恒定电流题型归纳

恒定电流题型归纳
授课人：张英波
本章题型
1．概念及简单应用题 2．全电路欧姆定律 3．含容电路问题 4．电动机问题 5．证明题 6．黑匣子问题 7．估算题 8．复杂电路简化 9．用电器能否正常工作问题 10．电路故障分析
11．图象问题
12．实验题13．联系Fra bibliotek际的应用题1．概念及简单应用题
例1．（课本152页第1题）导线中的电流 为1.6A，在1s内通过该导线某一横截面 的电子有多少个？ 1019个
（2）极限法分析 (1)
例2
把滑动触头推到两端来分析 电压或电流是否有极值，使 问题简单明了。
极限法分析 (2) 例3 如图所示，滑动变阻 器AB的总电阻与图中电阻R阻值相同，电源 电动势为E，内阻不计，当触头C从右端A点 开始一直滑到B点为止的过程中，下列说法 A） 中正确的是；（ A．电流表读数先减小，后增大到原值； B．电流表读数先增大，后减小到原值． C．电流表读数逐渐增大； D．电流表读数逐渐减小； 把滑动触头推到两端不能 直接看出有极值时，要用 数学方法求极值。
极限法分析 （ 3 ） 例4 在例3中，滑动变 阻器AB的总电阻为R2，图中电阻阻值为R1 ， 电源内阻为r，当触头C从右端A点开始一直 滑到B点为止的过程中，电流表读数的变化 提示：写出读数I的表达式（设RAC=x) 情况为_______________________________。 当r＜R2时，电流表读数先 减小，后增大
这是一类较难的问题，已有的经验很重 要。该题就是例12的变形题，用串、并 联电路的知识得到所需的电压或电流。
13．联系实际的应用题
例19 如图所示是电饭煲的电路图，Sl是一个 限温开关，手动闭合，当此开关的温度达 到居里点(103℃)时会自动断开，S2是一个 自动温控开关：当温度低于约70℃时会自 动闭合，温度高80℃时会自动断开，红灯 是加热状态时的指示灯，黄灯是保温状态 时的指示灯，限流电阻R1＝R2＝500Ω，加 热电阻丝R3＝50Ω，两灯电阻不计．
3．含容电路问题
（2）电流变化的情况 例7 (2003· 江苏高考)在如图所示的电路中， 电源的电动势E＝3.0V，内阻r＝1.0Ω，R1 ＝10Ω，R2＝10Ω，R3＝30Ω，R4＝35Ω； 电容器的电容C＝100μF，电容器原来不带 电，求接通开关S后流过R4的总电量． Q＝2×10-4C 电容器所在支路有 充电（或放电）电 流，通过的电量为 电容器极板上电量 的变化量。
是3A的电流表，应并联多大的电阻?
原理：串联电路的分压、并联电路的分流 作用。
把电表本身当成是一个特殊的电阻，该电 阻特殊在可知道通过它自身的电流和它两 端的电压。
（4）设计实验 例18．小灯泡L1(4V，1.6W)，L2(3V，1.5W) 滑线变阻器R1(0～10Ω，1.5A)，R2(0～50Ω， 1.5A)，以及电源(E＝9.0V，r＝0)和开关S各 一只，导线若干． 设计一个电路，要求在电路中，L1和L2 均正常发光，且电路中消耗的功率最小．画 出设计的电路图。
功率最大? ① R2 ＝ 6 Ω ② R2 ＝ 0 1.在初中学过的串、并联 电路的基础上考虑电源 的内阻及内电压即可。 2. 功率问题，就是能量 问题，电源提供总能量 分别给内、外电路 。
（1）电流稳定的情况 例6，如图所示，已知电源电动势E＝12V， 内电阻r＝1Ω，R1＝3Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω， C1 ＝4μF，C2 ＝1μF，则C1 所带电荷量为多 少?，C2所带电荷量为多少? Q1＝1.6×10-5C Q2＝1.0×10-5C 电流稳定时，电容器所在 的电路为断路，可从电路 中去掉。再找到电容与那 个（或哪几个）电阻两端 的电压相等。
作业：
其余的题型各找一道典型例 题并总结解题思路 。
我们不一定能把所有的题型找全， 只要我们勤于总结、善于总结，就能提 高归纳总结的能力，同时这就是学好物 理的好方法。做一道题，先看看它属于 哪一类型，能否用这一类型的常规解法 来解决，这样不但有了解题思路，还可 以把我们从题海中解脱出来，让我们轻 轻松松学好物理。
就是一道已知结果的普通计算题。
9．用电器能否正常工作问题
例13 两只灯泡A和B，分别标有“110V， 60W” 和“110V， 100W”，为了把它们接在220V 电路上都能正常发光，并要电路中消耗的电 功率最小，应采用下面的哪种接法：
只要电压或电流达到额定值用电器 就正常工作。理论上不允许超过额 定值。
5．图象问题
例9 如图所示，直线A为电源的路端电压U 与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两 端电压与其中电流I的图象，用该电源与 电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率 4 66.7% 为_______W，电源的效率为_______。 从图象上读取数据 （截距、斜率、交 点等），再用公式 计算。
6．复杂电路简化
只需理解概念，套公式。这是最简 单的题型。
