知識(shí)精講
知識(shí)點(diǎn)01 電流
1.電荷定向移動(dòng)形成電流.
2.形成電流的條件
(1)有能夠自由移動(dòng)的電荷——自由電荷.
(2)導(dǎo)體兩端存在電壓.
3.電流的定義式:I=eq \f(Q,t),單位:安培,符號(hào):A.
4.電流的方向:規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向,與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反.
【知識(shí)拓展1】電流的理解和計(jì)算
1.電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?,則負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反.
2.電流的大小
電流的定義式:I=eq \f(Q,t).用該式計(jì)算出的電流是時(shí)間t內(nèi)的平均值.對(duì)于恒定電流,電流的瞬時(shí)值與平均值相等.
3.電流是標(biāo)量
電流雖然有方向,但是它遵循代數(shù)運(yùn)算法則,所以電流不是矢量而是標(biāo)量.
【即學(xué)即練1】
1.以下說(shuō)法正確的是( )
A.電流既有大小又有方向,所以電流是矢量
B.電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位
C.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流就越大
D.由可知,導(dǎo)體電阻和其兩端電壓成正比,和電流成反比
【即學(xué)即練2】
2.下列關(guān)于電流的說(shuō)法中正確的是( )
A.根據(jù),可知I與q成正比
B.電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位之一
C.電流既有強(qiáng)弱,又有方向,是矢量
D.如果在一段相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量相等,則導(dǎo)體中的電流一定是恒定電流
知識(shí)點(diǎn)02 歐姆定律
1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比.
2.公式:I=eq \f(U,R)
3.計(jì)算電阻的表達(dá)式R=eq \f(U,I).
【知識(shí)拓展2】歐姆定律
1.I=eq \f(U,R)是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,表示通過(guò)導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比,與電阻R成反比,適用條件是金屬或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電(純電阻電路).
2.U=IR是電勢(shì)降落的計(jì)算式,用來(lái)表示電流經(jīng)過(guò)一電阻時(shí)的電勢(shì)降落,是歐姆定律的變形,所以適用條件與歐姆定律的適用條件相同.
【即學(xué)即練3】
3.三個(gè)阻值相等的電阻R1、R2、R3接入如圖所示電路。設(shè)各電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3,通過(guò)各電阻的電流分別為I1、I2、I3,則( )
A.I1=2I3,U1=B.I1=2I3,U1=2U3
C.I1=,U1=D.I1=,U1=2U3
【即學(xué)即練4】
4.由歐姆定律可知,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電壓越大,導(dǎo)體的電阻越大B.電流越大,導(dǎo)體的電阻越大
C.和的比值決定電阻的大小D.導(dǎo)體電阻的由導(dǎo)體本身決定
知識(shí)點(diǎn)03 導(dǎo)體的伏安特性曲線
1.導(dǎo)體的伏安特性曲線:以縱坐標(biāo)表示電流I,橫坐標(biāo)表示電壓U,畫(huà)出的I-U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線.
2.線性元件:伏安特性曲線是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線的元件,歐姆定律適用于線性元件;
非線性元件:伏安特性曲線是曲線,而不是直線的元件.
【知識(shí)拓展3】導(dǎo)體的伏安特性曲線
1.I-U圖像與U-I圖像的區(qū)別(圖線為直線時(shí))
(1)坐標(biāo)軸的意義不同:I-U圖像中,橫坐標(biāo)表示電壓U、縱坐標(biāo)表示電流I;U-I圖像中,橫坐標(biāo)表示電流I,縱坐標(biāo)表示電壓U.
(2)圖線斜率的意義不同.I-U圖像中,斜率表示電阻的倒數(shù),U-I圖像中,斜率表示電阻,如圖1所示,在圖甲中R2<R1,圖乙中R2>R1.
圖1
2.I-U圖像是曲線時(shí),導(dǎo)體某狀態(tài)時(shí)的電阻RP=eq \f(UP,IP),即電阻等于圖線上點(diǎn)P(UP,IP)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù),而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù),如圖2所示.
