第1讲电流的基本概念和规律。
考点突破。考点1 电流。
1．电流。1）定义：电荷的定向移动形成电流。
2）公式：（注意：如果是正、负离子同时移动形成电流时q是两种电荷电荷量绝对值之和）
3）方向：规定和正电荷定向移动的方向相同，和负电荷定向移动的方向相反。
4）性质：电流既有大小也有方向，但它的运算遵守代数运算规则，是标量。
5）单位：国际单位制单位是安培（a），常用单位还有毫安（ma)、微安（)
6）微观表达式：，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个电荷的电荷量，s是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率。
2．形成电流的三种微粒：自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电中定向移动的电荷是自由电子，液体导电中定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电中定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。
3．形成电流的条件：①导体中存在自由电荷；②导体两端存在电压。
4．电流的分类：方向不改变的电流叫直流电流；方向和大小都不改变的电流叫恒定电流；方向改变的电流叫交变电流。
考点2 电阻和电阻定律。
1．导体对电流的阻碍作用叫电阻。
2．电阻的定义式：。
3．电阻定律：导体的电阻与导体的长度成正比，与横截面积成反比。
数学表达式：。
4．电阻率：是反映导体导电性能的物理量。其特点是随着温度的改变而变化。
5．半导体和超导体：有些材料，它们的导电性能介于导体和绝缘体之间，且电阻随温度的升高而减小，这种材料称为半导体。有些物质，当它的温度降低到绝对零度附近时，其电阻突然变为零，这种现象叫做超导现象。
能够发生超导现象的物质称为超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的转变温度。
考点3 部分电路欧姆定律。
1．内容：通过一段电路的电流，跟这段电路两端的电压成正比，跟这段电路的电阻成反比，这一规律叫部分电路欧姆定律。
2．表达式：。
3．定律的适用范围：金属导电和电解液导电。
4．伏安特性曲线。
1）导体的伏安特性曲线：用横轴表示电压u，纵轴表示电流i，画出的的关系图线叫做导体的伏安特性曲线。伏安特性曲线直接反映出导体中的电流与电压的关系。
2）金属导体的伏安特性曲线是过原点的直线。具有这种特性的电学元件叫做线性元件，通常也叫纯电阻元件，欧姆定律适用于该类型电学元件。
对欧姆定律不适用的导体和器件，伏安特性曲线不是直线，这种元件叫做非线性元件，通常也叫非纯电阻元件。
特别提醒：在r一定的情况下，i正比于u，所以i一u图线和u一i图线都是通过原点的直线，如图甲、乙所示。i一u图线中，；u一i图线中，。
典例解析。例1】如图所示在某种带有一价离子的水溶液中，正负离子在定向移动，方向如图。如果测得2s内分别有个正离子和个负离子通过溶液内部的横截面m，试问：
溶液中电流的方向如何？电流多大？
举一反三：一横截面积为s的铜导线，流经其中的电流强度为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q．此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ）
a． b． c． d．
解析】c 根据电流强度的定义式可知，在内通过导线横截面的电荷量。
所以在这段时间内通过的自由电子数为。
所以c项正确，d项错。
由于自由电子定向移动的速率是v，因此在时间内，位于以横截面s为底、长的这段导线内的自由电子都能通过横截面（如图所示）。这段导线的体积，所以内通过横截面s的自由电子数为，a、b错。故选c项。
例2】两根完全相同的金属裸导线a和b，如果把导线a均匀拉长到原来的2倍，导线b对折后绞合起来，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比为 ，相同时间内通过导线横截面的电荷量之比为 。
则。举一反三：
对于常温下一根从灯上取下的阻值为r的均匀电阻丝，下列说法中正确的是（ ）
a．常温下，若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍，则电阻变为10r
b．常温下，若将电阻丝从中点对折起来，电阻变为。
c．给电阻丝加上的电压逐渐从零增大到，则任一状态下的比值不变。
d．把电阻丝温度降低到绝对零度附近，电阻率会突然变为零。
解析】bd a错误，设原电阻，当时，由体积不变原理求得截面积变成，所以电阻变为；b正确，从中点对折起来，相当于两个阻值为的电阻并联，其总阻值为；c错误，灯丝材料的电阻率随温度升高而增大，当电阻丝两端的电压逐渐增大时，由于电流的热效应会使电阻率随温度升高而增大，因而将逐渐增加；d正确，这种现象叫超导现象。
例3】如图所示电路中，电阻的阻值都是1ω，的阻值都是0. 5ω，ab端输入电压u=5 v，当cd端接电流表时，其示数是 a。
解析】c、d端接入电流表后，等效电路如图所示，2.5ω
由欧姆定律得=2 a
根据并联电路特点可得1a。
举一反三：加在某段导体两端电压变为原来的3倍时，导体中的电流就增加0.9 a，如果所加电压变为原来的1/2时，导体中的电流将变为 a。
解析】设该段导体电阻为r，依题意有 ①
当导体两端的电压变为原来的3倍时，依题意有 ②
当电压变为原来的1/2时，导体中的电流应为。
从①②式可解得=0. 45 a
从而可知0.225a。
例4】有一个直流电动机，把它接入0. 2 v电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4 a；若把电动机接入2.
