第九章第1讲电路的基本概念及电路分析

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2025-01-03 0 0 3.31MB 14 页 5.9玖币

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第1讲　电路的基本概念及电路分析

目标要求　1.了解电流的定义、定义式，会推导电流的微观表达式.2.理解电阻的概念，掌

握电阻定律.3.理解欧姆定律并学会应用欧姆定律分析问题.4.理解电功、电功率、焦耳定律，

会区分纯电阻电路和非纯电阻电路的特点．

考点一　电流的概念及表达式

基础回扣

1．电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．

2．电流的标矢性：电流是标量，但有方向，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向．

技巧点拨

电流的三种表达式及其比较

1．(电流的定义式)某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河

里一分钟内有相当于 6 C 的正离子和 9 C 的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电

流大小和方向分别是(　　)

A．0.25 A　顺流而下 B．0.05 A　顺流而下

C．0.25 A　逆流而上 D．0.05 A　逆流而上

答案　D

解析　在一分钟内通过横截面的总电荷量为 q＝6 C－9 C＝－3 C，所以电流 I＝＝0.05 A，

方向与河水的流动方向相反，即电流的方向为逆流而上，选项 D正确．

2.(电流的微观表达式)如图 1所示，一根长为 L、横截面积为 S的金属棒，其材料的电阻率为

ρ，棒内单位体积自由电子数为 n，自由电子的质量为 m、电荷量为 e.在棒两端加上恒定的电

压时，棒内产生电流，自由电子定向移动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为(

)

图1

A. B. C．ρnev D.

答案　C

解析　由电流定义可知：I＝＝＝neSv.由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρ＝ρneLv，又 E＝，

故E＝ρnev，选项 C正确．

考点二　欧姆定律及电阻定律

基础回扣

1．部分电路欧姆定律

(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)表达式：I＝.

(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件．

(4)导体的伏安特性曲线(I－U)图线．(如图 2)．

图2

① 比较电阻的大小：图线的斜率 k＝tan θ＝＝，图中 R1>R2(选填“>”“<”或“＝”)；

② 线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律；

③ 非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律．

2．电阻定律

(1)内容：同种材料的导体，其电阻 R与它的长度 l成正比，与它的横截面积 S成反比；导体

电阻还与构成它的材料有关．

(2)公式：R＝ρ.

其中 l是导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧 · 米，符号

为Ω·m.

(3)电阻率

① 物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．

② 电阻率与温度的关系

金属：电阻率随温度升高而增大；

负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小．

技巧点拨

电阻的决定式和定义式的区别

公式 R＝ρ R＝

区别

电阻的决定式电阻的定义式

说明了电阻的决定因素提供了一种测电阻的方法，并不说

明电阻与 U和I有关

只适用于粗细均匀的金属

导体和浓度均匀的电解质

溶液

适用于任何纯电阻导体

　　　　　欧姆定律的理解和应用

例1　小灯泡通电后其电流 I随所加电压 U变化的图线如图 3所示，P为图线上一点，PN

为图线的切线，PQ 为U轴的垂线，PM 为I轴的垂线，则下列说法中错误的是(　　)

图3

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B．对应 P点，小灯泡的电阻为 R＝

C．对应 P点，小灯泡的电阻为 R＝

D．对应 P点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围的面积

答案　C

解析　由题图可知，U越大，小灯泡的电阻越大，故 A说法正确．R＝中的 U、I与小灯泡

所处状态下的电压与电流相对应，故 B说法正确，C说法错误．对应 P点，小灯泡的功率 P

＝U1I2，与题图中 PQOM 所围的面积相等，故 D说法正确．

　　　　　电阻定律的理解和应用

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摘要：

第1讲　电路的基本概念及电路分析目标要求　1.了解电流的定义、定义式，会推导电流的微观表达式.2.理解电阻的概念，掌握电阻定律.3.理解欧姆定律并学会应用欧姆定律分析问题.4.理解电功、电功率、焦耳定律，会区分纯电阻电路和非纯电阻电路的特点．考点一　电流的概念及表达式基础回扣1．电流形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．2．电流的标矢性：电流是标量，但有方向，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向．技巧点拨电流的三种表达式及其比较1．(电流的定义式)某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6C的正离子和9C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等...

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