圖2
【即學(xué)即練5】
5.如圖是某導(dǎo)體的I-U圖像,圖中傾角,下列說(shuō)法正確的是( )
A.該導(dǎo)體的電阻與其兩端的電壓成正比
B.此導(dǎo)體可能是半導(dǎo)體
C.I-U圖線的斜率表示電阻,所以R=0.5Ω
D.在該導(dǎo)體兩端加6.0 V電壓時(shí),每秒通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量是3.0C
【即學(xué)即練6】
6.甲、乙兩個(gè)電阻,它們的伏安特性曲線畫(huà)在一個(gè)坐標(biāo)系中如圖所示,則( )
A.甲乙的電阻之比為1∶2
B.甲乙的電阻之比為3∶1
C.在兩個(gè)電阻兩端加上相同的電壓,通過(guò)甲的電流是通過(guò)乙的兩倍
D.欲使通過(guò)兩個(gè)電阻的電流相同,加在乙兩端的電壓是加在甲兩端電壓的3倍
能力拓展
考法01 電流
【典例1】
1.關(guān)于電流的概念,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大
B.某一導(dǎo)體內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的速率越大,電流越大
C.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大
D.電流的傳導(dǎo)速率越大,電流越大
考法02 歐姆定律
【典例2】
2.如圖所示為A,B兩電阻的U-I圖線,則關(guān)于兩電阻的描述正確的是( )
A.電阻A的阻值隨電流的增大而減小,電阻B的阻值不變
B.在兩圖線交點(diǎn)處,電阻A的阻值等于電阻B的阻值
C.在兩圖線交點(diǎn)處,電阻A的阻值大于電阻B的阻值
D.在兩圖線交點(diǎn)處,電阻A的阻值小于電阻B的阻值
考法03 導(dǎo)體的伏安特性曲線
【典例3】
3.電阻的伏安特性曲線如圖所示,若將它們串聯(lián)后接入電路,則下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.它們的電阻之比
B.它們的電阻之比
C.它們的電壓之比
D.它們的電壓之比
分層提分
題組A 基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練
1.如圖為“探究金屬絲的電阻與長(zhǎng)度關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖,根據(jù)操作要求,在開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至哪個(gè)位置( )
A.圖中的位置即可
B.圖中變阻器的最左端
C.圖中變阻器的最右端
D.任何位置均符合操作要求
2.用比值法定義物理量是物理學(xué)中常用的方法,下列表達(dá)中不屬于用比值法定義物理量的是( )
A.電勢(shì)差B.電容
C.電阻 D.電流強(qiáng)度
3.如圖所示,是某實(shí)驗(yàn)儀器結(jié)構(gòu)圖。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.此儀器可以測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)
B.金屬箔張開(kāi)過(guò)程,電場(chǎng)力一定做負(fù)功
C.此儀器用來(lái)檢測(cè)物體是否帶電
D.兩片金屬箔張開(kāi)時(shí),金屬箔可能帶異種電荷
4.關(guān)于電流,下列說(shuō)法正確的是( )
A.金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)速率增大時(shí),電流變大
B.電流既有大小又有方向,所以是矢量
C.通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量越多,導(dǎo)體中電流就越大
D.電流的方向就是正電荷定向移動(dòng)的方向
5.下列對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)概念的描述,錯(cuò)誤的是( )
A.電動(dòng)勢(shì)反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小
B.電動(dòng)勢(shì)的單位和電勢(shì)差的單位相同,但電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差的意義不同
C.同一電源接入不同的電路,電動(dòng)勢(shì)不會(huì)發(fā)生變化
D.1號(hào)干電池和7號(hào)干電池的組成材料是一樣的,但1號(hào)干電池的尺寸較大,所以1號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)就比7號(hào)干電池大
6.在如圖甲所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2、L3為3個(gè)相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.L1中的電流為L(zhǎng)2中的電流的2倍
B.L2的電阻為6 Ω
C.L2消耗的電功率為0.375 W
D.L1消耗的電功率為0.75 W
題組B 能力提升練
1.如圖所示為某電學(xué)元件的伏安特性曲線,圖中虛線為曲線上點(diǎn)的切線。當(dāng)通過(guò)該元件的電流為時(shí),該元件的阻值為( )
A.B.C.D.
2.某智能手機(jī)說(shuō)明書(shū)信息如圖所示,電池支持低壓大電流充電,則該手機(jī)( )
A.電池的電動(dòng)勢(shì)為
B.電池能提供的電能為
C.待機(jī)電流約
D.電池充滿電后以的電流工作時(shí),可連續(xù)工作
3.關(guān)于電流,下列說(shuō)法中確的是( )
A.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大
B.電子定向移動(dòng)的速率越大,電流越大
C.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流越大
D.因?yàn)殡娏饔蟹较?,所以電流是矢?br>4.下面所列舉的物理學(xué)家及他們的貢獻(xiàn),其中正確的是( )
A.伽利略對(duì)牛頓第一定律的建立做出了重要貢獻(xiàn)
B.愛(ài)因斯坦通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定出了萬(wàn)有引力常量G
C.庫(kù)侖首先發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律
D.法拉第首先總結(jié)了電路中電流與電壓和電阻的關(guān)系
5.為了研究小燈泡的電阻隨溫度變化的規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,電路中選用的小燈泡的規(guī)格為“”。
(1)實(shí)驗(yàn)室提供的滑動(dòng)變阻器有(0—50Ω)、(0—5Ω),本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用________(填“”或”)。
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖,連接好乙圖中的實(shí)物圖。(______)
(3)在某次測(cè)量中,電壓表的示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為_(kāi)_______V。
