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第十章: 恒 定 电 流. 第 1 讲 电流、电阻、电阻定律、欧姆定律. 目 录. 重点难点诠释 ……………… 04. 典型例题剖析 ……………… 08. 适时仿真训练 ……………… 15. 重点难点诠释. 跟踪练习 1 在 10 s 内通过电解槽某一横截面向右移动的正离子所带的电量为 2 C ,向左移动的负离子所带的电量为 3 C ,则该电流多大?. [解析] 由电流求解公式: 可得:. [答案] 0.5 A. 重点难点诠释.
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第十章: 恒 定 电 流 第1讲 电流、电阻、电阻定律、欧姆定律
目 录 重点难点诠释………………04 典型例题剖析………………08 适时仿真训练………………15
重点难点诠释 跟踪练习1 在10 s内通过电解槽某一横截面向右移动的正离子所带的电量为2 C,向左移动的负离子所带的电量为3 C,则该电流多大? [解析] 由电流求解公式: 可得: [答案] 0.5 A
重点难点诠释 跟踪练习2 如图所示,均匀的长方形薄片合金电阻板abcd,ab边为L1,ad边为L2,当端点Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ、Ⅳ接入电路时,RⅠⅡ∶RⅢⅣ是( ) A.L1∶L2 B.L2∶L1 C. D. [解析] 令电阻板厚为d,当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时,导 体长L2,横截面积为L1d,根据电阻定律: 同理, 所以RⅠⅡ∶RⅢⅣ= ,故选D答案. [答案] D
重点难点诠释 跟踪练习3 假如我们已制成可供实用的超导材料,那么可用这种材料来制作( ) A.电炉丝 B.电磁铁线圈 C.标准电阻 D.保险丝 [解析] 用超导材料制成的导体无电阻,电流流过超导体不发热,选项A、C、D均不对,只选项B正确. [答案] B
重点难点诠释 跟踪练习4 在如图所示的四种图象中,能正确反映电炉丝中的电流与加在它两端电压关系的图象可能是( ) [解析] 电炉丝的电阻随功率的增大而升高强度,其电阻变大,而在U-I图象中,电阻在数值上为切线的斜率,电炉丝的电阻先增大后不变,选项C正确. [答案] C
典型例题剖析 例2 相距40 km的A、B两地架两条输电线,电阻共为800 Ω,如果在A、B间的某处发生短路,这时接在A处的电压表示数为10 V,电流表示数为40 mA,求发生短路处距A有多远?如图所示. [解析] A与短路处的距离,可以认为等于A与短路处单根导线的长度,而如果能够求得A与短路处单根导线的电阻,就可以由电阻定律求出导线的长度,也就求出了短路处到A端的距离. A、B间距离l=40 km,导线总长2l,总电阻R=800 Ω;设A与短路处距离x,导线总长2x,总电阻Rx;
典型例题剖析 由欧姆定律得 由电阻定律得 即短路处距A端12.5 km. [答案] 12.5 km
典型例题剖析 例4 (2007·天津)离子推进器是新一代航天动力装置,可用于卫星姿态控制和轨道修正.推进剂从图中P处注入,在A处电离出正离子,BC之间加有恒定电压,正离子进入B时的速度忽略不计,经加速后形成电流为I的离子束后喷出. 已知推进器获得的推力为F,单位时间内喷出的离子质量为J.为研究问题方便,假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力,忽略推进器运动速度. (1)求加在BC间的电压U; (2)为使离子推进器正常运行,必须在出口D处向正离子束注入电子,试解释其原因.
典型例题剖析 [解析] (1)设一个正离子的质量为m,电荷量为q,加速后的速度为v,根据动能定理,有: 设离子推进器在Δt时间内喷出质量为ΔM的正离子,并以其为研究对象,推进器对ΔM的作用力F,由动量定理,有: F′Δt=ΔMv 由牛顿第三定律知 F′=F 设加速后离子束的横截面积为S,单位体积内的离子数为n,则有:I=nqvS J=nmvS
典型例题剖析 两式相比可得 (2)推进器持续喷出正离子束,会使带有负电荷的电子留在其中,由于库仑力作用将严重阻碍正离子的继续喷出,电子积累足够多时,甚至会将喷出的正离子再吸引回来,致使推进器无法正常工作.因此,必须在出口D处发射电子注入到正离子束,以中和正离子,使推进器获得持续推力. [答案] (1) (2)见解析
适时仿真训练 1.[答案] B 2.[答案] D 3.[答案] (1)16∶1 (2)1∶16