2.2 部分电路欧姆定律

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2.2 部分电路欧姆定律

【学习目标】

1.明确导体电阻的决定因素,能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律,能够熟练地运用电阻定律进行计算。

2.理解部分电路欧姆定律的意义,适用条件并能熟练地运用。

3.金属导体中电流决定式的推导和一些等效电流的计算。

4.线性元件和非线性元件的区别以及部分电路欧姆定律的适用条件。

【要点梳理】

知识点一、电阻定义及意义

要点诠释:

1.导体电阻的定义及单位

导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,导体的电阻与导体本身性质有关,与电压、电流均无关。 (1)定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻。 (2)公式:R?UI. (3)单位:欧姆(Ω),常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ). 1Ω?10?3kΩ?10?6MΩ.

2.物理意义

反映导体对电流阻碍作用的大小。 说明:

①导体对电流的阻碍作用,是由于自由电荷在导体中做定向运动时,跟导体中的金属正离子或原子相碰撞发生的。

②电流流经导体时,导体两端出现电压降,同时将电能转化为内能。 ③R?UI提供了测量电阻大小的方法,但导体对电流的这种阻碍作用是由导体本身性质决定的,与所加的电压,通过的电流均无关系,决不能错误地认为“导体的电阻与导体两端的电压成正比,与电流成反比。” ④对R?UI,因U与I成正比,所以R??U?I. 知识点二、电阻定律

1.电阻定律的内容及适用对象

(1)内容:同种材料制成的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电阻与构成它的材料有关。 (2)公式:R??lS. 要点诠释:式中l是沿电流方向导体的长度,S是垂直电流方向的横截面积,?是材料的电阻率。

(3)适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。 要点诠释:①电阻定律是通过大量实验得出的规律,是电阻的决定式。 ②导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,由导体本身的因素决定。 2.电阻率的意义及特性

(1)物理意义:电阻率?是一个反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关。 (2)大小:??RSl. 要点诠释:各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1m,横截面积为1m2的导体的电阻。 (3)单位是欧姆·米,符号为Ω?m.

(4)电阻率与温度的关系:各种材料的电阻率都随温度的变化而变化。 ①金属的电阻率随温度升高而增大,可用于制造电阻温度计。

②有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻。

③各种金属中,银的电阻率最小,其次是铜、铝,合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率。 知识点三、部分电路欧姆定律

1.欧姆定律的内容及表达公式

(1)内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。 (2)公式:R?UI. 2.定律的适用条件及注意事项

(1)运用条件:金属导电和电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽、电源的电路)。 (2)注意事项

①欧姆定律中说到的电流、导体两端的电压、电阻都是对应同一导体在同一时刻的物理量。 ②欧姆定律不适用于气体导电。

③用欧姆定律可解决的问题:a.用来求导体中的电流。b.计算导体两端应该加多大电压。c.测定导体的电阻。

知识点四、元件的伏安特性曲线

1.伏安特性曲线的定义及意义 定义:建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出导体的I?U图线叫做导体的伏安特性曲线。 在I?U图线中,图线的斜率表示导体电阻的倒数,图线斜率越大,电阻越小;斜率越小,电阻越大。k?1R. 在U?I图线

中,图线的斜率表示电阻。 2.线性元件与非线性元件 (1)线性元件:当导体的伏安特性曲线为过原点的直线,即电流与电压成正比的线性关系,具有这种特点的元件称为线性元件,如金属导体、电解液等。

(2)非线性元件:伏安特性曲线不是直线的,即电流与电压不成正比的电学元件,称为非线性元件,如气态导体,二极管等。

3.小灯泡的伏安特性曲线

4.二极管的伏安特性曲线及特点 二极管在伏

安特性曲线,如图所示:

(1)二极管具有单向导向性,加正向电压时,二极管电阻较小,通过二极管的电流较大;加反向电压时,二极管的电阻较大,通过二极管的电流很小。 (2)由图象可以看出随电压的增大,图线的斜率在增大,表示其电阻

随电压升高而减小。

【典型例题】

类型一、 电阻定律

例1.两根完全相同的金属裸导线,如果把其中一根均匀的拉长到原来的两倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少?

