高二物理：5電路電流歐姆定律

1、第五講電路 電流 歐姆定律考試要求內(nèi)容基本要求略高要求較高要求電流電流的定義、微觀定義電流的計算電阻 歐姆定律電阻的計算，歐姆定律的適用條件，會看伏安特性曲線歐姆定律的簡單計算電阻定律了解決定電阻大小的因素通過電阻定律定性或定量討論電阻的大小串并聯(lián)電路的特點了解串并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點改裝電路，串并聯(lián)電路總電阻的計算知識點睛一、電流1定義：電荷的定向移動形成電流注：此處的電荷指自由電子、正電荷、負(fù)電荷電荷的無規(guī)則運動形不成電流，只有定向運動才能形成電流2形成電流的條件：導(dǎo)體兩端存在電壓；存在可以自由移動的電荷3電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向若電流是靠自由電子的定向移

2、動形成，則電流的方向與自由電子的定向移動的方向相反4電流的定義式：，其中是通過導(dǎo)體截面的電荷量在國際單位制中電流的單位是安培， 5電流的微觀本質(zhì)：如圖所示，表示粗細(xì)均勻的一段導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體自由移動的速率為，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為，每個自由電荷的電荷量為導(dǎo)體中的自由電荷數(shù)：，總電荷量：所有這些電荷都通過橫截面所需要的時間：，導(dǎo)體中的電流：由此可見，從微觀上看，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)、電荷量、定向移動速度，還與導(dǎo)體橫截面積有關(guān)例題精講基礎(chǔ)題【例1】 關(guān)于電流的方向，下面敘述中正確的是（）A金屬導(dǎo)體電流的方向是自由電子定向移

3、動的方向B在電解液中有自由的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定C不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動的方向D電流的方向有時與正電荷定向移動方向相同，有時與負(fù)電荷定向移動方向相同【例2】 如果電路中每分鐘有60萬億個自由電子通過導(dǎo)體的橫截面，那么電路中的電流是（）ABCD【鞏固】 如圖所示的電解池接入電路后，在秒內(nèi)有個價正離子通過液體內(nèi)截面，有個價負(fù)離子通過內(nèi)截面，設(shè)為元電荷，以下說法正確的是（ ）A當(dāng)時電流強度為零B當(dāng)時，電流方向從，電流強度C當(dāng)時，電流方向從，電流強度D電流方向從，電流強度中檔題【例3】 北京正負(fù)電子對撞機的儲存環(huán)為周長的圓形軌道當(dāng)環(huán)中電流為時，若電子的速度是光速的十分

4、之一，則在整個環(huán)中運動的電子數(shù)目為多少？【例4】 一個半徑為米的細(xì)橡膠圓環(huán)，均勻地帶上庫侖的負(fù)電荷，當(dāng)它以角速度繞中心軸線順時針勻速轉(zhuǎn)動時，環(huán)中等效電流的大小為（）ABCD【鞏固】 電子繞核運動可以看作為一環(huán)形電流設(shè)氫原子中的電子以速度在半徑為的軌道上運動，用表示電子的電荷量，則其等效電流等于_【例5】 在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為的加速電場，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為、電流為的電子束已知電子的電量為，質(zhì)量為，則在剛射出加速電場時，一小段長為的電子束中的電子數(shù)是（ ）A B C D【鞏固】 來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為的直線加速器加速

5、，形成電流為的細(xì)柱質(zhì)子流，已知質(zhì)子電荷這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_假定分布在質(zhì)子源到靶子之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中，與質(zhì)子源相距和的兩處，各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為和，則_知識點睛二、電阻、歐姆定律知識點1 電阻1定義：導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體中的電流的比值叫導(dǎo)體的電阻2定義式：3單位：歐姆，國際符號注：對給定的導(dǎo)體，它的電阻是一定的，因此，不管導(dǎo)體兩端有無電壓，電壓大小如何，電阻是一定的；不管導(dǎo)體內(nèi)是否有電流流過，電流強弱如何，電阻是一定的，所以不能說電阻與電壓成正比，與電流大小成反比知識點2 部分電路歐姆定律1內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的

