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1、第七章恒定電流第七章恒定電流一、電流一、電流1定義：定義：電荷的電荷的 形成電流形成電流2公式：公式：I .3方向：方向：和正電荷定向移動(dòng)的方向和正電荷定向移動(dòng)的方向 ，和負(fù)電荷定向移動(dòng)，和負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向的方向 ，電流是標(biāo)量，電流是標(biāo)量4形成電流的條件：形成電流的條件：導(dǎo)體兩端存在導(dǎo)體兩端存在 5單位：單位：國際單位是國際單位是 1 A mA A定向移動(dòng)定向移動(dòng)相同相同相反相反電壓電壓安培安培103106比值比值 導(dǎo)體對電流阻礙作用導(dǎo)體對電流阻礙作用 長度長度l 面積面積S 材料材料 材料材料 溫度溫度 (3)與溫度的關(guān)系與溫度的關(guān)系隨溫度的升高而增大，如隨溫度的升高而增大，如 材料；材
2、料；隨溫度的升高而減小，如隨溫度的升高而減小，如 材料；材料；幾乎不受溫度的影響，如錳銅合金、鎳銅合金幾乎不受溫度的影響，如錳銅合金、鎳銅合金四、歐姆定律四、歐姆定律1內(nèi)容：內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的 成正比，跟導(dǎo)體的成正比，跟導(dǎo)體的 成成反比反比3適用范圍適用范圍(1)金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電(對氣體導(dǎo)電不適用對氣體導(dǎo)電不適用)(2)純電阻電路純電阻電路(不含電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路不含電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路)金屬金屬半導(dǎo)體半導(dǎo)體電壓電壓電阻電阻4導(dǎo)體的伏安特性曲線導(dǎo)體的伏安特性曲線(1)I U圖線圖線以電流為縱軸、以電流為縱軸、 為橫軸畫出導(dǎo)體上的電流
3、隨為橫軸畫出導(dǎo)體上的電流隨電壓的變化曲線如圖所示電壓的變化曲線如圖所示(2)比較電阻的大小比較電阻的大小五、電功、電熱和電功率五、電功、電熱和電功率1電功電功(1)電功：等于這段電路兩端的電壓電功：等于這段電路兩端的電壓U、電路中的電流、電路中的電流I、通電時(shí)間、通電時(shí)間t三三者的乘積，即者的乘積，即W .(2)電流做功的實(shí)質(zhì)：電能電流做功的實(shí)質(zhì)：電能 為其他形式能的過程為其他形式能的過程2電熱電熱(1)定義：電流流過一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量定義：電流流過一段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量(2)計(jì)算式：計(jì)算式：Q (焦耳定律焦耳定律)(3)本質(zhì)：電熱是電流做功的過程中電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能多少的量度本質(zhì)：電熱是電流做功
4、的過程中電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能多少的量度電壓電壓 UIt轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化I2Rt(2)額定功率和實(shí)際功率額定功率和實(shí)際功率額定電壓、額定功率是用電器的重要參數(shù)，分別表示用電器正常工額定電壓、額定功率是用電器的重要參數(shù)，分別表示用電器正常工作電壓、在正常電壓下用電器的功率例：作電壓、在正常電壓下用電器的功率例：“220 V、40 W”的白熾燈的白熾燈用電器在額定電壓下工作，用電器的實(shí)際功率等于額定功率，用電器在額定電壓下工作，用電器的實(shí)際功率等于額定功率， 即即P實(shí)實(shí)P額額用電器的工作電壓不一定等于額定電壓，用電器的實(shí)際功率不一用電器的工作電壓不一定等于額定電壓，用電器的實(shí)際功率不一定等于額定功率定等于額定功率
5、1導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對于同種材料的導(dǎo)體，下列導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對于同種材料的導(dǎo)體，下列表述正確的是表述正確的是()A橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長度成正比橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長度成正比B長度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比長度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比C電壓一定，電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比電壓一定，電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比D電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比答案：答案：A2下列有關(guān)電現(xiàn)象的說法中正確的是下列有關(guān)電現(xiàn)象的說法中正確的是()A導(dǎo)體中沒有電流時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷是靜止的導(dǎo)體中沒有電流時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷是靜
