恒定电流场分析

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高考物理专题7恒定电流含解析

专题7 恒定电流【2015年高考命题预测】该考点以串并联电路为载体，以电源，电阻，电动机为元件，以欧姆定律为考察形式，结合电源内阻，电流表和电压表和电功率，重点考察电路中的各个物理量的计算和动态转变。

考试命题形式多以选择题出现，选项均需要分析电路串并联形式，结合电路总电阻和支路电阻的转变，分析电路总电流的转变，从而判断内电压路端电压的转变，用电器电压电流电功率的转变，这是动态电路的常见分析流程，那么面对2015年高考，命题形式和考察内容不会有更大的转变，备考中仍然需要对这些做题流程强化训练，对于引发动态电路转变的滑动变阻器和热敏电阻、光敏电阻要有充分的熟悉，什么情况下电阻变大什么情况下电阻变小。

该考点还常常出现含电容器的电路动态分析，也是命题的热点选项。

备考中需要注意电容器的与哪个用电器后者哪个支路并联，从而顺藤摸瓜找到电容器的电压转变，从而按照电压转变分析电容器中匀强电场的转变，匀强电场中带电粒子的运动转变，电势能的转变。

按照串并联电路欧姆定律来分析电路各部份的电功率，并结合焦耳定律对纯电阻电路和非纯电阻电路采用不同的分析方式，也是常见的易错点。

加以微安表串联电阻改装为大量程电压表，并联电阻改装为大量程电流表，要弄清楚其原理，分清楚改装后的指针偏转角度和读数的关系。

【2015年高考考点定位】面对2015年高考，该考点的备考要做到概念清楚，分析进程熟练，物理模型成立适当，问题故障理解到位，可以从以下几个方面着手：一、电流电压电阻，电功率电动势，内阻电功等大体概念的理解熟悉。

二、串联电路和并联电路电流电压的特点，和两种连接方式下总电阻的计算方式。

闭合电路欧姆定律的应用。

3、光敏电阻和热敏电阻的特点和它们引发的电路动态转变分析，电路故障判断。

【考点pk】名师考点透析考点一、描述电路的大体概念【名师点睛】1、电流：电荷的定向移动形成电流，方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反，电流为矢量，电流大小概念为单位时间内通过横截面积的电荷量，即QIt，若是用n表示单位体积内的自由电荷数，用q表示单个自由电荷的电荷量，用v表示自由电荷定向移动的速度，用s表示导线的横截面积，则有电流的微观表达式I nqvs =。

高中物理题型分类汇总含详细答案-----恒定电流

高中物理题型分类汇总含详细答案-----恒定电流一、单选题1.如图所示，一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻为R，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。

在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（）A. B. C. D.2.如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。

虚线框中S为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱B可以分别与触点1、2、3接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。

关于此多用电表，下列说法中正确的是（）A.当S接1时，处于测量电流的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔B.当S接2时，处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是黑表笔C.当S接2时，处于测量电阻的挡位，其中接线柱B接的是红表笔D.当S接3时，处于测量电压的挡位，其中接线柱B接的是红表笔3.如图，是一实验电路图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是（）A.路端电压变大B.电流表的示数变小C.电源的输出功率变小D.电路的总电阻变大4.如图所示，E为电源，其内阻不可忽略，R T为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，L 为指示灯泡，C为平行板电容器，G为灵敏电流计。

闭合开关S，当环境温度明显升高时，下列说法正确的是（）A.G中电流方向由a到bB.R T两端电压变大C.C所带的电荷量保持不变D.L变暗5.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，A电阻丝的长度为L，直径为d，B电阻丝长度为2L，直径为2d。

要使A、B电阻丝消耗的功率相同，加在两电阻丝上的电压之比应为（）A.U A∶U B＝1∶1B.U A∶U B＝∶1C.U A∶U B＝∶2D.U A∶U B＝2∶16.在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向上调节，下列说法正确的是（）A.灯变亮，电容器的带电荷量增大B.灯变暗，电压表的示数增大C.灯变暗，电压表和电流表的示数都增大D.灯变暗，电流表的示数减小7.用电流表和电压表测量电阻R的阻值。

工程电磁场原理(教师手册)

四、本课程学时分配建议
本课程参考学时：60学时。以电气工程类专业为例，学时分配比例建议如下：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 绪论(含可视化教材的演示) 电磁场的数学物理基础静态电磁场I：静电场静态电磁场II: 恒定电流的电场和磁场准静态电磁场动态电磁场与电磁波实验 2学时 6学时 16学时 14学时 6学时 12学时 4学时
“电磁场”课程的地位与作用：
● “电磁场”课程内容是电气信息类专业本科生所应具备知识结构的必要组成部分——电气信息类各专业主要课程的核心内容都是电磁现象在特定范围、条件下的体现，因此，分析电磁现象的定性过程和定量方法是电气信息类各专业学生掌握专业知识和技能的基础； ● 近代科学技术发展进程表明，电磁场理论是众多交叉学科的生长点和新兴边缘学科发展的基础； ● 教学实践证明，本课程不仅将为电气信息类学生专业课的学习提供必须的知识基础，而且将增强学生面向工程实际的适应能力和创造能力，关系到学生基本素质培养的终极目标。
2. 本课程的理论体系——宏观电磁理论
1865年英国物理学家麦克斯韦(J.C.Maxwell)建立的著名的麦克斯韦电磁场方程组是宏观电磁理论体系的基础。宏观电磁理论所涉及的电磁现象和过程的基本特征是： ● 场域(即场空间)中媒质是静止的，或其运动速度远小于光速； ● 场域作为点集，点的尺寸远大于原子间的距离。本课程所讨论的任一场点，即意味着大量分子的集合场域中的媒质被看作为“连续媒质” 该场点处的电磁性能归结为对应的宏观统计平均效应的表征，即通过宏观等效的物性连续参数(如电导率γ、磁导率μ和介电常数ε)予以描述。因而，宏观电磁理论也被称为“连续媒质电动力学”，但决不等同于“量子电动力学”或“相对论电动力学”，后者已分别延拓到微观粒子或高速运动体系中电磁现象和过程的研究领域。

模拟电场手工实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解电场的基本概念，包括电场强度、电势和电力线等。

2. 掌握用模拟法描绘和研究静电场的方法。

3. 通过实验加深对电场强度和电势等基本概念的理解。

二、实验原理静电场是由电荷分布决定的。

在给定区域内的电荷分布、介质分布及边界条件确定后，可根据库仑定律和边界条件来求得电场分布。

然而，大多数情况下，解析解难以求得，因此需要通过数字解法或实验方法来测出电场分布。

在实验中，我们采用模拟法来描绘和研究静电场。

模拟法的基本思想是：通过构造一个模拟场（称为模拟场），使其分布与静电场的分布完全一样，当用探针去探测电势分布时，不会使电场分布发生畸变，从而实现静电场的模拟。

三、实验仪器1. 导电液体式电场描绘仪2. 同轴电极3. 平行板电极4. 白纸（自备）5. 电势计6. 电源7. 电阻8. 导线9. 毫米刻度尺四、实验步骤1. 准备实验装置：将同轴电极和平行板电极固定在导电液体式电场描绘仪上，连接电源、电阻和导线。