6、電阻成反比公式為或?qū)懗?適用范圍：只適用于金屬、電解液導(dǎo)體，不適用于氣體導(dǎo)電、半導(dǎo)體，只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路3伏安特性：線性電學(xué)元件的伏安特性在圖上是過原點的直線，而非線性電學(xué)元件的圖線不是直線電阻恒定不變的導(dǎo)體，它的伏安特性曲線是直線，如圖中兩直線所示，直線的斜率等于電阻的倒數(shù)，斜率大的電阻小電阻因外界條件變化而變化的導(dǎo)體，它的伏安特性曲線是曲線，如圖中所示，曲線隨電壓的增大，曲線上的任一點與原點的連線的斜率變大，則對應(yīng)的導(dǎo)體電阻減小例題精講基礎(chǔ)題【例6】 關(guān)于電流和電阻，下列說法中正確的是（）A電流的方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動方向相同B金屬導(dǎo)體溫度升高時，由于自由電子的熱

7、運動加劇，所以電流增大C由可知，一定時，導(dǎo)體的電阻與成正比，一定時，與成反比D對給定的導(dǎo)體，比值是個定值，反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)【鞏固】 根據(jù)歐姆定律，下列說法正確的是（）A從可知，導(dǎo)體的電阻跟加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比B從可知，對于某一確定的導(dǎo)體，通過的電流越大，說明導(dǎo)體兩端的電壓越大C從可知，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比D從可知，對于某一確定的導(dǎo)體，所加電壓跟通過導(dǎo)體的電流之比是個恒量【鞏固】 歐姆定律不適用于（）A金屬導(dǎo)電B電解液導(dǎo)電C稀薄氣體導(dǎo)電D三極管導(dǎo)電【例7】 在下圖中，能正確表示出線性元件的伏安特性曲線的是（）【鞏固】 一個標(biāo)有“2

8、20 V、60W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220 V，在此過程中，電壓（U）和電流（I）的關(guān)系可用圖象表示，題中給出的四個圖線中，肯定不符合實際的是（ ）【鞏固】 根據(jù)RU圖像，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系。符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的 。【鞏固】 金屬鉑的電阻值對溫度的升降變化非常敏感，下圖中有可能表示金屬鉑電阻的UI圖線的是哪些？（ ）I/A0U/VI/A0U/VI/A0U/VI/A0U/V【鞏固】 為探究小燈泡的伏安特性，連好圖示的電路后閉合開關(guān)，通過移動變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的

9、圖象應(yīng)是【鞏固】 兩電阻的電流和電壓的關(guān)系圖線如圖所示，可知兩電阻的的大小之比等于（）ABCD【鞏固】 將電阻為的電阻接在電壓為的電源兩端，則描述其電壓、電阻及流過電阻的電流三者關(guān)系的圖線，如圖所示，這些圖線中哪些是正確的（ ）【例8】 人體通過的電流時，就會引起呼吸器官麻痹，如果人體的最小電阻為，求人體的安全工作電壓根據(jù)以上所給的數(shù)據(jù)說明：為什么人體觸到的電線時會發(fā)生危險，而接觸到干電池兩極時卻沒有危險？【鞏固】 在一個電阻兩端加電壓時，通過它的電流是，那么當(dāng)通過它的電流為時，它兩端的電壓是多少伏特？這個電阻的阻值是多少歐？【鞏固】 某電壓表的量程是，一導(dǎo)體通以電流時，兩端電壓是，現(xiàn)給此導(dǎo)體

10、通以電流時，能否用這個電壓表去測量導(dǎo)體兩端的電壓？中檔題【例9】 某導(dǎo)體的電流隨電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是（）A加電壓時，導(dǎo)體的電阻約是B加電壓時，導(dǎo)體的電阻約是C由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小D由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小【鞏固】 如圖所示的伏安特性圖線中，（1）電阻之比；（2）若兩個導(dǎo)體中電流相等（不為零）時，電壓之比；（3）若兩個導(dǎo)體的電壓相等時，電流之比為?！纠?0】 加在某段導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼臅r，導(dǎo)體中的電流就減小，如果所加電壓為原來的2倍，則導(dǎo)體中電流將變?yōu)槎嗌伲恐R點睛三、串、并聯(lián)電路的特點1串聯(lián)電路的特點各處的電流強度相等：分壓

