高考复习《恒定电流》典型例题复习文档格式.docx

1、电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（A），它们之间的关系是：1 mA103A1A106A 测量仪器在实际中，测量电流的仪器是电流表。（5）直流与恒定电流直流：方向不随时间而改变的电流叫做直流。恒定电流：方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流。例题：关于电流的方向，下列叙述中正确的是（ ）A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定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.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同.解析：正确选项为C。电流是有方向的，电流的方向是人为规定的.物理

2、上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一定与电流的方向相反.某电解质溶液，如果在1 s内共有5.01018个二价正离子和1.01019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？设在t1 s内，通过某横截面的二价正离子数为n1，一价离子数为n2，元电荷的电荷量为e，则t时间内通过该横截面的电荷量为q（2n1N2）e，所以电流为I3.2 A。氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动.已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电量qe

3、，由圆周运动的知识有：T根据电流的定义式得：I来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.6010-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1n2=_。解：按定义， 由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数为n个，则由。而3、导体的伏安特性（1） 导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出的IU图线叫做导体的伏安特性曲线

4、。如下图所示，是金属导体的伏安特性曲线。图线斜率的物理意义在IU图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。即ktan图线的斜率越大，电阻越小。右图中R1R2。线性元件和非线性元件a线性元件：伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件。b非线性元件：伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件。注意：欧姆定律不适用的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线，都是非线性元件。4、电流的微观表达式（1）三种速率热运动的平均速率：金属导体中的大量自由电子在不停地做无规则热运动，热运动的平均速率很大，但从其宏观效果上看，没有电荷的定向移动，因而热运动的平均速率对形成电流没有贡献。定向移动

5、的平均速率：导体中自由电荷定向移动的平均速率是很小的，但就是这一定向移动的速率使电荷定向移动形成了电流。电场传播速率：电场的传播速率等于真空中的光速，电路一接通，导体中民光速的速率在各处建立电场，导体中各处的自由电荷几乎同时开始做定向移动，整个电路几乎同时形成电流。（2）电流的微观表达式如图所示，AD表示粗细均匀的一段导体，两端加以一定的电压。设导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，导体的横截面积为S，导体中每单位体积的自由数为n，每个自由电荷所带的电荷量为q。导体中单位时间内能够通过截面C的自由电荷分布导体中单位时间内能够通过截面C的自由电荷分布在以截面C为底，速率v为长的导体中。单位时

6、间内能够通过截面C的自由电荷数NnVnvS单位时间内能够通过截面C的电荷量QNqnqvS电流的微观表达式InqvS4、半导体（1）半导体导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻不随温度的增加而增加，反随温度的增加而减小，这种材料称为半导体。（2）从电阻率的观点认识导体、绝缘体、半导体金属导体的电阻率约为108106m绝缘体的电阻率约为1081018半导体的电阻率介于导体和绝缘体之间，约为1051065、半导体的导电特性（1）半导体的热敏特性：半导体材料的电阻随温度升高而减小，称为半导体的热敏特性。（2）半导体的光敏特性：半导体材料的电阻随光照而减小，称为半导体的光敏特性。（3）半导体的掺杂特性：

7、在纯净的半导体材料中掺入微量的杂质，会使它的电阻急剧变化，半导体的导电性能大大增强，称为半导体的掺杂特性。家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图4所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温两重功能，对此以下说法中正确的是（ ）A通电后其功率先增大后减小B通电后其功率先减小后增大C当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1至t2的某一值不变D当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变根据PTC元件的电阻率随温度变化的曲线，可知在常温下，它的电阻是相当小的，通入电流以后，随着温度的升高，其电阻率

8、先变小后增大，那么它的功率先变大，后变小，温度保持在在t1至t2的某一值不变，这时候电路处于稳定状态，如果温度再升高，电阻率变大，导致电流变小，温度就会降下来；如果温度降低，电阻率减小，导致电流变大，温度就会升上去，所以本题正确答案为：A、C。一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻R随温度t变化的关系如图5所示的实线，由于环境温度、熨烫衣服的厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动，易损坏衣服。有一种用主要成份为BaTiO3的称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快，能自动控制温度的特点，PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线所示。