2. 开启电源，调整电压，使电场强度适中。

3. 在白纸上标出电极的位置，并用毫米刻度尺测量电极间距。

4. 在导电液体中放入电势计，调整电势计的位置，使电势计的读数与电极上的电势相等。

5. 在白纸上用铅笔画出电势计所在位置，记录电势计的读数。

6. 重复步骤4和5，在白纸上画出多个电势计的位置和读数。

7. 根据电势计的读数，在白纸上用虚线画出等势线。

8. 根据等势线的分布，用实线画出电力线。

9. 分析电场强度和电势的分布规律，并与理论值进行比较。

五、实验结果与分析1. 实验结果：通过实验，我们得到了同轴电极和平行板电极之间的静电场分布图。

从图中可以看出，电场强度在电极附近较大，随着距离的增加逐渐减小。

电势在电极附近较大，随着距离的增加逐渐减小。

2. 分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：（1）在静电场中，电场强度和电势都随着距离的增加而减小。

（2）在电极附近，电场强度和电势较大，随着距离的增加逐渐减小。

备战2023年物理高考复习必备(全国通用)专题11 恒定电流的最新“联系实际的新情景问题”(解析版)

专题11 恒定电流的最新“联系实际的新情景问题”高考对恒定电流部分的考查内容主要有电路基本概念，欧姆定律和电阻定律，电功率和焦耳定律，动态电路、含容电路和电路故障.以电路为基础，与电动机、磁场、电磁感应相联系综合考查电功、电热及效率.由于“电”是生活和产生中必不可少，所以这章在考查电路基本概念和规律时广泛地联系实际。

1．（2022·广东高三二模）USB 电风扇体积小、便于携带，并且采用了新型的无刷直流电机，比传统的马达风扇更安静、更省电。

目前，USB 电风扇已经成了上班族、学生党的常备利器。

关于USB 电风扇，以下说法正确的是（）A ．风扇正常工作时，同一扇叶上各点角速度大小相等B ．风扇正常工作时，同一扇叶上各点线速度大小相等C ．若风扇内部电机两端电压为U ，输入电流为I ，则电机消耗的总功率：P 总=UID ．若风扇内部电机两端电压为U ，输入电流为I ，则电机输出机械功率：P 出<UI【答案】ACD 【解析】A ．风扇正常工作时，同一扇叶上各点属于同轴转动，角速度大小相等，选项A 正确，B 错误；C ．若风扇内部电机两端电压为U ，输入电流为I ，则电机消耗的总功率：P 总=UI ，选项C 正确；D ．若风扇内部电机两端电压为U ，输入电流为I ，电机消耗的总功率：P 总=UI ，同时又由于电动机线圈生热消耗一部分能量，因此电机输出机械功率：P 出<UI ，选项D 正确。

故选ACD 。

2．（2022·浙江高三三模）“碳达峰”是指我国承诺2030年前，二氧化碳排放达到峰值后将逐步降低，不再增长，这一庄重承诺体现了我国的科技实力。

其中节能减排的一条重要措施就是逐步将我国现有的约2亿只传统路灯替换成使用风能和太阳能的风光互补路灯，如图为某公司生产的风光互补LED 路灯外形图和电路原理图。

已知每燃烧一吨标准煤可以发电3000千瓦时，排放二氧化碳2.61吨，若将我国现有的40%的传统路灯替换成风光互补路灯，按每只传统路灯功率400瓦、每天工作10小时计算，这一条措施一年可减少二氧化碳的排放量约为（）A ．112.510⨯吨B ．82.510⨯吨C ．11110⨯吨D ．8110⨯吨D 【解析】400W 的路灯一年消耗的电能为0.4kW 10h 3651460kW h W Pt ==⨯⨯=⋅ 则买一套路灯1年可减小二氧化碳的排放量为14602.61 1.273000m =⨯=吨吨总共减少二氧化碳的排放量8840%210 1.27110m =⨯⨯⨯≈⨯总吨吨，故选项D 正确。

专题10 恒定电流-2021年高考物理真题与模拟题分类训练(教师版含解析)(1)

专题10 恒定电流1．如图所示的电器中，电源电压不变，当开关S 闭合，甲、乙两表都为电压表时，两表的示数之比U 甲:U乙=5:3；当开关S 断开，甲、乙两表都为电流表时，两表的示数之比I 甲:I 乙是( ）A ．2:5B ．3:5C ．2:3D ．5:2【答案】 A【解析】电键S 闭合时，电压表乙测量的是电阻R 2两端的电压，电压表甲测量的是R 1和R 2的总电压，由于两个电阻串联，因此可得122=3U U R R U -=甲乙乙 S 断开，两个电阻是并联关系，因此流过两个电阻的电流关系为122132I R I R == 甲、乙两表都为电流表时，流过甲电流表的电流为流过R 2的电流，而流过乙电流表的电流为两个电阻电流之和，因此21225I I I I I ==+甲乙，故选A 。

2．如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用以测试汽车司机是否酒驾，1R 为定值电阻，2R 为气敏电阻。

2R 的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变。

若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则( ）A ．测试仪中电压表的示数越小B ．测试仪中电流表的示数越小C ．电路消耗的总功率越大D ．电压表与电流表示数的比值越小【答案】B【解析】AB ．由图乙可知，酒精浓度越大，气敏电阻阻值越大，所以电路中的总电阻越大，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流就越小，即电流表示数越小。

根据闭合电路欧姆定律1()U E I R r =-+可得气敏电阻两端电压就越大，电压表示数就越大，A 错误B 正确； C ．电路消耗的总功率为P EI =由上面的分析可知酒精浓度越大，电路中的电流越小，电路消耗的总功率越小，C 错误；D ．压表与电流表示数的比值表示气敏电阻的阻值大小，因为酒精浓度越大，气敏电阻阻值就越大，所以电压表与电流表示数的比值就越大，D 错误。

故选B 。

3．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1，副线圈上接有一个理想电流表和一个电动机。

恒定电流

《恒定电流》教学体会兰州一中物理组麻明峰各位老师上午好！！很荣幸能够参加兰州市物理大备课活动，能够与兰州市各中学的物理老师一起探讨新课程实施过程中方方面面的问题。

应中心组的安排，我今天主要谈《恒定电流》这一章的教学方法和学习方法方面的问题，我校这一章教学内容已经结束，我实际就是把我对本章的理解和教学体会与大家交流，如有不同的看法和理解，我们一起讨论，如有不到位或不正确的地方，欢迎斧正。

一、对《恒定电流》教材分析1．课程标准解读普通高中物理课程标准必修两个模块加选修3系列5个模块中总共23个二级主题，二级主题分布是：力学8 个，电磁学7 个，热学4 个，光学2 个，原子物理2 个。

由于在必修1 与2 两个模块中，涉及的只是力学内容，有关电磁学部分的7 个二级主题全部集中在选修3系列模块中。

电磁学有“场”和“路”两部分。

7 个二级主题中，涉及“路”有3 个二级主题。

“电路”这个二级主题安排在选修3-1 模块。

选修3-1 模块的设置理念：本模块是选修模块，强调基础性、系统性、学科性。

2．教材分析物理学有自己的实验基础和逻辑结构，有广泛的技术应用，它还是人类文化的重要组成部分，它的发展深刻地影响着我们的生产方式和生活方式。

电磁学的研究成果及其技术应用改变了我们的生活。

现代生活中处处都会遇到电磁学的知识。

人民教育出版社是以“恒定电流”作为“电路”这个二级主题的章标题。

在恒定电流单元中，学生将比较全面地学习恒定电流、直流电路及其技术应用、它与社会发展及人类文化的互动作用。

本单元的物理概念和规律是进一步学习物理学的基础，是高中物理核心内容的一部分。

这一章研究直流电路和简单的逻辑电路的基本知识，是高中电学有关电路的第一章，其基本内容是学习后面的“交变电流”和“传感器”两章的基础，特别是“交变电流”更是以直流电路为基础的。

