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电表改装 实验:用多用电表测量电学中的物理量 | 2022·辽宁卷·T11 2022·河北卷·T12 2022·湖南卷·T12 2021·辽宁卷·T12 2019·全国卷Ⅰ·T23 2019·全国卷Ⅲ·T23 2018·全国卷Ⅱ·T22 | |
试题情境 | 生活实践类 | 家用电器、新能源电动汽车、超级电容器、手机充电等 |
学习探究类 | 电表改装、导体电阻率的测量、测量电源的电动势和内阻、用多用电表测量电学中的物理量 | |
第1讲 电路的基本概念及规律
目标要求 1.了解电流的定义及I=,会推导电流的微观表达式.2.理解电阻的概念,掌握电阻定律.3.掌握串并联电路的特点,理解电表改装的原理.4.理解电功、电功率、焦耳定律,会区分纯电阻电路和非纯电阻电路.
考点一 电流的概念及表达式
1.电流
2.电流形成的条件:导体中有自由电荷;导体两端存在电压.
1汽车电路原理图.由I=可知,I与q成正比,与t成反比.( × )
2.虽然电流有方向,但电流为标量.( √ )
3.电荷定向移动产生电流,所以电荷的移动速率就是电流的传导速率.( × )
电流的三种表达式及其比较
公式 | 适用范围 | 字母含义 | 公式含义 |
I= | 一切电路 | q为时间t内通过导体横截面的电荷量 | 反映了I的大小,但不能说I∝q、I∝ |
I=nqSv | 一切电路 | n:导体单位体积内的自由电荷数 q:每个自由电荷的电荷量 S:导体横截面积 v:电荷定向移动速率 | 从微观上看,n、q、S、v决定了I的大小 |
I= | 金属、电解液 | U:导体两端的电压 R:导体本身的电阻 | I由U、R决定,I∝U、I∝ |
考向1 公式I=q/t的应用
例1 如图所示,电解池内有一价的电解液,t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1,负离子数是n2,设元电荷为e,以下说法中正确的是( )
A.当n1=n2时电流大小为零
B.当n1<n2时,电流方向从B→A,电流大小为I=
C.当n1>n2时,电流方向从A→B,电流大小为I=
D.溶液内电流方向从A→B,电流大小为I=
答案 D
解析 电流的方向与正离子定向移动方向相同,则溶液内电流方向从A到B,t时间内通过溶液截面S的电荷量为q=n1e+n2e,则根据电流的定义式可得I===,A、B、C错误,D正确.
考向2 电流的微观表达式
例2 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,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f=kv(k是常量),则该导体的电阻应该等于( )
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