【答案】16∶1【解析】金属线原来的电阻为: R??lS. 拉长后:l'?2l,因为体积V?lS不变,所以S'?S2: R'??l'lS'?4?S?4R,

对折后l\?l2,S''?2S,所以 R''l''??S''???l/2R2S?4,

R':R''?16:1.

【点评】决定导体电阻大小的三因素是:导体的材料、长度和横截面积,无论哪一个发生变化,导体的电

阻都要发生改变,对本题对折前后和拉长前后导体的总体积均未发生变化。

举一反三:

【变式】下列说法中正确的是( )

A.由R?UI可知,一段导体的电阻跟它们两端的电压成正比,跟通过它的电流强度成反比 B.由??RSL可知,导体越长,则电阻率越大

C.比较几只定值电阻的I?U图象可知,电流变化相同时,电压变化较小的图象是属于阻值较小的那个电

阻的

D.一金属丝均匀拉长后,再对折并联,其阻值一定不变 【答案】C

【解析】导体的电阻取决于导体本身,与U、I无关,故A错;电阻率是导体本身的属性,与导体的长度、横截面积无关,故B错;由定值电阻的I?U图象的特点比值

?U?I反映了导体电阻的大小,?I相同时,?U小的阻值就小,所以C正确;一金属丝均匀拉长后,再对折并联,长度和横截面积均发生变化,阻值不一定不变,所以D错误.

类型二、欧姆定律的基本应用

例2.若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流为多大? 【答案】2.0A

3U 【解析】解法一:由欧姆定律得R?U005I,又知R?, 解得I?1.0A.又因为R?U0?2U0,0I00?0.4I0I2所以I2?2I0?2.0A.

解法二:画出导体的I?U图像,如图所示,设原来导体两端的电压为U0时,导体中的电流为I0. 当U?3U05时,I?I0?0.4. 当U?2U0时,电流为I2. 由图知,

I0?0.4?I0?0.4?I23. 5UU022U005U0 所以I0?1.0A,I2?2I0?2.0A.

【点评】(1)用I?U图像结合比例式解题,显得更直观、简捷,物理意义更鲜明.

(2)导体的电阻是导体本身的一种属性,通常情况下R与U、I无关,因而R?U?I?U?I,用此式讨论问题更简明.

举一反三:

【变式1】如图所示,在A、B两端加一恒定不变的电压U,电阻R1为60Ω,若将R1短路,R2中的电流增大到原来的4倍,则R2为( )

A.40Ω B.20Ω C.120Ω D.6Ω

【答案】B

【解析】设R1短路前R1、R2两端的电压分别为U1、U2,由题得4U2?U,U1?U2?U,U1?3U2.在串联电路中电压分配与电阻成正比,即 R1?3R2 , 所以:R2?20Ω.

【变式2】如图所示电路,当a、b两端接入100伏特的电压时,c、d两端为20伏,当c、d两端接入100伏特电压时,a、b两端电压为50伏,则R1:R2:R3是( )

A.4∶2∶1 B.2∶∶11 C.3∶2∶1 D.1∶2∶1 【答案】A

【解析】当a、b两端接入100伏特的电压时,c、d两端为20伏,把电路看作图1,电路中有效电阻为

两个R1与 R2的串联。由串联电路中电压分配与电阻成正比的知识,由电压关系得:R1:R2?2:1;

当c、d两端接入100伏特电压时,a、b两端电压为50伏,把电路看作图2,电路中有效电阻为两个R3与 R2的串联。由串联电路中电压分配与电阻成正比的知识,由电压关系得:R2:R3?2:1;

R?3联立两式得:R1:R2:R3?4:2:1.

