高三复习——恒定电流

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恒定电流

电流 欧姆定律 电阻和电阻定律 Ⅱ

电阻率与温度的关系 Ⅰ

半导体及其应用 超导及其应用 Ⅰ

电阻的串、并联 串联电路的分压作用 并联电路的分流作用 Ⅱ

电功和电功率 串联、并联电路的功率分配Ⅱ

电源的电动势和内电阻 闭合电路的欧姆定律 路端电压 Ⅱ

考点要求

考点要求

电流、电压和电阻的测量 电流表、电压表和多用电表的使用 伏安法测电阻 Ⅱ

测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋测微器）Ⅱ

描绘小灯泡的伏安特性曲线 Ⅱ

把电流表改装成电压表 Ⅱ

用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻Ⅱ

练习使用示波器 Ⅱ

传感器的简单应用 Ⅱ

恒定电流主要内容：

第1部分 部分电路欧姆定律 电阻定律

第3部分 电路的连接 串、并联电路的作用

第2部分 电功和电功率

第4部分 电源 闭合电路的欧姆定律

第5部分 实验专题研究

第1部分 部分电路欧姆定律 电阻定律

一、电流

二、部分电路欧姆定律

三、电阻定律

一、电流

1、形成：

电荷的定向移动形成电流。

2、导体中存在持续电流的条件：

保持导体两端的电势差（电源）。

3、性质：标量

大小：I＝ Q/t（安培：基本单位）

表示单位时间内通过导体横截面的电量

4、方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向

①导体中电流方向：从电势高某某流向电势低处

②电源：内部从电势低处流向电势高某某

外部从电势高某某流向电势低处

电流强度：表示单位时间内通过导体横截面的电量

电源是维持导体两端稳定电压的装置

导体中电流的形成：I=nqsv

n为单位体积内自由电荷数，q为单个自由电荷的电荷量，s为导线横截面积，v为自由电荷定向移动速率

n

5、分类：

①直流电：电流方向不随时间变化而改变的电流叫直流电.

②交流电：大小、方向随时间作周期变化的电流叫交流电.

例1、设氢原子中电子在半径为r的轨道上做圆周运动，电子的电量为e，质量为m，静电力常量为k，试求等效电流的电流强度．

例2、某电解槽中,如果在1s内共有5XXXXX1018个二价正离子和1XXXXX1019个一价负离子反向通过面积为0.1m2的某横截面，则通过该横截面的电流强度为多大？

答案：3.2A

例3、有一横截面为S的铜导线，流经其中的电流为I．设每单位体积的导线有n个自由电子，电子电量为e，此时电子的定向移动速度为v．在XXXXXt时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ）

(A)nvSXXXXXt (B)nvXXXXXt (C)IXXXXXt/e (D)IXXXXXt/Se

答案：AC

二、部分电路欧姆定律

1、内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，

跟导体的电阻成反比。

2、表达式：I=U/R

变形式：R=U/I

3、适用：金属导电或电解质导电；不适用气体导电.

4、伏—安特性曲线

三、电阻定律

1、内容：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟它的横截面积成反比。

2、表达式：

3、电阻率XXXXX：与导体的材料和温度有关。

一般金属的电阻率随温度的升高而增大。当温度降低到绝对零度附近时，某些材料电阻率减小到零，这种现象称为超导现象。

几种常见材料的电阻率

超导的应用举例

电阻温度计和半导体的应用举例

半导体特性：(1)温度升高，电阻减小----温度传感器(2)光照强度变大，电阻减小---光敏电阻(3)微量杂质的浓度越大，电阻越小----晶体管

半导体

例4 关于导体和绝缘体的如下说法正确的是（ ）

A．超导体对电流的阻碍作用等于零

B．自由电子在导体中定向移动时仍受阻碍

C．绝缘体接在电路中仍有极微小电流通过

D．电阻值大的为绝缘体，电阻值小的为导体

答案：ABC

例5 一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R。把它拉制成直径为d／10的均匀细丝后，它的电阻变为 （）

A．R／1000 B．R／100

C．100R D．10000R

答案：D

例6、一个标有“220V 60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220V，在此过程中电压U和电流I的关系可用下图所示．在给出的四个图线中符合实际的是（ ）

答案：B

第2部分 电功和电功率

一、电功

二、电功率

三、焦耳定律（实验定律）

四、例题讲解

一、电功

1、电流做功实质上是电场力推动自由电荷定向移动所做的功.

