第十章：恒定电流 第1课时：基本概念与基本规律

1. 第十章：恒定电流 第1课时：基本概念与基本规律 江苏省高淳县第二中学：郭根明

3. 电荷的定向运动形成电流 1、电流定义 （移动的电荷可以是自由电子、正电荷、负电荷） 2、电流的单位：安培 A（国际单位制中基本单位） I=q/t 3、电流的定义式： 4、导体中形成电流的条件 导体两端有连续的电压（电路中有电源） I=nqvS 5、电流的微观解释： （n为单位体积内的自由电子个数，S为 导线的横截面积，v为自由电子的定向移 动速率，约10 -5m/s，）

4. 6、电流的分类： 直流：电流的方向不改变 恒定电流：电流的大小与方向均不变 例题1：在电解槽中，1 min内通过横截面的一价正离 子和一价负离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020， 求通过电解槽的电流是多大？（1e= 1.6×10-19C ）

5. 例题2：来自质子源的质子（初速度为零），经一例题2：来自质子源的质子（初速度为零），经一 加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强 度为1mA的细柱形质子流。这束质子流每秒打到靶 上的质子数为多少？ 假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的， 在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段 极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1 和n2，则n1与n2的比值为多少？ （已知质子电荷e=1.60×10-19C）

6. 分析与解： 由电流的概念可得： 所以质子数为： 通过L与4L处的电流相同：I1=I2

7. R=U/I 二：电阻定义 ： 导体对电流的阻碍作用（只与导体本身有关） 三：电阻定律 1）内容： 2）公式： 3）电阻率ρ 反映材料导电性能的物理量 单位是Ωm a、纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大。 b、材料的电阻率与温度有关系

8. ①金属的电阻率随温度的升高而增大。 ②半导体的电阻率随温度的升高而降低。 ③有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零 ——这种现象叫超导现象。 材料由正常状态转变为超导状态的温度叫 超导材料的临界温度TC。 例题3：城市民用供电线路有的地方用截面积为50mm2 的铝芯电缆输电。已知铝的电阻率ρ=2.9×10－8Ω·m。 那么长度为1 500m的这种铝芯电缆的电阻是（ ） A、0.87Ω B、87Ω C、9.7×10-16Ω D、9.7×10-2Ω A

9. 四：欧姆定律 1）内容： 2）公式： a、适应于导体导电与电解质导体， 对气体导体不适应。 b、反映电阻中的电流与导体电阻及两电压的关系。 例题4：若加在导体两端的电压变为原来的2/3时， 导体中的电流减小0.2 A，如果所加电压变为原来 的2倍，则导体中的电流将变为_______. 1.2A

10. 3）电阻的伏安特性曲线 I U 1 2 1 2 O U O I 小于 大于 R1R2 R1R2

11. 线性电阻 非线性电阻 电阻率不随温度变化 电阻率随温度变化

12. I/A R1 R2 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 0 U/V 例题5：如图所示，是两电阻R1和R2的I－U关系图线， 这两条直线将I－U坐标系的第一象限分成了三个区 域，则下列说法正确的是： （ ） A、电阻R1＜R2 B、R1、R2串联的总电阻的I－U图象在区域Ⅰ C、R1、R2串联的总电阻的I－U图象在区域Ⅱ D、R1、R2串联的总电阻的I－U图象在区域Ⅲ A、D

13. I I I I o U o U o U o U A. B. C. D. 例题6：实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可 用以下哪个图象来表示：( ) A

14. 五：电功和电热 W=UIt 1、电功就是电场力做的功 Q=I2Rt 2、电热指电流的热效应 （1）对纯电阻而言，电功等于电热； W=UIt= I2Rt （2）对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于 电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化 学能等其它能，所以电功大于电热：即W大于Q，这 时电功只能用W= UIt计算，电热只能用Q=I2Rt 计算，两式不能通用。

15. （3）关于用电器的额定值问题 额定电压是指用电器正常工作时的电压，在这个条 件下它消耗的功率就是额定功率，流经它的电流就 是它的额定电流。 如果用电器在实际使用时，加在其上的实际电压不 等于额定电压，它消耗的功率（实际功率）也不再 是额定功率，在这种情况下，一般可以认为用电器 的电阻与额定状态下的值是相同的，并据此来进行 计算。

16. 例题7：某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，例题7：某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载， 因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V 时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这 时电动机的机械功率是多大？ 分析与解：电机不动时，相当于纯电阻， 正常转动时：

17. 例题8：某一直流电动机提升重物的装置，重物的例题8：某一直流电动机提升重物的装置，重物的 质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V， 不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向 上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动 机的线圈电阻大小（取g=10m/s2）

18. 针对练习 C、D 1：关于电阻率，下列说法中不正确的是（ ） A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻 率越大，其导电性能越好 B.各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率 随温度升高而增大 C.所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某 个临界温度时，它的电阻率突然变为零 D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通 常都用它们制作标准电阻

19. 2：厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10cm，bc=5 cm， 当将A与B接入电压为U的电路中时，电流强度为1 A， 若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为 （ ） A.4 B.2 C.1/2 D.1/4 A

20. 3、如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截3、如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截 面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则（ ） A、通过两段导体的电流相等 B、两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同 C、细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2 D、细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度 A、C、D

21. 4、a、b、c、d是滑动变阻器的4个接线柱，现把此4、a、b、c、d是滑动变阻器的4个接线柱，现把此 变阻器串联接入电路中并要求滑片P向接线柱c移动 时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能 是（ ） A.a和b B.a和c C.b和c D.b和d C、D

22. 5、一个标有“220 V、60W”的白炽灯泡，加上的电 压U由零逐渐增大到220 V，在此过程中，电压（U） 和电流（I）的关系可用图象表示，题中给出的四个 图线中，肯定不符合实际的是（ ） A、D

23. 6、家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件，6、家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件， PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器，其电 阻率ρ与温度t的关系如图所示.由于这种特性，PCT 元件具有发热、控温双重功能.对此，以下判断中正 确的是 （ ） A.通电后，其电功率先增大后减小 B.通电后，其电功率先减小后增大 C.当其产生的热量与散发的热量相 等时，温度保持在t1或t2不变 D.当其产生的热量与散发的热量相 等时，温度保持在t1至t2间的某一 值不变

24. 7、甲、乙两地相距6 km，两地间架设两条电阻都 是6 Ω的导线.当两条导线在甲、乙两地间的某处发 生短路时，接在甲地的电压表，如图所示，读数为 6 V，电流表的读数为1.2 A，则发生短路处距甲地 多远？

25. 8、如图所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定8、如图所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定 沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一 个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬 挂在O点，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R.金属 丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中点C焊接 一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个 电压表V （金属丝和导线电阻不计）.图中虚线OC与 AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压恒为U的直流 稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB沿着车前进 的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或 减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的 读数变化可以测出加速度的大小.

26. （1）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速 度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′ 的对应关系. （2）这个装置能测得的最大加速度是多少?