电场电路及其应用

2022年高考物理总复习第一部分常考考点复习第九章电路及其应用、电能第1讲电路及其应用

第九章电路及其应用、电能第1讲电路及其应用【课程标准】1.观察并能识别常见的电路元器件，了解它们在电路中的作用。

会使用多用电表。

2．通过实验，探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。

会测量金属丝的电阻率。

3．了解串、并联电路电阻的特点。

【素养目标】物理观念：了解串、并联电路电阻的特点。

科学思维：比值法定义的物理量。

科学探究：探究并了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。

一、电路中的基本概念 1．电流：(1)定义式：qI t＝。

(2)微观表达式：I ＝nSve 。

(3)方向：与正电荷定向移动方向相同。

2．电阻：(1)定义式：R ＝UI。

(2)决定式：R ＝Sl。

命题·生活情境离地面高度5.0×104 m 以下的大气层可视为电阻率较大的漏电介质，假设由于雷暴对大气层的“电击”，使得离地面高度5.0×104 m 处的大气层与带负电的地球表面之间形成稳定的电场，其电势差约为3×105 V 。

已知，雷暴每秒钟给地球充电的电荷量约为1.8×103 C ，地球表面积近似为5.0×1014 m 2。

(1)平均漏电电流约为多大？提示：1.8×103A。

(2)大气层的等效电阻为多大？提示：167 Ω。

(3)大气层的平均电阻率约为多大？提示：1.7×1012Ω·m。

二、串联电路和并联电路1．串并联电路的规律：串联并联电流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2＋…＋In电压U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un电阻R＝R1＋R2＋…＋Rn1R＝12n111R R R+++2.电表的改装：改装为大量程电压表改装为大量程电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U＝I g R＋I g R g，所以R＝ggURI－I g R g＝(I－I g)R，所以R＝g ggI RI I-改装后的电表内阻R V＝R＋R g>R g RA＝RR gR＋R g<R g角度1 电路中的基本概念 (1)电荷的移动形成电流。

高二物理人教版必修第三册教学课件《电路及其应用单元复习》

二、伏安特性曲线
①斜率反映了导体电阻大小的倒数，斜率越大，电阻越小。
②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律；
非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律。
04
重点知识
【习题4】（2023上·天津南开·高二统考期末）两条长度相同、由同种材料制成
的均匀电阻丝a、b，其伏安特性曲线分别如图所示。下列说法正确的是（
0.6V
B．由图可知B导体的电阻为R B =
= 2Ω，故B错误；
0.3A
C．由图可知，当电流为0.3A时，A导体的电阻为R A =
1.8V
0.3A
= 6Ω，故C正确；
U
ΔU
D．在U − I图像中，电阻等于纵横坐标值之比，只有当图像为过原点的直线时，才有 = ，但
I
ΔI
是导体A的图像是一条曲线，当电流为0.3A时，导体的电阻应该等于该点与坐标原点连24上·安徽宣城·高二统考期末）如图，一段通电直导线的横截面
积为S，长度为L，电阻率为ρ，单位体积内自由电子个数为n，自由电子定向运
动的速率为v，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（
）
A．通过直导线的电流为neLv
S
B．通电直导线的电阻为ρ
L
C．导体棒两端的电压为nevρL
表示物体的动量，x轴表示时间，则图像切线的斜率表示物体受到的合外力，故C正确，不符合
题意；
D．将试探电荷沿x方向经过极短位移移动到零电势点过程，将该方向的电场近似看为匀强电场，
则有qU = qφ = qEx，解得φ = Ex，可知，对于静电场，若y轴表示电势，x轴表示位置，则图像
切线斜率的绝对值表示电场强度在x方向上的分量大小，故D正确，不符合题意。

