高二物理3-1笔记摘抄(3)
高二物理3-1笔记：第二章 恒定电流
第1节 电源和电流
一、电源
电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。(从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)
二、电流
1. 电流：电荷的定向移动形成电流。
2. 产生电流的条件
(1)导体中存在着能够自由移动的电荷
金属导体——自由电子 电解液——正、负离子
(2)导体两端存在着电势差
三、恒定电场和恒定电流
1. 恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
2. 恒定电流: 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
四、电流(强度)
1. 电流：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫做电流，即：单位：安培(A) 常用单位：毫安(mA)、微安(μA)
2、电流是标量，但有方向?规定正电荷定向移动方向为电流方向
注意：
(1)在金属导体中，电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反;
(2)在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反,导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。
第2节 电动势
一、电动势
(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)单位：伏(V)
(4)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。
二、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.
第3节 欧姆定律
一、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。
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
二、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。
三、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。
四、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。
第4节 串联电路和并联电路
一、串联电路
1.串联电路的基本特点：
2.串联电路的性质：
等效电阻： 电压分配： 功率分配：
二、并联电路
1.并联电路的基本特点：
2.并联电路的性质：
等效电阻： 电流分配： 功率分配：
第5节焦耳定律
一、电功和电功率
(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力所做的功称为电功。适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。
1、纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。
2、非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。
在国际单位制中电功的单位是焦(J)，常用单位有千瓦时(kW·h)。
1kW·h=3.6×106J
(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。
额定功率：是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率，铭牌上所标称的功率。
实际功率：是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。
用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。
二、焦耳定律和热功率
(一)焦耳定律：电流流过导体时，导体上产生的热量Q=I 2Rt
此式也适用于任何电路，包括电动机等非纯电阻发热的计算.产生电热的过程，是电流做功，把电能转化为内能的过程。
(二)热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率。
热功率等于通电导体中电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积。
(三)电功率与热功率
1、区别：
电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积。
热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率.决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积。
2、联系：
对纯电阻电路，电功率等于热功率;
对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和。
(四)电功和电热的关系
1、在纯电阻电路中，电流做功，电能完全转化为电路的内能.因而电功等于电热，有：
2、在非纯电阻电路中，电流做功，电能除了一部分转化为内能外，还要转化为机械能、化学能等其他形式的能.因而电功大于电热，电功率大于电路的热功率。.即有：W=UIt=E机、化+I2Rt或UI=I2R+P其他(P其他指除热功率之外的其他形式能的功率)
第6节 导体的电阻
一、电阻定律
电阻定律：实验表明，均匀导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，用公式表示为
1. ρ表示材料的电阻率，与材料和温度有关;
2. l表示沿电流方向导体的长度;
3. S表示垂直于电流方向导体的横截面积。
二、电阻率
(一)电阻定律中比例常量ρ跟导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率.ρ值越大，材料的导电性能越差。
(二)电阻率的单位是Ω·m，读作欧姆米，简称欧米。
(三)材料的电阻率随温度的变化而改变，金属的电阻率随温度的升高而增大。锰铜合金和镍铜合金的电阻率受温度影响很小，常用来制作标准电阻。
(四)各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化。
1、金属的电阻率随温度的升高而增大。
2、半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高而减小。
第7节 闭合电路欧姆定律
一、闭合电路
外电路：电源的外部叫做外电路，其电阻称为外电阻，R。
外电压 U外：外电阻两端的电压。常也叫路端电压。
内电路：电源内部的电路叫做内电路，其电阻称为内电阻，r。
二、闭合电路欧姆定律
闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。这一结论称为闭合电路欧姆定律。
三、路端电压跟负载的关系
(一)路端电压：外电路两端的电压叫做路端电压。
(二)路端电压是用电器(负载)的实际工作电压。
电动势为E ， 内阻为r=E / I短
注意：
1、U—I图象是一向下倾斜的直线,路端电压随电流的增大而减小。
2、图象的斜率表示电源的内阻,图象与纵轴的交点坐标表示电源电动势，与横轴的交点坐标表示短路电流。
3、斜率大，内阻大。
四、测量电源的电动势和内电阻
(一)电路图
(二)实验数据处理方法比较：
1、计算法：原理清晰但处理繁杂，偶然误差处理不好。
2、作图法：原理清晰、处理简单，偶然误差得到很好处理，可以根据图线外推得出意想不到的结论。
第8节 多用电表的原理
一、内部结构
测量时，黑表笔插入“-”插孔，红表笔插入“+”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。
二、测量原理
(一)测直流电流和直流电压的原理，就是电阻的分流和分压原理，其中转换开关接 1 或 2 时测直流电流;接 3 或 4 时测直流电压;转换开关接 5 时，测电阻。
(二)多用电表电阻挡(欧姆挡)原理。