【变式3】如图所示,滑动变阻器的总电阻R?3千欧,电压U?10伏,想使一个阻值为3千欧的用电器获得4伏特的电压,变阻器的滑动触头应在( )

A.位置A B.位置B

C.中点处

D.位置P(BP?13AB) 【答案】C

【解析】这是一个分压电路,也是高中阶段很重要的一个电路。设滑动变阻器与用电器并联部分电阻为R,由串、并联电路电压分配与电阻成正比的知识:

3k??R10V?4V3kΩ?R?4V,

R?3kΩ解得:R?1.5kΩ.即变阻器的滑动触头应在中点处. 类型三、由伏安曲线进行分析计算

例3.(2016 福建模拟)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图7-1-4所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是( )

A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小

B.对应P点,小灯泡的电阻为R?U1I 1C.对应P点,小灯泡的电阻为R?U1I

2?I1D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积

【解析】由图可知流过小灯泡的电流I随所加电压U变化的图线为非线性关系,可知小灯泡的电阻随所加电压的增大而逐渐增大,选项A错误;根据欧姆定律,对应P点,小灯泡的电阻应为R?U1I,选项B、C错2误;对应P点,小灯泡的功率为P=U1I2,也就是图中矩形PQOM所围面积,选项D正确。

【点评】随着电压的升高,曲线的斜率越来越小,电阻越来越大,因此其电阻不是一个固定的值,其电阻随温度的升高逐渐变大。

举一反三:

【变式1】两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系图线如图所示,可知电阻大小之比R1∶R2等于

( )

A.1∶3 B.3∶1 C.1∶3 D.3∶1

【答案】A

【解析】在I?U图线中,图线的斜率表示导体电阻的倒数,图线斜率越大,电阻越小;斜率越小,电阻越大。由k=1R可知: R?1111k?600?3, 1tanR2?1k?121?3. 3∴R∶R112?3∶3?1∶3.

【变式2】如图所示对应的两个导体: (1)电阻关系R1∶R2为_____________;

(2)若两个导体中的电流强度相等(不为零)时,电压之比U1∶U2=___________; (3)若两个导体两端的电压相等(不为零)时,电流强度之比I1∶I2=___________.

【答案】3∶1;3∶1;1∶3. 【解析】(1)由图可知,

R1?1k?15?2Ω; 110R12?k?1?2Ω. 215310所以:

R1∶R2?3:1.

(2)若两个导体中的电流强度相等,则为两个导体串联,电压之比与电阻成正比:U1∶U2?R1∶R2?3∶1.(3)若两个导体两端的电压相等,则为两个导体串联,电流强度之比与电阻成反比比:I1∶I2?R2∶R1?1∶3.类型四、部分电路欧姆定律的综合应用

例4.如图所示电路,已知R1?30Ω,R2?15Ω,R3?30Ω,R4?60Ω,R5?90Ω,A、B间的电压

U一定,求:

(1)电键K断开时A、B间的总电阻RAB及R1与R2上的电压之比U1∶U2是多少? (2)K闭合时RAB与U1∶U2是多少?

【答案】(1)U1:U2?2:1,RAB?22.5Ω;(2)RAB?20.77Ω,U1:U2?5:4.

【解析】(1)电建断开的时候,电路相当于R1与R2串联,R3与R4串联,然后两组都与R5并联,如图所示:

R12?R1?R2?30?15?45Ω,

R34?R3?R4?30?60?90?, RR12?R34?R545?90?90AB?R?R??22.5Ω.

12R3434R5?R12R545?90?90?90?45?90两个导体串联,电压之比与电阻成正比:

U1:U2?R1:R2?30:15?2:1.

(2)电键闭合时电阻相当于R1和R3并联等效电阻再与R2和R4并联的等效电阻串联,最后与R5并联,如图所示:

RR1?R313?R?30?30?15Ω,

1?R330?30

RR2?R424?R?R?15?60?60?12Ω,

2415 R1234?R13?R24?15?12?27Ω,

RR1234?R5AB?R?27?90?20.77Ω.

1234+R527?90两个导体串联,电压之比与电阻成正比:

U1:U2?R13:R24?15:12?5:4.

【点评】这类题目,首先要解决好根据题意画出等效电路。还要注意三个电阻并联总电阻的计算公式是

R1R2R3并=RR,而不是RR1R2R3并=.

