高二物理：5电路电流欧姆定律

1、第五讲电路 电流 欧姆定律考试要求内容基本要求略高要求较高要求电流电流的定义、微观定义电流的计算电阻 欧姆定律电阻的计算，欧姆定律的适用条件，会看伏安特性曲线欧姆定律的简单计算电阻定律了解决定电阻大小的因素通过电阻定律定性或定量讨论电阻的大小串并联电路的特点了解串并联电路中电流、电压、电阻的特点改装电路，串并联电路总电阻的计算知识点睛一、电流1定义：电荷的定向移动形成电流注：此处的电荷指自由电子、正电荷、负电荷电荷的无规则运动形不成电流，只有定向运动才能形成电流2形成电流的条件：导体两端存在电压；存在可以自由移动的电荷3电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向若电流是靠自由电子的定向移

2、动形成，则电流的方向与自由电子的定向移动的方向相反4电流的定义式：，其中是通过导体截面的电荷量在国际单位制中电流的单位是安培， 5电流的微观本质：如图所示，表示粗细均匀的一段导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体自由移动的速率为，设导体的横截面积为，导体每单位体积内的自由电荷数为，每个自由电荷的电荷量为导体中的自由电荷数：，总电荷量：所有这些电荷都通过横截面所需要的时间：，导体中的电流：由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、电荷量、定向移动速度，还与导体横截面积有关例题精讲基础题【例1】 关于电流的方向，下面叙述中正确的是（）A金属导体电流的方向是自由电子定向移

3、动的方向B在电解液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D电流的方向有时与正电荷定向移动方向相同，有时与负电荷定向移动方向相同【例2】 如果电路中每分钟有60万亿个自由电子通过导体的横截面，那么电路中的电流是（）ABCD【巩固】 如图所示的电解池接入电路后，在秒内有个价正离子通过液体内截面，有个价负离子通过内截面，设为元电荷，以下说法正确的是（ ）A当时电流强度为零B当时，电流方向从，电流强度C当时，电流方向从，电流强度D电流方向从，电流强度中档题【例3】 北京正负电子对撞机的储存环为周长的圆形轨道当环中电流为时，若电子的速度是光速的十分

4、之一，则在整个环中运动的电子数目为多少？【例4】 一个半径为米的细橡胶圆环，均匀地带上库仑的负电荷，当它以角速度绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流的大小为（）ABCD【巩固】 电子绕核运动可以看作为一环形电流设氢原子中的电子以速度在半径为的轨道上运动，用表示电子的电荷量，则其等效电流等于_【例5】 在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为、电流为的电子束已知电子的电量为，质量为，则在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束中的电子数是（ ）A B C D【巩固】 来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为的直线加速器加速

5、，形成电流为的细柱质子流，已知质子电荷这束质子流每秒打到靶上的质子数为_假定分布在质子源到靶子之间的加速电场是均匀的，在质子束中，与质子源相距和的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为和，则_知识点睛二、电阻、欧姆定律知识点1 电阻1定义：导体两端的电压与导体中的电流的比值叫导体的电阻2定义式：3单位：欧姆，国际符号注：对给定的导体，它的电阻是一定的，因此，不管导体两端有无电压，电压大小如何，电阻是一定的；不管导体内是否有电流流过，电流强弱如何，电阻是一定的，所以不能说电阻与电压成正比，与电流大小成反比知识点2 部分电路欧姆定律1内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的

6、电阻成反比公式为或写成2适用范围：只适用于金属、电解液导体，不适用于气体导电、半导体，只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路3伏安特性：线性电学元件的伏安特性在图上是过原点的直线，而非线性电学元件的图线不是直线电阻恒定不变的导体，它的伏安特性曲线是直线，如图中两直线所示，直线的斜率等于电阻的倒数，斜率大的电阻小电阻因外界条件变化而变化的导体，它的伏安特性曲线是曲线，如图中所示，曲线随电压的增大，曲线上的任一点与原点的连线的斜率变大，则对应的导体电阻减小例题精讲基础题【例6】 关于电流和电阻，下列说法中正确的是（）A电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B金属导体温度升高时，由于自由电子的热