探索物理中的电路与电磁场

探索物理中的电路与电磁场电路与电磁场是物理学中的重要内容。

在探索物理中的电路与电磁场时，我们需要深入了解它们的定义、特性、应用以及相关实验。

一、电路的概念与组成电路是由电源、导线和电器设备组成的一个完整的电流通路。

电源提供电能，导线传输电流，而电器设备则是电能的接收、转换与利用装置。

1. 电源：电源是电路中提供电流的设备，常见的电源有电池、发电机等。

电源的两端分别为正极和负极。

2. 导线：导线是电流通路的载体，常用的导线材料有金属导线。

导线有一条路径，电流从正极流向负极。

3. 电器设备：电器设备是电路中能够接收、转换和利用电能的装置，如电灯、电机、电热器等。

二、电路的分类与特性1. 串联电路：串联电路是将电器设备按照其共用一条电流通路的方式连接起来。

串联电路中的电流强度相等，电压之和等于总电压。

2. 并联电路：并联电路是将电器设备并列连接在一条电流分支上的电路。

并联电路中的电压相等，电流之和等于总电流。

3. 交流电路：交流电路中电流和电压的大小和方向都随着时间而变化。

常见的交流电路有家庭用电路、变压器等。

4. 直流电路：直流电路中电流和电压的大小和方向都保持不变。

常见的直流电路有电池供电的电路等。

三、电磁场的概念与性质电磁场是由电荷产生的带有电磁性质的物理场。

电磁场有电场和磁场两个组成部分。

1. 电场：电场是由电荷产生的一种物理场。

电场的强弱用电场强度来描述，单位是伏特/米（V/m）。

2. 磁场：磁场是由磁荷或电流产生的一种物理场。

磁场的强弱用磁感应强度来描述，单位是特斯拉（T）。

3. 电磁感应：当导体中发生磁感应力线的变化时，会产生电动势，并引起电流的产生。

这种现象称为电磁感应，是电磁场的重要应用之一。

四、电路与电磁场的实验探究通过实验可以更好地理解电路和电磁场的特性和应用。

1. 实验一：串联与并联电路实验材料：电池、导线、电灯、开关等。

步骤：搭建串联和并联电路，观察电流和电压的变化，比较串联和并联电路的特点。

初中物理电学

初中物理电学一、电学的概念电学是研究电荷、电场、电流、电磁现象、电磁波及其应用的一门基础学科。

电学的研究对象是带电体所表现出来的各种电学现象和规律，包括静电学和动电学。

静电学是研究电荷静止时所表现出来的各种规律的学科。

静电学所涉及的主要内容有点电荷、电场、电势、静电力等。

动电学是研究电荷运动时所表现出来的各种规律的学科。

动电学所涉及的主要内容有电流、电动势、电磁感应、电磁场等。

二、电量、电压、电阻1.电量电量是电荷数量的一种度量，在国际单位制中用库仑（C）表示。

电量的大小与电荷数量成正比，与电荷符号无关。

2.电压电压又称电势差或电位差，表示电场沿导体上两点之间的电势差。

在国际单位制中用伏特（V）表示。

电压的数量是一种能量单位，表示单位电荷在电场中所具有的能量。

3.电阻电阻是指导体抵抗电流通过的能力，用欧姆（Ω）表示。

电阻越大，导体越难通过电流；反之，电阻越小，导体越容易通过电流。

三、欧姆定律欧姆定律是描述电阻和电流之间关系的定律，它是电学中最基本的定律之一。

欧姆定律的公式为：I=U/R其中，I表示电流强度，U表示电压，R表示电阻。

根据欧姆定律可以知道，电流强度与电压成正比，与电阻成反比。

四、电路电路是指各种电器元件按照一定规律连接在一起形成的路径，使电流在其中流动。

电路可以分为串联电路和并联电路。

1.串联电路串联电路是指电器元件按照一定顺序连接在一起，使电流依次通过每个元件，然后返回电源的电路。

串联电路中，电流强度相同，在电器元件上的电压和等于整个电路的电压之和。

2.并联电路并联电路是指电器元件同时连接在电源的两端，使电流分别流过每个元件，然后再汇聚到电源的电路。

并联电路中，电器元件上的电压相同，电流强度等于各个支路电路的电流之和。

五、电功率电功率是衡量电器元件内能量转换速度的物理量，用瓦特（W）表示。

电功率的大小取决于电压和电流的大小和相位关系，其公式为：P=UI其中，P表示电功率，U表示电压，I表示电流。

电场,恒定电流在实际中的应用

《在实践中认识电场和恒流》介绍：电场和恒流是电学和电子学中的重要概念，在日常生活中有着广泛的应用。

在本文中，我们将详细探讨电场和恒定电流，并提供如何在实践中使用这些概念的示例。

1.什么是电场？电场是另一个带电粒子或物体施加在带电粒子上的电力的量度。

它是一个无形的力场，围绕着一个带电粒子或物体，并影响其影响范围内的其他带电粒子。

电场通常用力线表示，它表示电场的方向和强度。

电场的方向总是垂直于力线，电场的强弱用力线的密度表示。

电场是电力和电子学中的一个重要概念，因为它决定了带电粒子的行为以及电路和设备中的电流。

2.什么是恒流？恒定电流是一个术语，指的是稳定、不变的电流量流过电路或设备。

换句话说，无论电路或设备的电阻或电压发生任何变化，电流都保持在恒定水平。

恒定电流是电子学中的一个重要概念，因为它通常用于确保设备或电路持续可靠地运行。

例如，恒流可用于保持发光二极管(LED) 的亮度或温度传感器的精度。

3.电场和恒流的应用：电场和恒流在日常生活中有许多应用。

这里有一些例子：•电场：电场用于各种设备和技术，包括电动机、发电机和静电除尘器。

它还用于医疗设备，例如除颤器和MRI 机器。

•恒定电流：恒定电流用于各种设备和技术，包括LED 照明、温度传感器和电源。

它还用于科学仪器，如电流表和检流计。

4.安全注意事项：在电场和恒定电流下工作时，务必要考虑安全性。

如果处理不当，两者都可能很危险。

例如，高压电场会导致触电或烧伤，大电流会导致电气火灾或电子设备损坏。

为确保安全，务必采取适当的预防措施，例如佩戴防护设备、使用经批准的电气设备和材料，以及遵循适当的电气安全程序。

结论：电场和恒流是电学和电子学中的重要概念，在日常生活中有着广泛的应用。

电场是施加在带电粒子上的电力的量度，而恒流是指稳定、不变的电流量流过电路或设备。

这两个概念都用于各种设备和技术，包括电动机、发电机、LED 照明和温度传感器。

在电场和恒定电流下工作时，务必要考虑安全性，并采取适当的预防措施以确保人员和设备的安全。

新教材-人教版高中物理必修第三册-第11章-电路及其应用-知识点考点重点难点提炼汇总

第11章电路及其应用1.电源和电流 (1)2.导体的电阻 (5)3.实验: 导体电阻率的测量 (9)4.串联电路和并联电路 (15)5.实验: 练习使用多用电表191.电源和电流一、电源1. 定义: 能够把电子从正极搬运到负极的装置。

2. 作用：(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。

(2)使电路中的电流能够持续存在。

二、恒定电流1. 恒定电场: 由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

2．自由电荷定向移动的平均速率: 在恒定电场的作用下, 自由电荷定向加速运动, 但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞, 碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平移速率不随时间变化。

3. 恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。

4. 电流(1)物理意义: 表示电流强弱程度的物理量。

(2)公式: I＝。

(3)单位：在国际单位制中, 电流的单位是安培, 简称安, 符号是A。

常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。

1 mA＝10－3A,1 μA＝10－6 A。

(4)方向: 正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。

考点1: 对电源的理解1. 电源的作用(1)从电荷转移的角度看, 电源的作用是使电路中的自由电荷持续地定向移动。

(2)从能量转化的角度看, 搬运电荷的过程是非静电力做功的过程, 从而将其他形式的能转化为电能。

2. 形成电流的三种电荷形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子, 其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子, 液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子, 气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。

【例1】下列关于电源的说法正确的是( )A. 电源的作用是在电源内部把电子由负极搬运到正极, 保持两极之间有电压B. 电源把正、负电荷分开的过程是把其他形式的能转化为电势能的过程C. 电荷的移动形成电流D. 只要电路中有电源, 电路中就会形成持续的电流B [在电源内部, 电源把电子由正极搬运到负极, 这一过程要克服静电力做功, 把其他形式的能转化为电势能, 故选项A错误, 选项B正确。

