一轮复习恒定电流

2．电功率：单位时间内电流做的功叫电功率。P＝Wt ＝ UI ，这是计算电功率普遍适用的公式。
3．焦耳定律 (1)电热：由于导体的电阻，使电流流过导体时消耗的电 能中转化为内能的那一部分叫电热。 (2)计算公式(焦耳定律)：Q＝ I2Rt ，这是普遍适用
的电热计算公式。
焦耳定律是电流热效应的实验规律：凡是要计算电热， 都应首选焦耳定律。
焦耳定律说明了有电阻才能产生电热，如果一段电路上 的电阻 R＝0，这段电路上将无电热产生。如电流流过超导 体时。
(3)热功率 ①定义：单位时间内电流产生的热量。
②公式：P＝ I2R 。
2．额定电压都是 110 V，额定功率 PA＝100 W，PB＝40 W 的两盏电灯，若接在电压是 220 V 的电路上，使两盏电 灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是图中的 ()
阻的阻值为 R。下面给出 R 的四个表达式中只有一个是合 理的，你可能不会求解 R，但是你可以通过一定的物理分 析，对下列表达式的合理性做出判断，根据你的判断，R 的合理表达式应为( )
A．R＝ρ2bπ＋aba C．R＝2πρba－b a
B．R＝ρ2bπ－aba D．R＝2πρba＋b a
考点 3 对欧姆定律及伏安特性曲线的理解
A．1.57×10－7 Ω·m B．1.57×10－7 Ω/m C．1.57×10－8 Ω·m D．1.57×10－8 Ω/m
3.某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质 的电阻率为ρ，制成内外半径分别为 a 和 b 的半球壳层形状 (图中阴影部分)，半径为 a、电阻不计的球形电极被嵌入导 电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳 上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极，设该电
遵守代数运算规则，是标量。
(5)单位：国际单位制单位是 安培 (A)，常用单位还
有毫安(mA)、微安(μA)。
(6)微观表达式：I＝nqSv，n 是单位体积内的自由电荷数，q 是每个自由电荷的电荷量，S 是导体的横截面积，v 是自由电 荷定向移动的速率。
2．形成电流的三种微粒：自由电子、正离子和负离子，
2．以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象， 如图所示，下列说法中正确的是( )
A．这四个图象都是伏安特性曲线 B．这四种电学元件都是线性元件 C．①②是线性元件，③④是非线性元件 D．这四个图象中，直线的斜率都表示了元件的电阻
考点 4 电功与电热'电功率与热功率
1．电功：电流做功的实质是电场力对电荷做功。电场 力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式 的能。因此电功 W＝ qU ＝ UIt ，这是计算电功普 遍适用的公式。
注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的 体积无关，跟外电路无关。
(4)方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分 布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向(即电势升 高的方向)为电动势的方向。
1．如图所示的电解池接入电路后，在 t 秒 内有 n1 个一价正离子通过溶液内某截面 S， 有 n2 个一价负离子通过溶液内某截面 S， 设 e 为元电荷，以下说法正确的是( )
缘体之间，且电阻随温度的升高而减小。超导体，当它的温
度降低到绝对零度附近时，其电阻突然 变为零 ，这种现
象叫做超导现象。能够发生超导现象的物质称为超导体。材 料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的
转变 温度。
10．(2017·江苏南通二模)某同学想粗测一下粗细均匀的 某金属导线的电阻率，他先用螺旋测微器测出该导线的直 径 为 d ＝ 0.200 mm ， 然 后 用 刻 度 尺 测 出 导 线 的 长 度 为 1.0×103 mm，用调好的欧姆表测出导线的电阻为 5.0 Ω， 由此可算得该导线的电阻率约为( )
考点 1 对电流的理解 1．电流
(1)定义：电荷的 定向移动 形成电流。
(2)公式：I＝qt (注意：如果是正、负离子同时移动形成电 流时 q 是两种电荷电荷量绝对值之和)。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(3)方向：规定和 正电荷定向移动 的方向相同，
和负电荷定向移动的方向相反。
(4)性质：电流既有 大小 也有 方向 ，但它的运算
B．I<1.5 A D．P<15 W