9、（1）为什么原处于冷态的“PTC”熨斗刚通电时，比普通电熨斗升温快？（2）通电一段时间后，电熨斗温度稳定在什么范围内？（3）简析PTC发热元件的自动控温过程。解答此题的关键是要看懂图中涉及的物理量的含义：图线说明合金的电阻基本上不随温度的变化而变化；图线说明在较低的温度下，“PTC”材料的电阻基本不变，但在某一温度范围内电阻会突变。（1） 由图可知，冷态的“PTC”材料的电熨斗电阻比一般电熨斗电阻小，所以发热功率PU2/R较一般电熨斗大，所以在相同的时间内“PTC”升温快。（2）由图可知，温度自动稳定在t6tt8范围内。（3 ）当熨斗温度升高到t6后，“PTC”材料的电阻急剧增大，电功率变小，

10、此时如果散热功率大于电功率，熨斗温度会下降，当温度降低时，电阻R急剧减小，电功率增大，温度又升高，因而熨斗的温度能稳定在一定的范围内。如图所示，为在温度为10左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图。箱内的电阻R120k，R,210k，R340k，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度的变化的图线如图7（b）所示，当a、b两端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关K接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高，当Uab0时，电压鉴别器会K断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在多少摄氏度。在Uab0时，K接通，箱内的温度提高，导致Rt减小。当Rt20k时达到电桥平衡，此时Uab0，而Uab0是K断开、闭合的分界点

11、，故此温度可由图7（b）中读出，Rt20k时对应的温度t35。6、超导现象（1）超导现象：某些物质当温度降到一定程度时，电阻突然降为零的现象，称为超导现象。（2）超导体：能够发生超导现象的物质，称为超导体。（3）转变温度：导体由普通状态向超导态转变时的温度称为超导转变温度，或临界温度。用TC表示。物质临界温度t/K钨（W）0.012镤（Pa）1.4铪（Hf）0.134铊（Tl）2.39铱（Ir）0.140铟（In）3.4035钛（Ti）0.39锡（Sn）3.722钌（Ru）0.49汞（Hg）4.153锆（Zr）0.546钽（Ta）4.4831镉（Cd）0.56镧（La）4.92锇（Os）0.6

12、55钒（V）5.30铀（U）0.68铅（Pb）7.193锌（Zn）0.75锝（Tc）8.22钼（Mo）0.92铌（Nb）9.25镓（Ga）1.091铌三铝（Nb3AL）17.2铝（Al）1.196铌三锗（Nb3Ge）22.5钍（Th）1.368铌三锡（Nb3Sn）187、高温超导（1）金属超导体与氧化物超导体的转变温度金属超导体的转变温度很低：金属及合金的临界温度很低。氧化物超导体的转变温度较高：氧化物超导体的转变温度比金属超导体的转变温度高，超导转变温度提高到125K左右。（2）高温超导体：为了与原来液氦温度下的超导相区别，人们把氧化物超导体称为高温超导体。8、超导体的特性零电阻性：超导体达

13、到超导状态以后，其电阻为零，这是超导体的零电阻特性。完全抗磁性：超导材料能把磁感线排斥体外，使其体内的磁感应强度总是零。9、电功和电功率（1）电功在一段电路中电场力对定向移动的自由电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流所做的功。WUIt电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kWh。1 kWh的物理意义是表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。h1000 W3600 s3.6106 J（2）电功率单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。PUI物理意义：功率是表示电流做功快慢的物理量。单位：瓦特（W）。 千瓦（kW）。1W1J/s。平均功率和瞬时功率利用P计算出的功率是时间t内的平均功率。利用PUI计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则PUI就是该时刻的瞬时功率。额定功率与实际功率a额定功率：用电器正常工作时的功率。b实际功率：用电器实际工作时的功率。