0 v电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 a。求电动机正常工作时的输出功率多大？
如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
解析】接u=0.2v电压，电机不转，电流i=0. 4 a，根据欧姆定律，线圈电阻ω=0.
5ω。当接=2.0电压时，电流＝1.
0 a，故输入电功率w=2. 0w
热功率w=0. 5w
故输出功率即机械劝率（2.0－0.5} w=1.5w
如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能故其发热功率。
w＝8 w。
举一反三：一台电动机额定电压是220 v，额定功率是1. 1 kw，线圈的电阻是6ω，问：
1）电动机正常工作时电流是多少？
2）电动机启动时电流是多少？
3）电动机发生“堵转”时最易烧毁的，其原因是什么？
解析】（1）由得：
2）启动时电机未转，电流为。
3）正常热功率为，“堵转”时热功率为，因此“堵转”时的热功率远大于正常值，故易烧毁。
成果测评。1．一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36w与36v。若把此灯泡接到输出电压为18 v的电源两端，则灯泡消耗的电功率（ ）
．等于36ｗ b．小于36w，大于9 w c．等于9w d．小于36w
解析】b 在灯泡正常发光时，灯泡的电阻36ω。当电压为18 v时，灯泡的功率小于实际功率，温度较小，电阻小于36ω，由可知，b正确。
2．下列说法中错误的是（ ）
a．电阻率是表征材料导电性能的物理量，电阻率越小，导电性能越好。
b．利用半导体的导电特点可以制成有特殊用途的光敏、热敏电阻。
c．超导体是指某些金属的温度升高到某一数值时，它的电阻突然降为零而所处的状态。
d．有些合金的电阻率几乎不受温度的影响，通常用它们制成标准电阻。
解析】c 由超导体的特性可知，c选项是错误的。
4．一个标有“220v，60w”的白炽灯加上由零开始逐渐增加到220v的电压u，此过程中u和i的关系如果用以下几条图线表示，不可能的是（acd ）
5．根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有（d ）
a．导体两端的电压越大，电阻就越大。
b．导体的电流越大，电阻就越小。
c．比较几只电阻图象可知，电流变化相同时，电压变化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的。
d．由可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比。
7．一台电动机额定电压为220 v，额定电流为4a。让这台电动机正常工作，则下列说法正确的是（ ）
a．电动机对外做功的功率为880 w
b．电动机内发热功率为880 w
c．电动机的内电阻为55ω
d．电动机的额定功率为880w
解析】d 电动机额定功率=880 w，电动机不是纯电阻元件，额定功率等于发热功率与对外做功功率之和，故d对，a、b错。而电动机的内电阻不能用颇定电压与额定电流的比值计算，c错。
8．铜的原子量为m，密度为，每摩尔铜原子中有n个自由电子，今有一根横截面积为s的铜导线，当通过的电流为i时，电子平均定向移动的速率为（ ）
a．光速c b． c． d．
解析】d 假设电子定向移动的速率为v，那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积中的自由电子数，而体积为的铜的质量为，摩尔数为，所以电荷量。因电流，于是得。
10．夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3 km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5 m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电．设两云团之间电势差保持v不变，已知空气电离的电场强度（即发生放电时的电场强度）为v/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过秒，将会发生放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电量为500 c，闪电历时0. 01 s，则此过程中的平均电流强度为 a。
答案】400；50000
解析】设经过t时间后发生放电现象，则由可知，，解之t=400 s
由可知，。12．如图所示，ab两端接直流稳压电源，＝100v，＝40ω，滑动变阻器总电阻r＝20ω，当滑动片处于变阻器中点时，c、d两端电压为 v，通过电阻的电流为 a。
答案】80；2
解析】滑动变阻器上半部分的电阻与串联，则。
15．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进人电压为u的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为s、电流为i的电子束。已知电子的电量为e、质量为m，求在刚射出加速电场时，一小段长为的电子束内电子个数是多少？
解析】设单位体积内电子数为n，则。
由动能定理得。
则得。内的电子数为：。
16．某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流i=50a，电压u=300v。在此行驶状态下。
1）求驱动电机的输入功率；
第二章透镜带答案
第二章透镜。一 填充题 1 凸镜 凹透镜 凸透镜和平面镜中，能会聚太阳光的是 凸透镜 镜。2 有一焦距为f的凸透镜，若把烛焰放在离凸透镜2f以外，则在凸透镜的 另一 侧成 倒立 缩小 实像，光学装置 照相机 就是利用这一规律制成的。3 小孔成像是由于光的 沿直线传播 成的像，平面镜成像是由于光的 反...
第二章答案
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第二章答案
一填空题。1 细胞核具有核膜，能进行有丝 线粒体，叶绿体。2 真菌，微藻，原生动物。3 内质网，高尔基体，溶酶体，微体，线粒体，叶绿体。4 无叶绿素，依靠细胞表面吸收，细胞壁一般含有几丁质，真菌，假菌，黏菌。5 无叶绿体 不进行光合作用，一般具发达菌丝体，细胞壁多数含几丁质，异养吸收性，可产生大量无...