恒定电流专题
2025年高考物理总复习专题八恒定电流第1讲电流
第1讲 电流 、电阻、电功及电功率知识巩固练1.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d 1=0.5 mm 和d 2=1 mm ,熔断电流分别为2.0 A 和6.0 A.把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是 ( )A.6.0 AB.7.5 AC.10.0 AD.8.0 A【答案】B 【解析】因甲、乙两保险丝等长,由R =ρlS =ρLπ(d 2)2,知R1R 2=4.当R 1、R 2并联时,令I 1=2 A ,则由I 1R 1=I 2R 2,得I 2=8 A >6 A ,故I 1不能取2 A ;令I 2=6 A ,则由I 1R 1=I 2R 2,得I 1=1.5 A <2.0 A ,故两者并联时,整个电路允许通过的最大电流I =I 1+I 2=(1.5+6) A =7.5 A.故B 正确.2.下面给出的四个图像中,最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间函数关系的是 ( )A B C D 【答案】C3.(多选)如图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种特殊电阻R 的伏安特性曲线,M 为两曲线交点.下列说法正确的有 ( )A.在M 点状态下,小灯泡L 和电阻R 的功率相等B.在M 点状态下,小灯泡L 的阻值比电阻R 的小C.曲线a 是小灯泡L 的伏安特性曲线,曲线b 是电阻R 的伏安特性曲线D.曲线a 是电阻R 的伏安特性曲线,曲线b 是小灯泡L 的伏安特性曲线 【答案】AC4.如图为一块长方体铜块,将1和2、3和4分别接在一个恒压源(输出电压保持不变)的两端,通过铜块的电流之比为 ( )A.1B.c 2a 2 C.a 2b2 D.b 2c 2【答案】B 【解析】根据电阻定律R =ρL S 得,当在1、2两端加上恒定电压U 时,R 12=ρabc ,通过铜块的电流I 12=Ubc ρa ;当在3、4两端加上恒定的电压时,R 34=ρc ab ,通过铜块的电流I 34=Uabρc ,所以I 12∶I 34=c 2a 2.B 正确,A 、C 、D 错误.5.(2023年浙江模拟)甲、乙、丙三个长度、横截面都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量,把通过上述导体的电流I ,导体两端电压U 在U -I 坐标系中描点,O 为坐标原点,甲、乙、丙三个点恰好在一条直线上,如图所示.则下列表述正确的是 ( )A.甲的电阻率最小B.甲、乙串联后接入某直流电路,甲的电功率要小C.乙、丙并联后接入某直流电路,乙的电功率要小D.三个电阻率一样大 【答案】C 【解析】三个导体的U -I 图像如图所示.可知甲的电阻最大,丙的最小,根据电阻定律R =ρlS 可知,甲的电阻率最大,A 、D 错误;甲、乙串联后接入某直流电路,根据P =I 2R 可知,甲的电阻最大,甲的功率最大,B 错误;乙、丙并联后接入某直流电路,根据P =U 2R 可知,电阻大,功率小,则乙的电功率要小,C 正确.6.(2023年温州模拟)心室纤颤是一种可危及生命的疾病.如图为一种叫做心脏除颤器(AED)的设备,某型号AED 的电容器电容是25 μF ,充电至8 kV 电压,如果电容器在2 ms 时间内完成放电,则 ( )A.电容器放电过程中平均功率为800 kWB.电容器的击穿电压为8 kVC.电容器放电过程中电容越来越小D.电容器放电过程中电流最大值一定大于100 A【答案】D 【解析】电容器所带的电荷量为Q =CU =25×10-6×8×103 C =0.2 C ,由电流强度的定义式I =Q t ,可得电容器放电过程中平均电流为I =Qt =0.22×10-3A =100 A ,电容器放电过程中若电压不变,则有平均功率为P̅=UI =8×103×100 W =800 000 W =800 kW ,因电容器放电过程中电压在逐渐减小,因此在电容器放电过程中平均功率小于800 kW ,A 错误;该电容器的充电电压至8 kV ,此电压应不高于电容器的额定电压,而电容器的击穿电压要大于额定电压,即电容器的击穿电压大于8 kV ,B 错误;电容器的电容与电容器所带的电荷量无关,C 错误;电容器放电过程中平均电流为100 A ,因此电容器放电过程中电流最大值一定大于100A,D正确.综合提升练7.如图是电解硫酸铜溶液的装置示意图,图中电压表示数为U,电流表示数为I,通电时间t,则下列说法正确的是()A.CuSO4溶液中的阳离子向铜板定向移动B.IU是电能转化成化学能的功率C.IUt是这段时间内电路消耗的总电能D.IUt是这段时间内产生的总焦耳热【答案】C【解析】由于铜板接电源的正极,因此CuSO4溶液中的阴离子向铜板定向移动,A错误;该电路是非纯电阻性电路,IU是消耗电能的总功率,其中有一部分转化为化学能,还有一部分产生焦耳热,因此,IUt是这段时间内电路消耗的总电能,而I2rt是这段时间内产生的总焦耳热,其余的才转化为化学能,B、D错误,C正确.8.(2023年浙江模拟)如图所示的电单车所用的电池铭牌上标有“48 V10 A·h”字样,正常工作时电动机额定功率为250 W,电池输出电压为40 V.由于电动机发热造成损耗,电动机的效率为80%,不考虑其他部件的摩擦损耗.有一次小厉同学骑着电单车在平路上匀速行驶,小厉同学和车的总质量为100 kg,阻力为总重力的0.04倍,重力加速度g取10 m/s2,则下列判断正确的是()A.正常工作时,电动机额定电流约为5.2 AB.充满电后电池储存的能量约为1.7×105 JC.电池的内阻约为1.3 ΩD.电单车匀速行驶时的速度为22.5 km/h【答案】C【解析】由P=UI可知,解得额定电流I=6.25 A,A错误;充满电后该电池的总能量W=E=IUt=48×10×3 600 J=1 728 000 J≈1.7×106J,B错误;根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,可得r=1.3 Ω,C正确;平路上行驶的人和车受到阻力f=0.04mg=0.04×100×10 N=40=5 m/s=18 km/h,D错误.N,匀速行驶时牵引力F=f=40 N,此时速度v=0.8PF9.某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系.通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值,测量得到下表记录的信息.若认为小电动机的电阻是不变的,则()A.B.当小电动机的电压为2.00 V 时,其发热功率为0.1 W C.当小电动机的电压为2.00 V 时,其电功率为0.3 WD.当小电动机的电压为3.50 V 时,其对外做功的功率为1.05 W【答案】B 【解析】将电压表当作理想电压表,当小电动机的电压为1.25 V 时,电动机卡住未转动,电功率等于内阻发热功率UI =I 2r ,将第一组数据代入可解得r =2.5 Ω,A 错误;当小电动机的电压为2.00 V 时,电流是0.20 A ,由P =I 2r 得其发热功率为0.1 W ,B 正确;当小电动机的电压为2.00 V 时,其电功率P =UI =2×0.2 W =0.4 W ,C 错误;当小电动机的电压为3.50 V ,其对外做功的功率P 出=UI -I 2r =(3.5×0.3-0.32×2.5) W =0.825 W ,D 错误.10.如图所示,A 为电解槽,M 为电动机,N 为电炉,恒定电压U =12 V ,电解槽内阻r A =2 Ω,当S 1闭合,S 2、S 3断开时,A 示数为6 A ;当S 2闭合,S 1、S 3断开时,A 示数为5 A ,且电动机输出功率为35 W ;当S 3闭合,S 1、S 2断开时,A 示数为4 A.求: (1)电炉子的电阻及发热功率; (2)电动机的内阻;(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率.解:(1)电炉为纯电阻元件,由欧姆定律得 R =U I 1=126 Ω=2 Ω.其发热功率为P =UI 1=12×6 W =72 W.(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得 UI 2=I 22r M +P 输出, 所以r M =UI 2-P 输出I 22=12×5-3552Ω=1 Ω.(3)电解槽为非纯电阻元件,由能量守恒定律,得 P 化=UI 3-I 32r A ,所以P 化=(12×4-42×2) W =16 W.。
恒定电流专题复习
_6。