另一方面，电路知识在生产和生活实际中有较大的实用价值，也是学习电工技术和电子技术的基础。

3．学情分析通过初中物理学习学生已有基础是：1) 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

恒定电流相关知识点

第二章恒定电流§1、基本概念和定律一、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。

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表示电流的强弱，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．③单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA2．电阻、电阻定律（1）电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.(2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R＝ρL/S(3)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．①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.②单位是:Ω·m.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:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化.②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.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.（3）超导体①超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象.②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度③应用:超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R 成反比。

I=U/R2、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．3、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.注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I 认为电阻R 随电压大而大，随电流大而小．②I 、U 、R 必须是对应关系．即I 是过电阻的电流，U 是电阻两端的电压．三、电功、电功率1．电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功W ＝UIt ，电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程.2．电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI3．焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时，在 t 时间内的热量Q=I 2Rt ．纯电阻电路中W ＝UIt=U 2t/R=I 2Rt ，P=UI=U 2/R=I 2R非纯电阻电路W ＝UIt ，P=UI4．电功率与热功率之间的关系纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率．纯电阻电路：电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等．非纯电阻电路：电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一部分转化成内能．规律方法1．电功、电功率的计算(1)用电器正常工作的条件：①用电器两端的实际电压等于其额定电压.②用电器中的实际电流等于其额定电流．③用电器的实际电功率等于其额定功率．由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件．灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．(2)用电器接入电路时：①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变．②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.§2、串并联电路一、串联电路①电路中各处电流相同．I=I 1=I 2=I 3=……②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2+U 3……③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R 1＋R 2＋…＋R n ④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即1212n n U U U I R R R === ⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即21212n n P P P I R R R === 二、并联电路①并联电路中各支路两端的电压相同．U=U 1=U 2=U 3……②并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和I=I 1＋I 2＋I 3=……③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。

电流的微分理论

•在导体内要维持一个电场，或者说在导体两端要存在有电势差
2、电流的方向
正电荷移动的方向定义为电流的方向
电流的方向与自由电
子移动的方向是相反
I
的。
3、电流强度
单位时间内通过任一截面的电量，叫做电流强度
是表示电流强弱的物理量，是标量，用 I 表示。
I = Δq = dq Δt dt
I
国际单位制基本量
观看动画（2）
金属自由电子气体模型物理近似
• 除了电子与晶格碰撞一瞬间以外，忽略电子与晶格之间的相互作用，即“自由电子近似”
• 忽略电子与电子之间的相互作用，即所谓的“独立电子近似”
• 电子与离子实的碰撞是随机的瞬间事件，碰撞会突然改变电子速度（包括大小和方向），在相继两次碰撞间，电子作直线运动，遵从牛顿定律；同时碰撞还会使电子达到热平衡，碰撞后的电子速度方向是随机的
瓦特（W），还有千瓦（KW）,1KW = 1000W
焦耳定律的物理机制
电流通过导体时放出焦耳热的现象可从微观上作定性分析与阐释：
自由电子与原子通过碰撞交换能量，有电场时，把定向运动的动能传递给原子，加剧了原子的热振动，这在宏观上表现为导体的温度升高，亦即金属导体放出热量。由此可见，焦耳热实际上是电场力的功转化而成的。
电源外部电流从正极板到负极板叫外电路。
由外电路＋内电路构成一个闭合电路叫全电路。
+–
•从受力方面分析：静电力把正电荷＋q从电源正极板经外电路送至负极板；内电路非静电力克服静电
力将正电荷从负极板搬至正极板。
•从能量方面分析：非静电力把正电荷从低电位移至高电位，克服静电力作功所消耗能量由电源提供。
dS⊥
+

静电场模拟的研究

静电场模拟的研究一、实验目的1. 学习用实验方法测量出水槽中的等位线分布；2. 练习徒手画出电流线；3. 学习静电场的模拟原理。

二、实验原理静电场是由静止电荷引起的。

通常情况下，用实验方法直接研究静电场是很困难的。

因此可以利用静电比拟，将静电场问题转换成恒定电场问题。

下面以同轴电缆模型为例，分别给出其静电场和恒定电场分析的结果。

1.同轴电缆的静电场分析如右图所示，实心圆柱导体和圆柱壳导体同轴放置，内圆柱导体的半径设为r 1，圆柱壳内径设为r 2，二者之间为真空，是绝缘介质，介电常数介电常数为ε，已知内导体和圆柱壳导体之间的电压为U ，请分析内外导体之间的电场分布。

在内导体和圆柱壳导体之间的介质区域内任取一点P ，P 点距离轴心的距离为r ，P 点沿圆柱侧面方向距离纸面的长度为l ，由高斯定理可知：∬D⃗ dS =q =τl 其中，τ为内圆导体垂直于纸面方向的单位长度所带的自由电荷。

因为S 的两底面的法向与D 垂直，所以其点积为0，所以上述积分只剩下与S 侧面的点积，所以有：∬D⃗ dS =q =D ∙2πrl =τl 所以有：D =τ2πr，则E =τ2πεr.而U =∫Edr r2r 1=∫τ2πεr dr r2r 1=τ2πεln (r2r 1)，于是可导出：τ2πε=U ln (r 2r 1)，E =Urln (r 2r 1) 若将外壳导体接地，即U 2=0，则在导体之间的介质区域内任意一点P 的电位为：U =U r −U 2=∫Edr rr 2=U ln (r 2r 1)ln (rr 2)2.同轴电缆的恒定电场分析如右图所示，若电缆内外导体间不是真空，而是充满某种不良导体（其电导率为ρ，介质常数为ε），同样，已知内外导体之间的电压为U ，请分析导体之间的电场分布。

这时，由于两导体之间的媒质不是绝缘介质，则导体之间会有漏电流，即形成径向电流，这样就建立了一个恒定电场，为分析方便，将此漏电流设为l 。

高考物理一轮复习课件第九章第1讲电路的基本概念及电路分析

2021·全国乙卷·T23
2018·全国卷Ⅱ·T22 2019·全国卷Ⅰ·T23 2019·全国卷Ⅲ·T23 2019·全国卷Ⅱ·T23
生活实践类
在日常生产生活和科技方面的主要试题情境有家用电器、电表的原理与应用等，涉及这类情境的题目往往考查纯电阻电路和非纯电阻电路的分析与计算、串并联电路的规律与应用、电路故障的分析与判断等
U (2)表达式：I＝ R .
(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气态导体或半导体元件. (4)导体的伏安特性曲线(I－U图线).(如图). ①比较电阻的大小：图线的斜率k＝UI ＝R1 ，图中R1 > R2(选填“>”“<”或“＝”)；
②线性元件：伏安特性曲线是过原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律； ③非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律.
√C.对应P点，小灯泡的电阻为R＝I2U－1I1
D.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
由题图可知，U越大，小灯泡的电阻越大，故A
说法正确. R＝UI 中的U、I与小灯泡所处状态下的电压与电流相对应，故B说法正确，C说法错误.
对应P点，小灯泡的功率P＝U1I2，与题图中PQOM所围的面积相等，故D说法正确.
方法技巧提升关键能力
电阻的决定式和定义式的区别
公式
R＝ρSl 电阻的决定式
R＝UI 电阻的定义式
区别
说明了电阻的决定因素
提供了一种测电阻的方法，并不说明电阻与U和I有关
只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液
适用于任何纯电阻导体
考向1 欧姆定律的理解和应用
例3 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是 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＝UI21

