第22讲电路的基本概念和定律串并联电路

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1、第22讲电路的基本概念和定律串并联电路教学目标1.知道电流．欧姆定律．电阻和电阻定律，电阻率与温度的关系2.理解电阻的串、并联．串联电路的分压作用．并联电路的分流作用3.会计算电功和电功率．串联、并联电路的功率分配，电源的电动势和内电阻．闭合电路的欧姆定律．路端电压重点：电阻定律的应用，串并联电阻的计算，电功的计算难点：基本概念的理解，欧姆定律的综合运用知识梳理一、知识结构电流：定义式，微观表达式，式中为自由电子密度，为截面积，为电子定向移动速率，为电子电荷量。正电荷定向移动方向为电流方向基本概念电压：定义式，计算式，产生

2、电流的必要条件电阻：定义式，决定式，金属导体电阻随温度升高增大热敏特征半导体光敏特征掺杂特征超导：转变温度电动势：由电源本身性质决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其他形式的能转化为电能本领的物理量电阻定律：欧姆定律基本规律部分电路纯电阻电路电功=电热，电能转化为内能全电路电功非纯电阻电路电功电热，电能还要转化为其他形式能用电器功率，对纯电阻用电器功率电功率电源的总功率电源的输出功率—军临天下的物理教育博客http://blog.cersp.com/index/1403124.jspx电源的损失功率—一、导体中

3、的电场和电流1.导线中的电场⑴形成因素：是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。⑵方向：导线与电源连通www.ks5u.com后，导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。⑶性质：导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。2.电流⑴导体形成电流的条件：①要有自由电荷②导体两端形成电压。⑵电流定义：通过导体横截面的电量跟这些电荷量www.k.s5.u.com所用时间的比值叫电流。公式：www.ks5u.com⑶电流是标量但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向（或与负电荷定向移动的方向相反）。单位：A，1A=103m

4、A=106μA⑷微观表达式:I=nqvs，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷电荷量，s是导体的横截面积，v是自由电荷的定向移动速率。（适用于金属导体）.说明：导体中三种速率（定www.ks5u.com向移动速率非常小约10-5m/s，无规律的热运动速率较大约105m/s，电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮）⑸电流的分类：方向不改变的电流叫直流电流，方向和大小都不改变的电流叫恒定电流，方向改变的电流叫交变电流。二、电动势1.物理意义：反映电www.ks5u.com源把的能其他形式转化为电势能本

5、领的大小的物理量，它由电源本身的性质决定。2.大小（在数值上等于）①在电源内部把1C的正电荷在从负极送到正极非静电力所做的功。②电源没有接入电路时两极间的电压。③在闭合电路中内外电势降落之和。www.ks5u.com三、电阻定律、电阻率1.电阻定律：www.ks5u.com同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料及温度有关，公式：2.电阻率：上式中的比例系www.ks5u.com数ρ（单位是Ωm），它与导体的材料温度有关，是表征材料导电性质的一个重要的物理量，数值上等于长度1m

6、，截面积为1m2导体的电阻值。金属导体的电www.ks5u.com阻率随温度的升高而变大可以做电阻温度计用，半导体的电阻率随温度的升高而减小，有些合金的电阻率不受温度影响。四、欧姆定律1.内容：导体中的电流I跟导www.ks5u.com体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。2.公式：www.ks5u.com3.适用条件：适用与金属导电和电解液导电，对气体导体和半导体元件并不适用。4.导体的伏安特性曲线：用表示横坐标电压U，表示纵坐标电流I，画出的I-U关系图线，它直观地反映出导体中的www.ks5u.com电流与电压的

7、关系。⑴线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。军临天下的物理教育博客http://blog.cersp.com/index/1403124.jspx⑵非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件，不适用于欧姆定律。五、电功和电功率、焦耳定律1.电功：在电路中，导体中www.ks5u.com的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动而形成电流，在此过程中电场力对自由电荷做功，在一段电路中电场力所做的功，用W=Uq=UIt来计算。2.电功率：单位时间内电流所做的功，P=W/t=UI3.焦耳定律：电流www.ks5u

8、.com流过导体产生的热量，有Q=I2Rt来计算IU六、伏安特性曲线：1.定义：导体的电流随电压变化的关系曲线叫做伏安特性曲线。如图所示2.意义：斜率的倒数表示电阻。3.对于金属、电解液在不考虑温度的影响时其伏安特性曲线是过原点的倾斜的直线，这样的导体叫线性导体，否则为非线性导体。七、闭合电路的欧姆定律