2016年物理一轮【第七章第一讲电流+电阻+电功+电功率】 (2)VIP专享VIP免费

一、电流1．电流形成的条件(1)导体中有；(2)导体两端存在．自由电荷电压正电荷2．方向：定向移动的方向．3．矢标性：电流有方向，但电流是标量．二、电阻和电阻率1．电阻(1)定义式：R＝.(2)电阻定律：R＝.UIρlS2.电阻率(1)物理意义：反映导体的物理量，是导体材料本身的属性．(2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而．②半导体的电阻率随温度升高而．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零三、伏安特性曲线1．线性元件和非线性元件2．线性元件的图线为一条过原点的直线，斜率为一定值k＝1R.非线性元件的图线为一条曲线，在不同状态时比值不同，但在每个电压下仍然有R＝UI，只不过随着U、I的改变，R的值不同．理解伏安特性曲线的意义图象物理意义部分电路欧姆定律U-I图象①反映U和I的正比关系②k＝R伏安特性曲线I-U图象①反映导体的伏安特性②k＝1R2．运用伏安特性曲线求电阻应注意问题(1)如图7-1-3所示，非线性元件的IU图线是曲线，导体电阻Rn＝UnIn，即电阻等于图线上点(Un，In)与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数．图7-1-3(2)IU图线中的斜率k＝1R，斜率k不能理解为k＝tanα(α为图线与U轴的夹角)，因坐标轴的单位可根据需要人为规定，同一电阻在坐标轴单位不同时倾角α是不同的.四、电功、电功率、电热、电热功率1．电功(1)公式：W＝.(2)适用条件：适用于任何电路．(3)实质：电能转化为其他形式的能的过程．IUt2．电功率(1)公式：P＝.(2)适用条件：适用于任何电路．3．电热：Q＝(焦耳定律)．4．电热功率：P＝.IUI2RtI2R[特别提醒](1)计算时，首先要区分电路是否为纯电阻电路，恰当地选取功率表达式；其次要分清计算的是电功还是电热．(2)在应用公式进行计算时，由于公式较多容易混淆，但是在计算电功率时要应用P电＝UI；计算热功率时要应用P热＝I2R来计算．[典例启迪][例1]如图7－1－5所示，在某种带有一价离子的水溶液中，正、负离子在定向移动，方向如图所示．如果测得2s内分别有1.0×1018个正离子和负离子通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中电流的方向如何？电流多大？[思路点拨]正、负离子反向通过截面M时形成的电流方向相同，因此溶液中的电流为正、负离子同时运动形成的总电流．[解析]根据电流正方向的规定可知，溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同，即由A指向B.每个离子的电荷量为e＝1.6×10－19C．该水溶液导电时负离子由B向A运动，负离子的定向移动可以等效看做是正离子反方向的定向移动．所以，一定时间内通过横截面的电荷量应该是正、负两种离子电荷量的绝对值之和．I＝qt＝q1＋q2t＝2×1.0×1018×1.6×10－192A＝0.16A.[答案]电流方向为A→B0.16A[归纳领悟](1)三种电流表达式的区别公式适用范围字母含义公式含义定义式I＝qt一切电路q：(1)是通过整个导体横截面的电量，不是单位面积上(2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，应是q＝|q1|＋|q2|qt反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝1t公式适用范围字母含义公式含义微观式I＝nqSv一切电路n：导体单位体积内的自由电荷数q：每个自由电荷的电量S：导体横截面积v：定向移动的速率从微观上看n、q、S、v决定了I的大小决定式I＝UR金属电解液U：导体两端的电压R：导体本身的电阻I由U、R决定I∝U，I∝1R(2)应用电流微观表达式时，要注意区分三种速率：①电子定向移动速率一般比较小，速率数量级为10－5m/s；②电子热运动的速率：电子不停地做无规则热运动的速率，速率数量级约为105m/s；③电流传导速率，等于光速为3×108m/s.[题组突破]1．在如图7－1－6所示的电解池中，测得5s内共有7.5C正电荷和7.5C的负电荷通过池的竖直截面OO′.则电路中的电流表指示的读数应为()A．0B．1.5AC．3AD．7.5A解析：由电流强度的基本概念可知：如果对某一截面S，从左方通过的电荷量为正电荷q，而从右方通过的电荷量为负电荷－q，那么通过截面的电荷量应为2q，则Q＝(7.5＋7.5)C＝15C，所以I＝QΔt＝155A＝3A．故C正确．答案：C2．铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当...