3. (07蘇北五市調(diào)研)按照經(jīng)典的電子理論，電子在金屬中運(yùn)動(dòng)的情形是這樣的：在外加電場(chǎng)的作用下，自由電子發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)，便產(chǎn)生了電流。電子在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中要不斷地與金屬離子發(fā)生碰撞，將動(dòng)能交給金屬離子，而自己的動(dòng)能降為零，然后在電場(chǎng)的作用下重新開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)(可看作勻加速運(yùn)動(dòng))，經(jīng)加速運(yùn)動(dòng)一段距離后，再與金屬離子發(fā)生碰撞。電子在兩次碰撞之間走的平均距離叫自由程，用表示。電子運(yùn)動(dòng)的平均速度用表示，導(dǎo)體單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)量為n，電子的質(zhì)量為，電子的電荷量為，電流的表達(dá)式I=nes。

請(qǐng)證明金屬導(dǎo)體的電阻率=。

答案:1．D　 　　　2．B

2．(07重慶卷).汽車(chē)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車(chē)燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖圖，在打開(kāi)車(chē)燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為10 A,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為58 A,若電源電動(dòng)勢(shì)為12.5 V，內(nèi)阻為0.05 Ω,電流表內(nèi)阻不計(jì)，則因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車(chē)燈的電功率降低了(　　　 )

A.35.8 W　　 　　　B.43.2 W　

C.48.2 W　　 　　D.76.8 W

1．(07江蘇大市調(diào)測(cè)試題) 一個(gè)用半導(dǎo)體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U的關(guān)系圖象如圖(a)所示，將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R₁、R₂并聯(lián)后接在電壓恒為U的電源兩端，三個(gè)用電器消耗的電功率相同，現(xiàn)將它們連接成如圖(b)所示的電路，仍接在該電源的兩端，設(shè)電阻器D和電阻R₁、R₂消耗的電功率分別是P_D、P₁、P₂，它們之間的大小關(guān)系是(　　　 )

A．P₁=4P₂　 B．P₁>4P₂　 C．P_D>P₂　　 D．P_D<P₂　

2．非純電阻電路：如果電流通過(guò)某個(gè)電路時(shí)，是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的其他形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免內(nèi)能損失．如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電等，這種電路叫做非純電阻電路．在非純電阻電路中，電路消耗的電能W＝UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能；另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q＝I²Rt．此時(shí)有W＝UIt＝E_其它+Q，故UIt> I²Rt．此時(shí)電功只能用W＝UIt計(jì)算，電熱只能用Q＝I²Rt計(jì)算．

[應(yīng)用3](08諸城期中)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將一直流動(dòng)機(jī)接到6V的直流電源上，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。為查出原因，他將電動(dòng)機(jī)、電流表、阻值為5的電阻串聯(lián)后接到原來(lái)的電源上，閉合開(kāi)關(guān)后，電動(dòng)機(jī)并沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流表讀數(shù)為1A，檢查發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軸被卡住了。排除故障后，將電動(dòng)機(jī)重新接到6V的直流電源上帶動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)得電動(dòng)機(jī)做機(jī)械功的功率為5W，求此時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈的電流為多大？

導(dǎo)示:設(shè)電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈電阻為，5的電阻為，

則檢查故障時(shí)　　

電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈阻值=6－=6－5=1　　

設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)線(xiàn)圈的電流為　

代入數(shù)據(jù)解得　

類(lèi)型一電路的等效簡(jiǎn)化

[例1](07江蘇大市調(diào)測(cè)試題) 如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r．當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P位于中點(diǎn)位置時(shí)，三個(gè)小燈泡L₁、L₂、L₃都正常發(fā)光，且亮度相同，則( 　　)

A．三個(gè)燈泡的額定功率相同

B．三個(gè)燈泡的額定電壓相同

C．三個(gè)燈泡的電阻按從大到小排列是L₁、L₃、L₂

D．當(dāng)滑片P稍微向左滑動(dòng)，燈L₁和L₃變暗，燈L₂變亮

導(dǎo)示: 三個(gè)燈泡L₁、L₂、L₃都正常發(fā)光時(shí)，亮度相同，說(shuō)明三個(gè)燈泡的額定功率相同。簡(jiǎn)化電路如圖所示，L₁兩端電壓最大，說(shuō)明它的電阻最大。L₂的電流比L₃大，說(shuō)明L₃的電阻比L₂大。當(dāng)滑片P稍微向左滑動(dòng)，電路總電阻增大，路端電壓變大，L₁變亮，L₂變暗，L₃變亮。故選AC。