4.8X 10 A4•设金属导体的横截面积为 S ,单位体积内的自由电子数为 n ,自由电子定向移动速度为V ,。
nsvt , ensvt , l/ens5.在横截面积为0.5m 的电解液中,(1)若5s 内沿相反方向通过此横截面的正、负离子的6.在某次闪电中,持续的时间约 0.005s ,所形成的平均电流约6X 104A 。
若闪电过程中流动的电量以0.5A 的电流通过电灯,可供灯照明的时间为 7.氢原子核外只有一个电子,它绕氢原子核运动一周的时间约为运动的等效电流多大?-46.7X 10 A&一根铜导线,横截面积为1.0mm 2,载有1.0安电流,已知铜导线内自由电子的密度 n=8.5X 1028个/m 3,每个电子电量为1.6X 10-19C ,试求:铜导线中自由电子定向移动的速度为多大?7.4X 10-5m/s、电流 电流的定义式: 恒定电流专题复习U 决定式:1= R 电流的微观表达式l=nqvs 注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式 1 = q /1 计算电流强度时应引起注意。
1.在10s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离 子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。
q 1 +q 2 _2 +3解:电解槽中电流强度的大小应为 1= t 10 A = 0.5 A 2•在一条通有恒定电流的导线中,电流是 I 。
如果每个电子的电量用 e 表示,那么,在时间t 内通过该导线某一横截面的自由电子数等于 。
It/e3.在学校实验室的示波器中,电子枪两秒内发射了6X 1013个电子, 则示波管中的电流大小为那么在时间t 内通过某一横截面积的自由电子数为;若电子的电 量为e ,那么在时间t 内,通过某一横截面积的电量为若导体中的电流 I ,则电子定向移动的速率为电量均为5C ,则电解液中的电流强度为 A , (2)若5s 内到达阳极的负离子 和达到阴极的正离子均为 5C ,则电流强度为A 。
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一、对电流概念的理解1、下列有关电流的说法中正确的是()A在电解液中阳离子定向移动形成电流,阴离子定向移动也形成电流B 粗细不均匀的一根导线中通以电流,在时间t 内,粗的地方流过的电荷多,细的地方流过的电荷少C通过导线横截面的电荷越多,则导线中电流越大D物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压二、电流的微观表达式2、有一横截面为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为 e,电子的定向移动速度为v,在 t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目N 可表示为()A . nvSt B. nvt C. It/e D. It/Se三、电流的计算3.某电解质溶液,如果在 1 s 内共有181.0 × 1019个一价负离子通5.0 × 10 个二价正离子和过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是()A 0B 0.8AC 1.6AD 3.2A4.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 库伦的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为多大()Q A Q B 2Q2Q C 2 D四、对电动势概念的理解5.下列关于电动势的说法中正确的是A电动势的大小与非静电力的功成正比,与移送电荷量的大小成反比B电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样C电动势公式 E=W/q 中 W 与电压 U=W/Q 中的 W 是一样的,都是电场力的功D电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量五、电路中的能量转化6.将电动势为 3.0V 的电源接入电路中,测得电源两节间的电压为 2.4V ,当电路中有 6C 的电荷流过时,则A有 18J 其它形式的能转化为的电能B外电路有 14.4J 的电能转化其他形式的能 -C内电路有 3J 的电能转化其他形式的能D内电路有 3.6J 的电能转化其他形式的能六、伏安特性曲线7.用伏安法测小灯泡的电阻( 1)画出电路图( 2)将图中实物按电路图连接好( 3)连电路时,开关应;连完电路后,闭合开关前,应将滑动片置于端。
恒定电流--动态电路分析-专题
题型1:电路动态分析问题1、程序法:如图,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V 与A分别为电压表与电流表。
初始时S0与S均闭合,现将S断开,则A. V的读数变大,A的读数变小B. V的读数变大,A的读数变大C. V的读数变小,A的读数变小D. V的读数变小,A的读数变大2、串异并同在下图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是变大,V变大变小,V变大变大,V变小变小,V变小1、在如图1所示的闪光灯电路中,电源的电动势为E,电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时,闪光灯才有电流通过并发光.正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定A.电源的电动势E一定小于击穿电压UB.电容器所带的最大电荷量一定为CEC.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大D.在一个闪光周期内,通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等2、在如图所示,c1=6μF,c2=3μF,R1=3Ω,R2=6Ω,电源电动势E=18V,内阻不计,下列说法正确的是A.开关s断开时,a、b两点电势相等B.开关s闭合后,a,b两点间的电流时2AC.开关 s断开时C1带的电荷量比开关s闭合后C1带的电荷量大D.不论开关s断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大题型3:闭合电路的图像问题1、(多选)在如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正确的是()A.U1/I不变,ΔU1/ΔI不变 B.U2/I变大,ΔU2/ΔI变大B.C.U2/I变大,ΔU2/ΔI不变 D.U3/I变大,ΔU3/ΔI不变2、电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中u为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()题型4:电路故障的分析方法1、用电压表检测:若有电压,则若电压表示数为零,则2、假设法:如图,灯泡A、B都能正常发光,后来由于电路中某个电阻发生断路,致使灯泡A比原来亮一些,灯泡B暗一些,则断路的电阻是()闭合电路动态分析专题1.如图4所示,电源和电压表都是完好的,当滑片由a滑到b的过程中,电压表的读数始终为U,下列判断正确的是()A.可能是a处接线开路B.可能是b处接线开路C.可能是a、b间电阻丝开路D.可能是触头P开路2.如图所示的电路中,闭合开关S以后,灯L不亮。
五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编专题08 恒定电流 (解析版)
专题08恒定电流一、单选题1(2023·海南·统考高考真题)如图所示电路,已知电源电动势为E ,内阻不计,电容器电容为C ,闭合开关K ,待电路稳定后,电容器上电荷量为()A.CEB.12CE C.25CE D.35CE 2(2022·北京·高考真题)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。
如图所示,电路中的R 1和R 2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。
水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。
当a 、b 两端的电压大于U 1时,控制开关自动开启低水位预警;当a 、b 两端的电压小于U 2(U 1、U 2为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。