2、电流做功的过程伴随着电能和其它形式的能的转化.

3、表达式 W＝UIt （定义式）

二、电功率

1、表示电流做功快慢的物理量

2、表达式 P＝UI （定义式）

三、焦耳定律（实验定律）

1、内容：

2、定义式：Q＝I2Rt

3、 适用于一切电路

（纯电阻电路、非纯电阻电路）中电热的计算。

电功与电热

1、纯电阻电路：

W＝UIt＝I2Rt

P＝UI＝I2R

Q＝I2Rt＝UIt＝W

2、非纯电阻电路：含有电动机、电解槽的电路，欧姆定律不再适用

电功 W＝UIt<I2Rt

电功率 P＝UI<I2R

电热 Q＝I2Rt≠UIt

热功率 P＝I2R≠UI

例1、一根电阻丝在通过2C的电量时，消耗电能是8J。若在相同时间内通过4C的电量，则该电阻丝两端所加电压U和该电阻丝在这段时间内消耗的电能E分别为 （ ）

A．U＝4V B．U=8V

C．E＝16J D．E=32J

答案：BD

例2、图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a，b之间的电阻是R，在a，b之间加上电压U，测得流过这电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是( )

A . I2R B .U2/R

C. UI D.I2R+UI

答案：C

例3、有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A。求：

（1）电动机正常工作时的输出功率。

（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）

答案：1.5W，8W

例4、把两个相同的电灯分别接成如图所示的两种电路，调节变阻器，使电灯都正常发光．若两电路消耗的总功率分别为P1、P2，两个变阻器R1、R2消耗的电功率分别为P1'、P2'，则可以判定 ( )

(A) P1＝2P2 (B) P1＝P2

(C) P1'＝2P2' (D) P1'＞2P2'

答案：AD

例5、某一用直流电动机提升重物的装置如图所示．重物的质量m＝50kg，电源电动势XXXXX＝110V．不计内阻及各处的摩擦，当电动机以v＝0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I＝5A，由此可知电动机线圈的电阻 R＝ 。

答案：4XXXXX

例6、如图所示的电路中，电源电动势XXXXX＝6V，内阻r＝1XXXXX，M为一直流玩具电动机，其电枢电阻R1=2XXXXX，限流电阻R2=3XXXXX，电压表示数为3.6V，求玩具电动机得到的电功率和转化为机械能的功率．

答案：2.16W，1.44W

例7：下表列出不同品牌电冰箱和电风扇名牌上的主要项目

(1)冰箱与电风扇均工作一天耗电量分别是多少？

(2)冰箱与电风扇工作的额定电流是多少？

例8、已知R1、R2都标有"4W 100XXXXX"字样，而R3标有"1W 100XXXXX"字样．按图中所示的电路连接，则A、B间允许消耗的最大电功率为 W．

答案：1.5W

第3部分 电路的连接 串、并联电路的作用

一、串、并联电路的特点和性质

二、等效电路的画法——电势法

三、例题讲解

串并联电路

二、串、并联电路的特点和性质

一、等效电路的画法——电势法

1、电势法具体步骤：首先根据电流的流向分析电路中各个节点的电势高低，并将各个节点按电势从高到低的顺序排列；然后将每个电阻画在相应的两节点间。

2、在某些复杂的电路中，除电阻外还包含了电表。在一般情况下可将其视为理想电表，故在分析等效电路时可将电压表视为断开，电流表视为短路。

电路元件的处理技巧．理想电流表的内阻可看成零，理想电压表的内阻可看成无穷大．故电流表可先用导线替代，电压表可先看成断路．当电路处于稳定状态时，电容器相当于断路，故含电容器的一段电路上无电流；若电阻上没有电流流过时，该电阻相当于导线

