第一节　串、并联电路和欧姆定律 电阻定律

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基础知识梳理

一、电流 1．定义：自由电荷的_________形成电流． 2．方向：规定为_________定向移动的方向．

3．三个公式：

定义式：I＝___

决定式：I＝_____

微观式：I＝______

定向移动正电荷

q/t

U/R

nqSv

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名师点拨： (1) 电流可分为：直流 ( 方向不随时间改变 ) 、交流 ( 方向随时间改变 ) 、恒定电流 ( 方向和强弱都不随时间改变 ) ．(2) 在电解液导电和气体导电中 q 应为通过该截面的正负电荷电量的绝对值之和．

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二、电阻、电阻率、电阻定律

1 ．电阻

(1) 定义式： R ＝ ____.

(2) 决定式： R ＝ ______ (ρ 为电阻定律 ) ．

2 ．电阻率

(1) 计算式： ρ ＝ _______ R.

UI

ρlS

RSl

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(2) 物理意义：反映导体的 __________ ，是导体材料本身的属性．(3) 电阻率与温度的关系① 金属：电阻率随温度升高而 ______ ．② 半导体：电阻率随温度的升高而 _____ ．③ 超导体：当温度降低到 _________ 附近时，某些材料的电阻率突然 __________ 成为超导体．

导电性能

增大

减小绝对零度

减小为零

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三、部分电路的欧姆定律1 ．内容：导体中的电流跟导体两端的 ______ 成正比，跟导体的 _____ 成反比．2 ．公式： I ＝ .

3 ．适用范围(1) 金属导电和 _______ 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 ) ．

电压电阻

电解液

UR

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4．导体的伏安特性曲线 (1)I－U图线 以电流为纵轴、电压为横轴，画出电流随电压的变化曲线．如图 7－1－1所示． (2)比较电阻的大小

图线的斜率 k＝IU＝

1R，图中 R1___R2(填“>”、

“ ＝” 或“<”)．

图 7 － 1－ 1

>

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特别提示：对于有些纯电阻元件在温度

发生变化时，电阻值也随之改变，它的 U

－ I 或 I － U 图象不再是直线．

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四、电功、电热和电功率1 ．电功(1) 实质：电流做功的实质是 _______ 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 ．电热(1) 定义：电流流过一段导体时产生的热量．(2) 公式： Q ＝ _____ ( 焦耳定律 ) ．3 ．电功率(1) 定义：单位时间内电流做的功叫电功率．

电场力

I2Rt

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(2) 公式： P ＝ ＝ ____ ，这是计算电功率普遍适用的公式．(3) 额定功率和实际功率额定电压、额定功率是用电器的重要参数，分别表示用电器正常工作电压和在正常电压下用电器的功率．例：“ 220 V,40 W” 的白炽灯．① 用电器在额定电压下工作，用电器的实际功率等于额定功率，即 P 实＝ P 额．

② 用电器的工作电压不一定等于额定电压，用电器的实际功率不一定等于额定功率．

Wt

UI

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五、串、并联电路的特点 电路 特点

串联电路 并联电路

电流 I＝I1＝I2＝…＝In

I＝I1＋I2＋…＋In

电压 U＝U1＋U2

＋…＋Un U1＝U2＝U3＝…＝Un

总电阻 R 总＝R1＋R2

＋…＋Rn 1

R总＝

1R1＋

1R2＋…＋

1Rn

功率分配

P∝ ___ P∝ _____

R1R

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特别提示： (1) 串联电路的总电阻大于电路中任一电阻；并联电路的总电阻小于电路中任一支路的电阻．(2) 不论是串联电路还是并联电路，其中任意一个电阻变大 ( 或变小 ) 时，总电阻变大 ( 或变小 ) ．

1 ． ( 双选 ) 如图 8 － 1 － 2 是一个小灯泡 的电流强度随小灯泡两端电压变 化的关系图，则可判定下列说法 正确的是 ( 　　 ) 图 8 － 1 － 2

A ．该图线的斜率变化与小灯泡的电阻的变化特点一致B ．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小C ．欧姆定律对小灯泡仍适用D ．小灯泡两端电压为 4 V 时，小灯泡消耗的功率为1.6 W

2 ．随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额．如图 8 － 1 － 3

所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势和待机状态下的平均工作电流分别是 ( )

A ． 4.2 V 　 14.58 mA 　　　 B ． 4.2 V 　 700

mA

C ． 3.7 V 　 14.58 mA D ． 3.7 V 　 700

mA

A ． 4.2 V 　 14.58 mA 　　 B ． 4.2 V 　 700

mA

C ． 3.7 V 　 14.58 mA D ． 3.7 V 　 700

mA图 8 － 1 － 3

3 ． (2011·济南模拟 ) 如图 8 － 1 － 4 所示， A

为电解槽， M 为电动机， N 为电炉子，恒定电

压 U ＝ 12 V ，电解槽内阻 rA ＝ 2 Ω ，当 S1闭合、

S2 、 S3断开时，电流表 A 示数为 6 A ；当 S2

闭合、 S1 、 S3断开时， A 示数为 5 A ，且电动

机输出功率为 35 W ；当 S3闭合 S1 、 S2断开时，

A 示数为 4 A ．求：

求： (1) 电炉子的电阻及发热功率各多大？ (2) 电动机的内阻是多少？ (3) 在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？

图 8 － 1 － 4

解析：(1)电炉子为纯电阻元件，

由欧姆定律 I＝UR得 R＝

UI1＝2 Ω，

其发热功率为：PR＝UI1＝12× 6 W＝72 W.

(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得

UI2＝I22rM＋P 输出，

所以 rM＝UI2－P输出

I22 ＝

12× 5－3552 Ω＝1 Ω.

(3)电解槽工作时，由能量守恒定律得：

P 化＝UI3－I32rA＝16 W.

答案： (1)2 Ω 　 72 W 　 (2)1 Ω 　

(3)16 W