高中物理基础复习部分电路欧姆定律电功电功率.ppt

关于高中物理基础复习部分电路欧姆定律电功电功率第1页，共17页，星期日，2025年，2月5日(1)由I=nqSv可以看出，导体横截面积越大的位置，自由电荷定向移动的速率越小。(2)公式I=nqSv是由I=Q/t推导出来的，适合于从微观出发研究电流的形成，其中n为导体单位体积内的自由电荷数。3.正确理解R=?l/S和R=U/I的区别R=?l/SR=U/I区别电阻的决定式电阻的定义式理解R由?、l、S共同决定R与U、I均无关适用条件任何导体金属电解液第2页，共17页，星期日，2025年，2月5日【例1】如图所示为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。如果测得2s内有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？本题的关键是正确把握电流定义式I=q/t中电量的含义，注意两方面的理解：(1)q是通过横截面的电量，该“横截面”未必一定是单位横截面；(2)负离子的定向移动等效看作是正离子反方向的定向移动。当异种电荷反方向通过某一个横截面时，q=|q1|+|q2|；当异种电荷同方向通过某一个横截面时，q=|q1|-|q2|。【解析】水溶液导电是靠自由移动的正负电荷，它们在电场的作用下向相反方向定向移动。电学中规定，电流的方向为正电荷定向移动的方向，所以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1e=1.6×10-19C。该水溶液导电时负电荷由B向A运动，负离子的定向移动可以等效看作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量应该是正负两种离子电荷量的绝对值之和。I=q/t=(q1+q2)/t=(1.0×1018×1.6×10-19+1.0×1018×1.6×10-19)/2A=0.16A。典例一电流的计算第3页，共17页，星期日，2025年，2月5日【例2】材料的电阻率?随温度变化的规律为?=?0(1+?t),其中?称为电阻温度系数，?0是材料在t=0℃时的电阻率。在一定的温度范围内?是与温度无关的常量。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数。利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻。已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10-8?·m，碳的电阻率为3.5×10-5?·m；在0℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1，碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)。电阻定律的应用典例二第4页，共17页，星期日，2025年，2月5日【解析】设所需碳棒的长度为l1，电阻率为?1，电阻温度系数为?1；铜棒的长度为l2，电阻率为?2，电阻温度系数为?2。由题意，得?1=?10(1+?1t)①?2=?20(1+?2t)②式中?10、?20分别为碳和铜在0℃时的电阻率。设碳棒的电阻为R1，铜棒的电阻为R2。根据电阻定律，有R1=?1l1/S③R2=?2l2/S④其中S为碳棒和铜棒的横截面积。碳棒