下列说法正确的是()A.U 1<U 2B.R 2为压力传感器C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高3(2022·江苏·高考真题)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为R 1=2Ω,R 2=3Ω,R 3=2Ω,R 4=4Ω,电源电动势E =12V ,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是()五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编专题08 恒定电流 (解析版)A.R1B.R2C.R3D.R44(2021·江苏·高考真题)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为1×10-8F的电容器,在2ms内细胞膜两侧的电势差从-70mV变为30mV,则该过程中跨膜电流的平均值为()A.1.5×10-7AB.2×10-7AC.3.5×10-7AD.5×10-7A5(2020·海南·统考高考真题)一车载加热器(额定电压为24V)发热部分的电路如图所示,a、b、c是三个接线端点,设ab、ac、bc间的功率分别为P ab、P ac、P bc,则()A.P ab>P bcB.P ab=P acC.P ac=P bcD.P ab<P ac6(2020·北京·统考高考真题)图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。
2024届高考物理二轮复习恒定电流专题复习(教师版) (2)
2024届高考物理二轮复习恒定电流专题复习(学生版)姓名:___________班级:___________一、单选题1.如图所示,在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,高塔的功能最有可能的是()A.探测发射台周围风力的大小B.发射与航天器联系的电磁波C.预防雷电击中待发射的火箭D.测量火箭发射过程的速度和加速度【答案】C【详解】在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,因铁制的高塔有避雷作用,其功能是预防雷电击中发射的火箭。
故选C。
2.如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。
移去a处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。
关于长方体几何中心O 点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是()A.电场强度方向垂直指向a,电势减小B.电场强度方向垂直指向c,电势减小C.电场强度方向垂直指向a,电势增大D.电场强度方向垂直指向c,电势增大【答案】A【详解】根据对称性可知,移去a处的绝缘棒后,电场强度方向垂直指向a,再根据电势的叠加原理,单个点电荷在距其r处的电势为二、多选题3.某电场的等势面如图所示,图中a、b、c、d、e为电场中的5个点,则()A.一正电荷从b点运动到e点,电场力做正功B.一电子从a点运动到d点,电场力做功为4eVC.b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右D.a、b、c、d四个点中,b点的电场强度大小最大【答案】BD【详解】A.由图象可知φb = φe则正电荷从b点运动到e点,电场力不做功,A错误;B.由图象可知φa = 3V,φd = 7V根据电场力做功与电势能的变化关系有W ad=E p a-E p d= (φa- φd)⋅( -e) = 4eVB正确;C.沿电场线方向电势逐渐降低,则b点处的场强方向向左,C错误;D.由于电场线与等势面处处垂直,则可画出电场线分布如下图所示由上图可看出,b点电场线最密集,则b点处的场强最大,D正确。
恒定电流_知识点_例题详解
第十一章恒定电流一、电流、电阻和电阻定律1.电流:电荷的定向移动形成电流.(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差.(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。
电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时,电源提供的能量①I=Q/t;假设导体单位体积内有n个电子,电子定向移动的速率为V,则I=neSv;假若导体单位长度有N个电子,则I =Nev.2.电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响.电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻.各种材料的电阻率都与温度有关. 某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常用它们制作标准电阻.3.半导体与超导体(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10-5Ω·m ~106Ω·m(2)半导体的应用:①热敏电阻,②光敏电阻,③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻,半导体材料的电阻率随温度升高而减小。
(3)超导体应用:超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、适用于金属导电体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件.2、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I~U或U~I图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的.【例1】用某种金属制成粗细均匀的导线,通以一定大小的恒定电流,过一段时间后,导线升高的温度()A.跟导线的长度成正比B.跟导线的长度成反比C.跟导线的横截面积成正比D.跟导线的横截面积成反比解析:金属导线的电阻为R=ρL/S,通电后产生的电热为Q=I2Rt=I2ρt/S.设金属导体升高的温度为ΔT,由热学知识可知导体需要的热量为 Q/=cmΔT= cρ密 LSΔT.电流产生的全部热量均被导线所吸收,即:I2ρt/S=cρ密 LS ΔT,ΔT=I2ρt/cρ密LS2,上式说明了 D选项正确.三、电功、电功率【例2】某脉冲激光器的耗电功率为2×l03W,每秒钟输出10个光脉冲,每个脉冲持续的时间10-8s,携带的能量为0.2J。
第七章 恒定电流 专题(新课标复习资料)
高三物理
选 修 3-1
选修3-1
第七章 恒定电流
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第七章
恒定电流
选修3-1
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专题
本章解题思路与方法回眸
选修3-1
第七章 恒定电流
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本章重点是实验,本专题主要突出实验方法的总结. 一、实验仪器的读数方法 1.仪器的估读 (1)不需要估读的仪器有:游标卡尺、机械秒表、欧姆表、 电阻箱等. (2)需要估读的仪器有:刻度尺、螺旋测微器、电流表、电 压表、天平、弹簧秤等.
[答案] 0.48 2.20
选修3-1
第七章 恒定电流
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高三物理
[练习1] 用游标尺为20分度的游标卡尺测量某物体的长度 如图甲,由图可知其长度为__________cm;用螺旋测微器测量 其直径如图乙,由图可知其直径为__________mm.
选修3-1
第七章 恒定电流
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高三物理
解析: 图甲中游标尺是20分度,精确度是0.05 mm.主尺 读数是50 mm,游标尺的第3条刻度线与主尺刻度线对齐,故 游标尺读数是3×0.05 mm=0.15 mm.该物体的长度是50 mm +0.15 mm=50.15 mm=5.015 cm.螺旋测微器的读数为:固定 刻度读数+可动刻度读数,上面螺旋测微器的读数为4.5 mm +20.0×0.01 mm=4.700 mm.
