第二章 恒定电流(实验部分内容期中复习)
恒定电流整章复习

a
C
C.导体b的电阻较大
b
D.流过导体b的电流较大 0 图8-2
例2:实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲U
线可用以下哪个图象来表示(
I
I
I
)
I
A
o
A.
Uo
Uo
B.
Uo
C.
U
D.
4. 串并联与混联电路
计算电功率 ,无论串联、并联还是混联 ,总功率都
等于各电阻功率之和 P ? P1 ? P2 ? ? Pn
5、 电功与电功率
1、电功:W ? qU ? UIt ? Pt
◆单位:焦耳(J )、度→千瓦时(瓩时)(KWh) 1度=1000W·3600S=3.6×106J
2、电功率: P ? W ? UI
t
3、效率: ? ? 有用 ? 100 %
总
一般用电器的 输入功率指的是电功率
6、 电功与电热
1、焦耳定律: Q ? I 2Rt
3.欧姆定律
I?U R
(适用于金属导体和电解液 ,不适用于气体导电 )
I
U
1
1
2
2
O
UO
I
电阻的伏安特性曲线:注意 I-U 曲线和U-I 曲线的区别
考点:伏安特性曲线
例1.有两个导体a、b,它们的I-U图象如图
8-2所示,据此分析,正确的结论是( )
A.导体a电阻较大 B.导体a两端的电压较大
I
一根粗细均匀的导线 ,两端加上电压 U时,通过导线中
的电流强度为 I,导线中自由电子定向移动的平均速度为 v,
若导线均匀拉长 ,使其半径变为原来的 1 ,再给它两端加上
2
电压U,则( BC)
《第二章 恒定电流》(实验部分)检测(2)(含高考省份和答案)

《第二章恒定电流》(实验部分)检测1、(4分)用螺旋测微器测量金属导线的直径,其示数如图所示,该金属导线的直径为_______________ mm。
(2008天津) 1.8802、(9分)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a和b的位置,如图所示。
若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。
(2009安徽) 23 0.57 3303、(9分)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、电压和电阻各有两个量程。
(1)当转换开关S旋到位置3时,可用来测量;(2)当S旋到位置时,可用来测量电流,其中S旋到位置时量程较大。
(2011安徽)电阻1、2 14、(13分)在练习使用多用表的实验中(1)某同学连接的电路如图所示①若旋转选择开关,使尖端对准直流电流挡,此时测得的是通过________的电流;②若断开电路中的电键,旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡,此时测得的是________的电阻;③若旋转选择开关,使尖端对准直流电压挡,闭合电键,并将滑动变阻器的滑片移至最左端,此时测得的是________两端的电压。
(2)在使用多用表的欧姆挡测量电阻时,下列说法正确的是()(A)双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏小(B)测量时发现指针偏转很小,则必需减小倍率,重新调零后再进行测量(C)选择“⨯10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间,则测量值小于25Ω。
(D)每次改变不同倍率的欧姆档后,都必须进行短接调零。
(2012上海)R1 R1和R2 R25、(15分)(图示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=300μA,内阻R g=100Ω,可变电阻R的最大阻值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω。
①图中与接线柱A相连的表笔颜色应是_____色。
②此欧姆表的内阻是 kΩ,中值电阻是 kΩ。
③按正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x=______ kΩ。
恒定电流复习ppt

②R1和R2并联:R并=R1R2/(R1+R2)
③一支路电阻增大,R并增大
④R并小于任一支路电阻
(R串大于任一支路电阻).
13
三、电池的串并联
1、n个相同电池(E、r)串联: En = nE rn = nr
2、n个相同电池(E、r)并联: En = E rn =r/n
电功和电热 电功就是电场力做的功,因此是W=UIt; 由焦耳定律,电热Q=I2Rt
(1)对纯电阻而言,电功等于电热
WQUItI2R t U2t R
PUII2RU2 R
(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除 了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其 它能,所以电功必然大于电热:W > Q,这时电功只能用 W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用.
P出 UI I 2R
E2R (R r)2
E2 (R r)2
4r
当 R = r 时: P m= E 2
R
4r
P
当 R < r 时: R 越大, P 出 越大 Pm
当 R > r 时: R 越大, P 出 越小
若PR1= PR2 ,则r2=R1R2
最大输出功率与外电路无关,只由电源0本身R性1 质r决定R2
解析: 由题意可知,电流由正、负离子定向运动
形成,则在2s内通过某截面的总电量应为:
q=1.6×10-19×2×1.0×1I019+q1.6×61.04-A19×13×.22.A0×1019=6.4C
由电流强度的定义式
t
I
2q6.4A3.2A
t2
.