13．(四川高考)四川省“十二五”水利发展规划指出， 若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是 目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高 20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为 80%的皮 带带动效率为 60%的离心水泵工作。工作电压为 380 V， 此时输入电动机的电功率为 19 kW，电动机的内阻为 0.4 Ω。 已知水的密度为 1×103 kg/m3，重力加速度取 10 m/s2。求：
其中金属导体导电中定向移动的电荷是 自由电子 ，液体
导电中定向移动的电荷是 正离子 和 负离子 ，气体导
电中定向移动的电荷是 电子 、□10 正离子 和□11 负离子。
3．形成电流的条件：□12 导体两端存在电压 。 4．电流的分类：方向不改变的电流叫□13 直流电流 ；
方向和大小都不改变的电流叫□14 恒定电流 ；方向改变的
2eU
考点 2 电阻 电阻定律
1．导体对电流的阻碍作用叫 电阻 。
U
2．电阻的定义式：R＝ I 。 3．电阻定律：导体的电阻与导体的长度成正比，与横截 面积成反比。
l
数学表达式：R＝ ρS 。
4．电阻率：是反映导体 导电 性能的物理量。其特
点是随着温度的改变而变化。 5．半导体和超导体：半导体材料导电性能介于导体和绝
电流叫□15 交变电流 。
二、电源的电动势 1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压， 将其他形式的能转化为电能的装置。 2．电动势 (1)定义：电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷 在电源内从负极移送到正极所做的功。
W
(2)表达式：E＝□16 q 。
(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本 领大小的物理量。
A．当 n1＝n2 时，电流为零
B．当
n
1>n
2
时，溶液中电流方向从
A
→B，电流为
I
＝n
1－n t
2e
C ． 当 n1<n2 时 ， 溶 液 中 电 流 方 向 从 B→A ， 电 流 为 I ＝ n 2－n 1e
t D．溶液中电流方向从 A→B，电流为 I＝n2＋n1e
t
[例 1] 在长度为 l、横截面积为 S、单位体积内自由电 子数为 n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电 场。导体内电荷量为 e 的自由电子在电场力作用下先做加速 运动，然后与做热运动的阳离子碰撞而减速，如此往复……
(1)电动机内阻消耗的热功率； (2)将蓄水池蓄入 864 m3 的水需要的时间(不计进、出水 口的水流速度)。
答案 (1)1×103 W (2)2×104 s
一、 部分电路欧姆定律 1．内容：通过一段电路的电流，跟这段电路两端的电 压成正比，跟这段电路的电阻成反比，这一规律叫部分电路 欧姆定律。 2．表达式：I＝UR。 3．定律的适用范围： 金属导电 和 电解液导电 。
二、伏安特性曲线 1．导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压 U，纵轴表 示电流 I，画出的 I-U 关系图线叫做导体的伏安特性曲线。 伏安特性曲线直接反映出导体中的电流与电压的关系。 2．金属导体的伏安特性曲线是过原点的直线。具有这 种特性的电学元件叫做线性元件，通常也叫纯电阻元件， 欧姆定律适用于该类型电学元件。 对欧姆定律不适用的导体和器件，伏安特性曲线不是 直线，这种元件叫做非线性元件，通常也叫非纯电阻元件。
所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为 v(不 随时间变化)的定向运动。已知阻碍电子运动的阻力大小与 电子定向移动的速率 v 成正比，即 Ff＝kv(k 是常量)，则该 导体的电阻应该等于( )
kl
kl
kS kS
A.neS B.ne2S C.nel D.ne2l
2．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的
4．纯电阻电路与非纯电阻电路
5．(多选)如图所示，定值电阻 R1＝20 Ω，电动机绕线 电阻 R2＝10 Ω，当开关 S 断开时，电流表的示数是 I1＝0.5 A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变， 电流表的示数 I 和电路消耗的电功率 P 应是( )
A．I＝1.5 A C．P＝15 W
电子进入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速
后形成横截面积为 S、电流为 I 的电子束。已知电子的电荷 量为 e、质量为 m，则在刚射出加速电场时，一小段长为 Δl 的电子束内的电子个数是( )
IΔl m IΔl m A. eS 2eU B. e 2eU
I
m
ISΔl m
C.eS 2eU D. e