答案:5.015
4.700
选修3-1
第七章 恒定电流
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二、测电阻的设计方法 1. 伏安法 例2 某电压表的内阻在20 kΩ~50 kΩ之间,现要测量其 内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V ( 量程为3 V) ;电流表A 1( 量程为200 μA ) ;电流表A 2( 量程为5 m A ) ;电流 表A 3( 量程为0. A ) 6 ;滑动变阻器R ( 最大阻值1 kΩ) ;电源( 电动势 为4 V ) ;电键S. ( 所提供的电流表中,应选用__________( 1) 填写字母代号)
专题08 恒定电流(解析版)
q
R+r
阻 短路电流
二、自我诊断、考点快练 1、关于电动势下列说法正确的是( ) A.电源电动势等于电源正负极之间的电势差 B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值 C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,它的数值与外电路的组成有关 D.电源电动势总等于路端电压 【答案】B 【解析】电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小,电源正、负极之间的电势差为电源 的路端电压,只有当电源处于断路状态时,电源的电动势才等于路端电压,故 AD 错误;电压表是由内阻 的,跟电源连接后构成一个通路,测量的是电压表内阻的电压,所以电压表测得的电源两极间电压值略小 于电动势。故 B 正确。电动势反映电源的特性,其大小总等于内、外电路上的电压之和,与外电路的结构 无关,故 C 错误;故选 B。
9、【2019 年第一学期浙南名校联盟高三第 1 次联考】如图所示,一直流电动机与阻值 R=9 Ω的电阻串联在 电源上,电源的电动势 E=30 V,内阻 r=1 Ω,闭合开关,用理想电压表测出电动机两端电压 U=10 V, 已知电动机线圈的电阻 RM=1 Ω,则下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大 B.对应 P 点,小灯泡的电阻为 R=U1
I2 C.对应 P 点,小灯泡的电阻为 R= U1
I2-I1 D.对应 P 点,小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积的大小 [解析] 由于灯泡的电阻在图线上的每一点都是 R=U,由图线不难看出,随电压的增大,电流的增加变得
变为原来的1,所以 3
R′=ρ13Sl =ρ9Sl=9R,平分成
3
段后,每段的电阻为
3R,故根据并联电路规律可得并联后
3
高中物理 恒定电流 知识点归纳
高中物理恒定电流知识点归纳恒定电流是指电流大小和方向不发生变化的电流,它在电路中的作用非常重要。
本文将对恒定电流的相关知识进行归纳。
恒定电流的基础概念在电路中,电子在导体中移动形成电流。
电流的大小和方向取决于电子的数量和移动方向。
如果电子的数量和移动方向保持不变,那么电流就是恒定电流。
恒定电流可以表示为:I = Q / t其中,I 表示电流,Q 表示通过截面的电荷量,t 表示时间。
恒定电流的单位是安培(A)。
恒定电流的特性恒定电流有以下特性:1.电流大小不变:恒定电流在电路中流动时,电流大小不会发生变化。
2.电流方向不变:恒定电流在电路中流动时,电流方向不会发生变化。
3.电流稳定:恒定电流在电路中流动时,电流稳定,不会出现突然增加或减小的情况。
4.恒定电流的大小受电压和电阻的影响:当电压和电阻不变时,恒定电流大小保持不变。
恒定电流的计算方法1.直接测量电流表读数:将电流表串联在电路中,测量电流表的读数,即可得知电路中的电流大小。
2.根据欧姆定律计算:欧姆定律表示 U = RI,其中 U 表示电压,R 表示电阻,I 表示电流。
利用欧姆定律,可以根据电源电压和电阻计算出电路中的电流大小。
3.根据功率和电压计算:根据功率公式 P = UI,其中 P 表示功率,U 表示电压,I 表示电流,利用功率公式可以根据电源功率和电压计算出电路中的电流大小。
恒定电流的应用1.简单电路:在简单的电路中,恒定电流可以用于驱动电器,如电灯、电风扇等。
2.电化学:在电化学反应中,恒定电流可以用于电解、电沉积等过程。
3.电磁学:在电磁学中,恒定电流可以用于产生恒定的磁场。
4.计算机技术:在计算机技术中,恒定电流用于计算机主板上的电源电路。
恒定电流的注意事项1.确保电路合理:在使用恒定电流时,需要确保电路结构合理,避免短路,否则会引起危险。
2.谨慎操作电路:在操作电路时,应该正确选择电器、电源和电线,以及正确地连接电路,避免出现电击等危险。
2024年高考物理真题和模拟题分类汇编专题10恒定电流含解析
【答案】C
【解析】
粒子运动的轨迹过程图,如图所示轨迹圆恰好与BC边相切
粒子恰好从AB边穿出磁场 临界轨迹对应的半径为
依据洛伦兹力供应向心力可得
联立可得
故选C。
【答案】B
【解析】由于调零时,就是把两表笔短接,通过电流表的示数是满偏电流,即1.5V=200μA×R内;当接电阻Rx时,电流表的示数为50μA,则1.5V=50μA×(R内+Rx);解之得Rx=22.5 kΩ,选项B正确。
2. (2024· 北京通州一模)如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(最大阻值大于 )。闭合开关S,调整R的阻值,使电路中的电流为I,下列说法正确的是( )
A. 此时电源的输出功率为EI
B. 此时滑动变阻器的阻值
C. 滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中,路端电压渐渐增大
D. 调整滑动变阻器R的阻值,当 时滑动变阻器消耗的电功率最大
【答案】D
【解析】此时电源的输出功率为P出=UI=I(R0+R),选项A错误;
此时滑动变阻器的阻值 -r,选项B错误;
滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中,变阻器的电阻渐渐减小,外电路的电阻减小,矿路端电压渐渐减小,选项C错误;
【答案】C
【解析】要看电源的总功率P与I的关系,则依据P=EI可知,P与I成正比例关系,故选项AB错误;
再看电源的总功率P与U的关系,则依据P=EI=E = ,可见,P与U是一次函数关系,选项C正确,D错误。
4. (2024· 云南曲靖一模)如图所示,在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面对外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以某一速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。若粒子在磁场中运动的过程中恰好与CB边相切,并从AB边穿出磁场,则v的大小为( )
高中物理选修3-1电学实验专题
高中物理选修3-1电学实验专题第二章恒定电流(电学实验)本章主要研究内容:1、恒定电流——电流电动势闭合电路的欧姆定律电功率2、电学实验常用仪器介绍3、实验一测定金属的电阻率4、实验二描述小电珠的伏安特性曲线5、实验三测定电源的电动势和内阻6、实验四练使用多用电表7、实验五电表内阻的测量8、实验六传感器的简单使用一、恒定电流1.电源1)、电源的作用:提供持续的电压2)、形成电流的条件:(1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压3)、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流。
2.电流强度:I=q单位时间内通过导体横截面积的电荷量{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的t电量(C),t:时间(s)}(1)电荷的定向移动形成电流。
2)电流有方向,但它是标量。
划定:导体内正电荷定向挪动的偏向为电流偏向。
3)金属导体中电流的计算式:I=nqSvn为单位体积内的自由电荷的个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率。
