内容正文:
[巩固层·知识整合]
[体系构建]
[核心速填]
1.电流
(1)定义:自由电荷的定向移动形成电流.
(2)方向:规定为正电荷定向移动的方向.
(3)定义式:I=.
(4)微观表达式:I=nqSv.
2.电阻
(1)定义式:R=.
(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用.
3.电阻定律
(1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体电阻还与构成它的材料有关.
(2)表达式:R=ρ.
4.电阻率
(1)计算式:ρ=.
(2)物理意义:反映导体的导电性能,是表征材料性质的物理量.
5.串、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电流
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
I1R1=I2R2=…=InRn(电流分配)
电压
U=U1+U2+…+Un
(电压分配)=…==
U=U1=U2=…=Un
总电阻
R总=R1+R2+…+Rn
+…++=
6.电压表、电流表的改装
(1)电压表的改装
①电压表是根据串联电路的分压作用,在表头上串联一个分压电阻,并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的,如图31所示.
图31
②若改装后的电压表量程为U,则由U=Ug+.
R,得R=
(2)电流表的改装
①电流表是根据并联电路的分流作用,在表头上并联一个分流电阻,并在表头的刻度上标出相应的数值后改装而成的,如图32所示.
图32
②若改装后电流表量程为I,则由IgRg=(I-Ig)R,得R=-Ig.
[提升层·能力强化]
电阻定律及其应用
1.电阻定律的公式为R=ρ,其中L为导体长度,S为导体横截面积,ρ为导体材料的电阻率.
2.当导体的形状发生改变时
(1)导体的电阻率不变.
(2)导体总体积不变,根据V=SL,当S减小时,L增大,因此要分析两方面的因素.
如图33所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镀膜的厚度为d,管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I,则金属膜的电阻为多少?镀膜材料电阻率为多少?
图33
【解析】 由欧姆定律可得R=,沿着L的方向将膜层展开,如图所示,则膜层等效为一电阻,其长为L,横截面积为管的周长×厚度d.
由电阻定律R=ρ可得
R=ρ.,解得ρ==,则=
【答案】
(1(导体的电阻由ρ、L、S共同决定,在同一段导体的拉伸或压缩形变中,导体的横截面积、长度都变,但总体积不变,电阻率不变.
((2(公式R=ρ适用于温度一定、粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液.
[针对训练]
1.一根阻值为R的均匀电阻丝,长为L、横截面积为S,设温度不变,在下列情况下其电阻值仍为R的是( )
【导学号:69682179】
A.当L不变、S增大一倍时
B.当S不变、L增大一倍时
C.当L和S都缩短为原来的
D.当L和横截面的半径都增大一倍时
C [根据R=时,电阻不变,选项C正确;当L和横截面的半径都增大一倍时,S变为原来的4倍,则电阻变为原来的一半,选项D错误.故选C.]可知,当L不变,S增大一倍时,电阻变为原来的一半,选项A错误;当S不变,L增大一倍时,电阻变为原来的2倍,选项B错误;当L和S都缩短为原来的
2.某用电器与供电电源距离L,线路上的电流为I,若要求线路上的电压损失不超过U,已知输电导线的电阻率为ρ,那么,该输电导线的横截面积的最小值是( )
A.I
B.
C.
D.
B [根据欧姆定律得,R=.故B正确,A、C、D错误.故选B.],解得S=,电阻定律R=ρ
串、并联电路及应用
1.串联电路的总电阻大于电路中的任意一个电阻,串联电阻的个数增多时,总电阻增大,反之则减小.
2.并联电路的总电阻小于任意支路的电阻,并联支路的条数增多时,总电阻减小,反之则增大.
3.不论串联电路还是并联电路或者是混联电路,只要某个电阻增大,总电阻就增大,反之则减小.
滑动变阻器R′和固定电阻R接成如图34所示的电路,已知R两端电压恰好等于R′两端总电压U的一半,那么变阻器滑动端P的正确位置是在变阻器R′的( )
图34
A.中点位置
B.中点偏下
C.中点偏上
D.条件不足,无法确定
C [已知R两端电压恰好等于R′两端总电压的一半,根据串联电路的分压规律有(R上、R下分别是变阻器上、下两部分的电阻),则R下>R上,变阻器滑动端P应在变阻器R′的中点偏上位置,故C正确.]=+=R上,即有
此题考查串联电路的分压规律;搞清电路的结构及电阻之间的串并联关系,根据串联电路的电阻的分压关系即可解答.
[针对训练]
3.如图35所示电路,将S1、S2都闭合后,则下列说法正确的是( )
【导学号:69682180】
图35
A.能亮的灯是L1、