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(2)物理意义:反映导体的_________,是表征材料性质的
物理量。
导电性能
(3)电阻率与温度的关系。
①金属:电阻率随温度升高而_____。
②半导体:电阻率随温度升高而增_大____。
③超导体:当温度降低到_______减__小附近时,某些材料的 电阻率突然_______,成为超导体。
绝对零度
变为零
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2.如图所示是静电除尘器示意图,A接高压电源 正极,B接高压电源负极,A、B之间有很强的电 场,空气被电离为电子和正离子,电子奔向正极A 的过程中,遇到烟气中的煤粉,使煤粉带负电,吸 附到正极A上,排出的烟就成为清洁的了。已知 每千克煤粉会吸附n mol电子,每昼夜能除尘m kg, 试计算高压电源的平均电流I。已知电子电荷量为e,阿伏加德 罗常数为NA,一昼夜时间为t。
【通关1+1】 1.(拓展延伸)【典题1】中,若保持d、 l 、U不变,而换用其他 材料的导线,则自由电子的平均速率是否改变? 【解析】由I=neSv和R= 再根据I= 可得:v= 故自由
电子的平均速率和导体单 S位l , 体积内的自UR 由电子数目n neU 、l ,导体的
电阻率ρ有关。故换用其他材料的导线时,由于不同材料的n 和ρ一般不同,所以自由电子的平均速率可能改变,也可能不 变。 答案:可能改变,也可能不变
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【解题探究】 (1)请写出有关的三个表达式。 ①电流的微观表达式:I=_____;
neSv
②电阻定律:R=__ _l__; ③欧姆定律:I=__U _S。 (2)根据以上三个表R 达式导出自由电子定向移动的速率表达
式为v=_______。
U nel
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【典题解析】选B、C。根据电流I的微观表达式、定义式以及
第七章 恒 定 电 流 第1讲 电流 电阻 电功及电功率
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知识点1 电阻定律 Ⅰ 电流 【思维激活1】(多选)如图所示,R1和R2是同种材料、厚度相同、 表面为正方形的导体,但R1的尺寸比R2的尺寸大。在两导体上加 相同的电压,通过两导体的电流方向如图,则下列说法中正确的 是( ) A.R1中的电流小于R2中的电流 B.R1中的电流等于R2中的电流 C.R1中自由电荷定向移动的速率大于R2中自由电荷定向移动的 速率 D.R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的 速率
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2.常用公式的四个易错易混点:
(1)当异种电荷反方向通过某一截面形成同向电流时,公式
I= q 中,q=|q+|+|q-|,并非q=|q+|-|q-|。
(认2为)对t ρ公与式RSρ成= 正R l S比ρ,是,与由l成导反体比材。料本身的性质决定的,不能
(3)R= 是电阻的定义式,而R= 是电阻的决定式。
电阻的决定式可得:I=neSv=U U S所,以v= 由U 此。 可知 电压U加倍时,自由电子定向移R 动的 l 平均速率v加n e倍 l ,A错误;
导线长度l加倍时,自由电子定向移动的平均速率减半,B正 确;导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率v 不变,C正确,D错误。
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为纯电阻,则电功率和热功率相等,即UI=I2R= U 2 若, 为非纯电 阻,UI为电功率,I2R为热功率,所以A、B选项不一R 定正确,D项
错误,C正确。
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【知识梳理】
1.电功:
(1)定义:电路中_______移动电荷做的功。 电场力
(2)公式:W=qU=____。 (3)电流做功的实U质It:_____转化成其他形式能的过程。
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知识点2 电功率、焦耳定律 Ⅰ
【思维激活2】如图所示为一未知电路,现
测得两个端点a、b之间的电阻为R,若在a、
b之间加上电压U,测得通过电路的电流为I,
则该未知电路的电功率一定为( )
A.I2R
B.
C.UI
D.UI-I2R
U2
R
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【解析】选C。因为不知道a、b间的电路是否为纯电阻电路,若
(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的_________。
3.电阻定律:
阻碍作用
(1)内容:同种材料的导体,其电阻跟它的_____成正比,
与它的_________成反比,导体的电阻与构成长它度的_____有关。
(2)表达横式截:面R=积_____。
l S
材料
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5Leabharlann 4.电阻率:(1)计算式:ρ=_R__S _。 l
横截面的电荷量
I与 q 的值相等
一切 电路
n为导体单位体积内自
t
由电荷数;q为每个自 由电荷的电荷量;S为 导体横截面积;v为电
微观量n、q、S、 v决定I的大小
荷定向移动速率
金属、 U为导体两端的电压,R 电解液 为导体本身的电阻
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IU I 1 R
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【题组通关方案】 【典题1】(多选)截面直径为d、长为l的导线,两端电压为U,当 这三个量中的一个改变时,对自由电子定向移动平均速率的影 响,下列说法正确的是( ) A.电压U加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变 B.导线长度l加倍时,自由电子定向移动的平均速率减为原来的 一半 C.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变 D.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍
(4)对纯U 电阻电路,P= =UI=I2Rl= 而对非纯电阻电路,
P= =IUI,而P≠I2R≠ W
S
U
2
;
W
t U
2
。
R
t
R
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考点1 电流的三个公式
对比
三个公式的比较:
分析
公 式 适用范围
字母含义
公式含义
定义 式
I q
t
微观 式
I=nqSv
决定 式
I U R
一切 电路
q为时间t内通过导体 I与q、t无关,
2.电功率:
电能
(1)定义:单位时间内电流做的功,表示电流做功的_____。
(2)公式:P= =___。
3.焦耳定律:W
UI
(1)电热:电流t 流过一段导体时产生的_____。
(2)计算式:Q=____。
快慢
热量
I2Rt
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【微点拨】 1.关于电流的两点说明: (1)电流的方向是正电荷定向移动的方向,与负电荷定向移动的 方向相反。 (2)公式I=nqSv中n为单位体积内的自由电荷数,不是单位长度 内的电荷数,v是电荷定向移动的速率,并不是传导速率或热运动 速率。
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【解析】选B、D。设正方形边长为l、厚度为d,则I=U , R
Rl 则l I=,相等,U Ad 错误,B正确。由I=nqSv =nqldSv得ll大d的dv就小,C 错误,D正确。
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【知识梳理】
1. 电 流
定向移动
正电荷
q t
nqSv
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2.电阻:
(1)定义式:R=_U__。 I