(4)根據(jù)測(cè)得的電壓、電流值,作出圖像如圖丁實(shí)線所示,由圖像可得,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為_(kāi)_______A(保留三位有效數(shù)字)。
(5)圖中a為電壓為1.00V時(shí)圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)的連線,b為該點(diǎn)的切線,要求圖線上該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的燈泡的電阻,應(yīng)求________(填“a”或“b”)的斜率,由圖線可知,小燈泡的電阻隨溫度的升高而________。
6.實(shí)驗(yàn)室中有一個(gè)額定電壓為2.5V、額定電流為0.2A的小燈泡,現(xiàn)打算描繪出此燈泡的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,還有以下器材可供選擇:
A.直流電源E=3 V(內(nèi)阻不計(jì))
B.直流電流表0~300 mA(內(nèi)阻約為5 Ω)
C.直流電流表0~3 A(內(nèi)阻約為0.05Ω)
D.直流電壓表0~3 V(內(nèi)阻約為3 kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器0~100 Ω,額定電流為0.5 A
F.滑動(dòng)變阻器0~10 Ω,額定電流為2 A
(1)為了盡可能準(zhǔn)確描繪出小燈泡的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_______ ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(均填寫(xiě)儀器前的字母)。
(2)在實(shí)物圖中畫(huà)出連線,完成實(shí)驗(yàn)電路_______。
(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中正確操作,得到數(shù)據(jù)并描繪出了小燈泡I-U圖線,如圖所示。由圖可知,當(dāng)電壓為1.5V時(shí),小燈泡的燈絲電阻是_____Ω(保留兩位有效數(shù)字),若考慮電表內(nèi)阻帶來(lái)的影響,此測(cè)量值與實(shí)際值相比_____(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

題組C 培優(yōu)拔尖練
1.在如圖甲所示的電路中,L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電路中的總電流為0.25A,則此時(shí)( )
A.L2的電阻為12Ω
B.L1消耗的電功率為0.75W
C.L1、L2消耗的電功率的比值為
D.L1兩端的電壓為L(zhǎng)2兩端電壓的2倍
2.如圖所示,兩段材料相同、長(zhǎng)度相等、但橫截面積不等的導(dǎo)體接在電路中,加在兩段導(dǎo)體的總電壓為U。下列說(shuō)法正確的是( )
A.通過(guò)兩段導(dǎo)體的電流相等
B.細(xì)導(dǎo)體兩端的電壓U1,等于粗導(dǎo)體兩端的電壓U2
C.細(xì)導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的平均速率小于粗導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的平均速率
D.細(xì)導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于粗導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度
3.如圖所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線,曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為P(5.2,3.5)、Q(6,5)。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是2:3
B.小燈泡的電阻隨著電流的增大而減小
C.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是21:26
D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是7:10
4.某種金屬導(dǎo)體的U—I圖象如圖所示,圖象上A點(diǎn)和原點(diǎn)的連線與橫軸成α角,A點(diǎn)的切線與橫軸成β角。關(guān)于該導(dǎo)體的敘述,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.導(dǎo)體的電功率隨電壓U的增大而增大
B.導(dǎo)體的電功率與電壓U的平方成正比
C.在A點(diǎn),導(dǎo)體的電阻為tanβ
D.在A點(diǎn),導(dǎo)體的電阻為tanα
5.一根長(zhǎng)為2m、橫截面積為的銅棒,兩端電勢(shì)差為,銅棒的電阻為,銅內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率為,電子的電荷量為。求:
(1)通過(guò)銅棒的電流(保留三位有效數(shù)字);
(2)銅棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(3)銅內(nèi)單位體積自由電子個(gè)數(shù)(保留兩位有效數(shù)字,用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示)。
6.某金屬導(dǎo)體兩端所加電壓為8V時(shí),10s內(nèi)通過(guò)某一橫截面的電荷量為0.16C。求:
(1)通過(guò)導(dǎo)體的電流及導(dǎo)體的電阻;
(2)若導(dǎo)體內(nèi)自由電子電量e=1.6×10-19C,自由電子定向移動(dòng)的速率為10-5m/s,導(dǎo)體的橫截面積為10-5m2,求導(dǎo)體單位體積的自由電子數(shù)目。
第09講 導(dǎo)體的伏安特性曲線
目標(biāo)導(dǎo)航
知識(shí)精講
知識(shí)點(diǎn)01 電流
1.電荷定向移動(dòng)形成電流.
2.形成電流的條件
(1)有能夠自由移動(dòng)的電荷——自由電荷.
(2)導(dǎo)體兩端存在電壓.
3.電流的定義式:I=eq \f(Q,t),單位:安培,符號(hào):A.
4.電流的方向:規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向,與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反.
【知識(shí)拓展1】電流的理解和計(jì)算
1.電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?,則負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反.
2.電流的大小
電流的定義式:I=eq \f(Q,t).用該式計(jì)算出的電流是時(shí)間t內(nèi)的平均值.對(duì)于恒定電流,電流的瞬時(shí)值與平均值相等.
3.電流是標(biāo)量
電流雖然有方向,但是它遵循代數(shù)運(yùn)算法則,所以電流不是矢量而是標(biāo)量.