电路连接关系的识别．可用节点电流法加以识别．在判断时，首先将节点标号，导线上各点可认为等势，故一根导线两端应标上相同的节点号；其次判断出各节点的电势高低；第三标出电流走向，对于纯电阻电路外部电路电流从高电势流向低电势处；第四确定各电阻的串并联关系．若电阻并列连接在电路的某两个节点间的属并联．

例1、如图所示，R1∶R2∶R3＝1∶2∶3．当AB两端加上某一电压后，则三个电流表示数I1：I2：I3＝ 。

三、例题讲解

答案：11：5：9

例2、如图所示四个相同灯泡接在电路中，比较它们的亮度，正确的说法是（ ）

(A)L4最亮

(B)L3最亮

(C)L1和L2同样亮

(D)L3和L4同样亮

答案：AC

例3、如图所示的电路，R1、R2为两个阻值很小的电阻，电路总电流恒为I．若电流表A与R2串联时，其读数为0.4I，则电流表A与R1串联时（ ）

(A)电流表A读数为0.6I

(B)电流表A读数小于0.6I

(C)R2中电流为0.4I

(D)R2中电流大于0.4I

答案：AD

例4、如图所示电路中已知I＝3A，I1＝2A，R1＝10XXXXX，R2＝5XXXXX，R3＝30XXXXX，则通过电流表的电流方向及大小分别为 （ ）

(A)电流方向向左

(B)电流方向向右

(C)电流大小为0.5A

(D)电流大小为1.5A

答案：BC

例5、如图所示，AB和A'B'是长度均为２Km，每千米电阻值为1XXXXX的两根输电线．今发现在距A和A'等远的两点C和C'间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．现用电动势为90V、内阻不计的电源接在AA'间时，测得BB'间电压为72V；将此电源接在BB'间，测得AA'间的电压为45V，由此可知A与C相距 km.

答案：0.4Km

例6、若将标称值分别为“100W、100XXXXX”和“2W、200XXXXX”的电阻串联后作为一个用电器使用，其总额定功率为______W，在电路中两电阻两端的电压之比为______，两电阻的实际功率之比为_____。

答案： 3，1∶2，1∶2

例7、有一只家用电熨斗，其电路结构如图甲所示，改变内部接线可以使电熨斗处于断开状态和获得低、中、高三个不同的温度档，图乙是四种不同的连线方式，其中能获得低档温度的是

答案：B

例8、（2004年上海卷第12题）两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U—I特性曲线如图所示.L2的额定功率约为 W；现将L1和L2串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计.此时L2的实际功率约为 W.

答案：99，17.5

例十二、（2004年上海卷第12题）两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U—I特性曲线如图所示.L2的额定功率约为 W；现将L1和L2串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计.此时L2的实际功率约为 W.

99

17.5

注意：曲线(2)在电流为0.4A，时的电阻值，是该点到原点连线的斜率，不是该点切线的斜率。

R=300XXXXX

第4部分 电源 闭合电路的欧姆定律

一、电动势XXXXX

二、闭合电路的欧姆定律

三、闭合电路的U-I图线

四、例题

一、电动势XXXXX

1、反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小.数值上等于电路中每通过1C电量电源所提供电能的数值.

2、单位:伏特.

二、闭合电路的欧姆定律

1、内容:

闭合电路中的总电流与电源的电动势成正比,与内、 外电路的总电阻成反比.

