【正文】 5 m/s 等于光速3 108 m/s 約為 105 m/s 1．公式 I＝ nvSe中 S為導(dǎo)體的橫截面積，而 n為導(dǎo)體單位體 積內(nèi)自由電荷的個(gè)數(shù)． 2．如果 n的含義不同 (如 n為單位長(zhǎng)度自由電荷的個(gè)數(shù) )， 則 I的微觀表達(dá)式也不同 (I＝ nve)． 1．如圖 7－ 1－ 2所示，一根橫截面 積為 S的均勻長(zhǎng)直橡膠棒上均勻 帶有負(fù)電荷，每米電荷量為 q， 當(dāng)此棒沿軸線方向做速度為 v的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為 ( ) 圖 7－ 1－ 2 A． vq B. C． qvS D. 解析： 在電荷的運(yùn)動(dòng)方向上假設(shè)有一橫截面，而在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的電荷量為 Q＝ vtq，由 I＝ 可得：由于棒運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流大小為 I＝ ＝ vq，故 A正確． 答案： A 1．電阻與電阻率的區(qū)別 (1)電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量，電阻大的 導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用大．電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率小的材料導(dǎo)電性能好． (2)導(dǎo)體的電阻大，導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電 阻率小，電阻不一定小，即電阻率小的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用不一定小． (3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)． 2．電阻的決定式和定義式的區(qū)別與相同點(diǎn) 公式 R＝ ρ R＝ 區(qū)別 電阻定律的表達(dá)式 電阻的定義式 說(shuō)明了電阻的決定因素 提供了一種測(cè)定電阻的方法，并不說(shuō)明電阻與U和 I有關(guān) 只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液 適用于任何純電阻導(dǎo)體 相同點(diǎn) 都不能反映電阻的實(shí)質(zhì) (要用微觀理論解釋 ) 利用 R＝ ρ 和 R＝ 計(jì)算出來(lái)的電阻都是某一特定溫度下的電阻，因?yàn)殡娮杪孰S溫度而變． 2．如圖 7－ 1－ 3所示，厚薄 均勻的長(zhǎng)方體金屬片， 邊長(zhǎng) ab＝ 10 cm， bc＝ 5 cm，當(dāng) A與 B間接入的 電壓為 U時(shí)，電流為 1 A， 當(dāng) C與 D間接入的電壓為 U時(shí)，其電流為 ( ) A． 4 A B． 2 A C． A D． A 圖 7－ 1－ 3 解析： 設(shè)矩形金屬片的厚度為 l，則當(dāng) AB接入電壓 U時(shí)的電阻 RAB＝ ρ ；當(dāng) CD接入電壓 U時(shí)的電阻RCD＝ ρ泰安模擬 )有三個(gè)用電器，分別為日光燈、電烙 鐵和電風(fēng)扇，它們的額定電壓和額定功率均為 “ 220 V，60 W” ．現(xiàn)讓它們?cè)陬~定電壓下工作相同時(shí)間，產(chǎn)生的熱量 ( ) A．日光燈最多 B．電烙鐵最多 C．電風(fēng)扇最多 D．一樣多 解析： 因三種用電器的額定電壓、額定功率都相同，它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)消耗的電能也都相同．電烙鐵為純電阻用電器，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱量，而日光燈、電風(fēng)扇為非純電阻用電器，消耗的電能僅有一小部分轉(zhuǎn)化為熱量，故只有 B正確． 答案： B 如圖 7－ 1－ 4所示， 在某種帶有一價(jià)離子的水 溶液中，正、負(fù)離子在定 向移動(dòng)，方向如圖所示．如 果測(cè)得 2 s內(nèi)分別有 1018 個(gè)正離子和負(fù)離子通過(guò)溶液 內(nèi)部的橫截面 M，試問(wèn)：溶 液中電流的方向如何？電流多大？ 圖 7－ 1－ 4 [思路點(diǎn)撥 ] 正、負(fù)離子反向通過(guò)截面 M時(shí)形成的電流方向相同，因此溶液中的電流為正、負(fù)離子同時(shí)運(yùn)動(dòng)形成的總電流． [課堂筆記 ] 根據(jù)電流正方向的規(guī)定可知，溶液中電流的方向與正離子定向移動(dòng)的方向相同，即由 A指向 電荷量為 e＝ 10－ 19 C．