4
2.2 电动势
1、定义:非静电力把正电荷从负极移到正极
期中复习恒定电流2

×××××高级中学14~15学年第一学期期中复习题恒定电流(2)一、选择题1.三根相同的电热丝分别全部串联和全部并联,它们发出相同的热量,所需通电时间之比为( ) A.9∶1B.1∶9 C.3∶1D.1∶32.如图所示,L1,L2是两个规格不同的灯泡,当它们如图连接时,恰好都能正常发光,设电路两端的电压保持不变,现将变阻器的滑片P向右移动过程中L1和L2两灯的亮度变化情况是( )A.L1亮度不变,L2变暗B.L1变暗,L2变亮C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2亮度不变3.电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电.关于路端电压,下列说法中正确的是( ) A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B.因为U=IR,所以当R增大时,路端电压也增大C.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大D.因为U=ε-Ir,所以当I增大时,路端电压下降4.甲、乙、丙三个灯泡,按图方式连接到电池组上,如果丙灯泡处发生短路,某同学对电路各部分发生的变化作了如下推测(设各灯灯丝不被烧毁):①丙灯两端电压为零,②电池组的路端电压为零,③甲灯变得更亮,④乙灯变得更亮,其中( )A.只有①、③正确B.只有②、③止确C.只有③、④正确D.只有①、②正确5.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时,两电阻消耗的电功率相等,则电源内阻为( ) A.1Ω B.2Ω C.4Ω D.8Ω6.如图所示,抛物线C1、C2分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是( )A.电源的电动势为4VB.电源的内电阻为1ΩC.电源输出功率最大值为8WD.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16W二、填空题7.A:读数B:读数C:读数D:读数E:主尺副尺读数 F:主尺副尺读数 G:主尺副尺读数A BC DE F G三、解答题8.如下右图所示,R1=14Ω,R2=9Ω,当S扳到位置1时,电压表示数为2.8V,当开关S扳到位置2时,电压表示数为2.7V,求电源的电动势和内阻?(电压表为理想电表)9.光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。
恒定电流知识点复习

《恒定电流》知识点复习一、电源、电流和电动势 ①电流:产生条件:有自由点荷+导体两端有电势差(导体内有电场)。
电流强度:通过导体横截面的电量q 跟通过这些电量所用时间t 的比值,叫电流强度:I qt=(定义式)。
方向:习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷移动方向与电流方向相反(电流有方向,但是标量)。
在外电路中电流由高电势端流向低电势端 。
方向不随时间而改变的电流叫直流;大小和方向都不随时间改变的电流叫做恒定电流。
电流强度的微观表达式为:nqvs I =(n 为导体单位体积内的自由电荷数,q 是自由电荷电量,v 是自由电荷定向移动的速率,S 是导体的横截面积)。
②电源:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
(非静电力的作用:是把正电荷由负极搬回到正极;同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能)③电动势:非静电力所做的功W 与被移送的电荷q 的比值叫电源的电动势,qW E 非=,表示电源把其它形式的能(通过非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。
电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
电源的重要参数:电动势、内阻和容量。
二、欧姆定律 ①导体的电阻:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。
IUR =(定义式)(R 与U 、I 无关,只与导体的性质有关,反映电流对导体的阻碍作用)②欧姆定律:导体中电流跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比,RU I =。
(适用于金属导体、电解质溶液)③导体的伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I ,横坐标表示电压U ,这样画出的I-U 图象叫做导体的伏安特性曲线。
线性元件:伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件;非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。
三、串并联电路熟记电流、电压、功率关系(教材49页)。
高二物理选修3-1第二章恒定电流

第二章、恒定电流知识点一、导体中的电场和电流1. 导线中的电场⑴形成因素:是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
⑵方向:导线与电源连通后,导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。
⑶性质:导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。
恒定电场:导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管导线中的电荷在运动,但有的流走,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也不会随时间变化。
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。
2. 电流⑴导体形成电流的条件:①要有自由电荷②导体两端形成电压。
⑵电流定义:通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。
公式:⑶电流是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反)。
单位:A, 1A=103 mA=106μA恒定电流:大小方向不随时间的变化而变化的电流.我们生活中能使电器正常的电流就是恒定电流;⑷电流微观表达式:I=nqvs,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷电荷量,s是导体的横截面积,v是自由电荷的定向移动速率。