6、止的B歐姆定律適用于一切導(dǎo)體歐姆定律適用于一切導(dǎo)體CWUIt適用于一切電功的計(jì)算適用于一切電功的計(jì)算D熱敏電阻阻值都是隨溫度的升高而增大的熱敏電阻阻值都是隨溫度的升高而增大的解析：解析：導(dǎo)體中沒有電流時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷也是運(yùn)動(dòng)的，例如導(dǎo)體中沒有電流時(shí)，導(dǎo)體中的自由電荷也是運(yùn)動(dòng)的，例如金屬導(dǎo)體中的電子，在圍繞原子核做高速運(yùn)轉(zhuǎn)，但是不能做定向移動(dòng)，金屬導(dǎo)體中的電子，在圍繞原子核做高速運(yùn)轉(zhuǎn)，但是不能做定向移動(dòng)，A錯(cuò)誤；歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，但是對氣體導(dǎo)錯(cuò)誤；歐姆定律適用于金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，但是對氣體導(dǎo)電不適用，電不適用，B錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；WUIt適用于一切電功的計(jì)算，適用于一
7、切電功的計(jì)算，C正確；熱敏電正確；熱敏電阻一般是由半導(dǎo)體材料制作成的，半導(dǎo)體材料的特點(diǎn)是溫度升高，電阻一般是由半導(dǎo)體材料制作成的，半導(dǎo)體材料的特點(diǎn)是溫度升高，電阻值減小，阻值減小，D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案：答案：C3(2012年合肥模擬年合肥模擬)一臺國產(chǎn)封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的一臺國產(chǎn)封閉型貯水式電熱水器的銘牌上所列的主要技術(shù)參數(shù)如表所示根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算出此電熱水器主要技術(shù)參數(shù)如表所示根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算出此電熱水器在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過電熱水器的電流約為在額定電壓下處于加熱狀態(tài)時(shí)，通過電熱水器的電流約為()額定容量54 L最高水溫75 額定功率1 500W額定壓力
8、0.7 MPa額定電壓220 V電器類別類A. 6.8 AB0.15 AC4.4 A D0.23 A答案：答案：A4.(2012年淮北模擬年淮北模擬)如圖所示，如圖所示，A為電解槽，為電解槽，M為為 電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)，N為電爐子，恒定電壓為電爐子，恒定電壓U12 V，電解槽內(nèi)，電解槽內(nèi) 阻阻rA2 ，當(dāng)，當(dāng)S1閉合、閉合、S2、S3斷開時(shí)，電流表斷開時(shí)，電流表A示示 數(shù)為數(shù)為6 A；當(dāng)；當(dāng)S2閉合、閉合、S1、S3斷開時(shí)，斷開時(shí)，A示數(shù)為示數(shù)為5 A， 且電動(dòng)機(jī)輸出功率為且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35 W；當(dāng)；當(dāng)S3閉合、閉合、S1、S2斷開時(shí)，斷開時(shí)， A示數(shù)為示數(shù)為4 A求：求：(1)電爐子的電阻及
9、發(fā)熱功率各多大？電爐子的電阻及發(fā)熱功率各多大？(2)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是多少？電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻是多少？(3)在電解槽工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少？在電解槽工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少？答案：答案：(1)2 72 W(2)1 (3)16 W對電流的理解對電流的理解例例1如圖所示是靜電除塵器示意圖，如圖所示是靜電除塵器示意圖，A接高壓電接高壓電 源正極，源正極，B接高壓電源的負(fù)極，接高壓電源的負(fù)極，AB之間有很強(qiáng)的電場，之間有很強(qiáng)的電場， 空氣被電離為電子和正離子，電子奔向正極空氣被電離為電子和正離子，電子奔向正極A的過程的過程 中，遇到煙氣的煤粉，使煤粉帶負(fù)電，吸附到正極中，遇到煙氣的煤粉