电学在生活中的应用和原理

电学在生活中的应用和原理1. 简介电学是物理学的一个分支，研究电荷之间相互作用的原理和电流、电场、电势等现象。

电学在生活中有广泛的应用，从日常生活到工业领域，都离不开电学的应用。

2. 电学在日常生活中的应用2.1 家庭电器•照明：电学的应用之一是用电来产生光，供应家庭照明。

灯泡、荧光灯、LED灯等都是利用电流通过导体，产生热、光的原理，实现照明。

•厨房电器：电磁炉、电饭煲、电烤箱等家用电器都是基于电学原理工作的。

利用电流产生的热量来加热食物或者加工食材。

•电视、电脑：这些电子设备中使用的显示屏、电子元件等都是基于电学原理制造的。

2.2 通信和信息技术•电话：电话利用电学原理将声音转化为电信号，通过电缆或无线信号传输，并在接收端转化为声音。

•无线通信：手机和无线网络的通信也是基于电学原理。

通过电磁波进行信号传输和接收。

•计算机：计算机的运作离不开电学原理，包括电路板、集成电路、处理器等都是由电学原理构建的。

2.3 医疗设备•医学成像设备：例如X射线机、CT扫描仪等设备，利用电学原理和电磁波进行成像，帮助医生诊断病情和进行治疗。

•心脏起搏器和除颤器：这些设备通过电信号来调节心脏的节律和治疗心律失常等病症。

3. 电学的基本原理3.1 电流电流是指单位时间内穿过导体的电荷量。

当电压施加在导体上时，导体中的自由电子会以电子的形式流动，形成电流。

3.2 电场电场是由电荷产生的一种物理场。

电荷会在空间中产生电场，其他带电粒子在电场中会受到电场力的作用。

电场力的大小与电荷的大小和距离有关。

3.3 电势电势是指单位正电荷在电场中所具有的势能。

电荷在电场中移动时，会从高电势处移动到低电势处。

3.4 电阻电阻是指导体对电流的阻碍程度。

导体中的电阻会限制电流的通过，导致电能转化为热能。

4. 电学的应用原理4.1 电磁感应根据法拉第电磁感应定律，当导体被置于变化磁场中时，会在导体两端产生感应电流。

电磁感应被广泛应用于变压器、发电机、电动机等设备。

电场与电势的关系及其在电学中的应用

电场与电势的关系及其在电学中的应用电场是电学领域中的基本概念之一，它与电势密切相关，并在电学中具有重要的应用。

本文将介绍电场与电势的关系，并探讨它们在电学中的应用。

首先，让我们来理解电场和电势的定义及其关系。

电场是指某一位置的电荷所受的力场，它以矢量形式描述。

而电势则是电场的一种标量量度，它表示单位正电荷在电场中所具有的势能。

电场和电势之间存在着密切的关系，即电场是电势的负梯度。

换句话说，电场的方向是电势降低最快的方向。

在电学中，电场和电势有着广泛的应用。

首先，电场和电势在电荷移动过程中起到了重要的作用。

当电荷在电场中移动时，它会受到电场力的作用。

根据库仑定律，电场力与电荷的大小和方向成正比。

电荷在电场中移动时，其势能也会发生变化，这就需要引入电势的概念。

根据电势和电荷之间的关系，我们可以计算电荷在电场中的势能变化。

这对于理解电荷在电路中的行为以及电能的转化和传递至关重要。

其次，电场和电势还被广泛应用于电场感应和电势能装置的设计中。

在电场感应中，当一个导体或电路与电场发生相对运动时，会在导体或电路中产生感应电动势。

这一原理在电磁感应和发电机中得到应用，通过移动磁场与线圈之间的相对运动，可以产生感应电势，从而转化为电能。

在电势能装置的设计中，如电容器和电池，电场和电势起着至关重要的作用。

在电容器中，由于两个电极之间的电势差，可以存储电能；而在电池中，则利用电化学反应产生电势差，将化学能转化为电能。

此外，电场和电势还在静电场和电场分布的分析中发挥了重要作用。

静电场是指电荷没有发生移动的电场。

利用电场和电势的概念，我们可以对静电场的分布进行定量描述和分析。

通过计算电场和电势分布，可以预测电荷所受的力和电势能的大小。

这对于解决许多静电学问题非常有用，如电场的空间分布、电场强度和电势的计算以及电势能的储存和释放等。

总结起来，电场和电势之间存在着密切的关系，电势是电场的负梯度。

它们在电学中有着广泛的应用，包括电荷移动过程中的作用、电场感应和电势能装置的设计以及静电场和电场分布的分析等。

新教材高中物理第11章电路及其应用1

－在静电力作用下向相反方向定向移动形成，故溶液中电流方向与 Na＋定向
移动的方向相同，即由 A 指向 B。
Na＋和 Cl－都是一价离子，每个离子的电荷量为 e＝1.6×10－19 C，NaCl
溶液导电时，Na＋由 A 向 B 定向移动，Cl－由 B 向 A 运动，负离子的运动
可以等效地看作正离子沿相反方向的运动，所以，每秒钟通过 M 横截面的
活动 1：如图甲 a 所示，若在 A、B 两个导体之间连接一根导线 H，结果会怎样？
提示：导线 H 中的自由电子会在静电力的作用下定向运动，形成电流。由于 B 失去电子，A 得到电子，A、B 之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，如图 b 所示。所以，导线 H 中的电流只是瞬时的。
(1)恒定电场与静电场的基本性质相同。( √ ) (2)电路中有电流时，电场的分布就会随时间不断地变化。( × ) (3)恒定电场的电场强度不变化，一定是匀强电场。( × ) (4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。( √ )
课堂探究评价
课堂任务电源和恒定电流仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
(2)大小：如果用 I 表示电流、q 表示在时间 t 内通过导体横截面的电荷 q
量，则有 I＝ 10 __t_。
(3)单位：在国际单位制中，电流的单位是 11 _安__培___，简称 12 _安__，符
号是 A。1 13 __C_＝1 A·s。常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 mA ＝ 14 _1_0_－_3_A__,1 μA＝ 15 _1_0_－_6_A_。
(3)三种速率的比较
比较项
物理意义
大小/m·s－1
电子定向移金属导体内电子的定向移动形成电流，电流与电子 1×10－5 动的速率定向移动速率的关系为 I＝neSv

高中物理必修三第十一章电路及其应用知识点总结归纳(带答案)

高中物理必修三第十一章电路及其应用知识点总结归纳单选题1、电阻R1、R2串联在电路中，已知R1=10Ω，R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，则（）A．电路中的电流为6AB．电路中的电流为1.2AC．电路的总电压为21VD．电阻R2的阻值为20Ω答案：DAB．串联电路中各处电流相等，根据欧姆定律得I=U1R1=610A=0.6AAB错误；C．电路总电压为U=U1+U2=6V+12V=18V C错误；D．根据欧姆定律得R2=U2I=120.6Ω=20ΩD正确。

故选D。

2、中科院大连化物所开发出了一种基于“微电极-电解质一体化薄膜”新概念的无基底、无固定形状的微型超级电容器。

该器件具有超薄器件厚度（37μm）、超柔性、高面积容量（40.8mF/cm2）和高度集成度。

将它的面积容量40.8mF/cm2用国际单位制中的基本单位表示，正确的是（）A．4.08×102A2⋅s4⋅kg−1⋅m−4B．4.08×10−2A2⋅s−4⋅kg−1⋅m−4C．4.08×10−2A2⋅s4⋅kg−1⋅m−4D．4.08×102A2⋅s−4⋅kg−1⋅m−4答案：A由单位关系可知面积容量40.8mF/cm2=40.8×10−3F10−4m2=4.08×102F/m2有C=q UU=EdE=F qF=maq=It 可得C=I2t2 mad1F=1A2⋅s2kg⋅(m s2⁄)⋅m=1A2⋅s4kg⋅m2=1A2⋅s4⋅kg−1⋅m−2所以40.8mF/cm2=4.08×102F/m2=4.08×102A2⋅s4⋅kg−1⋅m−4故A正确，BCD错误。

故选A。

3、在下列几种电流的波形图中，能表示生活、生产用电的是（）A．B．C．D．答案：CA图像是直流电能，B图像为方波形交流电，C图像为正弦交流电，D图像为脉冲交流电，而生活、生产用电为正弦交流电，故选C。

电场的应用及原理

电场的应用及原理1. 电场的概述电场是指电荷周围的一种物理现象，它由带电粒子所产生的力场构成。

当有电荷存在时，它会产生电场，从而影响周围的带电体。

本文将介绍电场的应用以及其原理。

2. 电场的应用2.1 静电控制器静电控制器是一种利用电场原理来控制静电的装置。

它常被应用在电子设备制造、塑料加工和油墨印刷等领域。

静电控制器通过生成对立电荷来中和静电荷，从而避免静电在设备或产品上的积累。

在电子设备制造中，静电控制器常被应用于电路板组装过程中，以防止静电的积累对电路产生损坏。

在塑料加工和油墨印刷中，静电控制器可以减少静电带来的吸尘和粘附问题，提高生产效率。

2.2 静电喷涂静电喷涂是一种利用电场原理来实现涂料均匀喷洒的技术。

通过给喷涂设备加上高压电源，使喷出的涂料带电，然后将带电的涂料喷向带有相反电荷的物体或地面，这样涂料就会均匀地附着在物体表面上。

静电喷涂技术在汽车、家具和塑料制品等行业得到了广泛应用，它可以提高涂料利用率，减少喷涂过程中的漆雾和废气排放，同时也可以提高涂层的质量。

2.3 静电除尘器静电除尘器是一种通过电场原理来去除空气中的尘埃和颗粒物的装置。

静电除尘器利用了静电产生的吸引力，将空气中的尘埃带电后，使其附着在带有相反电荷的电极上。

这样，尘埃就被有效地去除了。

静电除尘器广泛应用于电源厂、钢铁厂和化工厂等工业领域，它可以提高空气质量，保护环境，并减少设备的磨损和维护成本。

3. 电场的原理电场的产生和作用是由电荷和其周围空间中产生的电场力决定的。

电场力是根据库伦定律计算的，它与电荷之间的距离成反比，与电荷的大小成正比。

电场力的方向总是沿着电场线的切线方向，从正电荷指向负电荷。

电场线是指连接点电荷的虚拟线条，它表示了电场的强度和方向。

电场的强度可以通过电场强度公式计算，它定义为单位正电荷所受到的电场力的大小。

电场强度的单位是牛顿/库仑。

4. 总结本文介绍了电场的应用及原理。

电场在静电控制器、静电喷涂和静电除尘器等方面发挥着重要作用。

人教版高中物理新教材必修第三册第11章-电路及其应用-教案

两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度
的一半0.
01A.
二实验2 金属丝电阻率的测量
一刻线对齐的游标的格数,则记录结果表达
为(
x+K ×精确度)
mm.
2.螺旋测微器
(
S 为固定刻度,
H 为可
1)构造:如图甲,
动刻度.
(
2)原理:可动刻度 H 上的刻度为 50 等
份,则螺旋测微器的精确度为0.
01 mm.
偏转到最大刻度时的电流叫满偏电流,用Ig
表示,此时两端的电压叫满偏电压,用 Ug
表示.
2.电压表、电流表的改装
小量程电流表 G 是根据通电线圈在磁场
中受到磁力矩作用发生偏转的原理制成的,
且指针偏角θ 与电流I 成正比,即θ=k
I,故
表的刻度是均匀的,且能改装为电压表和大
量程电流表.
IU 图线:以电流为纵轴、电压为横轴
1)
所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称
为IU 图线,如图所示.
I
(
2)比较电阻的大小:图线的斜率k=
U
1
= ,图中 R1>R2.
R
(
3)线性元件:伏安特性曲线是直线的电
学元件,适用欧姆定律.
(
4)非线性元件:伏安特性曲线为曲线的
电学元件,不适用欧姆定律.
四部分电路欧姆定律
0
,
不足半毫米,
从可动刻度上读的示数为
mm
15.
0,最后的读数为:
2.
0 mm+15.
0×0.
01
mm=2.
150 mm.
3.电压表和电流表的读数