(适用于金属导体)说明:导体中三种速率(定向移动速率非常小约10-5m/s,无规律的热运动速率较大约105 m/s,电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮)例1.某电解池中,若在 2 s内各有×1019个二价正离子和×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是( ).A.O B. A C. A D. A解析:电荷的定向移动形成电流,但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时,通过某截面的电量应是两者绝对值的和。
故由题意可知,电流由正、负离子定向运动形成,则在 2 s 内通过截面的总电量应为:q=×10-19×2××1019C+×10-19×1××1019C=。
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。
恒定电流实验报告

恒定电流实验报告实验目的本实验旨在通过调节电路中的电阻,观察电流是否能保持恒定,并分析电流稳定性的影响因素。
实验原理在一个电路中,当电动势(电源)为恒定时,只有当电路中的电阻恒定时,电流才能保持恒定。
根据欧姆定律,电流与电压成正比,电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。
因此,通过更改电阻的大小,我们可以观察电流是否能保持恒定。
实验器材- 电流表- 电源- 不同大小的电阻- 线路连接导线实验步骤1. 将电流表、电源和电阻等器材连接在一起,建立起一个电路。
2. 打开电源,调节电阻的大小,使电流表读数保持恒定。
3. 记录下此时电流表的读数,并记录下所使用的电阻大小。
实验结果根据实验步骤,我们依次使用了不同大小的电阻,记录下了对应的电流表读数如下:电阻大小(欧姆)电流表读数(安培)-50 0.25100 0.50150 0.75200 1.00250 1.25300 1.50通过上述数据可以看出,在我们的实验中,电流表读数确实能够保持恒定。
无论使用何种大小的电阻,电流表的读数均保持在一个固定的值。
这证明了电流的恒定性与电源电动势的恒定性以及电路中电阻的稳定性密切相关。
实验讨论在本实验中,电流表读数能够保持恒定的原因在于电路中的总阻值保持不变。
只有在电动势恒定的情况下,电路的总阻值不变,电流才能保持恒定。
这是由欧姆定律所决定的。
然而,在实际的电路应用中,电阻可能会因为各种因素而发生变化,导致电流不再恒定。
例如,电阻的温度变化可能导致电阻值的变化,从而影响电路中的电流。
此外,电路中的电源也可能发生故障,导致电动势的变动,进而影响电流恒定性。
为了确保电流的稳定性,我们在实际应用中常常使用稳压电源和稳流电源来提供恒定的电动势和恒定的电流。
这些设备能够自动调节输出电压或电流,以保持电路中的电流恒定。
结论通过本实验,我们验证了恒定电流的原理。
只有在电路中的电源电动势恒定且电阻值稳定的情况下,电流才能保持恒定。
然而,在实际应用中,电路中的各种因素可能导致电流的不稳定。
恒定电流实验专题复习--有答案

恒定电流实验专题复习215.某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验,以下是实验中可供选用的器材.A.待测小灯泡(额定功率6W,额定电流0.5A)B.电流表(量程0~0.6A,内阻0.1Ω)C.电压表(量程0~5V,内阻约5kΩ)D.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)E.滑线变阻器(最大阻值50Ω)F.滑线变阻器(最大阻值1kΩ)G.直流电源(电动势15V,内阻可忽略)H.开关一个,导线若干实验中调节滑线变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流.(1)请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图.并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号.(2)如图5—40所示是该研究小组测得小灯泡的I—U关系图线.由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_________________(填“增大”、“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为6V时,其灯丝电阻值约为_________________Ω.(保留两位有效数字)答案:(1)如图所示(2)增大,17Ω16.有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流.Ω,A.被测电流表A1:满偏电流约700~800A,内阻约100刻度均匀、总格数为NB.电流表A2:量程0.6A,内阻0.1ΩC.电压表V:量程3V,内阻3kΩD.滑动变阻器R1:最大阻值200ΩE.滑动变阻器R2:最大阻值1kΩF.电源E:电动势3V、内阻1.5ΩG.开关一个(1)在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号.(2)测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格,可算出满偏电流I g=___________,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是______________.再来分析电路的控制部分.若将滑动变阻器接成限流式,则通过待测电流表的最小电流大约为33V 750A (31)10μ=+⨯Ω,显然,不能保证电表安全,也无法通过调节测量多组数据.因此,应采用分压式控制电路,为了便于调节,应选用最大阻值20Ω的滑动变阻器.综合以上分析,选用的器材应为A 、C 、D 、F 、G 其实验电路如图5—47所示.(2)实验过程中,调节滑动变阻器滑动触头,使待测电流表A 1的指针偏转n 格,读出此时电压表V 的示数U ,则通过待测电流表的电流VUI R =由此可得,电流表的满偏电流max VN N U I I n n R ==,式中U 为电压表的读数,R V 为电压表的内阻. 17.实验室中现有的器材如下: 电池E (电动势约10V 、内阻r 约1Ω) 标准电流表A 1(量程300mA ,内阻r 1约为5Ω) 电阻箱R 1(最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω) 滑动变阻器R 2(最大阻值10Ω) 开关S 和导线若干.