第一讲基本概念和定律.docVIP

第一讲 电流概念、电阻定律、欧姆定律 一．基础知识 1.电流：电荷的定向运动形成电流，电流的方向规定为 电荷的移动方向，而与负电荷的定向运动的方向相反。 电流的形成条件是导体两端 。 电流强度的定义式：I= ，其数值包含的物理含义为 。国际单位为 2.电阻定律： 电阻定律的内容：导体的电阻R跟它的 成正比，跟它的 成反比。数学表达式为 （1）ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的 ，单位是Ω(m。 （2）材料的电阻率ρ与温度有关系： ①金属的电阻率随温度的升高而增大，应用：如电阻温度计。合金锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，应用： 。 ②半导体的电阻率随温度的升高而减小，如热敏电阻。 ③有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫 。能够发生超导现象的物体叫 。 3.欧姆定律 （1）内容： （2）数学表达式 （适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。 二．典型例题 例1．在10 s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C，向左迁移的负离子所带的电量为3 C．电解槽中电流强度的大小 解：电解槽中电流强度的大小应为I＝A＝0.5 A B．两段导体内的自由电子定向移动的平均速率相同 C．细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2 D．细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度 分析：电流强度与导体横截面积S、单位体积内自由电荷的数量n、自由电荷定向移动的v以及自由电荷的电量q有关，其表达式为I=nqvS。故ACD对。 三．练习 1.关于电阻率，下列说法中不正确的是 A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好 B.各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大 C.所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零 D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻 2．下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象 A. B. C. D. 3.如图1—28—3所示，a、b、c、d是滑动变阻器的4个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是 A.a和b B.a和c C.b和c D.b和d 4.一个标有“220 V、60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220 V，在此过程中，电压（U）和电流（I）的关系可用图象表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是 5.一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则 A.通过导线的电流为 B.通过导线的电流为 C.自由电子定向移动的平均速率为 D.自由电子定向移动的平均速率为 6.在电解槽中，1 min内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020，则通过电解槽的电流为_______. 7.若加在导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小0.2 A，如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流将变为_______. 8.如图所示，电源可提供U=6 V的恒定电压，R0为定值电阻，某同学实验时误将一电流表（内阻忽略）并联于Rx两端，其示数为2 A，当将电流表换成电压表（内阻无限大）后，示数为3 V，则Rx的阻值为_______Ω. 9.将阻值为16 Ω的均匀电阻丝变成一闭合圆环，在圆环上取Q为固定点，P为滑键，构成一圆形滑动变阻器，如图1—28—8所示，要使Q、P间的电阻先后为4Ω和3Ω，则对应的θ角应分别是______________. 10.甲、乙两地相距6 km，两地间架设两条电阻都是6 Ω的导线.当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时，接在甲地的电压表，如图所示，读数为6 V，电流表的读数为1.2 A，则发生短路处距甲地多远？ 11.某用电器离电源L m，线路上电流为I A，若要求线路上电压不超过U V，输电线电阻率为ρΩ·m，则该输电线的横截面积需满足什么条件?  12.如图所示是一种悬球式