3.电动势和内阻4.闭合电路欧姆定律:I=E或E=Ir+ IR(纯电阻电路);r RE=U内U外E=U外I r;(普通适用)I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}5.部分电路欧姆定律:I=3.电阻定律:R=ρUI:导体电流强度(A),U:导体两头电压(V),R:导体阻值(Ω)}RL2{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m)}S5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:工夫(s),P:电功率(W)}26.焦耳定律:Q=IRt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路和非纯电阻电路8.电源总动率P总IE;电源输出功率P出IU;电源效率η=P出P总I:电路总电流(A),E:电源电动势(V)。
U:路端电压(V),η:电源效率}9.电路的串/并联:串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)10.伏安法测电阻1)、电压表和电流表的接法2)、滑动变阻器的两种接法:注:(1)单位换算:1A=10mA=10μA;1kV=10V=10mV;1MΩ=10kΩ=10Ω2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。
恒定电流专题知识讲座
1. J旳散度
电荷守恒定律
SJ
dS
q t
在恒定电场中 0 t
J dS 0 散度定理 S
JdV 0
V
故
J 0
恒定电场是一种无源场,电流线是连续旳。
2. E旳旋度
所取积分途径不经过电源,则
l E dl 0 斯托克斯定理
( E)dS 0
s
得
E 0
恒定电场是无旋场。
3. 恒定电场(电源外)旳基本方程
第四章 • 通有直流电流旳导电媒质中旳恒定电场与电流场 • 通有直流电流旳导电媒质周围电介质中旳静态电场
基本物理量 J
欧姆定律
J 旳散度 边界条件 一般解法
基本方 程
边值问题
E 旳旋度 电位
电导与接地电阻
特殊解(静电比拟
)
图 4.0.2 恒定电场旳知识构造框图
图4.1.3 电流线密度及其通量
• 媒质旳磁化,其表面产生磁化电流可用电 流线密度表达,如图示;
• 交变电场旳集肤效应,即高频情况下,电流 趋於表面分布,可用电流线密度表达。
3、线电流
分布旳线电荷沿着导线以速度 v 运动形成旳电流I
= v
图4.1.4
。
媒质旳磁化电流
4. 元电流旳概念:
元电流是指沿电流方向上一种微元段上旳电流,
2
,
2
4 1U0 ( 1 2 )
电场强度
E1
4 2U (1
0 2
)
e
E2
4 1U0 ( 1 2
)
e
电荷面密度
0 E1
0E2
4 0U 0 (1 2 )
( 1
-
2)
E, 与 无关,是 旳函数。
高中物理恒大电流专题---恒定电流4大定律
恒定电流相关定律欧姆定律RUI = 电流:规定正电荷定向移动方向为电流方向。
tqI = (A ,C ,S ) νnqS I =方向不随时间而改变的电流叫做直流方向,强弱都不随时间改变的电流叫恒定电流电阻 定义式:IU R =--------适用于纯电阻电路 单位:欧姆 符号Ω电阻定律SL R ρ= 焦耳定律电功(电功率)与电热(热功率)电功:电能转化为其他形式能的量度(电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能) 定义式:UIt W =-----适用于任何电路 根据IU R =有 t Rt I W R U22==-----适用于纯电阻电路单位:焦耳,符号J 。
J h KW 6106.31⨯=∙电热:电能转化为内能的量度电功率: 定义式:UIP t W ==------适用于任何电路 R UR I P 22==-------适用于纯电阻电路焦耳定律:Rt I Q 2=------适用于任何电路 热功率:R I P t Q2==------适用于任何电路电动机:电能⇒机械能输入功率:UI P =总输出功率:νF P =出热功率:r I P 2=热热出总P P P += 电动机效率:总出P P =η 闭合电路欧姆定律电源:不断把正电荷从负极搬运到正极电动势:描述电源性质的物理量符号:E ,单位:伏特闭合电路欧姆定律:Ir IR E +=------适用于纯电阻电路电源的相关功率电源的总功率:EI P =(普遍适用))(22r R I P r R E +==+(适用于外电路为纯电阻的电路)电源内阻消耗的功率:r2I P =内 电源的输出功率:外出IU P =(普遍适用)r E UI P R R r R R E 4222)r (2)(+===-+外出(适用于外电路为纯电阻的电路)输出功率随外电阻R 的变化关系:r E UI P R R r R R E 4222)r (2)(+===-+外出结论:当R=r 时,电源输出功率最大,rE P 42=出电源的效率:E U EI UI P P ===出η rR R +=η(只适用于外电路是纯电阻的电路) 结论:R 越大效率越高在一根长l=5m,横截面积S=3.5×10﹣4m2的铜质导线两端加2.5×10﹣3V电压.己知铜的电阻率ρ=1.75×10﹣8Ω•m,则该导线中的电流多大?每秒通过导线某一横截面的电子数为多少?两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知电阻大小之比R1:R2等于()A.B.3:1 C.D.1:3如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线.若把这两个电阻并联在电路中,正常工作时它们的电阻值及发热功率之比是()A.R1:R2=1:4,P1:P2=2:1 B.R1:R2=1:2,P1:P2=4:1C.R1:R2=1:2,P1:P2=2:1 D.R1:R2=1:4,P1:P2=4:1一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为R.在温度不变的情况下,将电阻丝均匀地拉长为原来的2倍,则其电阻变为()A.4R B.2R C.R D.有两个同种材料制成的导体,两导体为横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体柱截面边长为a,小柱体柱截面边长为b,现将大小柱体串联接在电压U上,已知通过导体电流方向如图,大小为I,则导体电阻率为()ρ=B.ρ=C.ρ=D.ρ=A.一根粗细均匀的镍铬丝的横截面的直径为d,电阻是R,把它拉制成直径是的均匀细丝后,它的电阻变成()A.R B.10000R C.R D.100R直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()A.总功率一定减小B.效率一定增大C.热功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小如图所示直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线;抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率P r随总电流I变化的图线,则当通过电源的电流为1A时,该电源的输出功率为()A.1W B.3W C.2W D.2.5W如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动,如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离 D.断开电键S如图所示,直线a是某电源两端的端电压U与输出电流I的图线,直线b是电阻R的U﹣I 图线.用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的内阻分别是()A.4W,0.5ΩB.1W,1ΩC.2W,1ΩD.0.5 W,4Ω如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻R M=0.5Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是()A.电动机的输入功率是12WB.电动机的输出功率是12WC.电动机的热功率是2WD.整个电路消耗的电功率是22W如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是()A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率C.当R2=0时,R1上获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示.根据表中提供的数据,计算出此电热水器在额定电压下处于加热状态时,通过电热水器的电流约为()额定容量54L 最高水温75℃额定功率1500W 额定压力0.7MPa额定电压220V 电器类别Ⅰ类A.6.8A B.0.15A C.4.4A D.0.23A在如图所示电路中,A、B间的电压保持一定,U AB=6V,电阻R1=R2=4Ω,R3=2Ω.