高考物理电学部分考点大纲解析

高考物理电学部分考点大纲解析关键信息项：1、静电场电荷、库仑定律电场强度、电场线电势、电势能电容器、电容2、恒定电流部分电路欧姆定律闭合电路欧姆定律电路的动态分析电学实验（如：测电阻、测电源电动势和内阻等）3、磁场磁场的描述（磁感应强度、磁感线）安培力、洛伦兹力带电粒子在磁场中的运动4、电磁感应电磁感应现象法拉第电磁感应定律楞次定律自感、互感5、交流电交流电的产生和变化规律有效值、峰值变压器远距离输电11 静电场111 电荷、库仑定律理解电荷的种类和性质，掌握库仑定律的表达式及适用条件。

能够运用库仑定律计算真空中两个点电荷之间的静电力。

112 电场强度、电场线深刻理解电场强度的定义和物理意义，掌握电场强度的计算方法。

熟悉各种典型电场（如正点电荷、负点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷等）的电场线分布特点，并能通过电场线判断电场强度的大小和方向。

113 电势、电势能明确电势和电势能的概念，理解电势差与电场力做功的关系。

能够根据电场线判断电势的高低，以及分析带电粒子在电场中电势能的变化情况。

114 电容器、电容掌握电容器的构造和工作原理，理解电容的定义式和决定式。

能够分析电容器在充电、放电过程中的电荷量、电压、电场强度等物理量的变化规律。

12 恒定电流121 部分电路欧姆定律理解电流、电压和电阻的概念，熟练掌握部分电路欧姆定律的表达式，并能运用其解决简单的电路问题。

122 闭合电路欧姆定律掌握闭合电路欧姆定律的内容和表达式，理解内电阻和外电阻的概念。

能够运用闭合电路欧姆定律分析电路中电流、电压和功率的分配情况，以及进行电路的动态分析。

123 电路的动态分析学会分析在电路中某一电阻发生变化时，电路中各部分电流、电压和功率的变化情况。

掌握运用“串反并同”等方法进行快速分析的技巧。

124 电学实验（如：测电阻、测电源电动势和内阻等）熟悉测量电阻的各种方法（如伏安法、欧姆表法等），掌握实验原理、实验器材的选择、实验电路的设计和数据处理方法。

人教版高二物理(选修3-1)第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析(含解析)

人教版高二物理（选修3-1）第二章恒定电流第7节闭合电路欧姆定律典型例题深度分析例1．如图18—13所示，电流表读数为0.75A ，电压表读数为2V ，R 3= 4Ω，若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为0.8A 和3.2V.（1）是哪个电阻发生断路？（2）电池的电动势和内电阻分别为多大？[解析] （1）假设R 1发生断路，那么电流表读数应变为零而不应该为0.8A ；假设R 3发生断路，那么电压表读数应变为零而不应该为3.2V 。

所以，发生断路的是R 2。

（2）R 2断路前，R 2与R 3串联、然后与R 1并联；R 2断路后，电池只对R 1供电，于是有22R ×3.2=0.8R 由此即可解得 R 1rR R R R R E++++32132)(rR E+1=0.8 [规律总结] 象进行分析，从而得出故障的种类和位置。

一般的故障有两种：断路或局部短路。

例2．在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻，R 5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的滑动触头向a 端移动时，判定正确的是（）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． [解析] 当R 5向a 端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小，根据闭合电路的欧姆定律EI R r=+知道，回路的总电流I 变大，内电压U 内=Ir 变大，外电压U 外=E-U 内变小，所以电压表的读数变小，外电阻R 1及R 4两端的电压U=I （R1+R 4）变大，R5两端的电压，即R 2、R 3两端的电压为U ’=U 外-U 变小，通过电流表的电流大小为U ’/(R 2+R 3)变小，答案：D [规律总结] 在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：（1）.凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大. （2）.凡与该可变电阻有串关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大.所谓串、并关系是指：该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为：并同串反[例3] 已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0~10Ω。

恒定电流场的边界条件

恒定电流场的边界条件引言恒定电流场是指在一个稳定的电路中，电流大小不随时间变化而保持恒定。

在研究恒定电流场时，我们需要考虑边界条件，即定义在空间中各个边界上的条件。

本文将详细介绍恒定电流场的边界条件及其影响。

1. 边界条件的定义在恒定电流场中，边界条件是指定义在空间中各个边界上的条件。

这些条件可以是关于电流、电压或电阻等方面的限制。

通过设置合适的边界条件，我们可以模拟不同情况下的实际电路，并对其性能进行分析和优化。

2. 理想导体表面的边界条件理想导体表面是指没有任何阻抗和损耗的导体表面。

在恒定电流场中，理想导体表面上有两个重要的边界条件：•法向电流密度为零：理想导体表面上垂直于表面方向的电流密度为零。

这意味着理想导体表面上不存在横向漏电现象。

•切向电场强度为零：理想导体表面上的电场强度沿表面方向没有分量，即切向电场强度为零。

这是因为理想导体表面上的自由电荷会排斥外部电场，并且在静电平衡时，内部和外部的电场必须相等。

这些边界条件保证了理想导体表面上的电流分布均匀，且不会有能量损耗。

3. 非理想导体表面的边界条件实际情况中，导体表面往往存在一定的阻抗和损耗。

在恒定电流场中，非理想导体表面上的边界条件与理想导体有所不同：•法向电流密度与法向电场强度之间满足欧姆定律：非理想导体表面上垂直于表面方向的电流密度与法向电场强度之间满足欧姆定律。

即J n=σE n，其中J n是法向电流密度，σ是导体材料的电导率，E n是法向电场强度。

•切向电场强度与切向电流密度之间满足边界条件：非理想导体表面上的切向电场强度和切向电流密度之间满足一定的边界条件。

具体的边界条件取决于导体表面的性质和外界条件。

这些边界条件反映了非理想导体表面上电流和电场之间的相互作用，以及能量损耗和传输效率。

4. 其他边界条件除了导体表面上的边界条件外，恒定电流场中还可以存在其他类型的边界条件，如：•电势差固定的边界：在一些特殊情况下，我们需要在空间中设置一些区域，使得这些区域内部的电势差保持固定。

