Question

概念建構(gòu)探究：
水管中的水流有大有小，在相同的時間內(nèi)，從水管中流出的水越多，水流就越大．導(dǎo)體中的電流也有大小，電流是由電荷的定向移動形成的，在一定時間內(nèi)，通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷越多，即電荷量越多，電流就越大．
物理上電流的大小用電流強(qiáng)度（簡稱電流）表示，你能否類比你所學(xué)的類似知識，給電流強(qiáng)度下個定義，電流強(qiáng)度等于________．國際上通常用字母I表示電流，如果用Q表示通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，t表示通電時間，那么電流I與電荷量Q以及時間t三者的關(guān)系可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式________表示，如果上式中Q的單位用庫，時間t的單位用秒，電流I的單位就是安培．
①用你寫出的公式計算：如果10秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量是20庫，那么導(dǎo)體中的電流為________安．
②若加在導(dǎo)體兩端的電壓為15伏時，通過導(dǎo)體橫截面的電量是20庫，那么導(dǎo)體消耗的電能為________焦，使用的公式是________．
（2）電工學(xué)中常用“電導(dǎo)”這個物理量表示導(dǎo)體的導(dǎo)電能力．“電導(dǎo)”的表示符號為“G”，它實質(zhì)上是電阻R的倒數(shù)，即G=1/R．現(xiàn)有甲、乙兩個電導(dǎo)G₁和G₂，當(dāng)它們并聯(lián)時總電導(dǎo)G_并=________；當(dāng)它們串聯(lián)時總電導(dǎo)G_串=________．

Answer 1

解：（1）在一定時間內(nèi)，通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷越多，即電荷量越多，電流就越大．由此可見，電流大小與一定時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量有關(guān)；采用比值定義法，給電流強(qiáng)度下定義為：1秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量；由定義得定義式I=Q/t；
①根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式可求電流，I===2A；
②由電能的計算方法進(jìn)行推導(dǎo)：W=Pt=UIt=UQ；故得W=UQ=15V×20C=300J；
（2）根據(jù)電阻的串并聯(lián)規(guī)律：R_串=R₁+R₂，=+；已知G=；
故得并聯(lián)時的電導(dǎo)G_并=G₁+G₂；串聯(lián)時的電導(dǎo)G_串=．
故答案為：
（1）1秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量、I=．
①2；②300、W=UQ．
（2）G₁+G₂、．
分析：根據(jù)題目提供的信息，可構(gòu)建出電路強(qiáng)度的概念（定義、公式、單位等）；運(yùn)用構(gòu)建的知識可處理具體的問題，用公式求出電流強(qiáng)度和電能；關(guān)于電導(dǎo)知識，要結(jié)合電阻的串并聯(lián)規(guī)律進(jìn)行推導(dǎo)和運(yùn)算．
點(diǎn)評：此題考查了對物理量概念的構(gòu)建；根據(jù)題目中提供的信息，再結(jié)合所學(xué)的知識，進(jìn)行必要的運(yùn)算和推理，可解決此題．