新教材高中物理必修三第十一章电路及其应用 1电流和电源

1 电源和电流[学习目标]1．了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式q ＝It 分析相关问题.3.会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素．一、电源1．定义：能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置．2．作用：移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，保持电路中有持续电流．二、恒定电流 1．恒定电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场．(2)形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．(3)特点：任何位置的电荷分布和电场分布都不随时间变化，其基本性质与静电场相同． 2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，电流的强弱程度用电流这个物理量表示．(2)公式：I ＝qt ，其中：I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量．(3)单位：安培，简称安，符号是A ；常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA )． 1 A ＝103 mA ；1 A ＝106 μA.1．判断下列说法的正误．(1)导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动．(×)(2)电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而使电源两极之间有稳定的电势差．(×)(3)电流既有大小，又有方向，是矢量．(×)(4)导体中的电流一定是正电荷定向移动形成的．(×)(5)电子定向移动的方向就是电流的方向．(×)(6)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多．(√)2．一次闪电，流动的电荷量大约为300 C，持续的时间大约是0.005 s，所形成的平均电流为________ A.答案6×104一、电流的理解和计算导学探究如图1所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负电荷为q2.图1(1)确定通过导电液体中电流的方向．(2)计算导电液体中电流的大小．答案(1)电流方向为正电荷定向移动方向或负电荷定向移动方向的反方向，故导电液体中电流方向为由左向右．(2)I＝|q1|＋|q2|t.知识深化1．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．2．电流的定义式：I ＝qt .用该式计算出的电流是时间t 内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等．3．电流是标量：虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则．在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图2所示，若测得2 s 内各有1.0×1018个Na ＋和Cl －通过溶液内部的横截面M ，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？图2答案方向由A 指向B 0.16 A解析 NaCl 溶液导电是靠自由移动的Na ＋和Cl －，它们在电场力作用下向相反方向运动．溶液中电流方向与Na ＋定向移动方向相同，即由A 指向B .Na ＋和Cl －都是一价离子，每个离子的电荷量为e ＝1.6×10－19 C ，NaCl 溶液导电时，Na ＋由A 向B 定向移动，Cl －由B 向A 定向移动，负离子的运动可以等效地看作正离子沿相反方向的运动，所以每秒通过M 横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有I ＝q t ＝|q 1|＋|q 2|t ＝1.0×1018×1.6×10－19＋1.0×1018×1.6×10－192A ＝0.16 A.电解液导电时电流的计算方法电解液导电与金属导体导电不同．金属导体中的自由电荷只有自由电子，而电解液中的自由电荷是正、负离子，正、负离子在电解液中所受电场力方向相反，运动方向相反，但形成的电流方向相同．运用I ＝qt 计算时，q 应是同一时间内通过某一横截面的正、负两种离子的电荷量的绝对值之和．针对训练1 某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( ) A ．0 B.2ne t C.3ne t D.4net答案 B二、电流的微观表达式导学探究如图3所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q .则：图3(1)导体AD 内的自由电荷全部通过横截面D 所用的时间t 是多少？ (2)导体AD 内的自由电荷的总电荷量Q 是多少？ (3)这段导体上的电流是多大？答案 (1)t ＝lv ；(2)导体AD 内的自由电荷总数N ＝nlS 总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq ；(3)此导体上的电流I ＝Q t ＝nlSqlv ＝nqS v .知识深化1．电流微观表达式I ＝nq v S 的理解(1)I ＝qt 是电流的定义式，I ＝nq v S 是电流的决定式，因此I 与通过导体横截面的电荷量q 及时间t 无关，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量大小q 、定向移动的速率v ，还与导体的横截面积S 有关．(2)v 表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的． 2．三种速率的比较(1)电子定向移动速率：也是公式I ＝neS v 中的v ，大小约为10－4 m/s.(2)电流的传导速率：就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108 m/s.闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流．(3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流．(多选)有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e ，电子的定向移动速率为v ，则在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为( ) A ．n v S Δt B ．n v Δt C.I Δte D.I ΔtSe答案 AC解析根据电流的微观表达式I ＝ne v S ，自由电子数目为N ＝q e ＝I Δt e ＝ne v S Δte ＝n v S Δt ，故A正确，B 错误；因为I ＝q Δt ，所以q ＝I ·Δt ，自由电子数目为：N ＝q e ＝I Δte ，故C 正确，D 错误．针对训练2 (2018·南昌二中高二期中)如图4所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S ，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q ，则当该棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，形成的等效电流为( )图4A ．q v B.qv C ．q v S D.q v S答案 A解析橡胶棒沿轴线方向以速度v 做匀速直线运动时，Δt 内通过的距离为v ·Δt ，Δt 内通过某横截面的电荷量Q ＝q v Δt ，根据电流的定义式I ＝QΔt，得到等效电流I ＝q v ，A 正确.1．(对电源的理解)关于电源的说法正确的是( )A ．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B ．电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差C ．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D ．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量答案 B解析电源的作用是维持正、负极之间稳定的电势差，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动，在电源内部，需要将电子由正极不断地搬运到负极，故A 错，B 对．电路中有电流不仅需要电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C 错．电源是对电路提供能量的装置，故D 错．2．(对电流的理解)(多选)关于电流的概念，下列说法正确的是( ) A ．导体中有电荷运动就会形成电流B ．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C ．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位D ．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零答案 CD解析导体中自由电荷定向移动形成电流，无规则运动不会形成电流，故选项A 错误；电流虽有方向，但它是标量，故选项B 错误；在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位“安培”是国际单位制中的七个基本单位之一，故选项C 正确；导体两端电势差为零时，电荷不会定向移动，电流必为零，故选项D 正确．3．(公式I ＝qt 的理解与应用)电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A ，在通电5分钟的时间内，通过电阻横截面的电子数为( ) A ．1 500个 B ．9.375×1019个 C ．9.375×1021个 D ．9.375×1020个答案 C解析 n ＝q e ＝Ite＝9.375×1021个．4．(对电流微观表达式的理解和应用)有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是( )A ．通过甲、乙两导体的电流相同B ．通过乙导体的电流是甲导体的2倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等答案 B解析由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A 错，B 对．由于I ＝nqS v ，所以v ＝InqS ，由于不知道甲、乙两导体的性质(n 、q不知道)，所以无法判断v ，故C 、D 错.考点一对恒定电流的理解1．(2018·华中师大附中高二期中)关于电流，下列说法中正确的是( ) A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大C ．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流D ．因为电流有方向，所以电流是矢量答案 B解析据I ＝qt 可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，并非通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大，故A 错误，B 正确；电解液中，正、负离子定向移动都能形成电流，故C 错误；电流有大小和方向，但电流是标量，故D 错误． 2．(2019·玉溪市高二期中)关于电流，下列说法正确的是( ) A ．只有正电荷的定向移动才能形成电流 B ．把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向C ．金属导体导电的时候，自由电子定向移动的方向和电流方向相同D ．方向不变的电流叫恒定电流答案 B解析正、负电荷的定向移动都能形成电流，故A 错；人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故B 对；金属导体导电的时候，导体中定向移动的电荷是自由电子，定向移动方向和电流方向相反，故C 错；方向和大小都不变的电流叫恒定电流，故D 错． 3．在导体中有电流通过时，下列说法正确的是( ) A ．电子定向移动速率接近光速 B ．电子定向移动速率即是电场传导速率 C ．电子定向移动速率即是电子热运动速率D ．在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动答案 D解析电子定向移动的速率很小，数量级为10－4 m/s ，在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了一个速率很小的定向移动，故A 错误，D 正确．电场的传导速率为光速c ＝3×108 m/s ，无规则热运动速率的数量级为105 m/s ，故B 、C 错误．考点二 I ＝qt的理解与应用4．在示波管中，电子枪2 s 内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( ) A ．4.8×10－6 A B ．3×10－13AC ．3×10－6 A D ．9.6×10－6 A答案 A解析电子枪2 s 内发射的电荷量q ＝6×1013×1.6×10－19 C ＝9.6×10－6 C ，所以示波管中的电流大小为I ＝q t ＝9.6×10－62A ＝4.8×10－6 A ，故A 正确，B 、C 、D 错误．5．(2019·武威市高二检测)在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的总电荷量为2 C ，向左迁移的负离子所带的总电荷量为2 C ，那么电解槽中电流大小为( ) A ．0 B ．0.2 A C ．0.4 A D ．4 A 答案 C解析由题，10 s 内通过某一横截面的正离子所带总电荷量为2 C ，负离子所带总电荷量为2C ，通过横截面的正离子与负离子电荷量绝对值之和为Q ＝2 C ＋2 C ＝4 C ，则电流为I ＝Qt ＝410A ＝0.4 A ，故C 正确． 6．某电解池，如果在1 s 内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1 m 2的某横截面，那么通过这个横截面的电流是( ) A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A答案 D解析由题意，1 s 内通过横截面正离子的电荷量为q 1＝2n 1e ，负离子的电荷量绝对值为q 2＝n 2e ，则电流为I ＝q 1＋q 2t ＝(2n 1＋n 2)et .将n 1＝5×1018个，n 2＝1×1019个，e ＝1.6×10－19 C ，t ＝1 s ，代入解得I ＝3.2 A ．故选D.7.如图1所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知横截面积S 铝＝2S铜．在铜导线上取一横截面A ，在铝导线上取一横截面B ，若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么通过这两个横截面的电流的大小关系是( )图1A ．I A ＝IB B ．I A ＝2I BC ．I B ＝2I AD ．不能确定答案 A解析这个题目中有很多干扰项，例如两个横截面的面积不相等、导线的组成材料不同等．但解题关键是通过两横截面的电子数在单位时间内相等，根据I ＝qt 可知电流相等．考点三 I ＝nq v S 的理解与应用8．(多选)给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( ) A ．粗的地方电流大，细的地方电流小 B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 C ．各处的电流大小相等D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大答案CD解析同一根导线上的电流相等，故A错误，C正确；由I＝nqS v可得v＝InqS，粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，故B错误，D正确．9．(2018·珠海一中期末)如图2所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I.已知导体左侧的横截面积为S，导体中单位长度的自由电子数为n，自由电子热运动的速率为v0，自由电子的电荷量用e 表示，真空中的光速用c表示．假设自由电子定向移动的速率为v，则()图2A．v＝v0B．v＝IneSC．v＝c D．v＝Ine答案 D解析t时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度v t内的自由电子数，其数量为n v t，电荷量q＝n v te，所以电流I＝qt ＝ne v，所以v＝Ine，故D正确，B错误；易知A、C错误．10．北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道．当环中电子以光速的110流动而形成10 mA的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c＝3×108 m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19 C)()A．5×1010个B．5×1011个C．1×102个D．1×104个答案 B解析电子运动一周所需要的时间：t＝240 110×3×108s＝8×10－6 s在圆形轨道上任取一横截面，则在t时间内通过该横截面的电荷量为：q＝It＝10×10－3×8×10－6 C＝8×10－8 C环中运行的电子数N ＝q e ＝8×10－81.6×10－19个＝5×1011个． 11．导线中的电流是1 A ，导线的横截面积为1 mm 2.(1)在1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e ＝1.6×10－19 C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导线每立方米内有8.5×1028个自由电子)?(3)自由电子沿导线定向移动1 m ，平均需要多少小时？答案 (1)6.25×1018个 (2)7.35×10－5 m/s (3)3.78 h解析 (1)N ＝q e ＝It e＝6.25×1018个． (2)由公式I ＝neS v ，得v ＝I neS ＝18.5×1028×1.6×10－19×1×10－6m/s ≈7.35×10－5 m/s.(3)自由电子沿导线定向移动1 m 需用时t ＝17.35×10－5 s ≈3.78 h ．。

