黑箱中有三個阻值相同的電阻。為了判斷電學(xué)黑箱中三個電阻的連接方式，將一節(jié)電池接在C、D兩端，用多用電表的電壓擋測得

10. 如圖所示，滑動變阻器AB端輸入電壓為 等于多少？

（2）當(dāng)輸出端接入R=40Ω負(fù)載時，

11. 如圖所示，電路中，各電阻值已標(biāo)出。當(dāng) 時，C、D間電壓為多少？

【試題答案

1. A 2. D 3. D 4. BCD 5. C

6. C 7. A 8. AB 9. A

10. （1）200 V （2）57～160 V

11. 1V

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