【即學(xué)即練1】
1.以下說(shuō)法正確的是( )
A.電流既有大小又有方向,所以電流是矢量
B.電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位
C.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流就越大
D.由可知,導(dǎo)體電阻和其兩端電壓成正比,和電流成反比
【答案】B
【詳解】
A.電流既有大小又有方向,但合成與分解不滿足平行四邊形定則,因此電流是標(biāo)量,A錯(cuò)誤;
B.電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位,B正確;
C.根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式
可知,單位時(shí)間內(nèi),通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度才會(huì)越大,C錯(cuò)誤;
D.公式
是電阻的定義式,它是比值定義,導(dǎo)體電阻大小與加在導(dǎo)體兩端的電壓以及流過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān),D錯(cuò)誤。
故選B。
【即學(xué)即練2】
2.下列關(guān)于電流的說(shuō)法中正確的是( )
A.根據(jù),可知I與q成正比
B.電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位之一
C.電流既有強(qiáng)弱,又有方向,是矢量
D.如果在一段相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量相等,則導(dǎo)體中的電流一定是恒定電流
【答案】B
【詳解】
A.是電流的定義式,不能由此認(rèn)為I與q成正比,A錯(cuò)誤;
B.電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位之一,B正確;
C.電流雖然既有強(qiáng)弱,又有方向,但是電流的相加遵從算術(shù)加法的法則,所以電流是標(biāo)量,C錯(cuò)誤;
D.恒定電流是大小和方向均保持不變的電流,而在一段相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量相等的電流不一定是恒定電流,D錯(cuò)誤。
故選B。
知識(shí)點(diǎn)02 歐姆定律
1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比.
2.公式:I=eq \f(U,R)
3.計(jì)算電阻的表達(dá)式R=eq \f(U,I).
【知識(shí)拓展2】歐姆定律
1.I=eq \f(U,R)是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,表示通過(guò)導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比,與電阻R成反比,適用條件是金屬或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電(純電阻電路).
2.U=IR是電勢(shì)降落的計(jì)算式,用來(lái)表示電流經(jīng)過(guò)一電阻時(shí)的電勢(shì)降落,是歐姆定律的變形,所以適用條件與歐姆定律的適用條件相同.
【即學(xué)即練3】
3.三個(gè)阻值相等的電阻R1、R2、R3接入如圖所示電路。設(shè)各電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3,通過(guò)各電阻的電流分別為I1、I2、I3,則( )
A.I1=2I3,U1=B.I1=2I3,U1=2U3
C.I1=,U1=D.I1=,U1=2U3
【答案】B
【詳解】
由題設(shè)條件可知R1=R2=R3,且R2、R3串聯(lián)后與R1并聯(lián),據(jù)串、并聯(lián)電路的電壓、電流的特點(diǎn),由歐姆定律可知
U2=U3
I2=I3
因此有
U1=U2+U3=2U2=2U3

I1=2I2=2I3
ACD錯(cuò)誤, B正確。
故選B。
【即學(xué)即練4】
4.由歐姆定律可知,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電壓越大,導(dǎo)體的電阻越大B.電流越大,導(dǎo)體的電阻越大
C.和的比值決定電阻的大小D.導(dǎo)體電阻的由導(dǎo)體本身決定
【答案】D
【詳解】
導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身決定的,與導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān),U和I的比值等于電阻的大小,不是決定電阻的大小。
故選D。
知識(shí)點(diǎn)03 導(dǎo)體的伏安特性曲線
1.導(dǎo)體的伏安特性曲線:以縱坐標(biāo)表示電流I,橫坐標(biāo)表示電壓U,畫(huà)出的I-U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線.
2.線性元件:伏安特性曲線是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線的元件,歐姆定律適用于線性元件;
非線性元件:伏安特性曲線是曲線,而不是直線的元件.
【知識(shí)拓展3】導(dǎo)體的伏安特性曲線
1.I-U圖像與U-I圖像的區(qū)別(圖線為直線時(shí))
(1)坐標(biāo)軸的意義不同:I-U圖像中,橫坐標(biāo)表示電壓U、縱坐標(biāo)表示電流I;U-I圖像中,橫坐標(biāo)表示電流I,縱坐標(biāo)表示電壓U.
(2)圖線斜率的意義不同.I-U圖像中,斜率表示電阻的倒數(shù),U-I圖像中,斜率表示電阻,如圖1所示,在圖甲中R2<R1,圖乙中R2>R1.
圖1
2.I-U圖像是曲線時(shí),導(dǎo)體某狀態(tài)時(shí)的電阻RP=eq \f(UP,IP),即電阻等于圖線上點(diǎn)P(UP,IP)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù),而不等于該點(diǎn)切線斜率的倒數(shù),如圖2所示.