电场与电路知识点总结

电场与电路知识点总结电场与电路是物理学中重要的概念，涉及到电荷、电压、电流、电阻等概念，对于理解电子技术和应用电子设备有着重要的意义。

本文将对电场与电路的相关知识点进行总结，旨在加深读者对这一领域的理解。

电场电场是指由电荷产生的力场。

当电荷存在时，它会产生一个相应的电场，这个电场会对周围的其它电荷产生作用力。

在数学上，电场可以通过电场强度来描述，它的方向是电荷受力的方向，大小与电荷和距离的关系有关。

电场强度E:电场强度是指单位正电荷在电场中所受的力。

它的方向和大小决定于电场中的电荷分布情况。

对于由点电荷产生的电场，电场强度大小与距离的平方成反比，方向由源点指向场点。

电场强度E可以通过库仑定律来计算：E = k * (|q1| * |q2|) / r^2其中，k为库仑常量，q1和q2为电荷大小，r为电荷之间的距离。

电势差V:电势差是指单位电荷在电场中移动时所具有的电势能变化。

它是电场强度的积分，可以通过电位移的定义进行计算：V = -∫E•dl电势差可以通过电场强度和位置之间关系的积分来计算，单位是伏特。

电场线:电场线是用来表示电场分布情况的图形。

它的方向和强度由电场强度决定，通常沿着电场强度的方向画出，相邻的电场线之间的距离代表了电场强度的大小。

电场中的运动学:在电场中，电荷受到电场力的作用，会产生运动。

电场力会改变电荷的速度和加速度，这些运动学的问题可以通过牛顿的第二定律和库仑定律来解决。

电路电路是指由导体、电阻、电源等元件组成的闭合路径。

它是电子学和电工学中的核心概念，用于控制电流、调整电压和进行信号传输等应用。

电路可以分为串联电路、并联电路、混合电路等不同的类型。

串联电路:串联电路是指电流只有一条路径流过所有电阻的电路。

在串联电路中，电压会分别降落在每一个电阻上，电流在各个电阻上的大小相同。

并联电路:并联电路是指有多条不同的路径供电流通过的电路。

在并联电路中，电压在各个支路上是相同的，而电流会根据电阻大小而分别流动。

电的基本概念与应用

电的基本概念与应用电，作为一种重要的物理现象和能源形式，广泛应用于我们日常生活和工业生产中。

本文将介绍电的基本概念、电流、电压、电阻以及电的应用领域。

一、电的基本概念电是指由带电粒子（如电子和离子）在导体中的运动所产生的现象。

原子中的带负电的电子环绕着带正电的原子核运动，形成了一个稳定的结构。

而当外界施加电场力时，带电粒子会受到电场的作用，产生加速运动。

这种电子在导体中的正向流动形成了电流。

二、电流电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的量度，通常用字母I来表示，单位是安培（A）。

