文档文本内容
04直击课堂目标
06 目标确认
1.理解电流微观表达式。
2.结合欧姆定律掌握串并联电路的比例关系。
3.理解电功与电热以及电功率的概念，会计算不同电路状态的电功率。
知识引航
雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这
是为什么?
高二物理课改暑期目标班第四
高二物理课改暑期目标班第四
讲恒定电流
讲恒定电流Ⅰ
直击课堂
直击课堂
学习目标
学习目标
知识引航
知识引航
模块
模块1：模块一电流与电阻
：模块一电流与电阻
素材
knowledge combing
06 模块一 电流与电阻
电的发现是第二次科技革命的标志，它使人类进入了电气时代，它使生产力迅猛增长，使得那时资本主义社会由商
品输出转向资本输出，使得资本主义国家对殖民地的掠夺由占有原材料及市场转向在殖民地开设工厂，同时也改变
了世界格局，改变了各国社会发展进程。
1.电流
⑴产生：电荷的定向移动形成电流。
⑵方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。若电流是负电荷的定向移动形成的(如金属导体中的自由电
子)，则电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
⑶电流强度：电流的强弱程度用电流这个物理量表示。电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，如
果用表示电流、表示在时间内通过导体横截面的电荷量，
则有：
或
。
国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是
。
。常用的电流单位还有毫安(
)和微安(
)。
⑷恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流。
⑸电流的微观本质：电流是电荷定向移动形成的。在如图所示的一段导体中，带电量为的粒子做定向移动，速度
为，导体的横截面积为，单位体积内的自由电荷数为，则导体中通过的电流
(
：时间内通
过截面的总电荷量)。因此从微观角度来看，电流是由导体中单位体积自由电荷数、单个自由电荷的电荷量、电
荷定向移动速率和导体的横截面积决定的。
2.电阻
⑴定义：电阻等于导体两端的电压与导体中电流的比值，即
，单位是欧姆，符号是
。电阻反映了导体对
电流的阻碍作用。
⑵电阻定律：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，即
。其中比例
系数与导体的材料有关，是表征材料性质的一个重要的物理量，在长度、横截面积一定的条件下，越大，导体的
电阻越大。叫做这种材料的电阻率。电阻率也与温度有关，一般情况下，金属导体电阻率随温度升高而增大，热
敏电阻电阻率温度升高而减小。
1 电子绕核运动可以看作为一环形电流。设氢原子中的电子以速度在半径为的轨道上运动，用表示电子的电荷
量，则其等效电流等于
。
I
q
t
q = It
I =
t
q
A
1C = 1A ⋅s
mA
μ A
1A = 10 mA =
3
10 μ A
6
q
v
S
n
I =
=
t
Q
nqSv Q
t
I
n
q
v
S
R =
I
U
Ω
R
l
S
R = ρ
S
l
ρ
ρ
ρ
例题1
v
r
e
1 如图所示，将左边与右边同种材料的导线连接起来，已知粗导线的横截面积是细导线横截面积的两倍，在细导线
上取一个截面，在粗导线上取一个截面
，若在秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的
（ ）
47%
A. 电流相等
B. 电流不相等
C. 细导线自由电子定向移动的速率大
D. 自由电子定向移动的速率相等
1 一段粗细均匀的金属导体的横截面积是，导体单位长度内的自由电子数为，金属内的自由电子的电荷量为，自
由电子做无规则热运动的速率为
，导体中通过的电流为，则下列说法中正确的是（ ） 55%
A. 自由电子定向移动的速率为
B. 自由电子定向移动的速率为
C. 自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D. 自由电子定向移动的速率为
例题2
A
B
1
例题3
S
n
e
v
0
I
v
0
v =
neS
I
v =
ne
I
考法：达标检测
1 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长
，当将与
接入电路或将与
接入电路中时电阻之比
为（ ）
68%
A.
B.
C.
D.
