1、§7.1 電流、部分電路歐姆定律、 探究決定導(dǎo)線電阻的因素【考點(diǎn)透視】內(nèi)容要求說明1.電流 2.部分電路歐姆定律3.電阻定律4.決定導(dǎo)線電阻的因素（實(shí)驗(yàn)、探究） 【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】1電流（1）電流的形成：電荷的定向移動(dòng)形成電流。方向：正電荷定向移動(dòng)的方向，外電路由正極流向負(fù)極，內(nèi)電路由負(fù)極流向正極，電流是標(biāo)量。（2）電流的宏觀表達(dá)式：I=q/t，適用于任何電荷定向移動(dòng)形成的電流。注意：在電解液導(dǎo)電時(shí)，正、負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流，用公式Iqt計(jì)算電流強(qiáng)度時(shí)應(yīng)注意電量的理解。（3）電流的微觀表達(dá)式： I=nqvSn為單位體積內(nèi)的自由電荷個(gè)數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為自由電荷的定向移動(dòng)

2、速率。2部分電路歐姆定律（1）內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。（2）公式：I=U/R（3）適用條件：金屬導(dǎo)電或電解液導(dǎo)電，不適用氣體導(dǎo)電。（4）圖像注意：I-U曲線與U-I曲線的區(qū)別。對(duì)電阻一定的導(dǎo)體，圖線為過原點(diǎn)的直線，I-U圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)，U-I圖像的斜率表示導(dǎo)體的電阻。當(dāng)考慮電阻率隨溫度的變化時(shí)，電阻的伏安特性曲線不是過原點(diǎn)的直線。3電阻定律（1）內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比，。（2）電阻率意義：是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，數(shù)值上等于長度為1m、橫截面積為1m2的導(dǎo)體的電阻。單位：m純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。材

3、料的電阻率與溫度有關(guān)：金屬的電阻率隨溫度的升高而增大（鉑較明顯，可用于做溫度計(jì)）；合金錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變，可用于做標(biāo)準(zhǔn)電阻；半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小（熱敏電阻、光敏電阻）。超導(dǎo)現(xiàn)象：有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0K時(shí)，電阻率突然減小到零的現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。4. 實(shí)驗(yàn)探究決定導(dǎo)線電阻的因素（1）實(shí)驗(yàn)探究控制變量法單獨(dú)改變影響電阻的因素，測定阻值大小，尋求規(guī)律。實(shí)驗(yàn)方案：相同材料，S一定，改變L，測R，尋求R隨L變化規(guī)律相同材料，L一定，改變S，測R，尋求R隨S變化規(guī)律不同材料，L和S均相同，測R，判斷材料對(duì)R的影響實(shí)驗(yàn)電路：（2）理論探究兩根電阻絲（L0、S0、

4、R0）串聯(lián)，L=2L0，R串=2R0，則R與導(dǎo)體長度成正比兩根相同的電阻絲（L0、S0、R0）并聯(lián)，S=2S0，R=，則R與橫截面積成反比結(jié)論：電阻R，滿足表達(dá)式R=k公式變換：【典型例題】例1有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電量為q，此時(shí)電子定向移動(dòng)的速率為v，在t 時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為 Anvst Bnvt CIt DIt/sq例一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時(shí)，通過導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速度為v。若均勻拉長導(dǎo)線，使其長度變?yōu)樵瓉淼?倍，再給它兩端加上電壓U，則次時(shí)A通過導(dǎo)線的

5、電流為I/2B通過導(dǎo)線的電流為I/4C自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v/2D自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v/4例實(shí)驗(yàn)表明，通過某種金屬氧化物制成的均勻棒中的電流I跟電壓U之間遵循I =kU 3的規(guī)律，其中U表示棒兩端的電勢差，k=0.02A/V3現(xiàn)將該棒與一個(gè)可變電阻器R串聯(lián)在一起后，接在一個(gè)內(nèi)阻可以忽略不計(jì)，電動(dòng)勢為6.0V的電源上求：（1）當(dāng)串聯(lián)的可變電阻器阻值R多大時(shí)，電路中的電流為0.16A？（2）當(dāng)串聯(lián)的可變電阻器阻值R多大時(shí)，棒上消耗的電功率是電阻R上消耗電功率的1/5？L 4L質(zhì)子源例如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為