2．全电路欧姆定律
（1）定性分析 例2 (2002．全国高考)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。设电流表A的读数为I，电压表 V的读数为U，通过R5的电流为I5。当R5的滑动 触点向图中a端移动时( D )。 A．I变大，U变小，I5变大 B．I变大，U变大，I5变小 C．I变小，U变大，I5变小 D．I变小，U变小，I5变大 局部→整体→局部（先固定阻值支路， 再阻值有变化的支路）
当r≥R2时，电流表读数逐 渐减小 不要简单的记住结论，拿来就用。一定要 结合具体情况严密的分析和推理，再得 出结论。
（3）定量计算 例5 (2000· 上海模拟)如图 所示，电源电动势E＝10V，r＝1Ω，R1＝ 5Ω，R2的最大值为20Ω，求①R2取何值时， R2消耗功率最大? ② R2取何值时，R1消耗
例14 如图14—58所示电路中灯泡L1和L2都不 亮，用电压表测得各部分的电压分别为： Uad＝U，Uab＝0，Ubc＝U，Ucd＝0，已知a、 d间电源电压为U，则产生的故障原因可能是： A．灯泡Ll断路； B．灯泡L2断路； C．变阻器断路；D．电源断路．
10．电路故障分析
电路故障是难点。故障类型有断路和短路两种。 断路的特点是电流为零，断路处两端电压等于 电源电动势；短路的特点是短路处两端电压为 零。此类问题一定要严密的分析和推理，再结 合闭合电路欧姆定律的定量计算。
例10 求下图中各个电路AB间的总电阻。
电流分支法和等势点排列法综合应用
7．估算题
例11（课本166页B组1题） 在如图所示的 电路中，ab间的电压U＝10V，R1 ＝1kΩ， R2＝5Ω，R3＝2kΩ，R4＝10Ω。试估算干 路中的电流I有多大？ 进行合理的 忽略，使计 算简便。
8．证明题
例12（课本166页A组7题） 试证明：在任 何一个可化为串、并联组合的电路中，任 何一个电阻的阻值增大而其余电阻不变时， 整个电路的等效电阻都增大。
12．实验题
（1）课本上给出的实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定金属的 电阻率、把电流表改装成电压表、测定电 源的电动势和内阻、练习使用示波器、用 多用电表探索黑箱内的电学元件、传感器 的简单应用。
实验步骤、原理、电路图、数据处理及 误差分析。
（2）连接实物图问题 例16 (2001· 北京东城模拟)有一待测电阻Rx， 阻值约为5Ω，允许最大功率为1.25W，现欲 比较精确的测定其阻值．除待测电阻外，备 用器材及规格如下： ①电压表(0-3V-15V)：3V量程内阻为3kΩ， 15V量程内阻为15kΩ；②电流表(0-0.6A-3A)： 0.6A量程内阻l Ω，3A量程内阻0.25Ω；③滑 动变阻器(20Ω、1A)；④蓄电池组(6V，内 阻不计)；⑤开关、导线．
请用实线代替导线， 将如图所示实物连成 测量电路．要求待测 电阻Rx中的电流从零 开始连续可调，且连 线时使滑动变阻器的 滑动触点处于开关闭 合前的正确位置．
先画出符合要求的电路图，再按 先串联后并联的顺序连接实物。 注意：电表的量程、正负极和滑 动触头的位置。
（3）电表改装的问题 例17 已知电流表的内阻Rg＝120Ω，满偏电 流Ig＝3mA．要把它改装成量程是6V的电压 表，应串联多大的电阻?要把它改装成量程
①根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程 (包括加热和保温过程)。 ②简要回答，如果不闭合开关Sl，电饭煲能将 饭煮熟吗? ③计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗 功率之比。 由题目中的信息寻找 相关知识点，去掉实 际问题及干扰因素， 选取数据，建立模型， 变成理论问题，在进 行求解。
恒定电流这一章的内容基本结束， 我们做过了很多的习题。经常有同学和 我讲，老师听你讲得很明白，也都能听 懂，一到我自己做题就不知如何下手， 一些题又不会了。这节课就总结一下这 章的题型，记住各个题型的基本解法， 解题时就有了大的思路，不至于无从下 手。
4．电动机问题
例8 某一用直流电机提升重物的装置如图所 示，重物的质量为m＝50kg，电源的电压U ＝110V，摩擦不计．当电动机以v＝0.90m ／s恒定速度向上提升重物时，电路中电流I ＝5A，求线图电阻． 4.36Ω 1 .在非纯电阻电路中，计算 电功只能用W＝UIt，计算电 热只能用Q ＝I2 Rt。对于电 动机，欧姆定律不适用。 2. 电动机的功率问题是，输入功率UI等于输 出的机械功率和线圈电阻的热功率I2r之和 。
11．黑匣子问题
例15 (1999· 湖南模拟)一个黑匣子里装有5 只阻值均为R的电阻组成的电路，盒外有 四个接线校，如图，测量时发现R24 ＝R， R12 ＝2R，R14 ＝R34 ＝3R，R13 ＝4R。试 画出盒内电路． 肢解电路法： 1.分析、推理、计算后画出肢解电路图。 2.据肢解电路图及实际情况画出一般电路图。 3.将一般电路图变形后装入黑匣。