模块
模块2：模块二欧姆定律
：模块二欧姆定律
素材
knowledge combing
06 模块二 欧姆定律
1.欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，即
2.导体的伏安特性曲线：在实际应用中，常用纵坐标表示通过导体的电流、横坐标表示导体两端的电压
，这样
画出的
图像叫做导体的伏安特性曲线。
例题4
ab = 2bc
A
B
C
D
R
:
AB
R
CD
1 : 4
1 : 2
2 : 1
4 : 1
I =
R
U
I
U
I −U
3.欧姆定律的适用范围：伏安特性曲线是一条直线的电学元件叫做线性元件，常见的线性元件有电解质溶液、温度
没有显著变化的金属导体。
1 某导体中的电流随电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
71%
A. 加
电压时，导体的电阻约是
B. 加
电压时，导体的电阻约是
C. 由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D. 由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小
考法：达标检测
1 如图所示，有三个电阻，已知
，则电路工作时，电压
为（ ）
74%
A.
例题5
5V
5Ω
10V
0.15Ω
例题6
R
:
1
R
:
2
R
=
3
1 : 3 : 6
U
:
1
U
2
1 : 6
B.
C.
D.
1 如图所示，个电阻串联于某电路中，已测出
，
，
，则
为（ ）
A.
B.
C.
D. 条件不足，无法判定
1 演示位移传感器的工作原理如图所示，物体
在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑片，通过电压表的示
数，来反映物体位移的大小，假设电压表是理想电压表，则下列说法正确的是（ ）
79%
A. 物体
运动时，电源内的电流会发生变化
1 : 9
1 : 3
1 : 2
例题7
4
U
=
AC
9V
U
=
BD
6V
R
=
2
R
4
U
AE
3V
7.5V
15V
例题8
M
P
x
M
B. 物体
运动时，电压表的示数会发生变化
C. 物体
不动时，电路中没有电流
D. 物体
不动时，电压表没有示数
模块
模块3：模块三电功与电功率
：模块三电功与电功率
素材
knowledge combing
06 模块三 电功与电功率
1.电功：导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对电荷做的功叫电功，即：
。
电流做功是将电能转化为其他形式能的过程。电功的单位是焦耳，常用的还有千瓦时，简称度，符号
。
⑴焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比，
。焦
耳定律适用于一切电路，但只能计算热量。
⑵纯电阻电路和非纯电阻电路
①若电路中只含有电阻元件，且电流做功全部转化为内能，这种电路称为纯电阻电路；在纯电阻电路中，
②若电路中含有电动机、电解槽等类似的用电器，电流做功不仅转化为内能，还转化为其他形式的能，这种电路称
为非纯电阻电路。在非纯电阻电路中，
，但求电热时，
仍然适用
纯电阻和非纯电阻电路的能量转化示意图
2.电功率
电功率是描述电流做功快慢的物理量，
。
在纯电阻电路中，
，所以有：
；
。
非纯电阻元件的功率
；发热功率
，
做其他功的功率
M
M
M
W = qU = UIt
kW ⋅h
1kW ⋅h = 3.6 × 10 J
6
Q = I Rt
2
Q = I Rt =
2
UIt =
t
R
U 2
I=
/ R
U
Q = I Rt
2
P =
=
t
W
UI
I =
R
U
W = UIt = I Rt =
2
t
R
U 2
P = UI = I R =
2
R
U 2
P
=
总
UI
P
=
热
I R
2
P
=
其他
P
−
总
P
=
热
UI −I R
2
1 关于电功和电功率，下列说法中正确的是（ ） 94%
A. 电功率是表示电流做功快慢的物理量
B. 用电器消耗的电能越多，电功率越大
C. 用电器所消耗的电功率一定等于它的额定功率
D. 额定功率越大的用电器，消耗的电能一定越多
1 小芳家正在使用的电器有电灯、洗衣机、电冰箱，小芳从家里的总电能表中测得在时间内消耗的电能为
。设小
芳家的供电电压为
，总电流为，上述电器的总电阻为，总功率为。下列关系式正确的是（ ） 79%
A.
B.
C.
D.
