課程內(nèi)容

第二章第5課《恒定電流（一）》（選修3-1）
考綱展示
1.導(dǎo)體中的電場(chǎng)與電流 I
2.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻  Ⅱ
3.歐姆定律 Ⅱ
4.電阻定律 Ⅱ
5.電阻的串聯(lián)、并聯(lián) I
6.閉合電路歐姆定律  Ⅱ
7.電功率、焦耳定律  I
實(shí)驗(yàn)七：測(cè)定金屬的電阻率
（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測(cè)微器）
實(shí)驗(yàn)八：描繪小電珠的伏安特性曲線
實(shí)驗(yàn)九：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
實(shí)驗(yàn)十：練習(xí)使用多用電表
基礎(chǔ)知識(shí)梳理
一、電流
1.電流形成的條件
（1）導(dǎo)體中有自由電荷
（2）導(dǎo)體兩端存在電壓
2.電流方向
規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?/span>
3.公示表達(dá)
（1）定義式：I=q/t
（2）微觀表達(dá)式：I=neSv（n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù),e為自由電荷的電量，S為導(dǎo)體的橫截面家，v為自由電荷定向移動(dòng)的速度）
二。電阻、電阻率、電阻定律
1.電阻
（2）物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的大小，R越大，阻礙作用作用越強(qiáng)，反之越弱。
2.電阻率
與l、橫截面積S無關(guān)，是導(dǎo)體材料本身的電學(xué)性質(zhì)，由導(dǎo)體的材料決定且與溫度有關(guān)。
（2）物理意義：反映了材料對(duì)電流的阻礙作用，在數(shù)值上等于用這種材料制成的1m長(zhǎng)，橫截面積為1m2的導(dǎo)線的電阻值。
（3）與溫度的關(guān)系
①有的隨溫度的升高而增大，如金屬材料；
②有的隨溫度的升高而減小，如半導(dǎo)體材料；
③有的幾乎不受溫度的影響，如錳銅合金、鎳銅合金。
3.電阻定律
（1）內(nèi)容：在溫度不變的情況下導(dǎo)體的電阻跟其長(zhǎng)度成正比，跟其橫截面積成反比。
（2）公式：R=p（l/S）
三、部分電路的歐姆定律
1.內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。
3.適用范圍
（1）金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電（對(duì)氣體導(dǎo)電不適用）.
（2）純電阻電路（不含電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路）
4.導(dǎo)體的伏安特性曲線
I-U圖線
以電流為縱軸、電壓為橫軸畫出導(dǎo)體的電流隨電壓的變化曲線，如圖所示。

四、電功、電熱和電功率
1.電功
（1）實(shí)質(zhì)：電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減小，電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
（2）公式：W=qU=UIt,這是計(jì)算電功普遍適用的公式。
2.電熱
（1）定義：電流流過一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量。
（2）公式：Q=I2Rt （焦耳定律）
（3）本質(zhì)：電熱是電流做功的的過程中電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能多少的量度。
3.電功率
（1)定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電熱做的功叫電功率。
（2）額定功率和實(shí)際功率
額定電壓、額定功率是用電器的重要參數(shù)，分別表示用電器正常工作電壓和正常電壓下用電器的功率。①用電器在額定電壓下工作，用電器的實(shí)際功率等于額定功率，即P實(shí)=P額
②用電器的工作電壓不一定等于額定電壓，用電器的實(shí)際功率不一定等于額定功率。
五、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)

六、電流的微觀表達(dá)式
1.如圖所示，AD表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體l，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v，
設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷所帶的電荷量為q.AD導(dǎo)體中的自由電荷總數(shù)：N=nlS
總電荷量Q=Nq=NlSq
所有這些電荷都通過橫截面D所需要的
所以導(dǎo)體AD上的電流：I=Q/t
=nlSq/Uv=naSv

2.電功與電熱
（1）W=IUt適用于計(jì)算任何一段電路上的電功.P=IU適用于計(jì)算任何一段電路上消耗的電功率
（2）Q=I2Rt，只用于計(jì)算電熱
3.對(duì)純電阻電路來說，由于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以有關(guān)電功、電功率的所有公式和形式都適用，即W=UIt=I2Rt=U2/R.t，P=UI=I2R=U2/R.
4.在非純電阻電路中，總電能中的一部分轉(zhuǎn)化為熱能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，電熱仍用Q=I2Rt計(jì)算.這時(shí)，W總=IUt＞Q=I2Rt，同理P總＞P熱
總之：從能量的轉(zhuǎn)化和守恒可以看出，電功等于電路中電能轉(zhuǎn)化為其他各種形式能量的總和，而電熱僅是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電能，二者不同。
七、小量程電流表G（表頭）的改裝