【知识点详解】
1. **电流的定义与计算**:
电流是由电荷的定向移动形成的,其定义为单位时间内通过导体截面的电荷量。题目中提到的电流计算问题,涉及到了电流强度的计算公式:电流I=Q/t,其中Q是通过截面的电荷总量,t是时间。例如第一道题中,通过截面的正离子和负离子的总电荷量是正离子的电荷量乘以数量加上负离子的电荷量乘以数量,然后除以时间即可得到电流。
2. **金属棒内部电场强度**:
第二题考察的是电阻率ρ、电子密度n、电子速率v和电场强度E的关系。根据欧姆定律和电流的微观解释,电场强度E可以由ρ、nev和电阻率ρ的关系计算得出,即E=ρnev。
3. **电路分析**:
第三题涉及到电源电动势、内阻、负载电阻以及功率的计算。电源电动势E、内阻r和负载电阻R构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律,可以计算电流、功率等参数。例如,当电灯正常发光时,其两端电压等于额定电压,从而可以计算电路中的电流。
4. **电源功率和负载变化**:
第四题讨论了滑动变阻器对电路的影响。滑动变阻器滑片P移动时,电路中的总电阻发生变化,进而影响电源的总功率、电源内部的电势降落以及各部分功率的变化。要注意的是,电源的输出功率等于电源提供的总功率减去内阻损耗的功率。
5. **电流表的读数**:
第五题中,电流的计算是基于通过电解池截面的正负电荷总量,由于正负电荷数量相等,它们产生的电流效应相互抵消,所以电流表的读数为零。
6. **粒子加速器中的电流**:
第六题涉及带电粒子流形成的电流计算。根据电流的定义,电流I等于单位时间内通过某一截面的电荷量。在质子加速器中,可以计算出在一定时间内通过截面的质子数量,然后用质子的电荷量e乘以这个数量,再除以时间,即可得到电流I。
7. **电阻的温度和形状变化**:
第七题涉及到电阻随温度和形状改变的特性。灯丝的电阻与温度、长度和截面积有关,根据电阻定律R=ρ*Len/A,当灯丝拉长或缩短,电阻会发生相应变化;当温度改变,材料的电阻率也会改变,对于某些材料(如金属)电阻随温度升高而增大,而超导材料在低温下电阻突然降为零。
8. **酒精测试仪的工作原理**:
第八题提到了半导体型酒精气体传感器,其电阻与酒精气体浓度成反比。根据欧姆定律,电压表示数的倒数与电阻的倒数成正比,因此可以通过电压表的读数来判断酒精浓度。
9. **电路分析与功率计算**:
第九题中,灯泡L的工作状态与电源输出功率的计算,涉及串联电路的特点、欧姆定律及功率公式。当滑动变阻器位置改变时,电路中的电流和功率也会相应变化。
10. **电阻率的理解**:
第十题考察电阻率的性质,电阻率ρ是反映材料导电性能的参数,它与材料的性质和温度有关,而与导体的具体尺寸无关。电阻率大的导体电阻不一定大,因为电阻还与导体的长度和截面积有关。
11. **电路故障检测**:
第十一题中,通过测量电压判断电路的通断情况。在交流电路中,电压相等并不意味着电路一定是通路,需要结合电路连接情况来分析。
12. **电路断路分析**:
第十二题讨论了电路断路瞬间电流流向的问题。根据电流的方向和电阻比例,可以推断断路的可能位置。
13. **电子秤原理**:
第十三题的电子秤利用了电压表作为质量指示器,通过弹簧的伸缩引起滑动变阻器阻值的变化,从而改变电压表示数,建立电压与质量的关系式。
14. **电容充放电过程中的电流计算**:
最后一题未给出具体内容,但通常涉及电容器充电或放电时的电流变化规律,这与电容器的电容C、电压V、时间t以及电路中的电阻有关,可以利用电容的充放电公式进行计算。
以上就是从题目中提取的多个物理知识点,包括电流的计算、电阻和电场强度的关系、电路分析、电阻率的性质、传感器工作原理、电路故障检测、电流方向判断、电子秤工作原理以及电容充放电的计算。这些知识点涵盖了高中物理中的电学部分,对于高考物理一轮复习具有重要的参考价值。