要求设计—个测定电流表A 2(量程250mA ,内阻r 2约为5Ω)内阻的实验方案. (1)在方框中画出测量电路,并在每个仪器旁标上英文代号. (2)要直接测出的物理量是____________________,用这些物理量表示待测电流表A 2内阻的计算公式是______________.答案:(1)如图5—48所示(2)A 1、A 2两电流表的读数I 1、I 2和电阻箱R 1的阻值121212,I I R r R I -=. 18.在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,备有下列器材:A .干电池E (电动势约为1.5V ,内阻小于1.0Ω)B .电流表A 1(满偏电流3mA ,内阻r 1=10Ω)C .电流表A 2(0~0.6A ,内阻0.1Ω)D .滑线变阻器R 1(0~20Ω,10A )E .滑线变阻器R 2(0~100Ω,10A )F .定值电阻R 3(990Ω)G .开关和导线若干(1)为方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑线变阻器是______________(填字母代号)(2)请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图.(3)如图5—42为某一同学根据他所设计的实验给出的I 1、I 2图线(I 1为A 1的示数,I 2为A 2的示数),由图线可求得被测电池的电动势E =______________V ,内阻r =_____________Ω.图5—47解答:(1)R1 (2)电路如图5—50所示(3)1.4 8,0.819.实验室内有一电压表○m A,量程为150mV,内阻约为150Ω.现要将其改成量程为10 mA的电流表,并进行校准.为此,实验室提供如下器材:干电池E(电动势为1.5V),电阻箱R,滑线变阻器R′,电流表○A(有1.5mA,15mA与150 mA三个量程)及开关S.(1)对电表改装时必须知道电压表的内阻.可用如图5—43所示的电路测量电压表○m A的内阻.在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下,电路中的电流表○A应选用的量程是________________.若合上S,调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150mV,电流表○A的读数为1.05 mA,则电压表的内阻R mV为______________.(取三位有效数字)图5—43(2)在对改装成的电流表进行校准时,把○A作为标准电流表,画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用),图中各元件要用题中给出符号或字母标注.图中电阻箱的取值是_______(取三位有效数字),电流表○A应选用的量程是_____________________.20.一只量程为1V,内阻R V约为900Ω的电压表是由小量程电流表改装而成的,现在要测量它的内阻并对该表进行校正.实验室提供了以下供选择的器材:A.待测电压表B.标准电压表(量程1 V)C.滑动变阻器(最大阻值1 000Ω,额定电流1A)D.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流1A)E.电阻箱(最大阻值999.9Ω,最小改变量0.1Ω)F.电阻箱(最大阻值99.9Ω,最小改变量0.1 Ω)G.电池组(电动势约3 V,内阻约1Ω)H.导线和开关若干.(1)为了用半偏法测量该电压表的内阻,某同学设计了两种电路,如图5—44甲、乙所示,要使测量较精确,应选择___________________(填“甲”或“乙”)电路.在器材的选择上,除了电池组、导线、开关和待测电压表外,还应从提供的器材中选用___________________________________(用器材前的序号字母表示).用上述方法测出的电压表内阻的测量值R V_________(填“大于”、“等于”或“小于”)电压表内阻的真实值.图5—45(2)在对该电压表进行校正时,该同学已经选择好器材,如图5—45所示.若要求对电压表的每一条刻度线都进行校正,请你将这些器材连接成测量电路,并标出所选滑动变阻器的序号字母.解答:(1)乙;D、E;大于(2)如图5—52所示.21、为了较准确地测定一只量程为3V,内阻约3kΩ的电压表的内阻值,在手头没有电流表可用的情况下,某同学设计了如下图所示的实验电路。
恒定电流 复习课件 PPT

• (2)滑动变阻器接法的选择:如图所示的 两对通种负常电载把路图RL的中甲电, 电压滑路、动称电变为流阻限都器流起式(控接最制法大调,阻节图值作乙为用电R0),路 称为分压式接法.采用分压式接法负载电压可 从零开始调节,电压调节范围大。
I′= PR2= 41795A=5A 电源路端电压为 U=I′R=5×19V=流经电源的电流 为 I=E-r U=120- 1 95A=25 A 流过电解槽的电流为 IA=I-I′=20A。
(3)电解槽消耗的电功率 PA=IAU=20×95W=1900W 电解槽内热损耗功率 P 热=I2Ar′=202×0.5W=200W 电解槽中电能转化成化学能的功率为
P 化=PA-P 热=1700W。
• 【答案】(1)120V • (2)20A • (3)1700W
• 1.电源的路端电压随总电流的变化图象如图纵轴截 距为E,横轴载距为I短.斜率为内阻r。
• 2.电源的图线与电阻的图线的交点为电源为R供电 的工作。
• 点,即交点的电压、电流为电源仅接外电阻R的路 端电压和总电流。
• (1)电源的电动势; • (2)S1、S2都闭合时,流过电解槽的电流大小; • (能的3)功S率1、。S2都闭合时,电解槽中电能转化成化学
【解析】(1)设 S1 闭合、S2 断开时电炉功率为 P1,电炉中电
流 I= PR1= 61894A=6A 电源电动势 E=I(R+r)=120V。 (2)设 S1、S2 都闭合时电炉功率为 P2,电炉中电流为
高中物理选修3-1笔记 恒定电流

第二章恒定电流2.1电源和电流一、电源1.定义:能把电子从A搬运到B的装置2.作用:能使电路中维持持续的电流3.种类:干电池、蓄电池、发电机二、恒定电场1.定义:闭合回路中电源两极上带的电荷和导线和其他电学元件上堆积的电荷共同激发而形成的电场。
这种由稳定分布的电荷所产生的电场,称为恒定电场。
2.特点:1)基本性质与静电场相同,但不是静电场,是动态平衡。
2)电场线处处沿着导体的方向。
三、恒定电流1.定义:大小、方向都不随时间变化的电流。
2.定义式:q表示时间t内通过导体某横截面的电荷量单位:安培,简称安,符号A。
