问题 问答题

概念建构探究:

水管中的水流有大有小,在相同的时间内,从水管中流出的水越多,水流就越大.导体中的电流也有大小,电流是由电荷的定向移动形成的,在一定时间内,通过导体某一横截面的电荷越多,即电荷量越多,电流就越大.

物理上电流的大小用电流强度(简称电流)表示,你能否类比你所学的类似知识,给电流强度下个定义,电流强度等于______.国际上通常用字母I表示电流,如果用Q表示通过导体横截面的电荷量,t表示通电时间,那么电流I与电荷量Q以及时间t三者的关系可以用数学表达式______表示,如果上式中Q的单位用库,时间t的单位用秒,电流I的单位就是安培.

①用你写出的公式计算:如果10秒内通过导体横截面的电量是20库,那么导体中的电流为______安.

②若加在导体两端的电压为15伏时,通过导体横截面的电量是20库,那么导体消耗的电能为______焦,使用的公式是______.

(2)电工学中常用“电导”这个物理量表示导体的导电能力.“电导”的表示符号为“G”,它实质上是电阻R的倒数,即G=1/R.现有甲、乙两个电导G1和G2,当它们并联时总电导G=______;当它们串联时总电导G=______.

答案

(1)在一定时间内,通过导体某一横截面的电荷越多,即电荷量越多,电流就越大.由此可见,电流大小与一定时间内通过导体横截面的电荷量有关;采用比值定义法,给电流强度下定义为:1秒内通过导体横截面的电荷量;由定义得定义式I=Q/t;

①根据电流强度的定义式可求电流,I=

Q
t
=
20C
10s
=2A;

②由电能的计算方法进行推导:W=Pt=UIt=UQ;故得W=UQ=15V×20C=300J;

(2)根据电阻的串并联规律:R=R1+R2

1
R
=
1
R1
+
1
R2
;已知G=
1
R

故得并联时的电导G=G1+G2;串联时的电导G=

G1G2
G1+G2

故答案为:

(1)1秒内通过导体横截面的电荷量、I=

Q
t

①2;②300、W=UQ.

(2)G1+G2

G1G2
G1G2

实验题
单项选择题