圖2
【即學(xué)即練5】
5.如圖是某導(dǎo)體的I-U圖像,圖中傾角,下列說(shuō)法正確的是( )
A.該導(dǎo)體的電阻與其兩端的電壓成正比
B.此導(dǎo)體可能是半導(dǎo)體
C.I-U圖線的斜率表示電阻,所以R=0.5Ω
D.在該導(dǎo)體兩端加6.0 V電壓時(shí),每秒通過(guò)導(dǎo)體截面的電荷量是3.0C
【答案】D
【詳解】
A.電阻是一個(gè)只跟導(dǎo)體本身性質(zhì)有關(guān)而與通過(guò)的電流、其兩端的電壓無(wú)關(guān)的物理量。故A錯(cuò)誤;
BC.由圖可知,得導(dǎo)體的電阻為
=2.0Ω
保持不變,不是半導(dǎo)體,故BC錯(cuò)誤;
D.在導(dǎo)體兩端加6.0V的電壓時(shí),電路中電流
則每秒通過(guò)電阻的電荷量為
q=It=3.0×1=3.0C
故D正確。
故選D。
【即學(xué)即練6】
6.甲、乙兩個(gè)電阻,它們的伏安特性曲線畫(huà)在一個(gè)坐標(biāo)系中如圖所示,則( )
A.甲乙的電阻之比為1∶2
B.甲乙的電阻之比為3∶1
C.在兩個(gè)電阻兩端加上相同的電壓,通過(guò)甲的電流是通過(guò)乙的兩倍
D.欲使通過(guò)兩個(gè)電阻的電流相同,加在乙兩端的電壓是加在甲兩端電壓的3倍
【答案】D
【詳解】
AB.由I-U圖線可知,電阻為圖線斜率的倒數(shù),則有
故甲的電阻是乙的電阻的,故AB錯(cuò)誤;
C.兩電阻電壓相同,則由可知,通過(guò)甲的電流是通過(guò)乙的電流的3倍,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)歐姆定律可知,欲使有相同的電流通過(guò)兩個(gè)電阻,加在乙兩端的電壓是加在甲兩端電壓的3倍,故D正確。
故選D。
能力拓展
考法01 電流
【典例1】
1.關(guān)于電流的概念,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大
B.某一導(dǎo)體內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的速率越大,電流越大
C.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大
D.電流的傳導(dǎo)速率越大,電流越大
【答案】C
【詳解】
A.根據(jù)
可知,通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流不一定越大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)
I=neSv
可知,某一導(dǎo)體內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的速率越大,電流不一定越大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)
可知,單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大,選項(xiàng)C正確;
D.電流的傳遞速率等于光速,電流的傳導(dǎo)速率越大,電流不一定越大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選C。
考法02 歐姆定律
【典例2】
2.如圖所示為A,B兩電阻的U-I圖線,則關(guān)于兩電阻的描述正確的是( )
A.電阻A的阻值隨電流的增大而減小,電阻B的阻值不變
B.在兩圖線交點(diǎn)處,電阻A的阻值等于電阻B的阻值
C.在兩圖線交點(diǎn)處,電阻A的阻值大于電阻B的阻值
D.在兩圖線交點(diǎn)處,電阻A的阻值小于電阻B的阻值
【答案】B
【詳解】
A.由題圖可知,A圖像上各點(diǎn)到原點(diǎn)連線的斜率逐漸變大,即電阻A的阻值隨電流的增大而增大,電阻B的阻值不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
BCD.在兩圖線的交點(diǎn)處,電流和電壓均相同,則由歐姆定律可知,兩電阻的阻值大小相等,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。
故選B。
考法03 導(dǎo)體的伏安特性曲線
【典例3】
3.電阻的伏安特性曲線如圖所示,若將它們串聯(lián)后接入電路,則下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.它們的電阻之比
B.它們的電阻之比
C.它們的電壓之比
D.它們的電壓之比
【答案】B
【詳解】
AB.由伏安特性曲線可知,其斜率的倒數(shù)為電阻阻值,故三個(gè)電阻的阻值之比為
故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.串聯(lián)電路電流相同,電壓與電阻成正比,故其值比為
故C、D錯(cuò)誤。
故選B。
分層提分
題組A 基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練
1.如圖為“探究金屬絲的電阻與長(zhǎng)度關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖,根據(jù)操作要求,在開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑至哪個(gè)位置( )
A.圖中的位置即可
B.圖中變阻器的最左端
C.圖中變阻器的最右端
D.任何位置均符合操作要求
【答案】C
【詳解】
閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處,即圖中變阻器的最右端。
故選C。
2.用比值法定義物理量是物理學(xué)中常用的方法,下列表達(dá)中不屬于用比值法定義物理量的是( )
A.電勢(shì)差B.電容
C.電阻 D.電流強(qiáng)度
【答案】B
【詳解】
A.電勢(shì)差
采用W與q的比值定義的,屬于比值法定義,A不符合題意;
B.電容
為電容器的決定式,不屬于比值定義法,B符合題意;
C.導(dǎo)體電阻
采用電壓U與電流I的比值定義的,屬于比值法定義,C不符合題意;
D.電流強(qiáng)度
采用q與t的比值定義的,屬于比值法定義,D不符合題意。
故選B。
3.如圖所示,是某實(shí)驗(yàn)儀器結(jié)構(gòu)圖。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A.此儀器可以測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)
B.金屬箔張開(kāi)過(guò)程,電場(chǎng)力一定做負(fù)功
C.此儀器用來(lái)檢測(cè)物體是否帶電
D.兩片金屬箔張開(kāi)時(shí),金屬箔可能帶異種電荷
【答案】C
【詳解】
A.此儀器不能測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)。A錯(cuò)誤;
B.金屬箔張開(kāi)過(guò)程,金屬箔片間的作用力為斥力,電場(chǎng)力做正功。B錯(cuò)誤;
CD.此儀器與檢測(cè)物體接觸,如果檢測(cè)物體帶電,則金屬箔片因接觸而起電,同電相斥而張開(kāi)。C正確,D錯(cuò)誤。
故選C。
4.關(guān)于電流,下列說(shuō)法正確的是( )