电流的方向是指正电荷的流动方向，而实际上电流是由带负电的电子流动而产生的。

电流的大小与电荷量和电流时间成正比关系，可以用公式I=Q/t表示（其中Q代表电荷量，t代表时间）。

三、电压电压是指单位电荷在两点之间具有的电位差，通常用字母U或V来表示，单位是伏特（V）。

简单来说，电压即为电场力对单位电荷所做的功。

电压的大小决定了电荷移动的动力，它越大，表示单位电荷具有更高的能量。

四、电阻电阻是指导体阻碍电流通过的能力，通常用字母R来表示，单位是欧姆（Ω）。

导体材料的电阻主要由其原子、离子以及电子间的相互作用力产生。

电阻的大小与导体材料的材质、长度和截面积有关，可以用欧姆定律来表示，即U=IR（其中U代表电压，I代表电流，R代表电阻）。

五、电的应用领域1. 电力输送与供应：电被广泛应用于电网输送和供应，将电能从发电厂输送到家庭、工业和商业用电的地方。

通过变压器可以实现电压的升降，以适应各个电器设备的用电需求。

2. 通信技术：电在通信领域的应用也十分重要。

从传统的电话通信到现代的互联网，电信技术的发展离不开电作为信息传输的媒介。

电信设备如电话、电报、电视、计算机等都是通过电来传递和处理信息的。

3. 电子器件与电路：电子器件和电路是电科学的重要组成部分。

电子器件如二极管、晶体管、集成电路等能够控制和处理电信号，实现各种电子设备的功能，广泛应用于电子通信、计算机、家用电器等领域。

高中物理必修三电路及其应用讲义

1 电源和电流[学习目标]1．了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式q ＝It 分析相关问题.3.会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素．一、电源1．定义：能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置．2．作用：移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，保持电路中有持续电流．二、恒定电流 1．恒定电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场．(2)形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．(3)特点：任何位置的电荷分布和电场分布都不随时间变化，其基本性质与静电场相同． 2．恒定电流(1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，电流的强弱程度用电流这个物理量表示．(2)公式：I ＝qt ，其中：I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量．(3)单位：安培，简称安，符号是A ；常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA)． 1 A ＝103 mA ；1 A ＝106 μA.1．判断下列说法的正误．(1)导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动．(×)(2)电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而使电源两极之间有稳定的电势差．(×)(3)电流既有大小，又有方向，是矢量．(×)(4)导体中的电流一定是正电荷定向移动形成的．(×)(5)电子定向移动的方向就是电流的方向．(×)(6)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多．(√)2．一次闪电，流动的电荷量大约为300 C，持续的时间大约是0.005 s，所形成的平均电流为________ A.答案6×104一、电流的理解和计算导学探究如图1所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方向运动，在时间t内通过细管某截面的正电荷为q1，通过此截面的负电荷为q2.图1(1)确定通过导电液体中电流的方向．(2)计算导电液体中电流的大小．答案(1)电流方向为正电荷定向移动方向或负电荷定向移动方向的反方向，故导电液体中电流方向为由左向右．(2)I＝|q1|＋|q2|t.知识深化1．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反．2．电流的定义式：I ＝qt .用该式计算出的电流是时间t 内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等．3．电流是标量：虽然有方向，但它是标量，它遵循代数运算法则．在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图2所示，若测得2 s 内各有1.0×1018个Na ＋和Cl －通过溶液内部的横截面M ，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？图2答案方向由A 指向B 0.16 A解析 NaCl 溶液导电是靠自由移动的Na ＋和Cl －，它们在电场力作用下向相反方向运动．溶液中电流方向与Na ＋定向移动方向相同，即由A 指向B . Na ＋和Cl －都是一价离子，每个离子的电荷量为e ＝1.6×10－19C ，NaCl 溶液导电时，Na ＋由A向B 定向移动，Cl －由B 向A 定向移动，负离子的运动可以等效地看作正离子沿相反方向的运动，所以每秒通过M 横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有 I ＝q t ＝|q 1|＋|q 2|t＝1.0×1018×1.6×10－19＋1.0×1018×1.6×10－192A ＝0.16 A.电解液导电时电流的计算方法电解液导电与金属导体导电不同．金属导体中的自由电荷只有自由电子，而电解液中的自由电荷是正、负离子，正、负离子在电解液中所受电场力方向相反，运动方向相反，但形成的电流方向相同．运用I ＝qt 计算时，q 应是同一时间内通过某一横截面的正、负两种离子的电荷量的绝对值之和．针对训练1 某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( ) A ．0 B.2ne t C.3ne t D.4net答案 B二、电流的微观表达式导学探究如图3所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q .则：图3(1)导体AD 内的自由电荷全部通过横截面D 所用的时间t 是多少？ (2)导体AD 内的自由电荷的总电荷量Q 是多少？ (3)这段导体上的电流是多大？答案 (1)t ＝l v ；(2)导体AD 内的自由电荷总数N ＝nlS 总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq ；(3)此导体上的电流I ＝Q t ＝nlSqlv ＝nqS v .知识深化1．电流微观表达式I ＝nq v S 的理解(1)I ＝qt 是电流的定义式，I ＝nq v S 是电流的决定式，因此I 与通过导体横截面的电荷量q 及时间t 无关，从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量大小q 、定向移动的速率v ，还与导体的横截面积S 有关．(2)v 表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，其速率为热运动的速率，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的． 2．三种速率的比较(1)电子定向移动速率：也是公式I ＝neS v 中的v ，大小约为10－4 m/s.(2)电流的传导速率：就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108 m/s.闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流．(3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流．(多选)有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为e ，电子的定向移动速率为v ，则在Δt 时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为( ) A ．n v S Δt B ．n v Δt C.I Δte D.I ΔtSe答案 AC解析根据电流的微观表达式I ＝ne v S ，自由电子数目为N ＝q e ＝I Δt e ＝ne v S Δte ＝n v S Δt ，故A正确，B 错误；因为I ＝q Δt ，所以q ＝I ·Δt ，自由电子数目为：N ＝q e ＝I Δte ，故C 正确，D 错误．针对训练2 (2018·南昌二中高二期中)如图4所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S ，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q ，则当该棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，形成的等效电流为( )图4A ．q v B.qv C ．q v S D.q v S答案 A解析橡胶棒沿轴线方向以速度v 做匀速直线运动时，Δt 内通过的距离为v ·Δt ，Δt 内通过某横截面的电荷量Q ＝q v Δt ，根据电流的定义式I ＝QΔt，得到等效电流I ＝q v ，A 正确.1．(对电源的理解)关于电源的说法正确的是( )A ．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B ．电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差C ．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D ．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量答案 B解析电源的作用是维持正、负极之间稳定的电势差，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动，在电源内部，需要将电子由正极不断地搬运到负极，故A 错，B 对．电路中有电流不仅需要电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C 错．电源是对电路提供能量的装置，故D 错．2．(对电流的理解)(多选)关于电流的概念，下列说法正确的是( ) A ．导体中有电荷运动就会形成电流B ．电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向C ．在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位D ．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也必为零答案 CD解析导体中自由电荷定向移动形成电流，无规则运动不会形成电流，故选项A 错误；电流虽有方向，但它是标量，故选项B 错误；在国际单位制中，电流是一个基本量，其单位“安培”是国际单位制中的七个基本单位之一，故选项C 正确；导体两端电势差为零时，电荷不会定向移动，电流必为零，故选项D 正确．3．(公式I ＝qt 的理解与应用)电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A ，在通电5分钟的时间内，通过电阻横截面的电子数为( ) A ．1 500个 B ．9.375×1019个 C ．9.375×1021个 D ．9.375×1020个答案 C解析 n ＝q e ＝Ite＝9.375×1021个．4．(对电流微观表达式的理解和应用)有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是( ) A ．通过甲、乙两导体的电流相同 B ．通过乙导体的电流是甲导体的2倍C ．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D ．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等答案 B解析由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A 错，B 对．由于I ＝nqS v ，所以v ＝InqS ，由于不知道甲、乙两导体的性质(n 、q不知道)，所以无法判断v ，故C 、D 错.考点一对恒定电流的理解1．(2018·华中师大附中高二期中)关于电流，下列说法中正确的是( ) A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大C ．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流D ．因为电流有方向，所以电流是矢量答案 B解析据I ＝qt 可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，并非通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大，故A 错误，B 正确；电解液中，正、负离子定向移动都能形成电流，故C 错误；电流有大小和方向，但电流是标量，故D 错误． 2．(2019·玉溪市高二期中)关于电流，下列说法正确的是( ) A ．只有正电荷的定向移动才能形成电流 B ．把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向C ．金属导体导电的时候，自由电子定向移动的方向和电流方向相同D ．方向不变的电流叫恒定电流答案 B解析正、负电荷的定向移动都能形成电流，故A 错；人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故B 对；金属导体导电的时候，导体中定向移动的电荷是自由电子，定向移动方向和电流方向相反，故C 错；方向和大小都不变的电流叫恒定电流，故D 错． 3．在导体中有电流通过时，下列说法正确的是( ) A ．电子定向移动速率接近光速 B ．电子定向移动速率即是电场传导速率 C ．电子定向移动速率即是电子热运动速率D ．在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动答案 D解析电子定向移动的速率很小，数量级为10－4 m/s ，在金属导体中，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了一个速率很小的定向移动，故A 错误，D 正确．电场的传导速率为光速c ＝3×108 m/s ，无规则热运动速率的数量级为105 m/s ，故B 、C 错误．考点二 I ＝qt的理解与应用4．在示波管中，电子枪2 s 内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( ) A ．4.8×10－6 A B ．3×10－13AC ．3×10－6 A D ．9.6×10－6 A答案 A解析电子枪2 s 内发射的电荷量q ＝6×1013×1.6×10－19C ＝9.6×10－6 C ，所以示波管中的电流大小为I ＝q t ＝9.6×10－62A ＝4.8×10－6 A ，故A 正确，B 、C 、D 错误．5．(2019·武威市高二检测)在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的总电荷量为2 C ，向左迁移的负离子所带的总电荷量为2 C ，那么电解槽中电流大小为( ) A ．0 B ．0.2 A C ．0.4 A D ．4 A 答案 C解析由题，10 s 内通过某一横截面的正离子所带总电荷量为2 C ，负离子所带总电荷量为2 C ，通过横截面的正离子与负离子电荷量绝对值之和为Q ＝2 C ＋2 C ＝4 C ，则电流为I ＝Qt ＝410A ＝0.4 A ，故C 正确． 6．