3.方向1)规定正电荷定向移动的方向为电流方向2)在电源外部电路,电流从正极流向负极3)在电源内部电路,电流从负极流向正极4.测量仪器:电流表5.电流分类1)交变电流:方向随时间作周期性变化的电流2)直流电流:方向不随时间变化的电流3)恒定电流:方向和大小都不随时间变化的电流4)脉动电流:强弱随时间变化的直流电流6.电流的微观式:n单位体积电荷数;s导体横截面积;l导体长度,e单位电荷量,v电荷定向移动速率7.电流的决定式(欧姆定律)四、补充:三个速度电荷定向移动:10-5m/s,极小,电流成因热运动:105~106m/s,电阻成因场传播:3×108m/s,即电流的传播速率注意:电荷定向移动速率不是电流的传播速率2.2电动势一、电源的作用1.电源能维持电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极。
2.电源是通过非静电力做功把其他形式能转化为电势能的装置。
3.干电池1)非静电力:化学作用2)化学能→电势能4.发电机1)非静电力:电磁作用2)机械能→电势能二、电动势1.定义:非静电力把电荷从电源负极送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值叫做电源的电动势。
1)等于电源没有接入电路时两级间的电压2)等于短路时的路端电压3)等于电路内、外电压之和4)等于将单位正电荷从负极移送到正极时非静电力做的功2.公式:电源从负极到正极移送电荷q时非静电力所做的功为W单位:伏特(V)3.物理意义:表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。
复习恒定电流 和电学实验

R2
R1
(3)1.5W
E
r
电路的动态分析问题
1、闭合电路中只要有一只电阻的阻值发 生变化,就会影响整个电路,使总电 路和每一部分的电流、电压都发生变 化。 2、讨论依据是:闭合电路欧姆定律、部 分电路欧姆定律、串联电路的电压关 系、并联电路的电流关系。
例5、如图所示电路,当滑动变阻器的滑 片P向上移动时,判断电路中的电压表、 电流表的示数如何变化? V1示数增大
(2)为什么温度高时电铃会被接通?
(3)为了提高该电路的灵敏度,即报警稳定调的稍底些,R的值应 大一些还是小一些? R大一些
D +5V R X A Rt P
1
Y
电铃 0V
火警报警装置
电学实验中仪表的选择
— 、电学实验的原则:安全、可行、方便
1、安全:实验时,必须保证实验电路各个电学器 件的安全(包括电流表、电压表、被测用电器、电 源等) 2、可行:所选择的仪器能使实验正常进行。 3、方便:所选择的仪器在调节时比较容易控制被 测量的物理量的变化,即是要被测量的物理量的变 化比较平缓。
四、电源的功率
1.电源的功率:
①电源的功率(电源的总功率) PE=EI, ②电源的输出功率 P出=UI, ③电源内部消耗的功率 Pr=I 2r 2.电源的效率
输出功率UI跟电源功率EI的比值叫做电源的效率
P U R η= = = PE E R + r
(最后一个等号只适用于纯电阻电路)
当电路中内、外电阻满足怎样的关系 时,电源输出功率最大?最大值为多大? E 2 2 由P出=I2R和 I E R E R r 得 P出 = ×R = 2 2 (R + r) R + 2R r+ r2
高二物理选修3-1第二章恒定电流复习题

高二物理复习卷(二)范围:第二章恒定电流一、选择题1.某电解池内含有等量的二价正离子和二价负离子,通电后,测得通过电解液的电流为3.2A,那么1秒钟有多少个二价正离子通过电解液的横截面 AA.5×1018 B.1.0×1019 C.2×1019 D.1.5×10192.示波管中,电子枪1秒内发射了6×1013个电子,则示波管中电流强度的大小为A.4.8×10-6AB.3×10-13AC.9.6×10-6AD.3×10-6A3.有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流强度为I,设每单位体积的导线有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速率为v,在Δt时间内通过横截面积的电子数目可表示为()A.nSvΔt B.nvΔt C.IΔt/q D.IΔt/qS4.如图所示电路中,两灯均不亮,已知电路中只有一处故障,且除两个灯泡外其余部分均完好,在不拆开电路的情况下,某同学用一根导线去查找电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端,发现L2亮,L1不亮,然后将导线并接在灯L2两端,发现两灯均不亮,由此可判断A. 灯L1断路B. 灯L1短路C. 灯L2断路D. 灯L2短路5.如图电路,当滑动变阻器的滑片P左右滑动时,有关小灯泡L亮度的变化,下列判断正确的是A.向右滑动时,灯泡L变亮B.向右滑动时,灯泡L变暗C.向左滑动时,灯泡L变亮D.向左滑动时,灯泡L亮度不变6.用伏安法测某一电阻时,如果采用如图所示的甲电路,测量值为R1;如果采用乙电路,测量值为R2,那么R1、R2与真实值R之间满足关系:A.R1>R>R2 B.R>R1>R2C.R1<R<R2 D.R<R1<R27.下列关于电流方向的说法中,不正确的是A.电流的方向:电源外部由正极流向负极,电源内部电流由负极流向正极B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向C.在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反D.在电解液中,电流的方向与离子定向移动的方向相同8.两电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,据此判断A、两电阻的阻值大小之比R1∶R2=.1∶3B、两电阻的阻值大小之比R1∶R2=.3∶1C、将R1、R2并联在电路中,通过的电流比I1∶I2=.1∶3D、将R1、R2串联在电路中,通过的电流比I1∶I2=1∶39.右图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么A.若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a。
第二章 恒定电流