6、1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1.60×10-19C。（1）求這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)。（2）假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L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n1和n2，求n1與n2的比值。【自我檢測】1某電解槽中，如果在1s內(nèi)共有5×1018個(gè)二價(jià)正離子和1×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過面積為0.1m2的某橫截面，則通過該橫截面的電流為多大？2一個(gè)標(biāo)有“220V60W”的白熾燈泡，加上的電壓U由零逐漸增大到220V，在此過程中電壓U和電流I的的關(guān)系可用下圖所示在給出的四個(gè)圖線中肯定符合

7、實(shí)際的是3把兩根同種材料電阻絲分連在兩個(gè)電路中，甲電阻絲長度為，直徑為；乙電阻絲長度為，直徑為，要使兩電阻絲消耗的功率相等，加在兩電阻絲上的電壓應(yīng)滿足A B C D4影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反。某課題研究組在研究某種導(dǎo)電材料的用電器件Z的導(dǎo)電規(guī)律時(shí)，測得其兩端電壓與其中通過電流的關(guān)系如下表所示：U(V)0.400.600.801.001.201.501.60I(A)0.200.450.801.251.802.813.20（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷用電器件Z可能屬于上述哪類材料？（2）把用電器件Z接入圖示的電路中，電流表的讀

8、數(shù)為1.8A，電源輸出電壓恒為3V，試求電阻R的電功率。（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)找出該用電器Z的電流隨電壓變化的規(guī)律是I=kUn，試求出n和k的數(shù)值，并寫出k的單位。【課后練習(xí)】§7.1電流、部分電路歐姆定律、 探究決定導(dǎo)線電阻的因素1關(guān)于電流下列說法正確的是 A由I=q/t可知，電流I與電量q成正比 B由可知，電流I與電量q成正比 C電流有方向，因而電流是矢量 D電流單位安培是國際單位制中的基本單位2若不考慮電阻隨溫度的變化，下列說法正確的是A電流通過導(dǎo)體時(shí)沿電流方向電勢逐漸降低B由RU/I可知，一段導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟通過它的電流強(qiáng)度成反比C由IU/R可知，通過一段導(dǎo)體

9、的電流強(qiáng)度跟加在它兩端的電壓成正比D對(duì)一段確定的導(dǎo)體來說，比值U/I恒定，不隨U或I的改變而改變3計(jì)數(shù)器因射線照射，內(nèi)部氣體電離，在時(shí)間t內(nèi)有n個(gè)二價(jià)正離子到達(dá)陰極，有2n個(gè)電子到達(dá)陽極，則計(jì)數(shù)器中的電流強(qiáng)度為 A0 B2ne/t C3ne/t D4ne/t4北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)是長240m的近似圓形軌道，當(dāng)環(huán)中的電流強(qiáng)度為10mA時(shí)，若電子的速率為十分之一光速,則在整個(gè)環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為A5×1011 B5×1019 C10×10-3 D10×1035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

10、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)體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，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6下圖所列的4個(gè)圖象中，最能正確地表示家庭常用的白熾電燈在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U 2之間的圖象，是以下哪個(gè)？ 7下列說法正確的是 A導(dǎo)體的電阻可以通過測量它兩端的電壓和電流而得到B導(dǎo)體的電阻由本身物理?xiàng)l件決定，與電壓、電流無關(guān)C歐姆定律不適用交流電D某一電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端電壓為U，通過電流為I，則電動(dòng)機(jī)電阻為R=U/I8在截面積為S的粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)體中流過恒定電流 I，銅的電阻