本題中，首先要作出等效電路圖，才能對(duì)電路進(jìn)行分析。作等效電路圖的常用方法有：直觀(guān)法、結(jié)點(diǎn)元件跨接法等等，同學(xué)們應(yīng)進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，以提高自己這方面的能力。

類(lèi)型二恒定電路與電場(chǎng)綜合問(wèn)題

[例2]如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間距離。電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻，電阻。閉合開(kāi)關(guān)S。待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度豎直向上射入板間。若小球帶電量為，質(zhì)量為，不考慮空氣阻力。那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板？此時(shí)，電源輸出功率是多大？(取)

導(dǎo)示：設(shè)q恰能到達(dá)A極、兩極電壓為U_p，則

(1)，

∴

(2)

1．純電阻電路：如果電流通過(guò)某個(gè)電路時(shí)、它所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如電爐、電烙鐵、白熾燈，這種電路叫做純電阻電路．在純電阻電路中：電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功和電熱相等，電功率和熱功率相等．

2．熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生的熱量，即P_Q＝　　　　　

知識(shí)點(diǎn)一電流概念的理解

電流定義式為I=q/t，微觀(guān)量表達(dá)式為：I=mesv．

[應(yīng)用1]在如圖所示的電解池中，測(cè)得在5 s內(nèi)共有7．5 C正電荷和7．5 C的負(fù)電荷通過(guò)電解池的豎直截面OO′，則電路中電流表指示的讀數(shù)應(yīng)為(　　 )

A．0　　 B． 1．5 A　　 C．3 A　　 D． 7．5 A

導(dǎo)示:由電流強(qiáng)度的基本概念可知：如果對(duì)某一截面S，從左方通過(guò)的電荷量為正電荷q，而從右方通過(guò)的電荷量為負(fù)電荷一q，那么通過(guò)截面的電荷量應(yīng)為2q，如果從兩個(gè)相反方向同時(shí)穿過(guò)截面的電荷都是正電荷時(shí)，那么總電荷量是它們電荷量值相減。綜合以上信息求解：

電解液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)體導(dǎo)電不同。金屬導(dǎo)體中的自由電荷只有自由電子，而電解液中的自由電荷是正、負(fù)離子，應(yīng)用I＝q／t計(jì)算時(shí)，Q應(yīng)是同一時(shí)間內(nèi)正、負(fù)兩種離子通過(guò)某橫截面積的電荷量的絕對(duì)值之和。這是應(yīng)用I＝Qt的關(guān)鍵。

知識(shí)點(diǎn)二電伏安性曲線(xiàn)

電阻恒定不變的導(dǎo)體，它的伏安特性曲線(xiàn)是直線(xiàn)，如圖中a，b所示．直線(xiàn)的斜率等于電阻的倒數(shù)，斜率大的電阻小。電阻因外界條件變化而變化的導(dǎo)體，它的伏安特性曲線(xiàn)是曲線(xiàn)，如圖中曲線(xiàn)c所示．曲線(xiàn)c的斜率隨電壓的增大逐漸增大，說(shuō)明導(dǎo)體c的電阻隨電壓的升高而減�。�

[應(yīng)用2]如圖甲為某一熱敏電阻(電阻隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感)的I-U關(guān)系曲線(xiàn)圖。在圖乙所示的電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R₁＝250Ω，由熱敏電阻的I一U關(guān)系曲線(xiàn)可知，熱敏電阻兩端的電壓為　　　　 V，電阻R₂的阻值為　　　　 Ω。

導(dǎo)示: 流過(guò)電阻R₁的電流為I₁=U/R₁=36mA，則流過(guò)R₂和熱敏電阻的電流為34mA，由熱敏電阻的I一U關(guān)系曲線(xiàn)可知，熱敏電阻兩端的電壓為5.3V，電阻R₂兩端的電壓為3.7V，所以R₂=U₂/I₂=109Ω。

知識(shí)點(diǎn)三電功電熱的計(jì)算

1．電功率，單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功，即P＝　　　　　 。此式適用于一切電路．

3．電功和電熱的關(guān)系：在純電阻電路中，W＝Q；在非純電阻電路中，W>Q．

王、電功率和熱功率

2．電熱：計(jì)算公式Q＝　　　　　 ，此關(guān)系式又稱(chēng)為焦耳定律．

1．電功：W＝　　　　　 ＝　　　 　　。