A.金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)速率增大時(shí),電流變大
B.電流既有大小又有方向,所以是矢量
C.通過(guò)導(dǎo)體橫截面積的電荷量越多,導(dǎo)體中電流就越大
D.電流的方向就是正電荷定向移動(dòng)的方向
【答案】A
【詳解】
A.根據(jù)I=nqvS可知,金屬導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)速率增大時(shí),電流變大,故A正確;
B.電流有方向,但其運(yùn)算不符合平行四邊形定則,故為標(biāo)量,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)電流的定義可知,故電流大小取決于電量與時(shí)間的比值,電量多,但如果用時(shí)很長(zhǎng),則電流較小,故C錯(cuò)誤;
D.電流的方向與正電荷定向移動(dòng)的方向相同,與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反,故D錯(cuò)誤。
故選A。
5.下列對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)概念的描述,錯(cuò)誤的是( )
A.電動(dòng)勢(shì)反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小
B.電動(dòng)勢(shì)的單位和電勢(shì)差的單位相同,但電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差的意義不同
C.同一電源接入不同的電路,電動(dòng)勢(shì)不會(huì)發(fā)生變化
D.1號(hào)干電池和7號(hào)干電池的組成材料是一樣的,但1號(hào)干電池的尺寸較大,所以1號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)就比7號(hào)干電池大
【答案】D
【詳解】
A.電動(dòng)勢(shì)表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小;故A正確,不符合題意;
B.電動(dòng)勢(shì)的單位和電勢(shì)差相同,但電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差是兩個(gè)不同的物理量,它們的物理意義不同。故B正確,不符合題意;
C.電動(dòng)勢(shì)是電源性質(zhì),同一電源接入不同的電路,電動(dòng)勢(shì)不會(huì)發(fā)生變化;故C正確,不符合題意;
D.我們通常所說(shuō)的1號(hào)干電池的尺寸比7號(hào)干電池的大,但電動(dòng)勢(shì)相同,故D錯(cuò)誤,符合題意。
故選D。
6.在如圖甲所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為3.0 V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2、L3為3個(gè)相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.L1中的電流為L(zhǎng)2中的電流的2倍
B.L2的電阻為6 Ω
C.L2消耗的電功率為0.375 W
D.L1消耗的電功率為0.75 W
【答案】D
【詳解】
A.因L2、L3的兩電阻相等,即L2、L3兩端電壓各為1.5 V,由圖可知I2=0.20 A,L1的電壓為3V,可知通過(guò)燈泡L1的電流小于燈泡L2電流的2倍,故A錯(cuò)誤。
B.即L2、L3兩端電壓各為1.5 V,流過(guò)它們的電流I2=0.20 A
故B錯(cuò)誤;
C.燈泡L2消耗的電功率
=0.20×1.5 W=0.30 W
故C錯(cuò)誤。
D.由
=0.25×3 W=0.75 W
故D正確。
故選:D。
題組B 能力提升練
1.如圖所示為某電學(xué)元件的伏安特性曲線,圖中虛線為曲線上點(diǎn)的切線。當(dāng)通過(guò)該元件的電流為時(shí),該元件的阻值為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【詳解】
根據(jù)
當(dāng)電流為時(shí),對(duì)應(yīng)的電壓為20V,因此元件的阻值
故選A。
2.某智能手機(jī)說(shuō)明書(shū)信息如圖所示,電池支持低壓大電流充電,則該手機(jī)( )
A.電池的電動(dòng)勢(shì)為
B.電池能提供的電能為
C.待機(jī)電流約
D.電池充滿電后以的電流工作時(shí),可連續(xù)工作
【答案】C
【詳解】
A.4.35V為充電的電壓,不是該電池的電動(dòng)勢(shì),故A錯(cuò)誤;
B.為電量的的單位,所以表示該電池提供的電量,故B錯(cuò)誤;
C.由
帶入數(shù)據(jù)得
故C正確;
D.由

故D錯(cuò)誤。
故選C。
3.關(guān)于電流,下列說(shuō)法中確的是( )
A.通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流越大
B.電子定向移動(dòng)的速率越大,電流越大
C.單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流越大
D.因?yàn)殡娏饔蟹较?,所以電流是矢?br>【答案】C
【詳解】
AC.物理學(xué)中把每秒鐘通過(guò)導(dǎo)體任一橫截面的電荷量(簡(jiǎn)稱(chēng)電量)叫做電流強(qiáng)度,由知,通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量越多,但時(shí)間不知道,電流強(qiáng)度不一定大,故A錯(cuò)誤,C正確;
B.在時(shí)間內(nèi)通過(guò)金屬導(dǎo)體的電流強(qiáng)度為,所以電子速率大,電流強(qiáng)度不一定大,故B錯(cuò)誤;
D.電流強(qiáng)度是標(biāo)量,故D錯(cuò)誤;
故選C。
4.下面所列舉的物理學(xué)家及他們的貢獻(xiàn),其中正確的是( )
A.伽利略對(duì)牛頓第一定律的建立做出了重要貢獻(xiàn)
B.愛(ài)因斯坦通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定出了萬(wàn)有引力常量G
C.庫(kù)侖首先發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律
D.法拉第首先總結(jié)了電路中電流與電壓和電阻的關(guān)系
【答案】A
【詳解】
A.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)說(shuō)明物體一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái)就要保持這種狀態(tài),對(duì)牛頓第一定律的建立做出了重要貢獻(xiàn),故A正確;
B.卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)定出了萬(wàn)有引力常量G,故B錯(cuò)誤;
