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初中物理

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    某导体两端的电压为3伏,若20秒内通过该导体横截面的电荷量为2库,求:通过该导体的电流I以及这段时间内,电流对导体所做的功W.
    本题信息:2012年静安区二模物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “某导体两端的电压为3伏,若20秒内通过该导体横截面的电荷量为2库,求:通过该导体的电流I以及这段时间内,电流对导体所做的功W.” 主要考查您对

电流的大小

电功或电能的计算

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定义:
物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流。每秒内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大(强)。
公式:
电流用符号“I”表示,若“Q”表示电荷量,  “t”表示时间,则,公式中三个量的单位分别为安(A)、库(C)、秒(s)。
方向:
电路中的电流总是沿着电源正极→用电器→电源负极→电源正极的方向流动。
常见用电器的电流大小:
计算器中电源的电流 约100μA
半导体收音机中电源的电流 约50mA
手电筒中的电流 约200mA
房间灯泡中的电流 约0.2A
家用电冰箱的电流 约1A
家用空调器的电流 约5A
雷电电流 可达2×105A

电流的三大效应:
1.电流的热效应:电流通过导体时,电能转化成内能,这种现象叫电流的热效应。例如:电流通过灯泡内的钨丝,钨丝会发热,温度高达2500℃,呈白炽状态而发光。

2.电流的磁效应:电流通过导体时,在导体周围产生磁场。例如:电流通过螺线管时周围出现的磁场与条形磁铁周围的磁场分布相似。

3.电流的化学效应:电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生化学反应。例如:电解、电镀就是利用了电流的化学效应。通过导体的电流越大,各种效应就越明显,因此我们可以利用各种电流效应的程度来判断电流的大小。

电流对人体的作用特征:

电流I/mA 作用特征
50—60Hz交变电流 恒定电流
0.6~1.5 开始有感觉——手轻微颤抖 无感觉
2~3 手指强烈颤抖 无感觉
5~7 手部痉挛 感觉痒和热
8~10 手已难于摆脱电极,但还能摆脱,手指尖到手腕剧痛 热感觉增强
20~25 手迅速麻痹,不能摆脱电极,剧痛,呼吸困难 热感觉大大增强,手部肌肉不强烈收缩
50~80 呼吸麻痹,心房开始震颤 强烈的热感觉,手部肌肉收缩、痉挛,呼吸困难
90~100 呼吸麻痹,延续3s就会造成心脏麻痹 呼吸麻痹
300以上 作用0.1s以上时,呼吸和心脏麻痹,机体组织遭到电流的热破坏

电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路):W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R,W=Pt,W=Uq。
电功计算:
1. W=UQ
电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电压,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能

2. W=UIt
我们来看一下电功的含义,电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功,电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt

3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间

W=I2Rt (纯电阻电路)
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