1R2?R2R3?R1R3R1?R2?R3

举一反三:

【变式1】如图所示的电路中,各电阻的阻值已标出,当输入电压UAB?110V时,输出电压

UCD?___________V.

【答案】1

【解析】电路的总电阻为

R????(9R?R)//109R?AB???10R

10R?10 =9R?10R?11R. 10R?109R由串联分压得并联部分的电压为

(9R?R)//10U//?9RRUAB?R?110V?10V. AB11R 同理,得电阻R上分到的电压,即输出电压 UCD?URR?9R?RU?1//10?10V?1V.

【变式2】如图电路,已知I?3A,I1?2A,R1?10Ω,R2?5Ω,R3?30Ω,则通过电流表的电流强度为 A,方向 。

【答案】0.5A,向右;

【解析】看解题图:

Uac?I1R1?20V, Uab?(I?I1)R2?5V,

Ucb??15V RUcb3的电流I3?R?0.5A, 方向向上。R2的电流I2?1A,方向向右。所以,电流表的电流大小为3IA?I2?I3?0.5A,方向向右。

【变式3】把“6V,3W”和“10V,6W”的两个电阻串联起来,在两端允许加的最大电压值是多少伏?能够通过的最大电流为多少安?

【答案】14.3V,0.5A;

P?UI,I?PU,求出 I?0.6A,电路允许的最大电流为 0.5A。根据P?U2【解析】根据1?0.5A,I2R,

再计算出电阻,R501?12Ω, R2?3Ω 允许的最大电压 U?I(R1?R2)?14.3V。 类型五、综合应用

例5.如图所示的电路中,R1? 4?,R2? 6?,电源内阻r? 0.6?,电源的输出功率为37.6W,电源消耗的总功率为40W,求:

(1)电源电动势E。 (2)电阻R3,电功率P3

(3) B点接地,A、C两点的电势?A和?C分别为多少?

【答案】(1)20V ;(2)7Ω,28W; (3)?A?4.8V,?C??14V.

【解析】解析:显然电路是由三个元件串联而成:电源(有内阻)、R3、R12(并联阻值),由并联电阻公式解得:R12?2.4Ω。所以有

PP'?r?R12?R3R,带入解得R3?7Ω,P3?R3P?0.7?40?28W,又12?R3r?R12?R3P?E2因为:r?R,解得E?20V,?A?UR12?4.8V,?C??UR3??14V.

12?R3【点评】提示:B点接地,即B为电势零点,C点电势低于B点,所以为负值。

举一反三:

【变式1】如图所示电路,R1?3000Ω,伏特表VA的内阻为6000Ω,伏特表VB的内阻为3000Ω,已知(1)K1断开,K2接A时,电压表的读数是4V;(2)K1接通,K2接A时电压表的读数是8V;

(3)K1接通,K2接B时,电压表的读数是7.5V。求电源的电动势E和R2。

【答案】10V;2500?

【解析】(1)K1断K2接A时,电路图如图所示:

有串联分压得UR并并=RE

2?R并+R3 其中R3000?6000并=3000+600=2000Ω,

(2)K并1通K2接A时有:U并=RRE

并+R3 (3)K时有:U'R'并1通K2接B并?R'?RE

并3 其中R'3000?3000并?3000?3000?1500Ω.

解得:R3?500Ω,R2?2500?,E?10V.

【变式2】如图所示的电路中,电源的电动势E=12 V,内阻未知,R1=8 Ω,R2=1.5 Ω,L为规格“3V,3W”的灯泡,开关S断开时,灯泡恰好正常发光,不考虑温度对灯泡电阻的影响,求: (1)灯泡的额定电流和灯丝电阻;

(2)电源的内阻;

(3)开关S闭合时,灯泡实际消耗的功率。

【答案】(1)3Ω;(2)1Ω;(3)0.48W

【解析】(1)由灯泡L的规格“3 V,3 W”,可得灯泡的额定电流为:IP00?U?33A?1A 02 灯丝电阻为:RU032L?P???3?