C.牛頓首先發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律,庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了庫(kù)侖定律,故C錯(cuò)誤;
D.歐姆首先總結(jié)了電路中電流與電壓和電阻的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了歐姆定律,故D錯(cuò)誤;
故選A。
5.為了研究小燈泡的電阻隨溫度變化的規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,電路中選用的小燈泡的規(guī)格為“”。
(1)實(shí)驗(yàn)室提供的滑動(dòng)變阻器有(0—50Ω)、(0—5Ω),本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用________(填“”或”)。
(2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖,連接好乙圖中的實(shí)物圖。(______)
(3)在某次測(cè)量中,電壓表的示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為_(kāi)_______V。
(4)根據(jù)測(cè)得的電壓、電流值,作出圖像如圖丁實(shí)線所示,由圖像可得,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為_(kāi)_______A(保留三位有效數(shù)字)。
(5)圖中a為電壓為1.00V時(shí)圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)的連線,b為該點(diǎn)的切線,要求圖線上該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的燈泡的電阻,應(yīng)求________(填“a”或“b”)的斜率,由圖線可知,小燈泡的電阻隨溫度的升高而________。
【答案】 2.40 0.283(0.282~0.284) a 增大
【詳解】
(1)[1]本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器要接成分壓電路,則應(yīng)選用阻值較小的。
(2)[2]根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖,連接的實(shí)物圖如圖;
(3)[3]電壓表用3V量程,則示數(shù)為2.40V。
(4)[4]由圖像可得,小燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓為2.8V時(shí)的電流為0.283A。
(5)[5][6]要求圖線上該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的燈泡的電阻,應(yīng)求a的斜率;由圖線可知,隨電流的增加,圖像上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸增加,可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
6.實(shí)驗(yàn)室中有一個(gè)額定電壓為2.5V、額定電流為0.2A的小燈泡,現(xiàn)打算描繪出此燈泡的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)中除導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外,還有以下器材可供選擇:
A.直流電源E=3 V(內(nèi)阻不計(jì))
B.直流電流表0~300 mA(內(nèi)阻約為5 Ω)
C.直流電流表0~3 A(內(nèi)阻約為0.05Ω)
D.直流電壓表0~3 V(內(nèi)阻約為3 kΩ)
E.滑動(dòng)變阻器0~100 Ω,額定電流為0.5 A
F.滑動(dòng)變阻器0~10 Ω,額定電流為2 A
(1)為了盡可能準(zhǔn)確描繪出小燈泡的伏安特性曲線,實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_______ ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(均填寫(xiě)儀器前的字母)。
(2)在實(shí)物圖中畫(huà)出連線,完成實(shí)驗(yàn)電路_______。
(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中正確操作,得到數(shù)據(jù)并描繪出了小燈泡I-U圖線,如圖所示。由圖可知,當(dāng)電壓為1.5V時(shí),小燈泡的燈絲電阻是_____Ω(保留兩位有效數(shù)字),若考慮電表內(nèi)阻帶來(lái)的影響,此測(cè)量值與實(shí)際值相比_____(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

【答案】B F 8.6 偏小
【詳解】
(1)[1] 小燈泡的額定電流為0.2A,所以選擇0~300 mA的電流表。
[2]描繪小燈泡的伏安特性,需要滑動(dòng)變阻器分壓式接法,所以應(yīng)選電阻較小的滑動(dòng)變阻器,方便調(diào)節(jié)。故選0~10 Ω的滑動(dòng)變阻器。
(2)[3]滑動(dòng)變阻器采用分壓式連接,燈泡電阻較小,應(yīng)采用電流表外接。所以連線圖為
(3)[4]由圖可知,當(dāng)電壓為1.5V時(shí),小燈泡的電流為0.175A,利用歐姆定律得
[5]由于電壓表分流,導(dǎo)致電流表測(cè)量結(jié)果偏大,所以測(cè)量值偏小。
題組C 培優(yōu)拔尖練
1.在如圖甲所示的電路中,L1、L2、L3為三個(gè)相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,電路中的總電流為0.25A,則此時(shí)( )
A.L2的電阻為12Ω
B.L1消耗的電功率為0.75W
C.L1、L2消耗的電功率的比值為
D.L1兩端的電壓為L(zhǎng)2兩端電壓的2倍
【答案】B
【詳解】
AD.據(jù)電路圖可知據(jù)乙圖可知電流為0.25A,L1燈泡的電壓為3V;燈泡L2、L3并聯(lián),每個(gè)燈泡通過(guò)的電流為0.125A,從圖乙知電壓
L1兩端的電壓不是L2兩端電壓的2倍,電流為0.125A時(shí)電壓大約為0.5V,所以L2電阻
故AD錯(cuò)誤;
B.當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,燈泡L1的電壓U1=3V,由圖讀出其電流I1=0.25A,則燈泡L1的電阻
功率
故B正確;
C.L2消耗的功率
所以L1、L2消耗的電功率的比值大于,故C錯(cuò)誤。
故選B。
2.如圖所示,兩段材料相同、長(zhǎng)度相等、但橫截面積不等的導(dǎo)體接在電路中,加在兩段導(dǎo)體的總電壓為U。下列說(shuō)法正確的是( )
A.通過(guò)兩段導(dǎo)體的電流相等
B.細(xì)導(dǎo)體兩端的電壓U1,等于粗導(dǎo)體兩端的電壓U2
C.細(xì)導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的平均速率小于粗導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的平均速率