电场线与等势面的关系

电场线与等势面的关系
目录
CONTENTS
• 引言 • 电场线的基本概念 • 等势面的基本概念 • 电场线与等势面的关系 • 实例分析 • 结论
01
引言
主题简介
电场线是用来表示电场中电场强度分布的虚拟线条，而等势面则是电场中电势相等的点构成的曲面。
电场线和等势面之间存在密切的关系，它们在描述电场的性质和行为方面起着重要的作用。
需要根据具体的交变电场进行分析，以确定电场线与等势面的关系。
03
在分析交变电场时，需要考虑电磁波的传播和分布规律。
04
06
结论
研究成果总结
电场线与等势面之间存在密切关系，电场线的方向总是垂直于等势面，且电场线的密度反映了等势面的弯曲程度。
在静电场中，等势面上的电势值保持不变，而电场强度则随着离开等势面的距离增大而减小。
等势面的性质
3. 等势面密集的地方，电场强度大；
4. 在匀强电场中，等势面是互相平行的平面。
详细描述：等势面的性质是由电场线的性质决定的。由于电场线总是垂直于等势面，且从高电势的等势面指向低电势的等势面，因此等势面的形状和分布可以反映电场的强弱和方向。在等势面密集的地方，电场强度大；而在等势面稀疏的地方，电场强度小。在匀强电场中，由于电场强度处处相等，所以等势面是互相平行的平面。
02
在等势面上，电流密度为零，因为电势是常数。
03
电场线的疏密程度反映了电流密度的大小。
04
在恒定电流场中，电场线始于正极，终止于负极。
交变电场的电场线与等势面分析
01
02
交变电场中，电场线与等势面的关系取决于交变电场的特性。
在某些情况下，电场线与等势面垂直；在另一些情况下，电场线

高二物理恒定电流试题答案及解析

高二物理恒定电流试题答案及解析1.关于电流强度的说法中正确的是：A．根据I=Q/t可知I与Q成正比B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流是矢量D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位【答案】BD【解析】由电流定义式I=可知，电流I与t不会成正比，在电荷量q一定时，电流I与t成反比，故A错误；所谓恒定电流是指电流的大小和方向始终保持不变的电流，所以在任何相等的时间内通过导体横截面积的电量相等，则导体中的电流是恒定电流．故B正确．矢量的运算满足平行四边形定则，而电流的运算满足代数法则，故电流虽然有方向，但电流强度是标量．故C错误．电流强度的单位“安培”是国际单位制中的基本单位．故D正确。

【考点】本题考查电流强度。

2.对电流概念的正确理解是：A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大B．单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大C．电流有方向，它是一个矢量D．电流的方向就是电荷移动的方向【答案】 B【解析】试题分析: 电流的大小取决于电荷量与时间的比值，即单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大；所以A错，B对；电流是一个标量，所以C错；电流与正电荷移动的方向相同，与负电荷移动的方向相反，所以D错。

【考点】电流．3.学了电流以后，有同学对电流知识提出了以下几种说法，你认为正确的是（）.A．电流的方向就是电荷移动的方向B．通过导线横截面的电荷量越多，电流越大C．在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极D．电流是有方向的量，所以是矢量【答案】C【解析】电流的方向就是正电荷移动的方向，A中未说明，则A错；由知，通过导线横截面的电荷量越多，但时间不确定，则电流不一定大，B错；电流虽然是有方向的量，但却是标量。

C正确。

【考点】本题考查电流的大小及方向。

4.当定值电阻两端加上某一稳定电压，通过该电阻的电荷量为0.3C时，消耗的电能为0.9J。

高中物理选修【恒定电流】典型题(带解析)

