第8章恒定电流第1节电流、电阻、电功及电功率一、电流及欧姆定律1．电流的理解(1)定义：电荷的定向移动形成电流。(2)条件：①有可以自由移动的电荷；②导体两端存在电压。(3)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极。(4)三个表达式①定义式：I＝，q为在时间t内通过导体横截面的电荷量。②微观表达式：I＝nqSv，其中n为导体中单位体积内自由电荷的个数，q为每个自由电荷的电荷量，S为导体的横截面积，v为自由电荷定向移动的速率。③决定式：I＝，即欧姆定律。2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻R成反比。(2)适用范围：适用于金属和电解液等纯电阻电路。二、电阻定律1．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)表达式：R＝ρ。2．电阻率(1)计算式：ρ＝R。(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。(3)电阻率与温度的关系金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小。三、电功率、焦耳定律1．电功(1)定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功。(2)公式：W＝qU＝IUt。(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程。2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢。(2)公式：P＝＝IU。3．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。(2)公式：Q＝I2Rt。4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量。(2)表达式：P＝＝I2R。1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)由于规定正电荷定向移动方向为电流方向，所以电流是矢量。(×)(2)由R＝知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。(×)(3)由ρ＝知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度成反比。(×)(4)公式W＝t＝I2Rt可适用于所有电路。(×)(5)金属的电阻率由导体本身的性质决定，与温度有关。(√)(6)公式W＝UIt适用于任何电路中求电功，Q＝I2Rt适用于任何电路求电热。(√)2．(人教版选修3－1P43T3改编)安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设电荷量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是()A．电流大小为，电流方向为顺时针B．电流大小为，电流方向为顺时针C．电流大小为，电流方向为逆时针D．电流大小为，电流方向为逆时针C[电子做圆周运动的周期T＝，由I＝得I＝，电流的方向与电子运动方向相反，故电流方向为逆时针。]3．(人教版选修3－1P48T2改编)将四个定值电阻a，b，c，d分别接入电路，测得相应的电流值、电压值如图所示。其中电阻最接近的两个电阻是()A．a和bB．b和dC．a和cD．c和d[答案]A4．(沪科版选修3－1P67T2改编)有一根长1.22m的导线，横截面积为0.10mm2。在它两端加0.60V电压时，通过它的电流正好是0.10A。则这根导线是由______制成的(下表是常温下几种材料的电阻率，单位为Ω·m)()铜锰铜合金镍铜合金铝1.7×10－84.4×10－75.0×10－72.9×10－8A.铜丝B．锰铜合金C．镍铜合金D．铝丝C[由R＝及R＝ρ得ρ＝＝Ω·m＝4.9×10－7Ω·m。所以导线是由镍铜合金制成的。]电流、欧姆定律[依题组训练]1.如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液里就有电流通过。若在t秒内，通过溶液内截面S的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是()A．正离子定向移动形成的电流方向从A→B，负离子定向移动形成的电流方向从B→AB．溶液内由于正、负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零C．溶液内的电流方向从A→B，电流I＝D．溶液内的电流方向从A→B，电流I＝D[电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，由题图所示可知，溶液中的正离子从A向B运动，负离子由B向A移动，负电荷由B向A移动相当于正电荷由A向B...