03 (2)S断开时,灯L正常发光,即I1?I0,电路的总电阻R总=EI=12?=12? 11 所以电源的内阻为:r?R总?RL?R1?12??3??8??1? (3)开关S闭合时,外电路总电阻为RR外=L?R2R+R1=9?

L?R2干路电流为IE总=R=1.2 A

外?r灯两端的电压URL?R2L?I总?RR=1.2V

L?2灯的实际功率P=U2LR=0.48W

L【变式3】把一直流电动机接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A。求: (1)电动机正常工作时的输出功率。

(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?(提示:电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器)

【答案】(1)1.5W;(2)8W 【解析】解析:当电动机不转时:

R?0.20.4?0.5Ω, P?P1?P2,

P2?P?P1?2?1?1?1?0.5?1.5W 当电动机被卡住时,没有机械功率输出。所以有

U2P1?R?8W. 【变式4】图示电路中,电动势E=24V,内阻不计,R1=3Ω,R2=9Ω,R3=6Ω。当电键K1、K2均开启和均闭合时,灯泡S都同样正常发光。

(1)写出两种情况下流经灯泡的电流方向 (2)求灯泡正常发光时的电阻R和电压U。

【答案】(1)均开启,电流由a?b;都闭合,电流由b-a;(2)U0?4.8V, R?3Ω. 【解析】电键K1、K2均开启,R1、R2、R(灯泡电阻)串联,电流相等,方向由a到b。 U024?U024?U0R?R?R? (1) 1212

电键K1、K2都闭合,是混联,SR1并联后与R3串联是一条支路,R2是另一条支路, 分析灯泡的这一条支路,灯泡正常发光,

24?U0R?U0?U0(3?R) 3R1R3R (2) R1?R

联立(1)、(2)解得:U0?4.8V, R?3Ω。

【巩固练习】

一、选择题

1.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )

A.从关系式U=IR可知,导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定

B.从关系式R?UI可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比 C.从关系式I?UR可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比

D.从关系式R?UI可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值

2.一个阻值为R的导体两端加上电压U后,通过导体截面的电荷量q与通电时间t之

间的关系为过坐标原点的直线,如图所示.此图象的斜率表示( )

A.U B.R C.URR D.U

3.(2015 惠州期末)某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )

A.加5 V电压时,导体的电阻约是5 Ω B.加11 V电压时,导体的电阻约是1.4 Ω

C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小 D.由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小

4.某同学做三种导电元件的导电性实验,他根据所测数据,分别绘制了三种元件的I-U图象,如图所示.下列判断正确的是( )

A.只有乙图象是正确的

B.甲、丙图象是曲线,肯定误差太大 C.甲、丙为非线性元件,乙为线性元件

D.甲、乙、丙三个图象都可能是正确的,并不一定有较大误差

5.小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,加在灯泡两端的电压较小时,通过灯泡的电流也较小,灯丝的温度较低.加在灯泡两端的电压较大时,通过灯泡的电流也较大,灯丝的温度较高.已知一只灯泡两端的电压为1 V时,通过灯泡的电流为0.5 A,灯泡两端的电压为3 V时,通过灯泡的电流是l A;则当灯泡两端电压为2

V时,通过灯泡的电流可能是( )

A.0.5 A B.0.6 A C.0.8 A D.1 A

6.(2016 临沂校级月考)如图所示。某半导体热敏电阻I-U图线可能是( )

7.在研究长度为l、横截面积为S的均匀导体中自由电子的移动时,在导体两端加上电压U,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速,和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动,可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比,其大小可以表示成kv(k是恒量).

(1)电场力和碰撞的阻力相平衡时,导体中的电子的速率v成为一定值.这一定值是( )

A.

ekUl B.eUelUkl C.k D.elkU (2)设单位体积的自由电子数为n,自由电子在导体中以一定速率v运动时,流过该导体中的电流是( )

A.

envl B.enlvS C.envS D.enlv 8.一根金属导线,电阻为R,若将它均匀拉长到原来的2倍,则现在的电阻为( )

A.R/4 B.R C.2R D.4R

二、填空题

9.设a和b为长度相同的两段均匀纯铜丝,它们的横截面积之比为Sa∶Sb=1∶2,它们的电阻之比为Ra∶Rb=2∶1,在每一段铜丝两端都加相同的电压U,这时铜丝中自由电子定向移动速率之比va∶vb=________.