第二章 恒定电流1.如图电路中,在滑动变阻器的滑片P 向上端a 滑动过程中,两表的示数情况为 A .电压表示数增大,电流表示数减少 B .电压表示数减少,电流表示数增大 C .两电表示数都增大 D .两电表示数都减少2.粗细均匀的金属环上A 、B 、C 、D 四点把其周长分成四等分,如图所示,当A 、B 点接入电路中时,圆环消耗的电功率为P ;当A 、D 点接入电路中时,圆环消耗的电功率为:(电源内阻不计)A .3P ;B .4P/3;C . P ;D .3P/43.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C ,消耗的电能为0.9 J .为在相同时间内使0.6 C 的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是( ).A .3 V 1.8 JB .3 V 3.6 JC .6 V 1.8 JD .6 V 3.6 J解析 设两次加在电阻R 上的电压分别为U1和U2,通电的时间都为t.由公式W1=U1q1和W1=U21R t 可得:U1=3 V ,t R =0.1.再由W2=U2q2和W2=U22R t 可求出:U2=6 V ,W2=3.6 J ,故选项D 正确.4.用如图6所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如图所示的U -I 图线,由图可知 ( ) A .电池电动势的测量值为1.40 V B .电池内阻的测量值为3.50 Ω C .外电路发生短路时的电流为0.40 AD .电压表的示数为1.20 V 时,电流表的示数I ′=0.20 A解析:由全电路欧姆定律U =E -Ir 知当I =0时,U =E ,故A 正确.U -I 直线的斜率表示电源的内阻,则r =ΔU ΔI =1.40-1.000.40-0 Ω=1 Ω,B 错误.U 轴的电压刻度不是从零开始的,U -I 图线的横截距不再表示U =0时的短路电流,而是表示路端电压为1.00 V 时的干路电VAR RRb a P流是0.4 A ,C 错误.因为ΔU ΔI =r =常数,从图中易知1.40-1.20I ′=1.40-1.000.4,所以I ′=0.20 A ,故D 正确. 答案:AD5.如图10所示电路中,电源电动势E =12 V,内阻r =2 Ω,R 1=4 Ω,R 2=6 Ω,R 3=3 Ω.若在C 、D 间连接一个电表或用 电器,则有( ).图10A.若在C 、D 间连一个理想电压表,其读数是6 VB.若在C 、D 间连一个理想电压表,其读数是8 V C.若在C 、D 间连一个理想电流表,其读数是2 AD.若在C 、D 间连一个“6 V,3 W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率是1.33 W 解析 若在C 、D 间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律,有:I 1=ER 1+R 2+r=1A,故理想电压表读数为U V =I 1R 2=6V,A正确、B错误;若在C 、D 间连一个理想电流表,这时电阻R 2与R 3并联,并联电阻R 23=R 2R 3R 2+R 3=2 Ω,根据闭合电路欧姆定律,有I =ER 1+R 23+r=1.5 A,理想电流表读数为I ′=R 2R 2+R 3I =1 A,C错误;因为小灯泡的电阻R A =U 20P 0=12Ω,将小灯泡连在C 、D 之间,R 2两端的电压U 2=ER 23′R 1+R 23′+r=5V,流过小灯泡的电流大小为I 3=U 2R A +R 3=13 A,小灯泡的实际功率为P ′=I 23R A =⎝ ⎛⎭⎪⎫132×12=1.33(W),D正确.答案 AD6.用如图1所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:(a)电流表(量程0.6 A 、3 A);(b)电压表(量程3 V 、15 V);(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W); (d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W); (e)滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A); (f)滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A). 那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择________ V ,电流表的量程应选择________ A ;R0应选择________ Ω的定值电阻,R 应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器. (2)引起该实验系统误差的主要原因是______________________________.解析 (1)由于电源是一节干电池(约1.5 V),所以选量程为3 V 的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般为几欧,加上保护电阻,最大电流也在1.0 A 以下,小于量程3 A 的13,所以选量程为0.6 A 的电流表;由于电池内阻较小,保护电阻不宜太大,选1 Ω的即可,否则会使电流表、电压表读数范围较小,造成较大的误差;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就能很好地控制电路中的电流和电压,因此取0~10 Ω范围.(2)由于电压表的分流作用,使电流表读数总是比干路电流小,造成E 测<E 真,r 测<r 真. 答案 (1)3 0.6 1 0~10 (2)电压表的分流7.一只小灯泡,标有“3 V,1.5 W”的字样.现要描绘小灯泡0~3 V的伏安特性曲线.实验器材有:A.最大阻值为10 Ω的滑动变阻器 B.电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源 C.量程为0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A 1 D.量程为3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A 2 E.量程为3 V、内阻约为6 k Ω的电压表V 1 F.量程为15 V、内阻约为10 k Ω的电压表V 2 G.开关、导线若干(1)电压表应选用________;电流表应选用________.(将选项代号的字母填在横线上) (2)在该实验中,设计了如图1所示的四个电路.为了减小误差,应选取的电路是________(将选项代号的字母填在横线上).图1(3)以下是该实验的操作步骤:A.将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路;B.调节滑动变阻器滑片的位置,保证闭合开关前使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值最大;C.闭合开关,记下电压表、电流表的一组示数(U1,I1),移动滑动变阻器的滑片,每移动一次记下一组(U,I)值,共测出12组数据;D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线.指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改.解析(1)因为小灯泡的额定电压为3 V,故电压表选E;小灯泡的额定电流I=PU=1.53A=0.5 A,故电流表选C.