某电解池，如果在1 s 内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1 m 2的某横截面，那么通过这个横截面的电流是( ) A ．0B ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A答案 D解析由题意，1 s 内通过横截面正离子的电荷量为q 1＝2n 1e ，负离子的电荷量绝对值为q 2＝n 2e ，则电流为I ＝q 1＋q 2t ＝(2n 1＋n 2)e t .将n 1＝5×1018个，n 2＝1×1019个，e ＝1.6×10－19 C ，t ＝1 s ，代入解得I ＝3.2 A ．故选D.7.如图1所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知横截面积S 铝＝2S铜．在铜导线上取一横截面A ，在铝导线上取一横截面B ，若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么通过这两个横截面的电流的大小关系是( )图1A ．I A ＝IB B ．I A ＝2I BC ．I B ＝2I AD ．不能确定答案 A解析这个题目中有很多干扰项，例如两个横截面的面积不相等、导线的组成材料不同等．但解题关键是通过两横截面的电子数在单位时间内相等，根据I ＝qt 可知电流相等．考点三 I ＝nq v S 的理解与应用8．(多选)给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( ) A ．粗的地方电流大，细的地方电流小 B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 C ．各处的电流大小相等D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大答案 CD解析同一根导线上的电流相等，故A 错误，C 正确；由I ＝nqS v 可得v ＝InqS ，粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，故B 错误，D 正确．9．(2018·珠海一中期末)如图2所示为一质量分布均匀的长方体金属导体，在导体的左右两端加一恒定的电压，使导体中产生一恒定电流，其电流的大小为I .已知导体左侧的横截面积为S ，导体中单位长度的自由电子数为n ，自由电子热运动的速率为v 0，自由电子的电荷量用e 表示，真空中的光速用c 表示．假设自由电子定向移动的速率为v ，则( )图2A ．v ＝v 0B ．v ＝IneSC ．v ＝cD ．v ＝Ine答案 D解析 t 时间内通过导体某一横截面的自由电子数是长度v t 内的自由电子数，其数量为n v t ，电荷量q ＝n v te ，所以电流I ＝q t ＝ne v ，所以v ＝Ine，故D 正确，B 错误；易知A 、C 错误．10．北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中电子以光速的110流动而形成10 mA 的电流时，环中运行的电子数目为(已知光速c ＝3×108 m/s ，电子电荷量e ＝1.6×10－19C)( )A ．5×1010个B ．5×1011个C ．1×102个D ．1×104个答案 B解析电子运动一周所需要的时间： t ＝240110×3×108 s ＝8×10－6 s在圆形轨道上任取一横截面，则在t 时间内通过该横截面的电荷量为： q ＝It ＝10×10－3×8×10－6 C ＝8×10－8 C环中运行的电子数N ＝q e ＝8×10－81.6×10－19个＝5×1011个． 11．导线中的电流是1 A ，导线的横截面积为1 mm 2.(1)在1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e ＝1.6×10－19C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导线每立方米内有8.5×1028个自由电子)? (3)自由电子沿导线定向移动1 m ，平均需要多少小时？答案 (1)6.25×1018个 (2)7.35×10－5 m/s (3)3.78 h 解析 (1)N ＝q e ＝Ite ＝6.25×1018个．(2)由公式I ＝neS v ，得v ＝I neS ＝18.5×1028×1.6×10－19×1×10－6 m/s ≈7.35×10－5 m/s.(3)自由电子沿导线定向移动1 m 需用时t ＝17.35×10－5s ≈3.78 h ．2 导体的电阻[学习目标]1．理解电阻的概念，进一步体会比值法定义物理量的方法；2.知道U －I 图像中图线的斜率表示电阻的大小；3.掌握探究影响导体电阻的因素的方法，掌握电阻定律；4.理解电阻率的概念，知道电阻率与材料、温度有关．一、电阻 1．电阻的概念导体两端的电压与通过导体的电流大小之比． 2．定义式：R ＝UI.3．单位：欧姆(Ω)，常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)，且1 Ω＝10－3 kΩ＝10－6 MΩ. 4．物理意义：反映导体对电流阻碍作用的大小． 5．导体U －I 图像的斜率反映电阻大小．二、影响导体电阻的因素1．导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关． 2．探究思路为探究导体电阻是否与导体横截面积、长度和材料有关，我们采用控制变量法进行实验探究．三、导体的电阻率 1．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比；导体电阻还与构成它的材料有关．(2)公式：R ＝ρlS ，式中ρ是比例系数，ρ叫作这种材料的电阻率．2．电阻率(1)概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．(2)单位是欧姆·米，符号为Ω·m .(3)电阻率往往随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度的升高而增大． (4)应用：电阻温度计、标准电阻等．(5)超导现象：一些金属在温度特别低时电阻降为0的现象．1．判断下列说法的正误．(1)由R ＝UI 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比．( × )(2)由R ＝ρlS知，材料相同的两段导体，长度大的导体的电阻一定比长度小的导体的电阻大.( × )(3)把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都不变．( √ )(4)电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体导电性能越差．( √ ) 2．一根阻值为R 的均匀电阻丝，均匀拉长至原来的2倍，电阻变为________．答案 4R一、导体的电阻与欧姆定律导学探究如图1所示的图像为金属导体A 、B 的U －I 图像，思考：图1(1)对导体A (或导体B )来说，电流与它两端的电压有什么关系？U 与I 的比值怎样？ (2)对导体A 、B ，在电压U 相同时，谁的电流小？谁对电流的阻碍作用大？答案 (1)对导体A (或导体B )，电流与它两端的电压成正比，导体A 或导体B 的电压与电流的比值是个定值，但两者的比值不相等．(2)电压相同时，A 的电流小，说明A 对电流的阻碍作用大．知识深化1．导体的电阻 (1)电阻定义式：R ＝UI；(2)意义：比值UI 表示一段导体对电流的阻碍作用．对给定的导体，它的电阻是一定的，与导体两端是否加电压，导体中是否有电流无关． 2．欧姆定律 (1)表达式I ＝UR；(2)意义：表示通过导体的电流I 与电压U 成正比，与电阻R 成反比； (3)适用条件：金属或电解质溶液导电(纯电阻电路)．(多选)(2018·龙岩市高二检测)已知两个导体的电阻之比R 1∶R 2＝2∶1，那么( )A ．若两导体两端电压相等，则I 1∶I 2＝2∶1B ．若两导体两端电压相等，则I 1∶I 2＝1∶2C ．若导体中电流相等，则U 1∶U 2＝2∶1D ．若导体中电流相等，则U 1∶U 2＝1∶2 答案 BC解析当电压相等时，由I ＝UR 得I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶2，B 正确，A 错误；当电流相等时，由U ＝IR 得，U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝2∶1，C 正确，D 错误．针对训练1 (多选)下列判断正确的是( )A ．由I ＝UR 知，U 一定时，通过一段导体的电流跟导体的电阻成反比B ．由I ＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比C ．由R ＝UI 可知，I 一定时，导体的电阻R 与U 成正比，U 一定时，导体的电阻R 与I 成反比D ．对给定的导体，比值UI 是个定值，反映了导体本身的性质答案 ABD 二、电阻定律导学探究如图2所示，a 、b 、c 、d 是四条不同的金属导体．导体b 、c 、d 在长度、横截面积、材料三个因素方面，分别只有一个因素与导体a 不同．图2如下表所示为四个串联导体的各方面因素与导体两端的电压关系．三个因素及电压不同导体长度横截面积材料电压 a l S 铁 U b 2l S 铁 2U c l 2S 铁 U2 dlS镍铜合金5U(1)四段导体串联接入电路，每段导体两端的电压与电阻有什么关系？ (2)对比导体a 和b 说明什么？ (3)对比导体a 和c 说明什么？ (4)对比导体a 和d 说明什么？答案 (1)成正比 (2)导体电阻和长度成正比 (3)导体电阻和横截面积成反比 (4)导体电阻和材料有关知识深化1．导体电阻的决定式R ＝ρlSl 是导体的长度，S 是导体的横截面积，ρ是比例系数，与导体材料有关，叫作电阻率． 2．R ＝U I 与R ＝ρlS的区别与联系两个公式区别与联系R ＝UIR ＝ρl S区别适用于纯电阻元件适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液、等离子体联系R ＝ρl S 是对R ＝UI 的进一步说明，即导体的电阻与U 和I 无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积如图3甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 间加上电压后，其U －I 图线如图乙所示，当U ＝10 V 时，电解液的电阻率ρ是多少？图3答案 40 Ω·m解析由题图乙可求得U ＝10 V 时，电解液的电阻为 R ＝U I ＝105×10－3Ω＝2 000 Ω由题图甲可知电解液长为l ＝a ＝1 m ，横截面积为S ＝bc ＝0.02 m 2，结合电阻定律R ＝ρlS 得ρ＝RS l ＝2 000×0.021Ω·m ＝40 Ω·m.针对训练2 欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a >b >c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻的阻值最小的是( )答案 A解析长方体的体积V ＝Sl 不变，根据电阻定律R ＝ρlS ，电阻的阻值最小的应该是横截面积最大、长度最短的，由于a >b >c ，故A 符合题意．三、电阻率导学探究(1)导体的电阻率的大小与什么因素有关？(2)电阻率大，导体的电阻一定大吗？导体的电阻大，电阻率一定大吗？答案 (1)电阻率与导体的材料、温度有关．(2)导体的电阻率大，导体的电阻不一定大，由R ＝ρlS 知，导体的电阻还与导体沿电流方向的长度和垂直电流方向的横截面积有关；导体的电阻率与导体的材料、温度有关，与导体的电阻无关，所以电阻大，电阻率不一定大．知识深化1．电阻率是一个反映导体材料导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．2．电阻率与温度的关系及应用(1)金属的电阻率随温度的升高而增大，可用于制作电阻温度计．(2)大部分半导体的电阻率随温度的升高而减小，半导体的电阻率随温度的变化较大，可用于制作热敏电阻．(3)有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻． (4)一些导体在温度特别低时电阻率可以降到零，这个现象叫作超导现象．(多选)下列说法中正确的是( )A ．据R ＝UI 可知，若通过导体的电流不变，加在电阻两端的电压变为原来的2倍时，导体的电阻也变为原来的2倍B ．导体的电阻是其本身的属性，通过导体的电流及加在导体两端的电压改变时导体的电阻不变C ．据ρ＝RSl 可知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积RS 成正比，与导体的长度l 成反比D ．导体的电阻率与导体的长度l 、横截面积S 、导体的电阻R 皆无关答案 BD解析 R ＝UI 是电阻的定义式，导体电阻由导体自身性质决定，与U 、I 无关．当导体两端电压U 加倍时，导体内的电流I 也加倍，但比值R 仍不变，故A 错误，B 正确；由电阻定律R ＝ρlS 可知，导体电阻决定于ρ、l 、S ，与ρ、l 成正比，与S 成反比，但ρ由材料、温度决定，与l 、S 、R 无关，故C 错误，D 正确．四、导体的伏安特性曲线1．伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I ，用横坐标表示电压U ，这样画出的导体的I －U 图像叫作导体的伏安特性曲线．2．线性元件和非线性元件： (1)线性元件：伏安特性曲线是一条过原点的直线、欧姆定律适用的元件，如金属导体、电解质溶液．(2)非线性元件：伏安特性曲线是一条曲线、欧姆定律不适用的元件，如图4.如气态导体(日光灯、霓虹灯管中的气体)和半导体元件．图4注意：如图5所示，I －U 图像中，斜率表示电阻的倒数，U －I 图像中，斜率表示电阻，图甲中R 2＜R 1，图乙中R 2＞R 1.图5(多选)如图6所示，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图像可知( )图6A ．该导体的电阻随电压的升高而增大B ．该导体的电阻随电压的升高而减小C ．导体两端电压为2 V 时，电阻为0.5 ΩD ．导体两端电压为2 V 时，电阻为1 Ω 答案 AD解析该导体的伏安特性曲线为曲线，但根据R ＝UI 知，某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，故可知U ＝2 V 时，R ＝22Ω＝1 Ω，且导体电阻随电压升高而增大，故A 、D 正确．I －U 图像是曲线时，导体某状态的电阻R P ＝U PI P，即电阻等于图线上点P (U P ，I P )与坐标原点连线的斜率的倒数，而不等于该点切线斜率的倒数，如图7所示．图71．(导体的电阻)(多选)下列对R ＝U I 和R ＝ρlS的理解正确的是( )A ．由R ＝UI 可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比B ．由R ＝ρlS 可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比C ．由R ＝UI 可知，对电阻一定的导体，通过它的电流与它两端的电压成正比D ．由R ＝ρlS 可知，导体的电阻与它两端的电压及通过它的电流无关答案 BCD解析公式R ＝UI 是电阻的定义式，它提供了计算电阻大小的一种方法，对同一导体来说，电阻不随两端的电压和流过它的电流而改变，选项A 错误，C 正确；公式R ＝ρlS 是电阻的决定式，反映了影响电阻大小的因素，选项B 、D 正确．2．(对电阻率的理解)(多选)下列关于电阻率的说法中正确的是( ) A ．电阻率ρ与导体的长度l 和横截面积S 有关B ．电阻率反映材料导电能力的强弱，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，可用来制作标准电阻答案 BD解析电阻率反映材料导电能力的强弱，只与材料及温度有关，与导体的长度l 和横截面积S 无关，故A 错误，B 正确；由R ＝ρlS 知，ρ大R 不一定大，故C 错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻，故D 正确．。