高中物理选修恒定电流一、【电路的基本概念和规律】1．关于电流，下列说法中正确的是( ) A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B ．电子运动的速率越大，电流越大C ．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量解析：选C ．电流的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量，故A 错误，C 正确；电流的微观表达式I ＝neS v ，电流的大小由单位体积的电荷数、每个电荷所带电荷量、导体的横截面积和电荷定向移动的速率共同决定，故B 错误；矢量运算遵循平行四边形定则，标量的运算遵循代数法则，电流的运算遵循代数法则，故电流是标量，故D 错误．2．铜的摩尔质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子中有n 个自由电子．今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为( )A ．光速cB ．I neS C ．ρIneSmD ．mIneS ρ解析：选D ．由电流表达式I ＝n ′eS v 可得v ＝I n ′eS，其中n ′＝n m ρ＝n ρm ，故v ＝mIneS ρ，D对．3．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( )A ．I Δl eSm 2eU B ．I Δl e m 2eU C ．I eSm 2eUD ．IS Δlem 2eU解析：选B ．在加速电场中有eU ＝12m v 2，得v ＝2eUm.在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内电荷量为q ＝I Δt ＝I Δl v ，则电子个数n ＝q e ＝I Δlem2eU，B 正确． 4．一个内电阻可以忽略的电源，给装满绝缘圆管的水银供电，通过水银的电流为0.1 A ．若把全部水银倒在一个内径大一倍的绝缘圆管内(恰好能装满圆管)，那么通过水银的电流将是( )A ．0.4 AB ．0.8 AC ．1.6 AD ．3.2 A解析：选C ．大圆管内径大一倍，即横截面积变为原来的4倍，由于水银体积不变，故水银柱长度变为原来的14，则电阻变为原来的116，因所加电压不变，由欧姆定律知电流变为原来的16倍．5．有一个直流电动机，把它接入0.2 V 电压的电路中，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A ；若把电动机接入2 V 电压的电路中，正常工作时的电流是1 A ，此时，电动机的输出功率是P 出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P 热，则( )A ．P 出＝2 W ，P 热＝0.5 WB ．P 出＝1.5 W ，P 热＝8 WC ．P 出＝2 W ，P 热＝8 WD ．P 出＝1.5 W ，P 热＝0.5 W 解析：选B ．电动机不转，r ＝U 1I 1＝0.5 Ω.正常工作时，P 电＝U 2I 2＝2×1 W ＝2 W ，P 热′＝I 22r ＝0.5 W ，故P 出＝P 电－P 热′＝1.5 W ．转子突然被卡住，相当于纯电阻，此时I 3＝20.5 A ＝4 A ，P 热＝I 23r ＝8 W ，故B 正确．6．两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l 和d ；乙电阻丝的长度和直径分别为2l 和2d .将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( )A ．U 甲U 乙＝1B ．U 甲U 乙＝22 C ．U 甲U 乙＝ 2D ．U 甲U 乙＝2 解析：选C ．U 2甲U 2乙＝P 甲R 甲P 乙R 乙＝R 甲R 乙＝ρl π⎝⎛⎭⎫d 22∶ρ2lπ⎝⎛⎭⎫2d 22＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足U 甲U 乙＝2，故C 正确．7．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是( )A ．加5 V 电压时，导体的电阻约是5 ΩB ．加11 V 电压时，导体的电阻约是1.4 ΩC ．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D ．此导体为线性元件解析：选A ．对某些导电器材，其伏安特性曲线不是直线，但曲线上某一点的UI 值仍表示该点所对应的电阻值．当导体加5 V 电压时，电阻R 1＝UI ＝5 Ω，A 正确；当导体加11 V电压时，由题图知电流约为1.4 A ，电阻R 2大于1.4 Ω，B 错误；当电压增大时，UI 值增大，导体为非线性元件，C 、D 错误．8．在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R ，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ；重新调节R ，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ．则当这台电动机正常运转时( )A ．电动机的内阻为7.5 ΩB ．电动机的内阻为2.0 ΩC ．电动机的输出功率为30.0 WD ．电动机的输出功率为26.0 W解析：选D ．因为电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为1.0 A 和1.0 V ，电动机在没有将电能转化为机械能时属于纯电阻元件，故电动机的内阻r ＝U 1I 1＝1.0 V1.0 A ＝1.0Ω，选项A 、B 错误；当电动机正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和15.0 V ，则电动机的总功率为P 总＝U 2I 2＝15.0 V ×2.0 A ＝30.0 W ，此时电动机的发热功率为P 热＝I 22r ＝(2.0 A)2×1.0 Ω＝4.0 W ，故电动机的输出功率为P 出＝P 总－P 热＝30.0 W －4.0 W ＝26.0 W ，选项C 错误，D 正确．9．为了生活方便，电热水壶已进入千家万户，如果将一电热水壶接在220 V 的电源两端，经时间t 0电热水壶的开关自动切断，假设热量的损失不计、加热丝的阻值不受温度的影响．则( )A ．如果将电热水壶接在110 V 的电源两端，需经2t 0的时间电热水壶的开关自动切断B ．如果将电热水壶接在110 V 的电源两端，需经16t 0的时间电热水壶的开关自动切断C ．如果将电热水壶接在55 V 的电源两端，需经4t 0的时间电热水壶的开关自动切断D ．如果将电热水壶接在55 V 的电源两端，需经16t 0的时间电热水壶的开关自动切断解析：选D ．根据公式Q ＝U 2R t 可知，煮沸一壶水所需的热量为Q ＝U 2R t 0，当电压变为原来的 12时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t 0，A 、B 错误；当电压变为原来的14时，时间要变为原来的16倍，即16t 0，C 错误，D 正确．10．一个用半导体材料制成的电阻器D ，其电流I 随它两端电压U 变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端，3个用电器消耗的电功率均为P ，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别是P D 、P 1、P 2，则下列说法中正确的是( )A ．P 1＝4P 2B ．P D ＝P4C ．PD ＝P 2D ．P 1＜4P 2解析：选D ．由于电阻器D 与两个标准电阻R 1、R 2并联后接在电压恒为U 的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相等．当三者按照题图乙所示的电路连接时，电阻器D 两端的电压小于U ，由题图甲可知，电阻器D 的电阻增大，则有R D ＞R 1＝R 2，而R D 与R 2并联，电压相等，根据P ＝U 2R ，则有P D ＜P 2，C 错误；由欧姆定律可知，电流I D ＜I 2，又I 1＝I 2＋I D ，故I 1＜2I 2，根据P ＝I 2R ，则有P 1＜4P 2，A 错误，D 正确；由于电阻器D 与电阻R 2的并联电阻R ＜R 1，所以D 两端的电压小于U 2，且D 阻值变大，则P D ＜P4，B 错误．11．(多选)如图所示，用输出电压为1.4 V 、输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍—氢电池充电．下列说法正确的是( )A ．电能转化为化学能的功率为0.12 WB ．充电器输出的电功率为0.14 WC ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD ．充电器把0.14 W 的功率储存在电池内解析：选ABC ．充电器的输出功率为P 出＝IU ＝0.1×1.4 W ＝0.14 W ，故B 正确；电池消耗的热功率为：P 热＝I 2r ＝0.12×2 W ＝0.02 W ，故C 正确；电能转化为化学能的功率为：P 转＝P 出－P 热＝0.12 W ，故A 正确，D 错误．12．(多选)如表所示列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )自重 40 kg 额定电压 48 V 载重 75 kg 额定电流 12 A 最大行驶速度20 km/h额定输出功率350 WA ．电动机的输入功率为576 WB ．电动机的内电阻为4 ΩC ．该车获得的牵引力为104 ND ．该车受到的阻力为63 N解析：选AD ．由于U ＝48 V ，I ＝12 A ，则P ＝IU ＝576 W ，故选项A 正确；因P 入＝P出＋I 2r ，r ＝P 入－P 出I 2＝576－350122Ω＝1.57 Ω，故选项B 错误；由P 出＝F v ＝F f v ，F ＝F f＝63 N ，故选项C 错误，D 正确．13．如图所示，P 为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间，然后将它再按图乙方式接在电极C 、D 之间，设AB 、CD 之间的电压是相同的，则这两种接法电阻大小关系为( )A ．R 甲＝12R 乙B ．R 甲＝14R 乙C ．R 甲＝2R 乙D ．R 甲＝4R 乙解析：选B ．将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻，设为r ，图甲中等效为两个电阻并联，R 甲＝r 2，图乙中等效为两个电阻串联，R 乙＝2r ，所以R 甲＝14R 乙，所以B 正确．14．(多选)如图所示，一台电动机提着质量为m 的物体，以速度v 匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R ，电源电动势为E ，通过电源的电流为I ，当地重力加速度为g ，忽略一切阻力及导线电阻，则( )A ．电源内阻r ＝EI －RB ．电源内阻r ＝E I －mg vI2－RC ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大D ．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小解析：选BC ．含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A 错误；由能量守恒定律可得EI ＝I 2r ＋mg v ＋I 2R ，解得r ＝E I －mg vI 2－R ，B 正确；如果电动机转轴被卡住，则E ＝I ′(R ＋r )，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C 正确，D 错误．二、【闭合电路欧姆定律】1．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此( ) A ．电动势是一种非静电力B ．电动势越大，表明电源储存的电能越多C ．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D ．电动势就是闭合电路中电源两端的电压解析：选C ．电动势E ＝W 非q ，它不属于力的范畴，A 错误；电动势表征非静电力做功的本领，电动势越大，表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大，B 错误，C 正确；电动势与电压是两个不同的概念，通常情况下，电动势大于闭合电路电源两端电压，D 错误．2．两个相同的电阻R ，当它们串联后接在电动势为E 的电源上，通过一个电阻的电流为I ；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I ，则电源的内阻为( )A ．4RB ．RC ．R 2D ．无法计算解析：选B ．当两电阻串联接入电路中时I ＝E 2R ＋r ，当两电阻并联接入电路中时I ＝ER 2＋r ×12，由以上两式可得：r ＝R ，故选项B 正确． 3.如图所示电路，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表．开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( )A ．电压表与电流表的示数都减小B ．电压表与电流表的示数都增大C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大解析：选A ．由变阻器R 0的滑动端向下滑动可知，R 0接入电路的有效电阻减小，R总减小，由I ＝ER 总＋r 可知I 增大，由U 内＝Ir 可知U 内增大，由E ＝U 内＋U 外可知U 外减小，故电压表示数减小．由U 1＝IR 1可知U 1增大，由U 外＝U 1＋U 2可知U 2减小，由I 2＝U 2R 2可知电流表示数减小，故A 正确．4．(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻越大．为探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E 和内阻r 不变，在没有磁场时调节变阻器R 使电灯L 正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则( )A ．电灯L 变亮B ．电灯L 变暗C ．电流表的示数减小D ．电流表的示数增大解析：选AC ．探测装置从无磁场区进入强磁场区时，磁敏电阻阻值变大，则电路的总电阻变大，根据I＝ER总可知总电流变小，所以电流表的示数减小，根据U＝E－Ir，可知I 减小，U增大，所以电灯两端的电压增大，电灯L变亮，故A、C正确，B、D错误．5．在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，下列说法正确的是()A．电压表和电流表的示数都增大B．灯L2变暗，电流表的示数减小C．灯L1变亮，电压表的示数减小D．灯L2变亮，电容器的带电荷量增加解析：选C．将滑动变阻器的滑片P向下调节，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，路端电压U减小，干路电流I增大，则电压表的示数减小，灯L1变亮，U1增大，R与灯L2并联电路的电压U2＝U－U1，则U2减小，即I2减小，灯L2变暗，电容器的带电荷量减少，流过电流表的电流I A＝I－I2，I增大，I2减小，则I A增大，电流表的示数增大，故C正确．6．(多选)在如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知()A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 ΩB．电阻R的阻值为1 ΩC．电源的输出功率为4 WD．电源的效率为50%解析：选ABC．由图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为r＝EI短＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为1 Ω，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I＝Er＋R ＝2 A，路端电压U＝IR＝2 V(可由题图读出)，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，电源的效率为η＝UIEI×100%≈66.7%，故选项A 、B 、C 正确，D 错误．