D.細(xì)導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于粗導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度
【答案】A
【詳解】
A.兩個(gè)導(dǎo)體串聯(lián),電流相同,選項(xiàng)A正確;
B.根據(jù)電阻定律可知,細(xì)導(dǎo)體的電阻大于粗導(dǎo)體的電阻,由歐姆定律U=IR得知,I相同,則細(xì)導(dǎo)體兩端的電壓U1大于粗導(dǎo)體兩端的電壓U2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.電流的微觀表達(dá)式
I=nevS
由題n、e、I相同,細(xì)導(dǎo)體的S小,則導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的平均速率大于粗導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的平均速率,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.設(shè)導(dǎo)體的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面積為S.導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度
I、ρ相同,則E與S成反比,所以細(xì)導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于粗導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度。選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選A。
3.如圖所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線,曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為P(5.2,3.5)、Q(6,5)。如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是2:3
B.小燈泡的電阻隨著電流的增大而減小
C.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是21:26
D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是7:10
【答案】C
【詳解】
A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是
A錯(cuò)誤;
B.小燈泡的圖像斜率增大,小燈泡的電阻隨著電流的增大而增大,B錯(cuò)誤;
C.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比
C正確;
D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比為
D錯(cuò)誤。
故選C。
4.某種金屬導(dǎo)體的U—I圖象如圖所示,圖象上A點(diǎn)和原點(diǎn)的連線與橫軸成α角,A點(diǎn)的切線與橫軸成β角。關(guān)于該導(dǎo)體的敘述,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.導(dǎo)體的電功率隨電壓U的增大而增大
B.導(dǎo)體的電功率與電壓U的平方成正比
C.在A點(diǎn),導(dǎo)體的電阻為tanβ
D.在A點(diǎn),導(dǎo)體的電阻為tanα
【答案】A
【詳解】
A.由圖象知,U增大,電流I也增大,該導(dǎo)體的電功率在數(shù)值上等于橫、縱坐標(biāo)的乘積,則電功率增大,選項(xiàng)A正確;
B.由歐姆定律知,導(dǎo)體的電阻R=,由于隨著U增大,I增大得越來(lái)越慢,故導(dǎo)體的電阻R隨U的增大而增大,由P=知導(dǎo)體的電功率與電壓U的平方不成正比,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
CD.在物理圖象中上,圖線的傾角與標(biāo)度的選取有關(guān),不能用傾角的正切求電阻,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
故選A。
5.一根長(zhǎng)為2m、橫截面積為的銅棒,兩端電勢(shì)差為,銅棒的電阻為,銅內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速率為,電子的電荷量為。求:
(1)通過(guò)銅棒的電流(保留三位有效數(shù)字);
(2)銅棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(3)銅內(nèi)單位體積自由電子個(gè)數(shù)(保留兩位有效數(shù)字,用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示)。
【答案】(1)22.8A;(2);(3)個(gè)/m3
【詳解】
(1)通過(guò)銅棒的電流
(2)根據(jù)得
(3)由電流的微觀表達(dá)式知
6.某金屬導(dǎo)體兩端所加電壓為8V時(shí),10s內(nèi)通過(guò)某一橫截面的電荷量為0.16C。求:
(1)通過(guò)導(dǎo)體的電流及導(dǎo)體的電阻;
(2)若導(dǎo)體內(nèi)自由電子電量e=1.6×10-19C,自由電子定向移動(dòng)的速率為10-5m/s,導(dǎo)體的橫截面積為10-5m2,求導(dǎo)體單位體積的自由電子數(shù)目。
【答案】(1)0.016A,500Ω;(2) 1027
【詳解】
(1)根據(jù)電流強(qiáng)度的定義,通過(guò)導(dǎo)體的電流為
根據(jù)歐姆定律,導(dǎo)體的電阻為
(2)由電流強(qiáng)度的微觀表達(dá)式得
代入數(shù)值得
課程標(biāo)準(zhǔn)
課標(biāo)解讀
1.知道電流的產(chǎn)生條件,掌握電流的定義式和單位.
2.會(huì)推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式,了解表達(dá)式中各物理量的含義.
1.理解歐姆定律,會(huì)用歐姆定律進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.
2.理解導(dǎo)體的伏安特性曲線.
課程標(biāo)準(zhǔn)
課標(biāo)解讀
1.知道電流的產(chǎn)生條件,掌握電流的定義式和單位.
2.會(huì)推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式,了解表達(dá)式中各物理量的含義.
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第一節(jié) 導(dǎo)體的伏安特性曲線

版本: 粵教版 (2019)

年級(jí): 必修 第三冊(cè)

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