4、
如图所示,AD表示粗细均匀的一段金属导体L,两端加上一定电压,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,导体内单位体积内的电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,试证明导体中的电流强度I=nqSv
§2、3电动势 欧姆定律
[典型例题]
[例1]下列关于电源电动势的说法正确的是( )
A、电源是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置
B、在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动
C、电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
D、把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化
[解析]在电源内部,存在由正极指向负极的电场,正电荷受静电力的阻碍不能向正极移动,正是电源内部的化学化学作用或电磁作用提供非静电力才使正电荷从低电势的负极向高电势的正极移动,正是通过非静电力做功,实现了其它形式的能转化为电能。这种本领的大小,用电动势描述,电动势是由电源内的非静电力决定,与外电路无关。
[答案]BC
[例2]关于电流和电阻,下列说法中正确的是( )
A、电流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,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大
C、由R=
可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比;U一定时,R与I成反比
D、对给定的导线,比值U/I是个定值,它反映导体本身的一种性质
[解析]电流可以是正电荷的定向移动形成,也可以是负电荷的定向移动形成。电流方向与负电荷的定向移动方向相反。电荷的热运动是无规则的,不能形成电流,电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,与是否通电无关。
[答案]D
[例3]一小灯泡的伏安特性曲线如图所示,在灯泡电压由3V增大到6V的过程中,随温度的升高,灯泡电阻改变了多少欧?
[解析]由小灯泡的伏安特性曲线可知:Ua=3V时,Ia=0.1A,故Ra=
,Ub=6V时,Ib=0.15A故Rb=![]()
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解题时应注意欧姆定律中U、I、R的对应关系,解题结果表明温度升高灯泡电阻增大。
[基础练习]
3、银导线的横截面积S=4mm2,通以I=2A的电流,若每个银原子可以提供一个自由电子,试推导银导线单位长度上的自由电子数的计算公式,并计算结果(已知银的密度
=10.5×103㎏/m3,摩尔质量M=108g/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,计算结果取一位小数)
2、对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能在电路中产生恒定电流?( )
A、有可以自由移动的电荷 B、导体两端有电压
C、导体内存在电场 D、导体两端加有恒定的电压
1、对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是:( )
A、导体内部的电场强度为零
B、 导体是个等势体
C、导体两端有恒定的电压存在
D、通过导体某一横截面的电荷量在任何相等的时间内都相等
12、某金属导体两端的电压为24V,30s内有36C的电荷量通过导体的横截面,则:
⑴每秒钟内有多少个自由电子通过该导体的横截面?
⑵导体中的电流有多大?
⑶该导体的电阻多大?
[能力提升]
11、初速度为零的质子,经加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流,已知质子的电量q=1.6×10-19C,这束质子流每秒打到靶上的质子数是多少?
10、在一次闪电的过程中,流动的电荷量大约为300C,持续的时间大约是0.005s,所形成的平均电流强度为多大?这些电荷量如以0.5A的电流强度流过电灯泡,可使灯泡照明多长时间?
9、某电解池中,在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过该截面,那么通过该截面的电流为 。
8、某电解槽中,在5s内通过某一固定截面向左迁移的负离子所带的总电量为0.20C,则该电解槽中电流强度为 A,电流方向为 。
7、在金属内部,能自由移动的电荷是 ;在酸、碱、盐等液体内部能自由移动移动的电荷是 (填“原子”、“原子核”、“电子”、“正离子”或“负离子”)
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