該水溶液導(dǎo)電時(shí)負(fù)離子由 B向A運(yùn)動(dòng)，負(fù)離子的定向移動(dòng)可以等效看做是正離子反方向的定向移動(dòng)．所以，一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)橫截面的電荷量應(yīng)該是正、負(fù)兩種離子電荷量的絕對(duì)值之和． I＝ A＝ A. [答案 ] A→ B A 正確理解 I＝ 中 q的含義應(yīng)注意兩點(diǎn)： (1)q是通過(guò)橫截面的電荷量而不是單位橫截面的電荷量． (2)電荷量不等的同種電荷同向通過(guò)某一橫截面時(shí)， q＝ q1＋ q2；異種電荷反向通過(guò)某一橫截面時(shí)， q＝ |q1|＋ |q2|， 不能相互抵消 . 兩根完全相同的金屬祼導(dǎo)線 A和 B，如果把導(dǎo)線 A均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的 2倍，電阻為 RA′，導(dǎo)線 B對(duì)折后絞合起來(lái)，電阻為 RB′，然后分別加上相同的電壓，求： (1)它們的電阻之比； (2)相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量之比． [思路點(diǎn)撥 ] 當(dāng)導(dǎo)體的形狀發(fā)生改變時(shí)，導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積將發(fā)生變化，根據(jù) R＝ ρ 就可以找出導(dǎo)體電阻變化的規(guī)律． [課堂筆記 ] (1)一根給定的導(dǎo)線體積不變，若均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的 2倍，則橫截面積變?yōu)樵瓉?lái)的 ，設(shè) A、 B導(dǎo)線原長(zhǎng)為 l，橫截面積為 S，電阻為 R，則 lA′＝ 2l， SA′＝ ， lB′＝ ， SB′＝ 2S. RA′＝ ρ ＝ 4ρ ＝ 4R， RB′＝ ρ 則 RA′∶ RB′＝ 4R∶ ＝ 16∶ 1. (2)根據(jù) I＝ ， q＝ It＝ t(此步推導(dǎo)的方向是利用不變量 U和已知量 R、 t)，由題意知： UA＝ UB， tA＝ tB，則 qA∶ qB＝ RB′∶ RA′＝ 1∶ 16. [答案 ] (1)16∶ 1 (2)1∶ 16 導(dǎo)體形狀發(fā)生改變時(shí)，討論其電阻變化規(guī)律時(shí)，應(yīng)首先抓住兩點(diǎn)：一是電阻率不變，二是總體積不變；然后由 V＝ lS可知 l和 S成反比例變化，在 ρ、 l、 S都確定后，應(yīng)用 R＝ ρ 就可做出判斷 . lS (14分 )一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為 20 Ω，接上 220 V電壓后正常工作，消耗功率 66 W，求： (1)電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多少？ (2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？ (3)如果接上電源后，電風(fēng)扇的扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？ [思路點(diǎn)撥 ] 電風(fēng)扇是非純電阻用電器，關(guān)鍵是把握住能量守恒定律及電風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時(shí)可視為純電阻用電器． [解題樣板 ] (1)因?yàn)?P入 ＝ IU┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (1分 ) 所以 I＝ ＝ A＝ A┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (1分 ) (2)電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率為 P內(nèi) ＝ I2R＝ 20 W＝ W ┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為 P機(jī) ＝ P入 － P內(nèi) ＝ 66 W－ W＝ W┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 電風(fēng)扇正常工作時(shí)的效率為 η＝ 100%≈%. ┄┄┄┄┄┄ (2分 ) (3)電風(fēng)扇的扇葉被卡住后通過(guò)電風(fēng)扇的電流 I＝ A＝ 11 A┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 電動(dòng)機(jī)消耗的電功率 P＝ IU＝ 11 220 W＝ 2420 W ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率