10.将一个量程为100mA内阻为2kW的灵敏电流表,按图改装成量程分别为3V和15V的电压表.那么电

路中的电阻阻值R1 = ________Ω,R2 = ________Ω。

11.图示电路中,R1=10Ω,R2=40Ω,滑动变阻器的电阻R的总阻值为50Ω,则AB间总电阻最小值为_________Ω,最大值为_________Ω。

三、解答题:

12.如图所示的电路中,电源电动势E=10V,电阻R1=2.5Ω,R2=3Ω,当电阻箱Rx调到3Ω时,电流表的示数为2A.(电表理想处理)求: (1)电源的内电阻;

(2)调节电阻箱,使电流表的示数为1.6A时,电阻R2消耗的电功率.

【答案与解析】

一、选择题:

1.【答案】CD

【解析】U=IR和I?UR的意义不同,可以说I由U和R共同决定,但不能说U由I和R共同决定,因为电流产生的条件是导体两端存在电势差,故A错,C对;可以利用R?UI计算导体的电阻,但R与U和

I无关.故B错,D对.正确选项为C、D.

2.【答案】C

【解析】根据欧母定律I?UR,又I?qt,所以UR?qt,即q?UUR?t可知,在q-t图象中斜率为k?R.C项正确.

3.【【答案】AD

【解析】对某些导体,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的

UI值仍表示该点所对应的电阻值。本 题中给出的导体加5 V电压时,

UI值为5,所以此时电阻为5 Ω,A正确;当电压增大时,UI值增大,即电阻增大,综合判断可知B、C错误,D正确。

4.【答案】CD

【解析】由于三种导电元件可能是线性的,也可能是非线性的,故其I-U图象可能是直线,也可能是曲线,故C、D正确.

5.【答案】C

【解析】从题意可知,电流应大于0.5 A而小于1 A,具体再进一步确定,灯泡两端的电压为1 V时,电流为0.5 A,灯泡的电阻R1=2Ω;灯泡两端的电压为3 V时,电流为1 A,灯泡的电阻R2=3Ω;当灯泡两端的电压为2 V时,灯泡的电阻大于2Ω而小于3Ω,所以这时通过灯泡的电流大于

2V3??0.6A,而小于2V2??1A,故选C.

6.【答案】B

【解析】由于热敏电阻特性随温度的升高电阻减小,随着电压的增大,半导体温度逐渐升高,其电阻减小;据I-U图象的意义,斜率的倒数等于阻值,所以B选项的斜率逐渐增大,其倒数减小,即阻值减小,故ACD错误,B正确

7.【答案】(1)B (2)C

【解析】(1)根据电场力和碰撞阻力平衡:kv=eE,E?Ul,所以kv?e?UeUl,电子定向移动速率v?kl,故选B.(2)设时间t内通过的电荷量为q,则q=n·vt·Se,I?qt?neSv,故选C.

8.【答案】D

【解析】体积不变,L??2L,S??1R??ρL??ρ2L?4ρL?4R2S,S?1S 2S

二、填空题

9. 【答案】1∶1

【解析】根据欧姆定律I?U得:Ia?Rb?1;由电流微观表达式I=neSv得:va?IaSb1?2RI??1:1.

bRa2vbIbSa2?110.【答案】R41?2.8?10?,R2?1.2?105? 11.【答案】9;25

三、解答题:

12.【答案】(1)r?1?(2)P2?0.59W 【解析】:(1)R2和Rx并联电阻阻值为R?RxR2R?1.5?,

x?R2电路外电阻电阻为R?R并?R1?4?,

由闭合电路欧姆定律有E?(IR?r),解得:r?EI?R?1? (2)电流表示数为1.6A,电源内阻分压为U内?Ir?1.6V, R1电压为U1?IR1?4V,R2两端电压为U?E﹣U内﹣U1?4.4V,所以R2功率为:PU22?R?0.59W.

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