11、原理：電路的總電阻：電路兩端的電壓：2并聯(lián)電路的特點：各支路電壓相等：分流原理:電路的總電阻：電路中的總電流：例題精講基礎(chǔ)題【例11】 如圖所示，若將三只電阻并聯(lián)起來使用，通過各電阻的電流分別是，則（ ）AB CD【例12】 某實驗小組用三只相同的小燈泡，連線如圖所示電路研究串并聯(lián)電路的特點，實驗中觀察到的現(xiàn)象是（ ）A斷開，與連接，三只燈泡都熄滅B斷開，與連接，三只燈泡亮度相同C閉合，與連接，三只燈泡都發(fā)光，亮度相同D閉合，與連接，三只燈泡都發(fā)光，亮度小于的亮度【例13】 如圖所示的電路中，電阻均為，的阻值都是，端輸入電壓，當(dāng)端接伏特計時，其示數(shù)是【例14】 如圖所示，滑動變阻器的最大值是，

12、,兩端的電壓，當(dāng)開關(guān)斷開時，移動滑動觸片，兩端可獲得的電壓范圍_當(dāng)閉合時，移動滑動觸片，兩端可獲得電壓的范圍是_中檔題【例15】 如圖所示電路中，電源，內(nèi)阻不計，電阻，則電流表的讀數(shù)為，電流表的讀數(shù)為【例16】 如圖所示的電路中，所加電壓；若在間接一理想電壓表時，其示數(shù)為；在間接理想電流表時，其示數(shù)為【例17】 如圖所示電路中，各電阻阻值已標(biāo)出當(dāng)輸入電壓時，輸出電壓【例18】 由個電阻連成的如圖所示的電路，導(dǎo)線的電阻不計，則間的等效電阻為_【鞏固】 將如圖所示的電路進行等效變換（未接通） 【鞏固】 如圖所示，電路由個不同的電阻組成，已知，其余電阻阻值未知，測得之間的總電阻為，今將換成的電阻，則

13、間的總電阻變?yōu)開知識點睛四、電阻定律1公式：（電阻是導(dǎo)體本身的屬性，跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān)）2電阻率計算公式：與物體的長度、橫截面積無關(guān)，由物體的材料決定，與溫度有關(guān)物理意義：反映了材料對電流的阻礙作用，在數(shù)值上等于用這種材料制成長、截面積為的導(dǎo)線的電阻值與溫度的關(guān)系：有些材料（如金屬）的電阻率隨溫度的升高而增大，有些材料（如絕緣體、半導(dǎo)體）的電阻率隨溫度升高而減小，也有些材料（如錳鋼、康銅）的電阻率幾乎不受溫度的影響當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時，某種材料的電阻率突然減小到零，這種現(xiàn)象是超導(dǎo)材料，處于這種狀態(tài)的導(dǎo)體叫超導(dǎo)體例題精講基礎(chǔ)題【例19】 關(guān)于電阻的計算式，下面說法正確的是（）

14、A導(dǎo)體的電阻與其兩端的電壓成正比，與其電流成反比B導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓無關(guān)C導(dǎo)體的電阻隨工作溫度變化而變D一個電阻一旦做好，其就是固定的【鞏固】 關(guān)于電阻率的正確說法是（）A電阻率與導(dǎo)體的長度和橫截面積有關(guān)B電阻率表征了導(dǎo)體材料的導(dǎo)電能力的強弱，由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)C電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定很大D有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制成電阻溫度計【鞏固】 關(guān)于電阻率，下列說法中不正確的是A.電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導(dǎo)電性能越好B.各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度升高而增大C.所謂超導(dǎo)