7．如图甲所示为某一小灯泡的U -I 图线，现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R 串联，接在内阻为1 Ω、电动势为3 V 的电源两端，如图乙所示，则( )A ．通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A ，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WB ．通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A ，此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 WC ．通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A ，此时每盏小灯泡的电功率约为0.2 WD ．通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A ，此时每盏小灯泡的电功率约为0.4 W解析：选C ．由题图甲可以看出，当通过小灯泡的电流为0.2 A 时，对应灯泡两端的电压为1 V ，此时小灯泡的电阻为1 V0.2 A ＝5 Ω，两小灯泡并联后的电阻R 并＝2.5 Ω，灯泡两端电压U 并＝R 并R 总E ＝2.57.5×3 V ＝1 V ，恰好符合串联电路电压关系，则每盏小灯泡的功率P L ＝0.2 W ，则A 项错误，C 项正确．同理，可知B 、D 项错误．8．如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A 、B 两灯变亮，C 、D 两灯变暗，故障的原因可能是( )A ．R 1短路B ．R 2断路C ．R 2短路D ．R 3短路解析：选D ．A 灯在干路上，A 灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B 被排除；因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器上的电压降低，C 、D 两灯变暗，A 、B 两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C 、D 两灯是并联的或间接并联，而与A 、B 两灯是串联的或间接串联关系．观察电路中电阻的连接形式，只有R 3短路符合条件．故应选D ．9.如图所示的电路中，两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断，其余用电器均不会损坏，则下列说法正确的是()A．电流表、电压表的读数均变小B．电源内阻消耗的功率变大C．液滴将向上运动D．电源的输出功率变大解析：选C．当L的灯丝突然烧断时电路中总电阻增大，则总电流减小，电源的内电压和R1两端的电压减小，由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压增大，故电容器C两端的电压增大，板间场强增大，带电液滴所受的电场力增大，则该液滴将向上运动，C正确；由于C两端的电压增大，R2、R3中的电流增大，则电流表、电压表的读数均变大，A错误；因干路电流减小，则电源内阻消耗的功率变小，B错误；由于电源的内、外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化，D错误．10．(多选)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获得最大功率D．当R2＝0时，电源的输出功率最大解析：选AC．在讨论R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为R1＋r的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图所示)，R2的电功率是等效电源的输出功率．显然当R2＝R1＋r时，R2获得的电功率最大，A项正确；讨论R1的电功率时，由于R1为定值，根据P＝I2R知，电路中电流越大，R1上的电功率就越大(P1＝I2R1)，所以，当R2＝0时，R1获得的电功率最大，故B项错误，C项正确；讨论电源的输出功率时，R 1＋R 2为外电阻，内电阻r 恒定，由于题目没有给出R 1和r 的具体数值，所以当R 2＝0时，电源输出功率不一定最大，故D 项错误．11．两位同学在实验室中利用如图甲所示的电路进行实验，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时，一位同学记录电流表○A 和电压表○V 1的测量数据，另一位同学记录电流表○A 和电压表○V 2的测量数据．两位同学根据记录的数据描绘出如图乙所示的两条U -I 图线．则图象中两直线的交点表示的物理意义是( )A ．滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最右端B ．电源的输出功率最大C ．定值电阻R 0上消耗的功率为1.0 WD ．电源的效率达到最大值解析：选B ．由题图可得，电源电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝1 Ω，在交点位置有R ＋R 0＝U 1I ＝2 Ω，R 0＝U 2I＝2 Ω，则R ＝0，滑动变阻器的滑动触头P 滑到了最左端，选项A 错误；当电路中外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，但R 0>r ，故改变滑动变阻器的阻值时无法使电路中外电阻等于电源内阻，此时外电阻越接近电源内阻，电源的输出功率越大，故选项B 正确；P ＝U 2I ＝0.5 W ，选项C 错误；电源的效率η＝EI －I 2r EI，电流越小，电源的效率越大，可见滑动变阻器的滑动触头P 滑到最右端时电源的效率最大，选项D 错误．12．(多选)如图所示，电源电动势为E ，内阻为r .电路中的R 2、R 3分别为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)．当开关S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．下列说法中正确的是( )A ．只逐渐增大对R 1的光照强度时，电阻R 0消耗的电功率增大，电阻R 3中有向上的电流B ．只调节电阻R 3的滑动端P 2向上端移动时，电源消耗的电功率变大，电阻R 3中有向上的电流C ．只调节电阻R 2的滑动端P 1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D ．若断开开关S ，带电微粒向下运动解析：选AD ．当逐渐增大光照强度时，光敏电阻R 1的阻值减小，依据“串反并同”可知电流I 增大，则P R 0增大，U C 增大，Q C ＝CU C 增大，即电容器充电，R 3中有向上的电流，A 正确；当P 2向上移动时，U C 不变，R 3中没有电流，故B 错误；当P 1向下移动时，I不变，但U C 变大，E C ＝U C d 变大，电场力F C ＝U C q d变大，微粒向上运动，故C 错误；若断开开关S ，电容器放电，U C 降为0，则微粒由于重力作用而向下运动，故D 正确．13.如图所示，长为L 的两平行金属板水平放置，接在直流电路中，图中R 为滑动变阻器，一带电微粒自两板左侧中央以某初速度v 0平行于金属板进入两板间，若将滑动变阻器的滑片P 置于最下端b 处，带电微粒将落在下板上距离左端L 3处；若滑片P 与b 端间电阻为18 Ω，带电微粒将沿直线运动；若要微粒不打到金属板上，则滑片P 与b 端间电阻R 的范围应为( )A ．12 Ω<R <20 ΩB ．16 Ω<R <20 ΩC ．12 Ω<R <24 ΩD ．16 Ω<R <24 Ω 解析：选B ．设两平行金属板间距为d ，当滑动变阻器的滑片P 置于b 处时，两平行板间的电压为0，得d 2＝12gt 21，L 3＝v 0t 1；当滑片P 与b 端间电阻为18 Ω时，有qU 0d ＝mg .若要微粒刚好不打到金属板上，应满足d 2＝12at 22，L ＝v 0t 2，qU 1d －mg ＝ma 或mg －qU 2d ＝ma ，由以上各式可求得U 1＝109U 0，U 2＝89U 0，由串联电路的分压规律可求得电阻R 1＝109R 0＝20 Ω，R 2＝89R 0＝16 Ω，所求R 的范围为16 Ω<R <20 Ω，选项B 正确． 14. (多选)如图所示，D 是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器AB 内部原有带电微粒P 处于静止状态．下列措施下，关于P 的运动情况说法正确的是( )A ．保持S 闭合，增大A 、B 板间距离，P 仍静止B ．保持S 闭合，减小A 、B 板间距离，P 向上运动C ．断开S 后，增大A 、B 板间距离，P 向下运动D ．断开S 后，减小A 、B 板间距离，P 仍静止解析：选ABD ．保持S 闭合，电源的路端电压不变，增大A 、B 板间距离，电容减小，由于二极管的单向导电性，电容器不能放电，其电量不变，由推论E ＝4πkQ εr S得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故A 正确；保持S 闭合，电源的路端电压不变，电容器的电压不变，减小A 、B 板间距离，由E ＝U d可知，板间场强增大，电场力增大，微粒将向上运动，故B 正确；断开S 后，电容器的电量Q 不变，由推论E ＝4πkQ εr S得到，板间场强不变，微粒所受电场力不变，仍处于静止状态，故C 错误，D 正确．三、【电学实验基础】1．如图所示，其中电流表A 的量程为0.6 A ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的12；R 2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是________．A ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A解析：选C ．当接线柱1、2接入电路时，R 1与电流表并联，由于R 1＝R A 2，可知流过R 1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06 A ，所以A 、B 错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R 1并联，然后再与R 2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06 A ，C 正确，D 错误．2．写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数：(1)游标卡尺的读数为________mm ；(2)螺旋测微器的读数为________mm.解析：(1)由图甲所示游标卡尺可知，主尺示数是1.0 cm ＝10 mm ，游标尺示数是0×0.05 mm ＝0.00 mm ，游标卡尺示数为10 mm ＋0.00 mm ＝10.00 mm.(2)由图乙所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为3.5 mm ，可动刻度示数为35.3×0.01 mm ＝0.353 mm ，螺旋测微器示数为3.5 mm ＋0.353 mm ＝3.853 mm.答案：(1)10.00 (2)3.8533．如图甲所示为某次测量时电压表的刻度盘的情形，若当时使用的是该表的0～3 V 量程，那么电压表读数为________V ，若当时使用的是该表的0～15 V 量程，那么电压表读数应为________V ；如图乙所示的电阻箱的读数为________Ω.解析：0～3 V 量程最小刻度是0.1 V ，要向下估读一位，读1.15 V(由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成1.14～1.16 V 都算正确).0～15 V 量程最小刻度为0.5 V ，只要求读到0.1 V 这一位，所以读5.7 V(5.6～5.8 V 都算正确)．图乙中的电阻箱有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率，从最高位依次往下读，即可得到电阻箱的读数为84 580.2 Ω.答案：1.15(1.14～1.16均可) 5.7(5.6～5.8均可) 84 580.24．有一只满偏电流I g ＝5 mA ，内阻R g ＝400 Ω的电流表G .若把它改装成量程为10 V 的电压表，应________联一个________Ω的分压电阻，该电压表的内阻为________Ω；若把它改装成量程为3 A 的电流表，应________联一个________Ω的分流电阻，该电流表的内阻为________Ω.解析：改装成电压表时应串联一个分压电阻．由欧姆定律得U ＝I g (R g ＋R 1)，分压电阻R 1＝U I g －R g ＝105×10－3 Ω－400 Ω＝1 600 Ω，该电压表内阻R V ＝R g ＋R 1＝2 000 Ω.改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端电压相等得I g R g ＝(I －I g )R 2.分流电阻R 2＝I g I －I g R g ＝5×10－3×4003－5×10－3 Ω＝0.668 Ω.该电流表内阻R A ＝R 2R g R 2＋R g＝I g R g I ＝0.667 Ω. 答案：串 1 600 2 000 并 0.668 0.6675．某同学用伏安法测定待测电阻R x 的阻值(约为10 k Ω)，除了R x 、开关S 、导线外，还有下列器材供选用：A ．电压表(量程0～1 V ，内阻约10 k Ω)B ．电压表(量程0～10 V ，内阻约100 k Ω)C ．电流表(量程0～1 mA ，内阻约30 Ω)D ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻约0.05 Ω)E ．电源(电动势1.5 V ，额定电流0.5 A ，内阻不计)F ．电源(电动势12 V ，额定电流2 A ，内阻不计)G ．滑动变阻器R 0(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)(1)为使测量尽量准确，电压表选用________，电流表选用________，电源选用________．(均填器材的字母代号)(2)画出测量R x 阻值的实验电路图．(3)________其真实值(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是______________________.解析：(1)若电源选用E ，则通过R x 的最大电流为0.15 mA ，两个电流表均无法准确测量，故电源应选用F.由此可知电路中的最大电流约为1.2 mA，故电流表选用C．电压表内阻应尽可能与被测电阻阻值相差大一些且量程接近电源电压，故电压表选用B．(2)因为待测电阻阻值较大，所以电流表应采用内接法．滑动变阻器的阻值范围很小，应采用分压接法，实验电路图如图所示．(3)因为电流表采用内接法，电压表测出的电压为R x与电流表串联后两端电压，U测>U实，而R＝UI，所以R测>R实．答案：(1)B C F(2)见解析图(3)大于电压表的读数大于待测电阻两端的实际电压6．用一段长80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验．(1)用多用电表粗测电阻丝的电阻，测量值约为6.0 Ω.(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，结果如图甲所示，由此可知金属丝直径的测量结果为________mm.(3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：A．直流电源(电动势约为4.5 V，内阻很小)B．电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)C．电压表(量程15 V，内阻约15 kΩ)D．电流表(量程0.6 A，内阻约0.125 Ω)E．电流表(量程3 A，内阻约0.025 Ω)F．滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，最大允许电流1 A)G．滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω，最大允许电流2 A)H．开关、导线若干要求操作简便且能保证测量准确度，在供选择的器材中，电流表应选择________，电。

