第29讲　电流　电阻　电功　电功率（原卷版）.docxVIP

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第29讲电流电阻电功电功率

——划重点之精细讲义系列

一．电流

1．形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．

2．电流是标量，正电荷定向移动的方向规定为电流的方向．

3．两个表达式：①定义式：I＝eq\f(q,t)；②打算式：I＝eq\f(U,R).

二．电阻、电阻定律

1．电阻：反映了导体对电流阻碍作用的大小．表达式为：R＝eq\f(U,I).

2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻跟它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．表达式为：R＝ρeq\f(l,S).

3．电阻率

(1)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．

(2)电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度上升而增大；半导体的电阻率随温度上升而减小．

三．部分电路欧姆定律及其应用

1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．

2．表达式：I＝eq\f(U,R).

3．适用范围：金属导电和电解液导电，不适用于气体导电或半导体元件．

4．导体的伏安特性曲线(I－U)图线

(1)比较电阻的大小：图线的斜率k＝tanθ＝eq\f(I,U)＝eq\f(1,R)，图中R1＞R2(填“＞”、“＜”或“＝”)．

(2)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律．

(3)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用于欧姆定律．

四．电功率、焦耳定律

1．电功：电路中电场力移动电荷做的功．表达式为W＝qU＝UIt.

2．电功率：单位时间内电流做的功．表示电流做功的快慢．表达式为P＝eq\f(W,t)＝UI.

3．焦耳定律：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．表达式为Q＝I2Rt.

4．热功率：单位时间内的发热量．表达式为P＝eq\f(Q,t).

考点一对电流的理解和计算

1.应用I＝eq\f(q,t)计算时应留意：若导体为电解液，由于电解液里的正、负离子移动方向相反，但形成的电流方向相同，故q为正、负离子带电荷量的确定值之和．

2．电流的微观本质

如图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，长为l，两端加肯定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，AD导体中自由电荷总数N＝nlS，总电荷量Q＝Nq＝nqlS，所用时间t＝eq\f(l,v)，所以导体AD中的电流I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(nlSq,l/v)＝nqSv.

【典例1】如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为()

A．vq B．eq\f(q,v)

C．qvS D.eq\f(qv,S)

【典例2】有甲、乙两个由同种金属材料制成的导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过导体横截面的电荷量乙是甲的两倍，以下说法中正确的是()

A．甲、乙两导体的电流相同

B．乙导体的电流是甲导体的两倍

C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍

D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等

【典例3】(多选)截面直径为d、长为l的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个转变时，对自由电子定向移动平均速率的影响，下列说法正确的是()

A．电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍

B．导线长度l加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半

C．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变

D．导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍

考点二电阻电阻定律

1.两个公式对比

公式

R＝ρeq\f(l,S)

R＝eq\f(U,I)

区分

电阻的打算式

电阻的定义式

说明白电阻的打算因素

供应了一种测定电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关

只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液

适用于任何纯电阻导体

2.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量，导体电阻率与电阻阻值无直接关系，即电阻大，电阻率不肯定大；电阻率小，电阻不肯定小．

【典例1】(多选)对于常温下一根阻值为R的均匀金属丝，下列说法中正确的是()

A．常温下，若将金属丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10R

B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为eq\f(1,4)R

C．给金属丝加上的电压渐渐从零增大到U0，则任一状态下的eq\f(U,I)比值不变

D．金属材料的电阻率随温度的上升而增大

【典例2】一个内电阻可以忽视的电