那么()A.开关S断开时,R3两端电压是3VB.开关S接通时,R3通过的电流是1.5AC.开关S断开时,R1通过的电流是0.75AD.开关S接通时,R1两端电压是4V如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.50Ω.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是()A.电动机的输入功率为24WB.电动机的输出功率为12WC.电动机的热功率为2.0WD.整个电路消耗的电功率为22W如图所示,直线A为电源的U﹣I图线,直线B为电阻R的U﹣I图线,用该电源和该电阻组成闭合电路时,电源的输出功率为W,电源的效率为%.如图所示图线是两个导体A和B的伏安特性,则它们的电阻关系R A:R B=;若两个导体中的电流相等(不为零)时,它们两端的电压之比为U A:U B=;若两个导体两端的电压相等(不为零)时,通过它们的电流之比I A:I B=.如图所示,甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示.不考虑电表内阻对电路的影响.(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图线分别为乙图中的哪一条直线?(2)定值电阻R0以及变阻器的总电阻R分别为多少?(3)求出电源的电动势和内阻.如图所示为用直流电动机提升重物的装置,重物的重量为500N,电源电动势为110V,不计电源内阻及各处摩擦,g=10m/s2,当电动机以0.90m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5.0A.求:(1)电动机的输出功率;(2)电动机线圈的发热功率;(3)电动机线圈的电阻.如图所示,电源电动势为E=30V,内阻为r=1Ω,电灯上标有“6V,12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω.若闭合开关后,电灯恰能正常发光,求:(1)流过电灯的电流是多大?(2)电动机两端的电压是多大?(3)电动机输出的机械功率是多少?如图所示,M为一线圈电阻r M=1Ω的电动机,一定值电阻R=4Ω,电源电动势E=9V.当S 闭合时,电压表的示数为U1=8.0V,当开关S断开时,电压表的示数为U2=4.0V.求:(1)电源内阻r;(2)开关S断开时电源输出功率;(3)开关S断开时电动机输出的机械功率.如图,E=6V,r=4Ω,R1=2Ω,R2的阻值变化范围是0~10Ω.求:(1)电源的最大输出功率;(2)R1上消耗的最大功率;(3)R2上消耗的最大功率.在电路中,定值电阻的阻值为R=100Ω,通过它的电流为I=3A,求(1)它的热功率P是多少瓦特,(2)如果通电10分钟,求产生的热量Q是多少焦耳.一台电动机内阻为1Ω,接到120V的电源上.当电动机工作时,电流为10A.问:(1)电动机输入功率是多少?(2)电动机发热功率是多少?(3)每分钟转化的机械能是多少?如图所示,有一提升重物用的直流电动机,内阻R M=0.6Ω,R=10Ω,U=160V,电压表的读数为110V.则:(1)通过电动机的电流是多少?(2)输入到电动机的电功率是多少?(3)电动机工作1h所产生的热量是多少?有一电风扇标有“220V 55W”,若电风扇的电动机线圈电阻为8Ω,当它正常工作时.(1)电源供给的电功率是多少瓦?(2)电动机的发热功率是多少瓦?(3)转化为风的电功率是多少瓦?如图所示,R为电阻箱,为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2Ω时,电压表读数为U1=4V;当电阻箱读数为R2=5Ω时,电压表读数为U2=5V.求:(1)电源的电动势E和内阻r.(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值P m为多少?1.试题分析:由电阻定律得导体的电阻为:①由欧姆定律得该导线中的电流为:②联立①②可得每秒通过导线某一横截面的电量为:③每秒通过导线某一横截面的电子数为:④联立③④可得:个2.D3.C4.A5.解:由电阻定律可知:R=可知:两导体的电阻Ra=Rb=;两电阻串联,分压相等,则a两端的电压为;由欧姆定律可知:Ra==解得:ρ=;故选:A.6.D7.ABC8.C电源的总功率P=EI,C点表示I=3A,P=9W,则电源的电动势E=3V.由图看出,C点表示外电路短路,电源内部热功率等于电源的总功率,则有P=I2r,代入解得,r=1Ω9.B10.C11.AC12.AC13.A14.A。
高中物理最基础系列: 恒定电流
恒定电流 (选修3-1第二章:恒定电流的第一节电源和电流)★★○○1、恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场叫做恒定电场.2、恒定电流:自由电荷的定向移动形成电流,而大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
3、电流的方向:物理学规定为正电荷定向移动的方向为电流方向;则在金属导体中,电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
4、电流的大小:等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。
公式:I=错误!; (q为自由电荷的电荷量)。
电流的单位为安培,符号A.1 A=1 C/s。
1、电流虽然有方向,但是它是标量。
2、电流的定义式:I=错误!适用于一切电路,其中电荷量q表示通过整个导体横截面的电荷量,不是单位面积上的电荷量;当异种电荷反向通过某截面时,所形成的电流是同向的,应是q=|q1|+|q2|。
3、对恒定电流而言,虽然I=错误!,但是不能说I∝q,I∝错误!,因为错误!反映了I的大小.(江西省抚州市临川区第一中学2017-2018学年高二上学期第一次月考)某电解池中,若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子相向通过某截面,那么通过这个截面的电流是( )A. 0.8 AB. 1.6 AC. 3。
2 AD. 6.4A【答案】C1、关于导线中的电场,下列说法正确的是( )A。
导线内的电场线可以与导线相交B。
导线内的电场E是由电源电场E0和导线侧面堆积电荷形成的电场E′叠加的结果C. 导线侧面堆积电荷分布是稳定的,故导线处于静电平衡状态D. 导线中的电场是静电场的一种【答案】B【精细解读】A、导线内的电场线与导线是平行的,A错误;B、导线中的电场是电源电场和导线侧面的堆积电荷形成的电场叠加而成的,B正确;C、导线内电场不为零,不是静电平衡状态,导线中的电场是恒定电场,并非静电场的一种,C错误、D错误。
故选:B。
2、关于电流的说法中正确的是()A. 根据I=错误!,可知I与q成正比B。
恒定电流 知识点总结
恒定电流知识点总结1. 恒定电流的特点恒定电流的特点是电流的大小和方向在一定时间内保持不变。
在电路中,恒定电流通常由直流电源产生,如电池或直流发电机。
恒定电流可以通过导线传输,用于驱动电器或进行化学反应等。
2. 恒定电流的产生恒定电流可以通过直流电源产生。
直流电源产生的方法有多种,如化学形成电池、机械形成直流发电机和半导体元件形成的稳压源等。
通过这些方式产生的直流电源,可以提供恒定电流供应。
3. 恒定电流的度量恒定电流的大小通常用安培(A)表示,1安培等于1库仑/秒。
在实际应用中,通常采用安培表或万用表等测量工具来测量电路中的恒定电流大小。
4. 恒定电流的应用恒定电流在工业、农业、医疗、科研等领域广泛应用。
例如,用于电动机、发电机、电解等设备中。
在医疗行业中,恒定电流可以用于治疗和诊断,如心脏起搏器、电生理监视仪器等。
5. 恒定电流的保护在电路中,恒定电流的保护工作非常重要。
对于电路中的恒定电流,需要采取一些措施以防止过载、短路等故障造成对电路的损坏。
常见的保护措施包括使用熔断器、继电器、避雷器等设备。
6. 恒定电流的衰减在电路中,恒定电流可能因为电阻、电感等元件的影响而衰减。
在设计电路时,需要考虑这些因素,采取一些措施以减小电流的衰减,确保电路正常工作。
7. 恒定电流的传输恒定电流可以通过导线传输,用于驱动电器或进行化学反应等。
在传输过程中,需要考虑导线的材料、截面积、长度等因素对恒定电流的影响,以保证电流的稳定传输。
总之,恒定电流是电路中常见的一种电流形式,具有在一定时间内电流大小和方向不变的特点。
了解恒定电流的产生、度量、应用、保护、衰减和传输等知识点,对于设计、使用和维护电路具有重要的意义。
高考综合复习——恒定电流专题
