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文档简介
第八章恒定电流第一节电阻定律和部分电路的欧姆定律1.电荷的定向移动形成电流,并把导体中正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。2.单位时间通过横截面积的电量叫做电流,用I表示(单位安培),I=Q/t。3.电阻(R)是指导体对电流的阻碍作用,定义式是R=U/I(其中U表示导体两端的电压,I表示导体两端的电流,此公式只适用于金属和电解液导体,不适用于气体)。4.电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。与导体两端加的电压和通过导体的电流无关(所以不能说导体的电阻与电压成正比或与电流成反比)。5.在温度不变时,导体的电阻R和导体的长度L成正比,与导体的横截面积S成反比,即R=ρeq\f(L,S)(ρ为导体的电阻率,随导体温度增加而增加)。6.当两个电阻R1和R2串联时,总电阻R=R1+R2,当两个电阻R1和R2并联时R=R1R2/(R1+R2)。例1如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=60Ω,R3=30Ω,电源内阻和电流表内阻均可忽略不计,当电键S1和S2都断开与都闭合时,电流表的示数相同,求电阻R4的阻值。【解析】S1和S2都断开时:I1=eq\f(E,R1+R3+R4)=eq\f(E,40+R4)S1、S2都闭合时:I干=eq\f(E,\f(R1R2,R1+R2)+R3),I1′=eq\f(R2,R1+R2)I干=eq\f(6,7)I干所以I′1=eq\f(6,7)·eq\f(E,\f(600,70)+30)=eq\f(E,45)由I1′=I1解得R4=5Ω例2如图所示,C1=6微法,C2=3微法,R1=6欧,R2=3欧,当开关S断开时,A、B两点的电压UAB=?当S闭合时,C1的电量是增加还是减少?改变了多少库仑?已知U=18伏。【解析】在电路中,C1、C2的作用是断路,当S断开时,全电路无电流,B、C等势,A、D等势,则UAB=UAC=UCD=18伏。C1所带的电量为Q1=C1UCD=6×10-6×18=1.08×10-4(库)S闭合时,电路由R1、R2串联,C1两端的电压即R1上两端的电压,UAC=eq\f(U,R1+R2)R1=eq\f(18,6+3)×6V=12VC1的带电量Q1′=C1UAC=6×10-6×12=0.72×10-4(库)故C1的带电量改变了ΔQ=Q1′-Q1=0.72×10-4-1.08×10-4=-0.36×10-4(库),负号表示减少。例3一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口。管中盐水柱长为40cm时测得电阻为R。若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。现将管中盐水柱均匀拉长至50cm(盐水体积不变,仍充满橡胶管),则盐水柱电阻变为()A.eq\f(4,5)R B.eq\f(5,4)RC.eq\f(16,25)R D.eq\f(25,16)R【解析】由于总体积不变,设40cm长时盐水柱的横截面积为S。所以长度变为50cm后,横截面积S′=eq\f(4,5)S,根据电阻定律有R=ρeq\f(40,S),R′=ρeq\f(50,\f(4,5)S),联立两式得R′=eq\f(25,16)R,选项D正确。【答案】D1.下列说法正确的是()A.在导体中只要自由电荷在运动就一定会形成电流B.电流方向就是电荷定向移动的方向C.在电路中电流方向总是沿着从电势高到电势低的方向D.导体中形成电流的条件是在导体两端存在电势差即电压2.下列说法正确的是()A.由R=eq\f(U,I)知,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比B.由U=IR知,一段导体两端的电压跟通过它的电流成正比C.导体中电流越大,导体电阻越小D.由I=eq\f(U,R)知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比3.某导体的伏安特性曲线如图所示,下列说法中错误的是()A.该导体的电阻是25ΩB.当该导体两端的电压为5V时,该导体的电功率为0.5WC.当该导体两端的电压为1V时,通过该导体的电流为0.04AD.当通过该导体的电流为0.1A时,该导体两端的电压为2.5V4.一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝,把它拉成3L长的均匀细丝后,切成等长的三段,然后把它们并联在一起,其电阻值为()A.eq\f(R,3) B.3RC.eq\f(R,9) D.R5.一只普通白炽灯,不通电时灯丝的电阻为R1,正常发光时灯丝的电阻为R2,则()A.R1>R2 B.R1<R2C.R1=R2 D.条件不足,无法判断6.(多选)三个阻值都是12Ω的电阻,它们任意连接,组成电路,总电阻值可能为()A.4Ω B.8ΩC.18Ω D.36Ω7.如图所示的电路中,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比I1∶I2∶I3为()A.1∶2∶3 B.3∶2∶1C.2∶1∶3 D.3∶1∶28.有一只弧光灯,正常工作电流为5A,电阻为8Ω,要把它接入电压为110V的电路中,需要串联一个多大的电阻,弧光灯才能正常工作?1.关于电流的方向,下面哪句话是正确的()A.在金属导体中有自由电子,电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解液中有自由的正离子和负离子,电流的方向不能确定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.不论何种导体,电流的方向规定为负电荷定向移动的方向2.一根粗细均匀的金属丝,将其三分之一拉长为原来的三倍,其余部分保持原样,则电阻变为原来的()A.3倍 B.5倍C.eq\f(5,3)倍 D.eq\f(11,3)倍3.在如图所示电路中,A、B的电压保持一定,UAB=12V,电阻R1=R2=R3=6Ω。开关S未接通时,R1两端电压是6V;开关S接通时,R1两端电压是()A.2V B.4VC.6V D.8V4.如图所示,UAC=150V,UBD=70V,且R2=R4=100Ω,则UAE为()A.220V B.320VC.420V D.不能确定5.如图所示,图线1表示的导体电阻为R1,图线2表示的导体电阻为R2,则下列说法正确的是()A.R1∶R2=1∶3B.R1∶R2=3∶1C.将R1与R2串联后接在恒定电源上,则流过两电阻的电流之比为1∶3D.将R1与R2并联后接在恒定电源上,则流过两电阻的电流之比为1∶36.如图所示电路,当ab两端接入100V电压时,cd两端为20V,当cd两端接入100V电压时,ab两端电压为50V,则R1∶R2∶R3为()A.4∶2∶1B.2∶1∶1C.3∶2∶1D.以上都不对7.如图所示,电源电压为15V,电阻R1=R2=10Ω,求下列情况安培表和伏特表的示数。(1)当S接通时;(2)当S断开时。第八章恒定电流第一节电阻定律和部分电路的欧姆定律课堂练习1.D2.D3.B4.D5.B6.ABCD7.C8.【答案】14Ω【解析】弧光灯正常工作时两端的电压U1=IR1=5×8V=40V;则需要串联的电阻R2的两端的电压U2=U-U1=(110-40)V=70V,则R2=eq\f(U2,I)=eq\f(70,5)Ω=14Ω。课后练习1.C2.D3.B4.A5.A6.A7.【答案】(1)电流表1.5A,电压表0(2)电流表0.75A,电压表7.5V【解析】(1)当S接通时,R1和伏特表被短路,电路为R2的简单电路,安培表测电路中的电流,则伏特表示数为零,安培表的示数I=eq\f(U,R2)
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