10、，使煤粉帶負(fù)電，吸附到正極A 上，排出的煙就成為清潔的了已知每千克煤粉會(huì)吸上，排出的煙就成為清潔的了已知每千克煤粉會(huì)吸 附附n mol電子，每晝夜能除電子，每晝夜能除m kg，試計(jì)算高壓電源的電流，試計(jì)算高壓電源的電流I.已知電子電已知電子電荷量為荷量為e，阿伏加德羅常數(shù)為，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時(shí)間為，一晝夜時(shí)間為t.思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥本題考查電流的定義式，要注意公式中本題考查電流的定義式，要注意公式中q的含義的含義答案：答案：B對電阻和電阻率的理解對電阻和電阻率的理解1電阻與電阻率的區(qū)別電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量電阻率是反映電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙
11、作用大小的物理量電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量(2)導(dǎo)體電阻阻值與電阻率無直接關(guān)系，即電阻大，電阻率不一定導(dǎo)體電阻阻值與電阻率無直接關(guān)系，即電阻大，電阻率不一定大；電阻率小，電阻不一定小大；電阻率小，電阻不一定小2兩個(gè)公式的對比兩個(gè)公式的對比例例2兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和和B，如果把導(dǎo)線，如果把導(dǎo)線A均勻拉長均勻拉長到原來的到原來的2倍，電阻為倍，電阻為RA，導(dǎo)線，導(dǎo)線B對折后絞合起來，電阻為對折后絞合起來，電阻為RB，然后，然后分別加上相同的電壓，求：分別加上相同的電壓，求：(1)它們的電阻之比；它們的電阻之比；(
12、2)相同時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量之比相同時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量之比自主解答自主解答(1)某導(dǎo)體形狀改變后，由于質(zhì)量不變，則總體積不變、某導(dǎo)體形狀改變后，由于質(zhì)量不變，則總體積不變、電阻率不變，當(dāng)長度電阻率不變，當(dāng)長度l和面積和面積S變化時(shí)，應(yīng)用變化時(shí)，應(yīng)用VSl來確定來確定S、l在形變前在形變前后的關(guān)系，分別用電阻定律即可求出后的關(guān)系，分別用電阻定律即可求出l、S變化前后的電阻關(guān)系變化前后的電阻關(guān)系答案答案(1)16 1(2)1 162如圖甲所示為一測量電解液電阻率的玻璃容器，如圖甲所示為一測量電解液電阻率的玻璃容器，P、Q為電極，設(shè)為電極，設(shè)a1 m，b0.2 m，c0.1 m，當(dāng)
13、里面注滿某電解液，且，當(dāng)里面注滿某電解液，且P、Q加上電加上電壓后，其壓后，其UI圖線如圖乙所示，當(dāng)圖線如圖乙所示，當(dāng)U10 V時(shí)，求電解液的電阻率時(shí)，求電解液的電阻率是是多少？多少？答案：答案：40 m電功與電熱及電功率與熱功率電功與電熱及電功率與熱功率 例例3有一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)，把它接入電壓為有一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)，把它接入電壓為U10.2 V的電路中的電路中時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是I10.4 A；若把電動(dòng)機(jī)接入；若把電動(dòng)機(jī)接入U(xiǎn)22.0 V的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是I21.0 A求電動(dòng)求電動(dòng)
14、機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn)：(1)當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)為純電阻用電器當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)為純電阻用電器(2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)為非純電阻用電器當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)為非純電阻用電器答案答案1.5 W8 W 3.如圖所示，輸入電壓如圖所示，輸入電壓U恒為恒為12V，燈泡，燈泡L上標(biāo)有上標(biāo)有“6 V,12 W”字樣，字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM0.