1 电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯
泡还和一只开关并联，然后再接到
电压上(如图所示)，下列说法正确的是（ ）
61%
例题9
例题10
t
W
U
I
R
P
P =
R
U2
W = I Rt
2
P =
t
W
I =
R
U
例题11
220V
A. 开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B. 开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小
C. 开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少
D. 开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变
1 如图所示的电路中，输入电压
恒为
，灯泡上标有“
”字样，电动机线圈的电阻
。若灯
泡恰能正常发光，下列说法中正确的是（ ）
A. 电动机的热功率
B. 电动机的输入功率
C. 电动机的输出功率
D. 整个电路消耗的电功率
考法：达标检测
1 如图所示，电灯
、
上分别有“
，
”、“
，
”字样，那么（ ）
A. 、接
电压时，
、
均能正常发光
例题12
U
12V
L
6V
12W
R
=
M
0.50Ω
2.0W
12W
12W
22W
例题13
L
1
L
2
220V
100W
220V
40W
a
b
220V
L
1
L
2
B. 、接
电压时，
、
均能正常发光
C. 无论、两端接多少伏电压，
、
都不可能正常发光
D. 无论、两端接多少伏电压，
一定不能正常发光
1 如图所示，
和
都是“
，
”的电阻，
是“
，
”的电阻，则
间允许消耗的最大功率是
。
37%
1 如图所示，将只相同的小灯泡，只串联后与电阻
接在电压为
的电源上，只并联后与电阻
接在电压为
的电源上，各小灯泡都正常发光，则下列不正确的是（ ）
A.
B.
C.
两端的电压是
两端电压的倍
D.
、
消耗的电功率相等
a
b
440V
L
1
L
2
a
b
L
1
L
2
a
b
L
1
例题14
R
1
R
2
4W
100Ω
R
3
1W
100Ω
AB
W
例题15
4
2
R
1
2U
2
R
2
U
R
=
1
2R
2
R
=
1
4R
2
R
1
R
2
2
R
1
R
2
模块
模块4：当堂总结
：当堂总结
素材
knowledge combing
06课堂总结
模块
模块5：秋季你会遇见
：秋季你会遇见
1 有四盏灯，如图所示连接在电路中
和
都标有“
，
”字样，
和
都标有“
，
”字样，把电
路接通后，最暗的是（ ）
A.
B.
C.
例题16
L
1
L
2
220V
100W
L
3
L
4
220V
40W
L
1
L
2
L
3
D.
模块
模块6：对接高考
：对接高考
考法：2016·上海
1 如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为
，电流表示数为 ；在滑动变阻器
的滑片
由端滑到端的过程中（ ）
A.
先变大后变小
B. 先变小后变大
C.
与比值先变大后变小
D.
变化量与变化量比值等于
L
4
例题17
S
U
I
R
1
P
a
b
U
I
U
I
U
I
R
3
理科大视野
理科大视野
06 理科大视野
乔治·西蒙·欧姆 ，1789年3月16日生于德国埃尔朗根城，父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧
姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。他的成就对我们后人的意义是非常远大的。
从1820年起，他开始研究电磁学。欧姆的研究工作是在十分困难的条件下进行的，他不仅要忙于教学工作，而且图
书资料和仪器都很缺乏，于是只能利用业余时间，自己动手设计和制造仪器来进行有关的实验。
1826年，欧姆发现了电学上的一个重要定律——欧姆定律，这是他最大的贡献。这个定律在我们今天看来很简单，
然而它的发现过程却并非如一般人想象的那么简单。欧姆为此付出了十分艰巨的劳动。在那个年代，人们对电流强
度、电压、电阻等概念都还不大清楚，特别是电阻的概念还没有，当然也就根本谈不上对它们进行精确测量了；况
且欧姆本人在他的研究过程中，也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触，他的这一发现是独立进行的。
欧姆独创地运用库仑的方法制造了电流扭力秤，用来测量电流强度，引入和定义了电动势、电流强度和电阻的精确
概念。
欧姆定律及其公式的发现，给电学的计算，带来了很大的方便。人们为纪念他，将电阻的单位定为欧姆（简
称“欧”，符号为Ω）。
