课时1 部分电路的欧姆定律 焦耳定律
一、电流、电源、电动势
1.电流
(1)定义:电荷的定向移动形成电流。
(2)方向:规定为正电荷定向移动的方向。
(3)三个公式:①定义式I=
。②决定式I=
。③微观式I=neSv。
2.电源
通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能的装置。
3.电动势
(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
(2)表达式:E=
。
(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量。
二、电阻、电阻率、欧姆定律
1.电阻:R=
。
(1)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,R越大,阻碍作用越大。
(2)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,导体的电阻还与构成它的材料有关。表达式R=
。
2.电阻率
(1)计算式:ρ=R
。
(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性。
(3)电阻率与温度的关系
①金属:电阻率随温度的升高而增大。
②半导体:电阻率随温度的升高而减小。
③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体。
3.欧姆定律
(1)内容: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。
(2)公式:I=。
(3)适用范围
①金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)。
②纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)。
三、电功、电功率、焦耳定律
1.电功
(1)实质:电流做功的实质是电场力对电荷做正功,电势能转化为其他形式的能的过程。
(2)公式:W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式。
2.电功率
(1)定义:单位时间内电流做的功叫电功率。
(2)公式:P=
=UI,这是计算电功率普遍适用的公式。
3.焦耳定律
电流通过电阻时产生的热量Q=I2Rt,这是计算电热普遍适用的公式。
4.热功率
(1)定义:单位时间内的发热量。
(2)表达式:P=
=I2R。
考点一 电流、电源和电动势
1.电流:通过导体横截面的电荷量q与通过这些电荷量所用时间t的比值,叫做电流,即I=。
说明:(1)电荷的定向移动形成电流。
(2)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A。
更小的单位还有毫安(mA)、微安(μA),1 A=103 mA=106 μA。
(3)物理学上规定,正电荷定向移动方向为电流的方向,所以,电流方向与负电荷定向移动方向相反。
(4)电流虽然有方向,但电流不是矢量,是标量。
2.电源:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
说明:(1)电源的作用是使电路中保持持续的电流。
(2)电源有正、负两个极。