15、體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱鉊.某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標(biāo)準(zhǔn)電阻【例20】 一只“”的燈泡正常發(fā)光時電阻為，拿一只這種燈泡來測量它不工作時的電阻應(yīng)是（）A等于B大于C小于D無法確定【例21】 兩根材料和長度相同的導(dǎo)線，一根電阻，半徑，另一根電阻，則它的半徑為（）ABCD中檔題【例22】 現(xiàn)有半球形導(dǎo)體材料，接成如圖所示（a）（b）兩種形式，則兩種接法電阻之比.【鞏固】 如圖所示，均勻的長方形薄片合金電阻板，邊為，邊為，當(dāng)端點、或、接入電路時，等于（）ABCD【例23】 如圖所示，兩個截面不同、長度相同的均勻銅棒接在電路中，

16、兩端的電壓為，則（ ）A通過兩棒的電流強度不相等B兩棒中的自由電子定向移動的平均速率不同C兩棒內(nèi)的電場強度不同，細(xì)棒內(nèi)的場強大于粗棒內(nèi)的場強D細(xì)棒的電壓大于粗棒的電壓【例24】 神經(jīng)系統(tǒng)中，把神經(jīng)纖維分為有髓鞘與針?biāo)枨蕛纱箢?，現(xiàn)代生物學(xué)認(rèn)為，髓鞘是由多層（幾十層到幾百層不等）類脂物質(zhì)髓質(zhì)累積而成的，髓鞘有很大的電阻，已知蛙有髓鞘神經(jīng)，髓鞘的厚度只有 左右，而它在每平方厘米的面積上產(chǎn)生的電阻卻高達，若不計髓質(zhì)片層間的接觸電阻，計算髓質(zhì)的電阻率家庭作業(yè)1. 在示波器的示波管中，當(dāng)電子槍射出的電流達時，電子槍每秒發(fā)射的電子數(shù)為，方向為2. 一根阻值為的均勻電阻絲，長為，橫截面積為，設(shè)溫度不變，在下列

17、哪些情況下其電阻值仍為（）A當(dāng)不變，增大一倍時B當(dāng)不變，增大一倍時C當(dāng)和都減為原來的時D當(dāng)和橫截面積的半徑都放大一倍時月測備選3. 如圖，是一個表面鑲有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為，直徑為，鍍膜的厚度為，管兩端有導(dǎo)電金屬箍，再把它接入電路中，測得它兩端電壓為，通過它的電流為則金屬膜的電阻為_，鍍膜材料電阻率的計算式為4. 一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時，通過導(dǎo)線中的電流強度為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速度為v，若導(dǎo)線均勻拉長，使其半徑變?yōu)樵瓉淼?，再給它兩端加上電壓U，則（ ）A.通過導(dǎo)線的電流為 B.通過導(dǎo)線的電流為C.自由電子定向移動的平均速率為 D.自由電子定向移動的平均速率

18、為激光器的發(fā)明物理學(xué)家在研究原子結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn)了激光。激光器問世以來，激光的應(yīng)用已經(jīng)遍及工、農(nóng)、科研、國防各個領(lǐng)域，激光科學(xué)技術(shù)成為當(dāng)代發(fā)展最快的科技領(lǐng)域之一。1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾提出，原子能夠以一系列能級不同的狀態(tài)存在，并且只能從一個能級跳躍到另一個能級。一個低能級的原子吸收能量之后可以變成高能級；高能級的原子變?yōu)榈湍芗墪r，會以輻射的形式把多余的能量放出來（自發(fā)輻射）。1917年愛因斯坦提出，原子從較高的能級跳躍到低能級時可以通過自發(fā)輻射或受激輻射兩種不同的方式來實現(xiàn)。普通光源的發(fā)光主要就是自發(fā)輻射；處在激發(fā)態(tài)的原子在其他某種作用之下，例如光照，引起原子躍遷，原子受迫發(fā)光，原子的這種發(fā)光方式稱為受激輻射。受激輻射理論提出來之后，并不受人重視，30年之后，直到1951年，美國物理學(xué)家湯斯對此發(fā)生興趣。一天他散步之后，坐在長凳上默默思考這一問題，突然間他產(chǎn)生一種新的想法：在正常情況下，物質(zhì)的多數(shù)分子均處于低能態(tài)，能否改變這一狀況，數(shù)分子處于高能態(tài)，然后用微波照射這些分子，使其受激而發(fā)射能量，這就產(chǎn)生了放大作用