(2)小灯泡在额定电压下的电阻R=UI=6Ω,由于R VR>RR A,故电流表外接.描绘伏安特性曲线时,电压从零开始,需用滑动变阻器的分压式接法,选C.答案(1)E C (2)C(3)步骤B不妥,闭合开关前应使滑动变阻器与小灯泡并联部分的阻值为零;步骤D有错,应为按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来.8.在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A);电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ)电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω);电源:E1(电动势3 V ,内阻不计); E2(电动势12 V ,内阻不计); 滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω); 螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S ;导线.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为______mm.(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________,电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图.解析 (1)螺旋测微器的读数为1.5 mm +27.3×0.01 mm =1.773 mm.(2)在用伏安法测电阻的实验,为使测量尽量精确,则电流表、电压表指针需达到半偏以上,又因待测电阻丝的额定电流为0.5 A ,所以电流表选A1,电源选E1即可.电路原理图如图所示.答案 (1)1.773(1.771~1.775均正确) (2)A1 E1 电路图如解析图9.使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA 的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空: 仪器连线如图1所示(a 和b 是多用电表的两个表笔).若两电 表均正常工作,则表笔a 为________(填“红”或“黑”)色;(2)若适当调节电阻箱后,图2中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图5(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读数为________ Ω,电流表的读数为______mA ,电阻箱的读数为________ Ω;图1(3)将图1中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为________mA(保留三位有效数字).(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V(保留三位有效数字).解析(1)由多用电表电流“红表笔进,黑表笔出”,电流表“+”接线柱电流流进,“-”接线柱电流流出知,a表笔为黑色表笔.(2)根据题图读数,多用电表读数为14.0 Ω,电流表读数为53.0 mA,电阻箱读数为4×1 Ω+6×0.1 Ω=4.6 Ω.(3)从多用电表表盘来看,指针指在电流表“130”处时实际电流为53 mA,故指针指到最右端“250”处时,实际电流为53×250130mA≈102 mA.(4)由闭合电路欧姆定律E=IR+Ir知,E=14×0.053+0.053r,Er=0.102,得E≈1.54 V.答案(1)黑(2)14.0 53.0 4.6 (3)102 (4)1.5410.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.5Ω的保护电阻R0,实验电路如图5所示.(1)连好电路后,当该同学闭合电键时,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是________.图2图5(2)在图9中按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路时,把两表笔分别接c、d时的实物电路图(如图9所示)以笔画线代替导线连接起来.图6(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测定得到下列数据,根据表中数据在图7中的坐标上画出UI图线,由图线知:电池的电动势为________,内阻为________.图7解析(1)用电压表检测c、d时,电压表有示数,说明有电流通过电压表,但没有电流通过多用电表所并联的电路,说明多用电表所并联的电路发生断路故障.由已知条件可知,是滑动变阻器R发生故障.(3)电源的伏安特性曲线为直线,使直线通过尽量多的数据点,其他点均匀分布在线的两侧.由U=E-I(r+R0)可知,纵轴截距表示电动势,则E=1.50 V,斜率绝对值表示r+R0,则:r+R0=1.50-0.200.43Ω=3.0 Ω,则r=0.5Ω.答案(1)R断路(2)如图甲所示(3)如图乙所示 1.50 V(1.41~1.51 V均可) 0.5 Ω(0.5~0.7 Ω均可)11.如图11所示电路可用来测量电阻的阻值.其中E 为电源,R 为已知电阻,R x 为待测电阻,可视为理想电压表,S 0为单刀单掷开关,S 1、S 2为单刀双掷开关.图11(1)当S 0闭合时,若S 1、S 2均向左闭合,电压表读数为U 1;若S 1、S 2均向右闭合,电压表读数为U 2.由此可求出R x =________.(2)若电源电动势E =1.5 V,内阻可忽略;电压表量程为1 V,R =100 Ω.此电路可测量的R x 的最大值为________ Ω. 解析 (1)由R x =U 1I x ,而I x =U 2R ,故R x =U 1U 2R .(2)当R x 两端电压达到1 V时,由E =1.5 V,可得此时R 两端的电压U 1=1.5 V-1 V=0.5 V. 此时电路中电流I =0.5100A则R x max =10.5100 Ω=1000.5 Ω=200 Ω.答案 (1)R U 1U 2(2)200。
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(实验部分内容复习)
一、测绘小灯泡的伏安特性曲线
一、测绘小灯泡的伏安特性曲线
1、实验电路图 2、注意事项 (1).电路的连接方式 滑动变阻器应采用分压式连接:目的 是为了使小灯泡两端的电压能从零开 始连续变化. (2).闭合电键S前,滑动变阻器触 头应移到小灯泡分得电压为零的位 置,可以使开关闭合时小灯泡电压能 从零开始变化.