7、运动加剧，所以电流增大C由可知，一定时，导体的电阻与成正比，一定时，与成反比D对给定的导体，比值是个定值，反映导体本身的一种性质【巩固】 根据欧姆定律，下列说法正确的是（）A从可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B从可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，说明导体两端的电压越大C从可知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比D从可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量【巩固】 欧姆定律不适用于（）A金属导电B电解液导电C稀薄气体导电D三极管导电【例7】 在下图中，能正确表示出线性元件的伏安特性曲线的是（）【巩固】 一个标有“2

8、20 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（ ）【巩固】 根据RU图像，可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系。符合该关系的示意图是下列图中的 。【巩固】 金属铂的电阻值对温度的升降变化非常敏感，下图中有可能表示金属铂电阻的UI图线的是哪些？（ ）I/A0U/VI/A0U/VI/A0U/VI/A0U/V【巩固】 为探究小灯泡的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的

9、图象应是【巩固】 两电阻的电流和电压的关系图线如图所示，可知两电阻的的大小之比等于（）ABCD【巩固】 将电阻为的电阻接在电压为的电源两端，则描述其电压、电阻及流过电阻的电流三者关系的图线，如图所示，这些图线中哪些是正确的（ ）【例8】 人体通过的电流时，就会引起呼吸器官麻痹，如果人体的最小电阻为，求人体的安全工作电压根据以上所给的数据说明：为什么人体触到的电线时会发生危险，而接触到干电池两极时却没有危险？【巩固】 在一个电阻两端加电压时，通过它的电流是，那么当通过它的电流为时，它两端的电压是多少伏特？这个电阻的阻值是多少欧？【巩固】 某电压表的量程是，一导体通以电流时，两端电压是，现给此导体

10、通以电流时，能否用这个电压表去测量导体两端的电压？中档题【例9】 某导体的电流随电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是（）A加电压时，导体的电阻约是B加电压时，导体的电阻约是C由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小【巩固】 如图所示的伏安特性图线中，（1）电阻之比；（2）若两个导体中电流相等（不为零）时，电压之比；（3）若两个导体的电压相等时，电流之比为。【例10】 加在某段导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流就减小，如果所加电压为原来的2倍，则导体中电流将变为多少？知识点睛三、串、并联电路的特点1串联电路的特点各处的电流强度相等：分压

11、原理：电路的总电阻：电路两端的电压：2并联电路的特点：各支路电压相等：分流原理:电路的总电阻：电路中的总电流：例题精讲基础题【例11】 如图所示，若将三只电阻并联起来使用，通过各电阻的电流分别是，则（ ）AB CD【例12】 某实验小组用三只相同的小灯泡，连线如图所示电路研究串并联电路的特点，实验中观察到的现象是（ ）A断开，与连接，三只灯泡都熄灭B断开，与连接，三只灯泡亮度相同C闭合，与连接，三只灯泡都发光，亮度相同D闭合，与连接，三只灯泡都发光，亮度小于的亮度【例13】 如图所示的电路中，电阻均为，的阻值都是，端输入电压，当端接伏特计时，其示数是【例14】 如图所示，滑动变阻器的最大值是，

12、,两端的电压，当开关断开时，移动滑动触片，两端可获得的电压范围_当闭合时，移动滑动触片，两端可获得电压的范围是_中档题【例15】 如图所示电路中，电源，内阻不计，电阻，则电流表的读数为，电流表的读数为【例16】 如图所示的电路中，所加电压；若在间接一理想电压表时，其示数为；在间接理想电流表时，其示数为【例17】 如图所示电路中，各电阻阻值已标出当输入电压时，输出电压【例18】 由个电阻连成的如图所示的电路，导线的电阻不计，则间的等效电阻为_【巩固】 将如图所示的电路进行等效变换（未接通） 【巩固】 如图所示，电路由个不同的电阻组成，已知，其余电阻阻值未知，测得之间的总电阻为，今将换成的电阻，则