2、 表达式：I＝XXXXX/(R＋r）

→XXXXX＝IR＋Ｉr＝U外＋U内

讨论：

a、若R→0时→外电路短路→Im＝XXXXX/r→U路＝0

b、若R→∞时→外电路断路→I＝0→U路＝XXXXX

全电路示意图

三、闭合电路的U-I图线

公 式：电路中的电流强度I = 适用于外电路为纯电阻电路。

变形式：电源的路端电压 U = E-Ir 适用于外电路为任何电路。

电源的内电路为纯电阻电路，U内＝Ir

外电压与外电阻的关系　　　　　　　　　

随着外电阻的增大，路端电压 将单调增大，关系可由如图图线表示。

能量式：IEt = IUt + I2rt

能量式：IEt = IUt + I2rt

电源总功率或电源消耗的功率为:

P总＝IE

电源提供的功率为:P出＝P总－I2r = IU

电源内电路消耗的功率为:P内＝I2r

电源的效率：

XXXXX= P出/ P总= IUt/ IEt=R/（R+r)

电源的输出功率讨论：

在纯电阻闭合电路中，当外电阻发生变化时，电源的输出功率会发生相应的变化。

P出 ＝I2R =

当R = r时，P出max =

电源的效率： ＝50％

P出与外电阻R的函数关系可用如图图像定性地表示。由图像还可知，对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1和R2，且

当R＜r时，若R增加，则P出增大，当R＞r时，若R增加，则P出减小。应注意：对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中电流强度的大小。

定值电阻获得最大功率的条件：

当I 取最大值，

可变电阻获得最大功率的条件：R变=rXXXXX（rXXXXX为等效电源的内阻）

规律归纳：

⑴当外电阻改变，恰有R＝r时，输出功率最大，P=XXXXX2/4R，其效率XXXXX恰为50%．

⑵当外电阻改变后，其阻值越接近电源的内阻值,输出功率越大,反之越小.如外电阻由R1增到R2,由于R2比R1更接近内阻值, 所以输出功率P2＞P1

四、例题

例1、如图，若将滑动变阻器的滑片向下滑动时，各电表示数将如何变化？

1、电路动态分析

在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V 的读数为U。当R5的滑动触点向图中a端移动时

A．I变大，U变小

B．I变大，U变大

C．I变小，U变大

D．I变小，U变小

答案：D

2、直流闭合电路定性分析与定量计算

例2、如图,电源内阻不能忽略,R1=5XXXXX,R2=4XXXXX,电键S接1时电流表读数为2A,电键S接2时电流表读数可能为下列情况中的:( )

A、 2. 5A B、1.8A

C、2.2A D、3.0A

C

例3、由一个内阻为5XXXXX、电动势为10V的电源分别给三个阻值不同的外电阻供电，选择哪个外电阻可使其输出功率最大？（ ）

A、 R=8XXXXX B、R=10XXXXX

C 、R=5XXXXX D、以上答案均错

C

3、U — I图线

例4、如图，直线A为电源的U-I图线，直线B为电阻的U-I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路,则电源的输出功率和电源的效率分别为:

A、4W, 33%

B、2W, 33.3%

C、2W, 67%

D、4W, 67%

(D)

例5、两个电源的U-I图线如图, 把两个电源分别和外电阻R1和R2构成闭合回路,路端电压分别为U1和U2,电源的总功率分别为P1和P2,输出功率分别为P1'和P2',则下列说法正确的是:

A、如果R1=R2, 那么肯定U1＜U2, P1'＜P2',P1＜P2

B、如果R1=R2, 那么肯定U1＜U2, P1'＞P2',P1＞P2

C、如果R1＞R2, 那么肯定U1＞U2, P1'＜P2',P1＜P2

D、如果R1＜R2, 那么肯定U1＜U2, P1'＜P2',P1＜P2

答案：AD

例6、在图示电路中，电池的电动势5V， >>>>>>内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。<<<<<< 片移到R1的中点时，一个带电q=-8XXXXX10-7C的油滴正好平衡于平行板间，电流表示数为2A，求？

(1)R1的全部电阻值。

(2)油滴的质量。

(3)在R1的滑片移动的情况下，

油滴可获得的最大的加速度是多大？

12XXXXX，4 *10-5kg, g/2

A . R1断路B . R2断路C . R3短路D . R4短路

例4：如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、 L2正常发光。由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是

答案：A

5.电路故障分析

图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V。由此可知

A．ab间电路通，cd间电路不通

B．ab间电路不通，bc间电路通

C．ab间电路通，bc间电路不通

D．bc间电路不通，cd间电路通

答案：CD[文章尾部最后500字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]

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