高考综合复习——恒定电流专题复习一ﻫ电路的基本概念、欧姆定律总体感知知识网络ﻫ第一部分电流、电阻定律、欧姆定律知识要点梳理ﻫ知识点一——电流▲知识梳理1.电流(1)定义:电荷的定向移动形成电流。
ﻫ(2)公式:(注意:如果是正、负离子同时移动形成电流时q是两种电荷电荷量绝对值之和)ﻫ (3)方向:规定和正电荷定向移动的方向相同,和负电荷定向移动的方向相反。
(4)性质:电流既有大小也有方向,但它的运算遵守代数运算规则,是标量。
ﻫ (5)单位:国际单位制单位是安培(A),常用单位还有毫安(mA)、微安() ﻫ(6)微观表达式:,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个电荷的电荷量,S是导体的横截面积,v是自由电荷定向移动的速率。
2.形成电流的三种微粒形成电流的三种微粒:自由电子、正离子和负离子,其中金属导体导电中定向移动的电荷是自由电子,液体导电中定向移动的电荷是正离子和负离子,气体导电中定向移动的电荷是电子、正离子和负离子。
ﻫ3.形成电流的条件①导体中存在自由电荷;②导体两端存在电压。
4.电流的分类方向不改变的电流叫直流电流;方向和大小都不改变的电流叫恒定电流;ﻫ方向改变的电流叫交变电流。
ﻫ▲疑难导析ﻫ1.电流的微观本质如图所示,AD表示粗细均匀的一段导体,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q。
ﻫAD导体中的自由电荷总数总电荷量所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间ﻫ所以导体AD中的电流由此可见,从微观上看,电流强度决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速度和导体的横截面积。
ﻫ知识点二——电阻和电阻定律▲知识梳理ﻫ1.电阻ﻫ导体对电流的阻碍作用叫电阻。
ﻫ2.电阻的定义式ﻫ3.电阻定律导体的电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比。
ﻫ数学表达式:。
ﻫ4.电阻率是反映导体导电性能的物理量。
高二物理恒定电流复习专题
恒定电流专项训练欧姆定律【例题精选】例题一个电阻元件两端电压是1.5V时,通过它的电流是4.5mA,如果这个电阻元件两端加的电压为24V时,20秒内有多少电子通过这个电阻器。
电阻定律电阻率【专项训练】:1、电流强度是描述物理量。
叫电流强度。
2、规定叫电流方向,电源工作时,在电源内部电流的方向是由。
3、叫直流电,恒定电流是。
4、电流强度与电量的关系是I= ,在金属导体中,电流强度和自由电子定向移动速率的关系是I= 。
5、在温度不变时,金属导体的电阻跟成正比,跟成反比。
由电阻定律可知R= 。
其中ρ是由决定。
6、欧姆定律的内容是。
7、下列说法中正确的有A.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小。
B.加在导体两端的电压变化时,导体中的电流也发生变化。
但电压与电流的比值对这段导体来说保持不变。
C.通过导体的电流强度,跟加在它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。
D.导体的电阻,跟加在它两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比。
8、甲、乙两个电阻,它们的伏安曲线画在一个坐标系中如图所示,A.甲的电阻是乙的电阻的两倍B.把两个电阻两端加上相同的电压通过甲的电流是通过乙的两倍C.欲使通过两个电阻有相同的电流,加在乙两端的电压是加在甲两端电压的3倍D.若两电阻是由同一种规格的电阻丝制成,甲电阻丝的长度是乙的3倍9、试述“测定金属材料电阻率”的实验必须具备的器材。
电功和电功率例:一台电扇的额定电压220V,正常工作时的电流是0.8A,若它的线圈电阻是2.5Ω,求这台电扇的耗电功率、发热功率和工作效率。
串联电路、并联电路【例题精选】:例1:用滑动变阻器可以控制电流。
如右图所示,有一个白炽灯泡的电阻R =20Ω。
把它与一个滑动变阻器相串联接成分压限流电路。
A 、B 两端接在电压恒定的电源上。
希望通过调整滑动变阻器使白炽灯的发光功率在1.25W 至45W 之间可调。
那么,外加在A 、B 端的电压应为多高,对滑动变阻器的规格有什么要求。
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恒定电流在初中的学习中,我早早的就学习过很定电流的知识了。
我们现在高中所学并没有什么高深的,看似深奥,其实仅仅是书本上说的灰色罢了。
电路图,我们很熟悉的东西,也是我们很多人忘记的东西。
拿来一个题就开始堆砌公式,什么欧姆定律、焦耳定律,在大家眼里好像只有电压、电流、电阻这三样东西。
力学题第一步是什么——受力分析,那没电学题第一步是什么——画电路图。
我们把我们脑子中的想象勾勒成纸上的直观形象,我们解题会顺利很多。
欲速则不达,古人的智慧真是大。
先走而后跑,走的越久,跑的越快。
一、知识结构一、电流 1.电流的形成⑴电流的形成:电荷的定向移动形成电流(注意它和热运动的区别).⑵形成电流的三种电荷分别是自由电子、正离子和负离子,其中金属导体导电中定向移动的电荷是自由电子,液体导电中定向移动的电荷有正离子和负离子,气体导电中定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子.⑶形成电流的条件:⑴存在自由电荷;⑵存在电势差(或说导体两端存在电势差).⑷电流的分类:方向不改变的电流叫直流电,方向和大小都不改变的电流叫恒定电流,方向改变的电流叫交变电流.2.电流强度:⑴定义:把单位时间内通过导体某截面的电荷量叫该导体上的电流强度. ⑵国际单位:安培(A) ⑶公式: tq I=⑷金属导体中电流的微观表达式:I=neSv 其中n 为导体单位体积中的自由电子数,e 为电子电荷量.s 为导体截面积.v 为电子定向移动的平均速率.注意它不是电流的传导速率,电流的传导速率是光速.而定向移动的速率数量级是10-5 m /s.如果n 为导体单位长度内的自由电子数,则I=nev ,应用时注意n 的含义.(5)电流的定义式中,如果是正、负离子同时定向移动,q 应为正负离子的电荷量和. (6)I 有大小、方向,但属于标量.二、电阻定律 1.电阻导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上:IU R =2.电阻定律内容:导体的电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比,还与导体的材料有关系。
公式:Sl Rρ=,式中的ρ为材料的电阻率,由导体的材料和温度决定.纯金属的电阻率随温度的升高而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的升高而迅速减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化.3.半导体导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。
半导体的特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等. 4.超导体有些物体在温度降低到绝对零度附近时,电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导现象,发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T C .三、欧姆定律⑴内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比. ⑵公式:RU I=.公式中U 、R 和I 三者的对应关系,即它们必须是同一段电路中的三个物理量,不能搞混.(3)用图像表示:在I-U 图像中,是过原点的一条直线,直线的斜率RUI k1==.在U-I 图像中,也是过原点的一条直线,直线的斜率RI U k =='.⑷适用条件:适用于金属导电和电解液导电.对气体电离后导电和晶体二极管、晶体三极管导电不适用. 四、串、并联电路的特点及其性质: 1.串联电路的特点: ①电 流 nI I I I=⋯===21②电 压 n 21U U U U +⋯++=③电 阻 n21R R R R +⋯++=④电压分配 2121R R UU =,RR UU n n=⑤功率分配 2121R R P P =,RR PP n n =2.