第九章电路完美讲义及习题概述.docx

第九章 电路 A-1、电流、电阻、欧姆定律 【知识点1】理解电流的概念 1．电流的定义：电荷的定向移动形成电流。① 在金属导体内部是自由电子定向移动形成电流；② 在电解液中是正、负离子定向移动形成电流。 2．产生电流的条件：① 有自由移动的电荷 ② 导体两端存在电压。 3．电流强度： ⑴ 定义式：，即单位时间里通过导体横截面的电量，注意是通过导体横截面的所有的电荷电量的总和。 ⑵ 在国际单位中，电流的单位是安培，符号“A”，1A=1C/s ⑶ 电流的方向：电流是标量，但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 【知识点2】理解电阻的概念 了解电阻定律※ 超导现象※ 电阻 ⑴ 电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量 ⑵ 电阻的定义式：，单位：欧姆（），1=1V/A ⑶ 注意点： ①同一导体，不论电压U和电流I如何变化，其比值U/I都相同，即电阻R是一个只跟导体本身性质有关的量，与所加的电压和通过的电流无关。 ②电阻的定义式提供了一种量度电阻大小的方法（伏安法测电阻） 电阻定律 ⑴ 内容：在温度不变时，导体的电阻跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比。 ⑵ 公式：，为材料的电阻率。该公式是导体电阻大小的决定式，表明导体电阻是由导体自身因素决定，与其他因素无关。 ⑶ 电阻率 ①电阻率单位：国际单位制中它的单位是：“欧·米”（Ω·m） ②意义：是反映材料导电性能的物理量，在数值上等于该材料制成的1m长、横截面积为1m2的导体的电阻值，电阻率大，表示导电性能差。 ③电阻率与温度有关：金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性可制成电阻温度计；某些合金的电阻率受温度影响很小，根据这一特点可制成标准电阻；某些材料的电阻率随温度升高而减小（如半导体和绝缘体）。 超导现象 当温度降低到绝对零度附近时，某些金属、合金等材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫做超导现象，处于这种状态的导体叫超导体。 【知识点3】掌握部分电路欧姆定律 1．定律内容：德国物理学家欧姆通过实验得出：通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 欧姆定律数学表达式： 2???理解与说明 ⑴ 在应用时， 和必须是导体上或某一段电路上同时刻的电压、电流。 ⑵ 要明确定律表达式的两种变形式的物理意义。 ① 不是欧姆定律的表达式，而是电阻的定义式。 ② 也不是欧姆定律的表达式，而是导体两端电压的度量式。 U/V I/A 0 图9-A1-1 a b ③ 欧姆定律的适用范围：适用于金属导体和电解液导体。 3．导体的伏安特性曲线 ⑴ 在直角坐标系中，用横坐标表示导体两端的电压，用纵坐标表示通过导体的电流，则导体中的电流随电压变化的函数图象为导体的伏安特性曲线。 ⑵ 对于电阻一定的导体，它的伏安特性曲线是过原点的直线，如图9-A1-1中的a、b直线，直线的斜率等于电阻的倒数，直线斜率大则电阻小。 ⑶ 必须注意：电阻随外界条件（如温度）变化而变化的导体，其伏安特性曲线是曲线。 【典型例题】 例1： 两电阻、的电流和电压关系图线如图9-A1-2所示，求两电阻的大小之比∶ [分析与解] U/V I/A 0 1 2 3 1 2 3 图9-A1-2 a b 根据部分电路欧姆定律可知，电阻的伏安特性图线的斜率即电阻的倒数，故其电阻之比为两图线的斜率的倒数之比。由图线可知： 2/3， ∶ =(1/)∶(1/)=3∶2 [解题关键] 弄清伏安特性图线的物理意义。特别注意如果用横坐标表示电流、纵坐标表示电压，则图线的斜率表示导体的电阻。 例2 ：两根完全相同的金属裸导线A和B， 如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后使用，然后分别加上相同的电压，则导线A、B的电阻之比为___________。 [分析与解] A导线体积不变，当被均匀拉长到原来的2倍时，其横截面积为原来的1/2，根据电阻定律，A导线的电阻应为原来的4倍；B导线体积不变，当对折使用时，其长度变为原来的1/2倍，而截面积变为原来的2倍，根据电阻定律，B导线的电阻应为原来的倍1/4。因此导线A、B电阻之比为16∶1 [解题关键] 应用电阻定律解题时，常用到比例法；在给定导体的情况下，长度拉长则横截面积变小，但导体总体积不变。 [练习题] 1．在示波管中，电子枪2s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流强度为…（ ） (A)4.8×10-6A (B)3×10-3A (C)9.6×10-6A (D) 3×10-6A 2．某一电解池，如果在1s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某一横截面，则通过这个横截面的电流强度是………………………………（ ） (A) 0； (B)0.8A；