导线的电场

导线的电场导线的电场电场是电荷在空间中形成的物理现象，它对周围的带电粒子产生作用力。

导线是一种可以传导电荷的物体，当导线中有电荷流动时，它们会形成电场。

本文将探讨导线的电场及其相关的概念和应用。

一、电场强度电场强度是电场对单位正电荷的作用力大小。

当一个电荷体系在某一点产生的电场强度为E，即为E = F/Q（F 为电场对电荷Q的作用力），其中E的单位为纳（牛/库）。

针对导线的电场，我们可以采用电流密度J和电导率σ来描述导线内的电荷流动。

电流密度是单位横截面积内的电流，即J=ΔI/ΔA，其中ΔI为单位时间内流过横截面的电流大小，ΔA为横截面的面积。

电导率是导体中电流密度和电场强度之间的比值，即σ = J/E。

二、导线的电势导线的电势是指导线内部各点的电势差，是电场中的电势能。

当两个电荷之间存在一定的电位差时，它们之间就会有电力产生。

导线的电势差的单位为伏特（V），即电场强度中的电荷在两点之间经过的电势差。

在导线中存在导电电子和不导电电子，导电电子获得能量时，它们在导体内部形成电流。

电势大小由电荷的数量和周围环境的电荷束缚力共同决定。

三、导线的电荷密度导线中的电荷密度是指导体上每个位置处的电荷量大小。

当电荷密度均匀分布时，可利用导线的长度和电容的大小来计算电荷密度。

在导线内部存在自由的导电电子，当导线被连接到电源或电荷时，电子会受电力的作用而移动，形成电流。

电荷数量的变化引发了电场的变化，当导线内部的电荷密度变化时，导线上的电势也会发生变化。

四、导线电场的应用导线的电场对于电子学及电感、电容等电气元件的设计和应用有着很大的作用。

在电容器中，两个导体被间隔并且相对接触，当电势差增加时，导线会产生电场，形成对电介质的挤压作用。

而在电感器中，导线的电流会产生磁场，同时磁场也会产生电场。

在微电子领域，导线电场的设计和应用更为复杂，这需要了解其阻抗、波模式和振荡模式等知识。

此外，导线电场的应用也体现在宏观的电力传输领域中。