并联电路的特点: ①电 流 n21I I I I +⋯++= ②电 压 nU U U U =⋯===21 ③电 阻 n211111R R R R +⋯++= ④电流分配 1221R R II =,11R R I I =⑤功率分配 1221R R P P =11R R PP =四、电功和电热,电功率和热功率⑴电功:导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力做的功称为电功.UItqU W ==.电功是电流做功的过程中电能转化为其它形式能的多少的量度. ⑵电热:电流流过导体时,导体上产生的热量. 焦耳定律:RtI Q2=.电热是电流做功的过程中电能转化为内能的多少的量度. ⑶电功和电热的关系 ①在纯电阻电路中,QW =,此时Rt I UIt 2=,IRU =,故tRURt I UIt22==.②在非纯电阻电路中,Q W >,此时RtI UIt2>,IR U >,故t RU2无用武之地. QW E -=其他 .⑷电功率和热功率 UI P =电,R I P 2=热. ①在纯电阻电路中,RU R IUI P P 22====热电.②在非纯电阻电路中,RU 2无用.③用电器的额定功率是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率;而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率.五、串、并联电路功率的分配 ⑴串联电路功率与电阻成正比,即nn 2211R P R P R P =⋯⋯==⑵并联电路的功率与电阻成反比,即nn 2211R P R P R P =⋯⋯==⑶无论串联电路还是并联电路,电路的总功率等于各用电器功率之和,即n321P P P P P +⋯⋯+++=总六.电动势E :反映电源把其它形式能转化为电能本领大小的物理量. ⑴电动势在数值上等于电路中通过l c 电量时电源所提供的电能.⑵电动势等于电源开路时正负极间的电压. ⑶电动势等于内外电路电压之和. 2.闭合电路欧姆定律⑴内容:闭合电路里的电流,跟电源的电动势成正比,跟整个电路中的电阻成反比. ⑵表达式:rR E I+=① 或IrU E +=外 ②内外U U E+= ③注意:①式只适用于外电路为纯电阻电路的情形.②式、③式对外电路无要求. 七.路端电压⑴路端电压与外电阻的关系①根据Rr E rR ER IR U +=+==1 可知,当R 增大时,U 增大,当R 减小时,U 减小.②当外电路断开时,R 为∞,I 为0,U=E . ③当外电路短路时,R 为0,I 为rE ,U=0.⑵电源的外特性曲线即U-I 曲线.①因为U=E-Ir ,故U 随I 的增大而减小,它们的关系曲线如图A-10-45-1所示.②直线的斜率的绝对值表示电源内阻r ,纵轴的截距为电源的电动势E ,横轴的截距为短路电流. ③U 随I 变化的本质原因是电源有内阻.④图线上每一点的坐标的乘积为电源的输出功率.图A-10-45-1v 压敏电阻RE A tIt 1 t 2 t 3 0 (a )(b )二、专题专练1. 2010·新课标·19电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为a η、b η.由图可知a η、b η的值分别为A 、34、14B 、13、23C 、12、12D 、23、13答案:D2. 2010·上海物理·5在右图的闭合电路中,当滑片P 向右移动时,两电表读数的变化是(A )○A 变大, ○V 变大 (B )○A 变小,○V 变大 (C )○A 变大, ○V 变小 (D )○A 变小,○V 变小 答案:B3.2010·安徽·18如图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部。
闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F 。
调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是 A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大 B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小 C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大 D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小 答案:B4(09年天津卷3).为探究小灯泡L 的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。
由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I 图象应是答案:C5(09年上海物理14).图示电路中,R 1=12Ω,R 2=6Ω,滑动变阻器R 3上标有“20Ω,2A ”字样,理想电压表的量程有0-3V 和0-15V 两档,理想电流表的量程有0-0.6A 和0-3A 两档。
闭合电键S ,将滑片P 从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5V 和0.3A ;继续向右移动滑片P 到另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的1/4,则此时电流表示数为__________A ,该电源的电动势为__________V 。
答案:0.15,7.56(07广东A 物理8).压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图(a )所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车s 上,中间放置一个绝缘重球。
小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图(b )所示,下列判断正确的是( )A .从t 1到t 2时间内,小车做匀速直线运动B .从t 1到t 2时间内,小车做匀加速直线运动C .从t 2到t 3时间内,小车做匀速直线运动D .从t 2到t 3时间内,小车做匀加速直线运动 答案:D7(07宁夏理综19.)在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3 均为定值电阻,R 2为滑动变阻器。
当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ,此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U 。
现将R 2的滑动触点向b 端移动,则三个 电表示数的变化情况是 ( ) A .I 1增大,I 2不变,U 增大 B .I 1减小,I 2增大,U 减小 C .I 1增大,I 2减小,U 增大D .I 1减小,I 2不变,U 减小ESR 0R 1R 2MNA A V SRR Ra bE r答案:B14(06天津理综19).如图所示的电路中,电池的电动势为E ,内阻为r ,电路中的电阻1R 、2R 和3R 的阻值都相同。
在电键S 处于闭合状态上,若将电键S 1由位置1切换到位置2,则 ( )A. 电压表的示数变大B. 电池内部消耗的功率变大C. 电阻2R 两端的电压变大D. 电池的效率变大 答案:B15.广东省阳东广雅中学2010届高三周测如图所示电路中,电源电动势为E 、内阻为r ,电阻R 2、R 3为定值电阻,R 1为滑动变阻器,A 、B 为电容器的两个极板。
当滑动变阻器R 1处于某位置时,A 、B 两板间的带电油滴静止不动。
则下列说法中正确的是 ( )A .仅把R 1的触头向右滑动时,电流表读数减小,油滴向下运动B .仅把R 1的触头向右滑动时,电流表读数减小,油滴向上运动C .仅把两极板A 、B 间距离增大,油滴向下运动,电流表读数不变D .仅把两极板A 、B 间相对面积减小,油滴向下运动,电流表读数不变 答案:BC16.广东省阳东广雅中学2010届高三周测如图所示的U —I 图像中,直线I 为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R 的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路,由图像可知( ) A .R 的阻值为1.5ΩB .电源电动势为3V ,内阻为0.5Ω C.电源的输出功率为3.0w D.电源内部消耗功率为1.5w 答案:AD17. 山东省潍坊市2010届高三上学期阶段性测试如图所示,直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图象;直线B 为电源b 的路端电压与电流的关系图象;直线C 为一个电阻R 的两端电压与电流关系的图象。