11、率為，電子電量為e，則電子在銅導(dǎo)體中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場力大小為 A0 B C D9用電器由距離它為L的電源供電，輸電線上的電流為I，若要輸電線上的電壓損失不超過U，已知輸電線的電阻率為，那么，輸電線的橫截面積最小為 A B C D10如圖所示，電源可提供U=6 V的恒定電壓，R0為定值電阻，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將一電流表（內(nèi)阻忽略）并聯(lián)于Rx兩端，其示數(shù)為2 A，當(dāng)將電流表換成電壓表（內(nèi)阻無限大）后，示數(shù)為3 V，則Rx的阻值為_。 11在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射出的電子在104V的高電壓下被加速，形成1mA的平均電流電子束的強(qiáng)弱受圖像信號(hào)控制，并按一定的規(guī)律在熒光屏掃描，形成電視畫面。電視機(jī)

12、以每秒鐘顯現(xiàn)25張畫面的速率進(jìn)行掃描，由于畫面更換較快和視覺暫留原因，我們便看到了活動(dòng)的景象已知電子的質(zhì)量為0.9×10-30Kg, 電子的電量為e=1.60×10-19C。求: （1）電子以多大的動(dòng)能轟擊熒光屏？ （2）平均每幅畫面有多少電子打在屏上？12設(shè)氫原子中電子在半徑為r的軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，電子的電量為e，質(zhì)量為m，靜電力常量為k，試求等效電流的電流強(qiáng)度。13相距20km的A、B兩地用兩根導(dǎo)線輸電，由于受到暴風(fēng)雨的影響，在兩地之間某處有一棵樹壓在兩根電線上，相當(dāng)于在兩根電線之間接上了一個(gè)電阻為迅速查明事故地點(diǎn)，先在A端加18V電壓，在B處測得電壓為6V；再在B端加

13、18V電壓，在A處測得電壓為15V，問A端距事故地點(diǎn)多遠(yuǎn)？ 14有一種測量人體重的電子秤，其原理圖如圖中的虛線所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO、壓力傳感器R（是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重的儀表G（其實(shí)質(zhì)是電流表）其中AOBO=51已知壓力傳感器的電阻與其所受壓力的關(guān)系如下表所示：壓力F/N050100150200250300電阻R/300270240210180150120設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68V，則：ABOG壓力傳感器踏板R（1）該秤零刻度線（即踏板空載時(shí)的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處？（2）利

14、用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式（3）如果某人站在踏板上，電流表刻度盤示數(shù)為20毫安，傳感器受到的壓力是多少？§7.1電流、部分電路歐姆定律、 探究決定導(dǎo)線電阻的因素參考答案【典型例題】例AC I=Q/t，可知Q=It，故t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為It/q，選項(xiàng)C正確；又因?yàn)閱挝惑w積內(nèi)有n個(gè)自由電子，在t時(shí)間內(nèi)，體積為導(dǎo)線長度×導(dǎo)線橫截面面積=vt·s中的自由電子均可通過導(dǎo)線的某個(gè)橫截面，所以t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子的總數(shù)為nvts，即選項(xiàng)A也正確。例BC例畫出示意圖如圖（1）由I =kU 3和I=0.16A，可求得棒兩端電壓為2V，因此變阻器兩端電壓為4V，由歐姆定律得阻值為25（2）由于棒和變阻器是串聯(lián)關(guān)系，電流相等，電壓跟功率成正比，棒兩端電壓為1V，由I =kU3得電流為0.02A，變阻器兩端電壓為5V，因此電阻為250例按定義有由于各處電流相同，設(shè)這段長度為l，其中的質(zhì)子數(shù)為n個(gè)，則由而【自我檢測】13.2A2B3C4. 解：（1）半導(dǎo)體 （2）查表I=1.8A時(shí)，Z的電壓為1.2V （3）任選兩組數(shù)據(jù)可列出 0.8=k0.8n 1.25=k·1n 解得： n=2 ，k=1.25A/v2 【課后練習(xí)】1