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PAGE PAGE 237 第十章　恒定电流 10.1 电阻定律　欧姆定律 考点要求 1．知道形成电流的条件、欧姆定律的内容和欧姆定律的适用范围． 2．知道电阻定律的内容、公式，电阻率的定义，知道电阻率和温度的关系，了解超导体． 知识回顾 1．导体中产生电流的条件是___________________，电源的作用　　　　　　　　　　　　　．历史上规定______________方向为电流的方向，在电源以外的电路中，电流从 流向 ． 2．通过导体_________________跟 　　 的比值叫做电流强度，用符号 表示，数学表达式为 ．在国际单位制中，电流的单位是 符号为 ． 3．欧姆定律的数学表达式是________，表示导体中的　　　　与 成正比，与 成反比． 4．电阻定律：R＝__________．(1)ρ：电阻率，单位：__________；(2)影响电阻率的因素：_____________和　　　　　　　　　　　　　　，一般金属的电阻率随温度的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　． 5．半导体的导电能力介于 和 之间，而且电阻随温度的升高而 ．半导体材料的导电性能受 的影响很大．除了温度外，用_____照射半导体、在半导体中掺入 ，都可能使半导体的导电性能发生显著的变化． 6．大多数金属或合金在温度降到某一数值时，都会出现 　　　　 的现象，我们把这个现象称为超导现象． 要点提示 1．电流：电荷的定向移动形成电流．产生电流的条件是要有能定向移动的电荷和导体两端存在电压．电流强度定义I=Q/t，对于金属导体有I=nevS（n为单位体积内的自由电子个数，S为导体的横截面积；v为自由电子的定向移动速率，约为10 -5m/s，远小于电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3× 2．欧姆定律：导体中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．表达式I=U/R，式中的I、U、R必须对同一导体，而且是瞬时对应的，决不允许“张冠李戴”．当导体的电阻随温度变化比较显著时，R应是测量时的实际电阻，这时欧姆定律仍可应用．导体的伏安特性曲线是通过坐标原点的一条直线．欧姆定律适用于纯电阻电路，适用于金属和电解质溶液导电，不适用于气体导电． 3．电阻是导体阻碍电流的性质，R=U/I是电阻的定义式，电阻定律R=ρL/S是电阻的决定式． 4．电阻率ρ是材料本身的属性，单位是Ω?m．材料的电阻率与温度有关系：一般金属的电阻率随温度的升高而增大，合金的电阻率比纯金属大．超导材料当温度降低到某一数值时电阻率突然减小到零；半导体导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻率随温度显著变化(变小),具有热敏、光敏、掺杂等特性，导电性能可以由外界条件所控制． 典型例题 【例1】某电解池，如果在1s内共有5.0×l018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面．那么通过这个截面的电流是　　　　　　　　　　　( 　　) A．0A B．0.8 A C．1 【例2】来自质子源的质子（初速度为零）经一加速电压为800KV的直线加速器加速，形成细柱形质子流．已知质子电荷e=1.6×10—19C，这束质子流每秒打到靶上的质子数6.25×1015个，则该细柱形质子流形成的电流强度为 mA．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1 : n2= ． 【例3】下面我们展示的是电流形成的微观过程：设粗细均匀的金属导体长为L，横截面积为S，两端所加电压为U，则在导体内形成了电场强度E= ① 的电场；导体中每个自由电子都受到电场力F= ② 的作用(设电子电量为e)，就会产生加速度a= ③ (设电子质量为m)，此时自由电子就在原有热运动的基础上迭加了沿电场力方向的定向运动；由于热运动，自由电子在频繁地同周围的金属阳离子发生碰撞，设一个自由电子在前后两次碰撞的平均时间间隔为Δt，则自由电子经Δt加速获得的速度v= ④ ；形成电流的自由电子定向移动速度实际上就是Δt内电子的平均速度 = ⑤ ；设材料的自由电子密度为n(单位体积内的自由电子数)，则形成的电流强度I= ⑥ ；分析你所得出的结论，就能在更为深入的层次上理解欧姆定律了，这段金属导体的电阻R= ⑦ ．思考一下决定金属导体电阻的因素有哪些? 【例4】横截面直径为d、长为l的导