15、50 ，若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法不正，若燈泡恰能正常發(fā)光，下列說法不正確的是確的是()A電動(dòng)機(jī)的輸入功率為電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12 WB電動(dòng)機(jī)的輸出功率為電動(dòng)機(jī)的輸出功率為10 WC電動(dòng)機(jī)的熱功率為電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0 WD整個(gè)電路消耗的電功率為整個(gè)電路消耗的電功率為22 W答案：答案：D1(2012年淮南模擬年淮南模擬)通常一次閃電過程歷時(shí)約通常一次閃電過程歷時(shí)約0.20.3 s，它由若干個(gè)相，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅4080 s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過程中在某一次閃電前云地之間的電勢差約為第一個(gè)閃擊過程
16、中在某一次閃電前云地之間的電勢差約為1.0109 V，云，云地間距離約為地間距離約為1 km；第一個(gè)閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為；第一個(gè)閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊，閃擊持續(xù)時(shí)間約為持續(xù)時(shí)間約為60 s.假定閃電前云地間的電場是均勻的根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下假定閃電前云地間的電場是均勻的根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是列判斷正確的是()A閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1105 AB整個(gè)閃電過程的平均功率約為整個(gè)閃電過程的平均功率約為11014 WC閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為1105 V/mD整個(gè)閃電過程向外釋放的能量約為整個(gè)閃電過程向外釋放的能
17、量約為6106 J答案：答案：A 2(2011年高考上海綜合年高考上海綜合)家用電器即使沒有使用，只要插頭插在電源家用電器即使沒有使用，只要插頭插在電源上處于待機(jī)狀態(tài)，就會(huì)消耗電能根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，估算這些電上處于待機(jī)狀態(tài)，就會(huì)消耗電能根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，估算這些電器待機(jī)器待機(jī)1天耗電約為天耗電約為()家用電器1臺臺式電腦1臺平板電視機(jī)1臺空調(diào) 1臺洗衣機(jī)待機(jī)功率(瓦)4142A.0.3度度B0.6度度C0.9度度 D1.2度度解析：解析：1度度1033 600 J3.6106 J，這些用電器一天耗電，這些用電器一天耗電WPt(4142)243 600 J9.5105 J0.3度故度故A正確
18、，正確，B、C、D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案：答案：A3.(2012年亳州模擬年亳州模擬)如圖所示是某導(dǎo)體的如圖所示是某導(dǎo)體的IU圖象，圖中圖象，圖中45， 下列說法不正確的是下列說法不正確的是()A通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比通過電阻的電流與其兩端的電壓成正比B此導(dǎo)體的電阻此導(dǎo)體的電阻R2 CIU圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以Rcot 451.0 D在在R兩端加兩端加6.0 V電壓時(shí)，每秒通過電阻截面的電荷量是電壓時(shí)，每秒通過電阻截面的電荷量是3.0 C答案：答案：C4.(2012年六安模擬年六安模擬)如圖所示，電阻如圖所示，電阻R120 ，電動(dòng)機(jī)繞線電阻電動(dòng)機(jī)繞線電阻
19、R210 ，當(dāng)電鍵，當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，斷開時(shí)，電流表的示數(shù)是電流表的示數(shù)是I10.5A；當(dāng)電鍵；當(dāng)電鍵S合上后，合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓不變，此電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓不變，此時(shí)電流表的示數(shù)時(shí)電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率和電路消耗的電功率P應(yīng)滿足應(yīng)滿足()AI1.5ABI1.5ACP15 W DP15 W解析：解析：當(dāng)電鍵當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)沒有通電，歐姆定律成立，所以電路兩端斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)沒有通電，歐姆定律成立，所以電路兩端的電壓的電壓UI1R110 V；當(dāng)電鍵；當(dāng)電鍵S合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓合上后，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來，電路兩端的電壓U10 V，通過電動(dòng)機(jī)的電流應(yīng)滿足，通過電動(dòng)機(jī)的電流應(yīng)滿足UI2IR2，故，故I21 A；所以電流表的示；所以電流表的示數(shù)數(shù)I1.5 A，電路消耗的電功率，電路消耗的電功率PUI15 W，故，故B正確，正確，A、C、D錯(cuò)誤錯(cuò)誤答案：答案：B
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