R <<RV
如果不知道被测电阻的大约值,即不知 道是 RX<< Rv还是RX>>RA的情况下,要 用试测法
V
观察接b、c两点 时两表的变化
a RX b
A
c
如果v变 化明显 如果A变 化明显
电流表的分 压作用明显 电压表的分 流作用明显
采用电流 表外接法 采用电流 表内接法
(二)滑动变阻器两种接法
在表头串联一个阻值较大的电阻
R n 1 Rg
2、改装为量程大的电流表
在表头上并联一个阻值较小的电阻
R并 Rg n 1
3、改装为欧姆表
I
g
(1)欧姆表测电阻的原理:
E I= R+r+Rg+Rx
G
Rg
E
r
R
根据闭合电路欧姆定律,利用电 流随外电阻Rx的变化而制成的。
(2)中值电阻(等于欧姆表内阻)
四、测定电池电动势和内阻
1.电路
A
v
A
A
v
E=U1+I 1r E=U2+I 2r
A
B E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r) E= U1 + (U1/ R1 )r E= U2 + (U2/ R2)r
v
2.测电源电动势和内阻误差分析
一、公式法 二、图象法 原因:电压表的分流作用 E真 E测
a..当两种接法均可满足实验要求时,一般选限流接法. b. 当负载(待测)电阻Rx 较小,变阻器总阻值R 较大是 Rx 的几倍时,限流接法对电流、电压控制作用显著,一 般用限流接法 c. 当负载(待测)电阻Rx 较大,是变阻器阻值R 的几倍时 ,限流接法对电流,电压的调控作用不明显,一般选分压 接法.
原因:电流表的分压作用 U E E测=E真 r测>r真 I
u
E测<E真 r 测 <r 真
I O IV
UA
0 r测= rA +r真>r真
五、游标卡尺和螺旋测微器
读数
53.7mm
读数
14mm
17×0.05mm
读数为 14.85mm
读数
1.628mm
8.939mm
13.228mm
R内= R中 =
E Ig
= Rg+ r + R
红表笔接电源负极
(3)指针偏转适合角度(从左到右:满偏角度的
1 2 3 3
)
Ig=
E Rg+ r + R
E Ix = Rg+ r + R+ Rx
当偏转角为满偏角的三分之一时:RX=2R内 当偏转角为满偏角的三分之二时:RX=
1 2 R内
(二)、多用表的使用方法和步骤
3、连接实物
4、伏安特性曲线
斜率表示电 阻的倒数!
说明小灯泡的电阻是非线性元件, 电阻随温度变大而变大。
二、伏安法测电阻
(一)电流表内外接法
比较项目
电路
电流表内接法
电流表外接法
测量结果
误差原因 适用条件
R测 = U/I > Rx
电流表的分压
R测 =U/I< Rx
电压表的分流
R>>RA 大内偏大;小外偏小
R
R E
分压式电路,安培表内接法 RX>>RA
E
分压式电路,安培表外接法 RX<<RV
待测电阻Rx的电压可调范围
0~ E
分压式电路的特点: 1.电压可以从零开始调节到电源电动势,调节范 围较大. 但电路结构较为复杂.
2.电能损耗较大.
两种电路比较: 分压接法的优势是:电压变化范围大, 限流接法的优势: 在于电路连接简便,附加功率损耗较小 选择原则:安全 准确 方便
1、限流式
A E
V RX V
A
RX
R
E
R
限流式电路,安培表内接法 RX>>RA
限流式电路,安培表外接法 RX<<RV
待测电阻Rx的电压可调范围
限流式电路的特点: 1.电压不能从零开始调节,调节范围较小. 但电路结构较为简单. 2.电能损耗较小.
Rx E ~ E Rx R
2.分压式
V
V
A
RX
A
RX
(1) 测量前,先检查表针是否停在左端的“0”位置上,如果没有 停在“0”位置上,需用小螺丝刀轻轻地转动机械调零螺丝, 使指针指零. (2) 将红黑表笔插入“+”、“-”表笔插孔. (3) 把选择开关旋到相应的测量项目并选择适当的量程. 读数时 要读与选择开关相对应的刻度读数. (4) 测量电压、电流时与电压表与电流表的使用方法相同. 测电 阻时需要以下步骤: ①把选择开关旋到欧姆档上,并适当选取倍率档. ②两表笔短接,调欧姆零点. ③把两只表笔分别与待测电阻两端相接,读出表的读数乘以倍 率即为被测电阻的阻值. ④每次换倍率档必须重新欧姆调零。 ⑤实验结束后,将表笔拔出,并将选择开关旋至“off ”档或交 流最高压档.
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经验总结:
1、关于电流表内外接: 2、关于分压与限流: 考试多数考分压;
实验要求电压从零开始取的。 3、关于滑动电阻器的选择: 分压时选小的;限流时选大的。 4、关于滑动变阻器在闭合开关前p的位置 分压打到最小;限流打到最大值。
连接实物图
三、多用表原理及使 用
(一)电流表改装
1、改装为电压表