恒定电流复习

一、基本概念

1.电流 电流的定义式：，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。对于金属导体有I=nqvS（n为单位体积内的t

自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率，约10 -5m/s，远小于电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3×108m/s）

2.电阻定律

导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。R l s

⑴ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是Ω m。 ⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。 ①金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。 ②半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。

③有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度

TC。我国科学家在1989年把TC提高到130K。现在科学家们正努力做到室温超导。 3.欧姆定律

I U（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。 RI

A.

U U U U

解：灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率A。

P与电压平方U 2 A.

2 2 2

2 2U解：此图象描述P随U变化的规律，由功率表达式知：P ，U越大，电阻越大，图象上对应点与原点连线R

的斜率越小。选C。

4.电功和电热

电功就是电场力做的功，因此是W=UIt；由焦耳定律，电热Q=I2Rt。其微观解释是：电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可以认为自由电子只以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能。

⑴对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt=I 2R t=Ut R2

⑵对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等