高中物理 恒定电流知识点总结

第14章:恒定电流

一、知识网络

二、重、难点知识归纳

（五）、滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器的作用

（1）保护电表不受损坏； （2）改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差。 2、两种供电电路（“滑动变阻器”接法）

电流：定义、微观式：I=q/t ，I=nqSv

电压：定义、计算式：U=W/q ，U=IR 。导体产生电流的条件：导体两端存在电压 电阻：定义、计算式：R=U/I ，R=ρl/s 。金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体：热敏、光敏、掺杂效应 超导：注意其转变温度

电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形

式的能转化为电能的物理量

实验

恒定电流 部分电路：I=U/R

闭合电路：I=E/(R+r)，或E=U 内+U 外=IR+Ir

适用条件：用于金属和电解液导电 规律

电阻定律：R=ρl/s

基本 概念

欧姆定律： 公式：W=qU=Iut

纯电阻电路：电功等于电热

非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能

电功： 用电器总功率：P=UI ，对纯电阻电路：P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率：P 总=EI 电源输出功率：P 出=UI 电源损失功率：P 损=I 2r 电源的效率：%100%100⨯=⨯=

E U P P 总

出

η， 对于纯电阻电路，效率为100%

电功率 ：

伏安法测电阻：R=U/I ，注意电阻的内、外接法对结果的影响

描绘小灯泡的伏安特性

测定金属的电阻率 ：ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装：

多用电表测黑箱内电学元件

（1）、限流式：

a 、最高电压（滑动变阻器的接入电阻为零）：E 。

b 、最低电压（滑动变阻器全部接入电路）： 。

c 、限流式的电压调节范围： 。

（2）、分压式：

a 、最高电压（滑动变阻器的滑动头在

b 端）：E 。

b 、最低电压（滑动变阻器的滑动头在a 端）：0。

c 、分压式的电压调节范围： 。 3、分压式和限流式的选择方法：

（1）限流式接法简单、且可省一个耗电支路，所以一般情况优先考虑限流式接法。 （2）但以下情况必须选择分压式：

a 、负载电阻R X 比变阻器电阻R L 大很多（ R X >2R L ）

b 、要求电压能从零开始调节时；

c 、若限流接法电流仍太大时。

三、典型例题

例1、某电阻两端电压为16 V ，在30 s 内通过电阻横截面的电量为48 C ，此电阻为多大？30 s 内有多少个电子通过它的横截面？

解析：由题意知U =16 V ，t =30 s ，q =48 C ，

电阻中的电流I =

t q

=1.6 A 据欧姆定律I =R U 得，R =I

U

=10 Ω

n =e

q

=3.0×1020个 故此电阻为10Ω，30 s 内有3.0×1020

个电子通过它的横截面。

点拨：此题是一个基础计算题，使用欧姆定律计算时，要注意I 、U 、R 的同一性（对同一个导体）。

x

L x R U E

R R =

+,x x L

R E E R R ⎡⎤⎢

⎥+⎣⎦

[]0,E

小试身手

1.1、导线A 电阻为R ，A 中电流强度为I ，通电时间为t ，导线B 的电阻为R/2，B 中电流强度为I/4，通电时间为2t ，那么：

(1)相同的时间通过导线A 与B 横截面的电量之比为（ ） A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4

(2)时间t 内电流通过A 做功与时间2t 内电流通过B 做功之比为（ ）

A.32:1

B.16:1

C.8:1

D.1:4

1.2、A ，B ，C ，D 四个相同的灯泡按图14-3所示电路连接，M ，N 两端电压恒定，这四个灯泡中（ ） A. C 灯比D 为亮 B. A 灯比C 灯亮 C. A 灯和B 灯一样亮 D. A 灯和C 灯一样亮

例2、两电阻R 1、R 2的伏安特性曲线如右图14-4所示，由图可知： （1）这两电阻的大小之比R 1∶R 2为_______ A.1∶3

B.3∶1

C.1∶3

D.3∶ 1

（2）当这两个电阻上分别加上相同电压时，通过的电流之比为_______ A.1∶3

B.3∶1

C.1∶3

D.3∶1

解析：（1）由欧姆定律I =

R U

可知，在I —U 图线中，图线的斜率k =U I =R

1，即电阻的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数。

R 1∶R 2=tan30°∶tan60°=1∶3 所以A 选项正确。

（2）由欧姆定律I =

R

U

可知，给R 1、R 2分别加上相同的电压时，通过的电流与电阻成反比I 1∶I 2=R 2∶R 1=3∶1，故B 选项正确

点拨：此题为一个理解题。考查对伏安特性曲线的认识和理解。 小试身手

2.1、若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A.如果所

图14-3

图14-4

加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大?

2.2、甲、乙两个定值电阻分别接入电路中，通过电阻的电流强度与电阻两端电压的关系如图14-5所示，根据图线可知（ ） A.甲的两端电压总比乙两端电压大 B.甲电阻比乙的电阻小

C.加相同电压时，甲的电流强度比乙的小

D.只有甲两端电压大于乙两端电压时，才能使甲、乙中电流强度相等

2.3、如图14-6所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I 的关系图线，下列说法中正确的是（ AC ）

A.路端电压都为U 0时，它们的外电阻相等

B.电流都是I 0时，两电源的内电压相等

C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势

D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻

例3、如图14-7所示，R 1=R 2=R 3=R=4Ω，U=8V ，求，(1)安培计示数。(2)用导线连接A D ，安培计示数。(3)用导线同时连接A D ，B C ，导线A D ，B C 不连接，安培计的示数。

解析：(1)电路连接是R 2，R 3，R 4串联，然后与R 1并联。R 1+R 2+R 3=12Ω，总电阻R=

4124

12+⨯=3Ω， 2.67A 3

8R U I ===

(2)用导线连接A D ，导线A D 与R 2、R 3并联，导线把R 2，R 3短路，电路便为R 4与R 1并联，电阻R=2Ω，安培计示数4A R

U

I 2=

(3)同时导线连接A D ，B C ，电路如图14-7所示，导线A D 把4个电阻的一端连在一起。导线C B 把4个电阻的另一端连接在一起，四个电阻的两端电势相等，四个电阻并联，

图14-5

图14-6 图14-7