【题目】阅读《金属中的电流和电流方向》回答题

金属中的电流和电流方向

金属导体两端没有电压时,也就是金属中没有电场时,金属中的自由电子的运动是无规则的,在通常温度下,电子热运动的速度大约是一百千米每秒,但整体上在任何一个方向上的平均速度都等于零,因此在平常情况下金属中没有电流。

金属导体中的电流是电子的定向移动形成的。那么电子在电路中是怎样做定向运动的呢?有的同学根据一拉开关电灯就亮,猜想一定是发电厂的电子在拉开关的瞬间,飞速地、几乎不费时间地跑到了电灯上。也有的同学猜想:电子可能是在电路中一个顶着一个,在作“顶牛接力”。就像多米诺骨牌一样,当推倒第一块骨牌时,其他骨牌将接连不断地被推倒(如图)。当然按照这种想法,电子在电路中“顶牛”的速度也必须是极大的,不然电灯为什么一拉开关灯就亮了呢?

以上猜想虽然都有一定的道理,但是都不对。那么电子在电路中究竟是怎样运动呢?为了说明这个问题,我们回想一下游行队伍的运动情况:游行开始前,队员们在大街上静静地等候着。当总指挥一声令下“游行开始”,队伍中的每个人听到了命令,都动了起来,整个队伍就开始前进了。

电子在电路中的运动就好像游行队伍一样。

给金属两端加上电压,使金属中产生电场。这时每个自由电子都将受到电场力的作用,而发生与电场方向相反的定向运动。所以金属中有电场存在时,自由电子除了无规则的热运动外,还多了一个定向运动,就是这个定向运动形成了金属导体中的电流。

应该说明的是,电子开始定向移动是很及时的,但是前进的步伐却很缓慢,一般常见金属导体中,自由电子定向运动的速度不超过十分之几毫米每秒,而电流的传导速度跟电子定向运动的速度毫无关系,它总是电场的传播速度,这个速度等于光速。

关于电流的方向,为什么科学上一直沿用“正电荷移动方向为电流方向”的说法,是由于这个规定对正确研究电现象并无妨碍。至于规定与实际不符的问题,只是在金属等靠负电荷导电的导体中才存在,在导电的液体中,同时有正、负离子向相反方向移动,哪个规定都不尽符合实际。在某些情况下,电流确实由带正电的微粒(如α射线)形成的,则规定与实际是相符的。

请根据上述材料,对下面四个说法作出正确错误的判断。

(1)金属导体两端没有电压时,导体中的电子像游行开始前,队员们在大街上静静地等候着一样保持静止:_____

(2)每个自由电子都将受到电场力的作用,而发生与电场方向相反的定向运动,电场力就好像是游行队伍中的每个人听到了命令,在这里用到了类比法,将电场力类比为命令:_____

(3)电流在导线中传导的速度要比在用电器中传导的速度快:_____

(4)金属这种常有的导体是靠负电荷导电的,所以规定负电荷移动方向为电流方向更为科学。_____

【题目】汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.下表中列出该轿车的一些性能参数。

单车质量/kg

1600

发动机排量/L

2.0

燃料

92#汽油

水箱容量/L

5.0

1)当该轿车汽油机的转速为3600r/min时,则在1min内汽油机对外做功的次数是_____次,压缩冲程中将_____能转化为_____能。

2)“轿车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的_____大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会_____(填“增加”或“减少”),这是通过_____方式来改变内能的.

3)轿车在上坡时,将档位换成低速档,以减小行驶的速度,这样做的目的是_____

A.安全 B.省油 C.减小摩擦 D.增大爬坡的牵引力

4)小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如表所示:

速度/(km·h-1)

40

60

80

100

120

制动距离/m

8

18

50

72

根据表中数据所反映的内在规律,当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是_____m

5)小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。小林又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为100km/h,发动机转速为2000r/min,平均油耗为9L/100km,由图中数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,每小时对外所做的有用功为_____J,汽油机的效率是_____%。(保留一位小数)(已知汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.8×103kg/m3

 0  234349  234357  234363  234367  234373  234375  234379  234385  234387  234393  234399  234403  234405  234409  234415  234417  234423  234427  234429  234433  234435  234439  234441  234443  234444  234445  234447  234448  234449  234451  234453  234457  234459  234463  234465  234469  234475  234477  234483  234487  234489  234493  234499  234505  234507  234513  234517  234519  234525  234529  234535  234543  235360 

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