13、间的总电阻变为_知识点睛四、电阻定律1公式：（电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压和通过的电流无关）2电阻率计算公式：与物体的长度、横截面积无关，由物体的材料决定，与温度有关物理意义：反映了材料对电流的阻碍作用，在数值上等于用这种材料制成长、截面积为的导线的电阻值与温度的关系：有些材料（如金属）的电阻率随温度的升高而增大，有些材料（如绝缘体、半导体）的电阻率随温度升高而减小，也有些材料（如锰钢、康铜）的电阻率几乎不受温度的影响当温度降低到绝对零度附近时，某种材料的电阻率突然减小到零，这种现象是超导材料，处于这种状态的导体叫超导体例题精讲基础题【例19】 关于电阻的计算式，下面说法正确的是（）

14、A导体的电阻与其两端的电压成正比，与其电流成反比B导体的电阻仅与导体的长度、横截面积、材料和温度有关，与导体两端的电压无关C导体的电阻随工作温度变化而变D一个电阻一旦做好，其就是固定的【巩固】 关于电阻率的正确说法是（）A电阻率与导体的长度和横截面积有关B电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关C电阻率大的导体，电阻一定很大D有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计【巩固】 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

15、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【例20】 一只“”的灯泡正常发光时电阻为，拿一只这种灯泡来测量它不工作时的电阻应是（）A等于B大于C小于D无法确定【例21】 两根材料和长度相同的导线，一根电阻，半径，另一根电阻，则它的半径为（）ABCD中档题【例22】 现有半球形导体材料，接成如图所示（a）（b）两种形式，则两种接法电阻之比.【巩固】 如图所示，均匀的长方形薄片合金电阻板，边为，边为，当端点、或、接入电路时，等于（）ABCD【例23】 如图所示，两个截面不同、长度相同的均匀铜棒接在电路中，

16、两端的电压为，则（ ）A通过两棒的电流强度不相等B两棒中的自由电子定向移动的平均速率不同C两棒内的电场强度不同，细棒内的场强大于粗棒内的场强D细棒的电压大于粗棒的电压【例24】 神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与针髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层（几十层到几百层不等）类脂物质髓质累积而成的，髓鞘有很大的电阻，已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达，若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率家庭作业1. 在示波器的示波管中，当电子枪射出的电流达时，电子枪每秒发射的电子数为，方向为2. 一根阻值为的均匀电阻丝，长为，横截面积为，设温度不变，在下列

17、哪些情况下其电阻值仍为（）A当不变，增大一倍时B当不变，增大一倍时C当和都减为原来的时D当和横截面积的半径都放大一倍时月测备选3. 如图，是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为，直径为，镀膜的厚度为，管两端有导电金属箍，再把它接入电路中，测得它两端电压为，通过它的电流为则金属膜的电阻为_，镀膜材料电阻率的计算式为4. 一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的，再给它两端加上电压U，则（ ）A.通过导线的电流为 B.通过导线的电流为C.自由电子定向移动的平均速率为 D.自由电子定向移动的平均速率

18、为激光器的发明物理学家在研究原子结构时发现了激光。激光器问世以来，激光的应用已经遍及工、农、科研、国防各个领域，激光科学技术成为当代发展最快的科技领域之一。1913年，丹麦物理学家玻尔提出，原子能够以一系列能级不同的状态存在，并且只能从一个能级跳跃到另一个能级。一个低能级的原子吸收能量之后可以变成高能级；高能级的原子变为低能级时，会以辐射的形式把多余的能量放出来（自发辐射）。1917年爱因斯坦提出，原子从较高的能级跳跃到低能级时可以通过自发辐射或受激辐射两种不同的方式来实现。普通光源的发光主要就是自发辐射；处在激发态的原子在其他某种作用之下，例如光照，引起原子跃迁，原子受迫发光，原子的这种发光方式称为受激辐射。受激辐射理论提出来之后，并不受人重视，30年之后，直到1951年，美国物理学家汤斯对此发生兴趣。一天他散步之后，坐在长凳上默默思考这一问题，突然间他产生一种新的想法：在正常情况下，物质的多数分子均处于低能态，能否改变这一状况，数分子处于高能态，然后用微波照射这些分子，使其受激而发射能量，这就产生了放大作用