备战高考物理选修31第二章恒定电流电源和电流(含解析)

备战高考物理选修31第二章恒定电流电源和电流（含解析）2019备战高考物理选修3-1-第二章恒定电流-电源和电流（含解析）一、单选题1.通过一个电阻的电流是5 A，经过4 min，通过该电阻的一个截面的电荷量是（）A. 20CB. 50CC. 1 200CD. 2 000 C2.关于电流强度的说法中正确的是（）A. 根据I=Q/t可知I与Q成正比B. 如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C. 电流有方向，电流是矢量D. 根据I= ，电阻越大，电流越小3.如图所示，电解池接入电路后，在t秒内有n导出单位5.对电流概念的正确理解是（）A. 通过导体的横截面的电量越多，电流越大 B. 单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大C. 电流有方向，它是一个矢量D. 电流的方向就是电荷移动的方向6.如图所示的电解槽中，如果在4s内各有4C的正、负电荷通过面积为0.08m2的横截面AB，那么（）A. 正离子向左移动，负离子向右移动B. 由于正负离子移动方向相反，所以电解槽中无电流C. 4s内通过横截面AB的电荷量为4CD. 电解槽中的电流为2A7.关于电流强度，下列说法中正确的是（）A. 导体中的电流强度越大，表示通过其横截面的电荷量越多B. 在相同时间内，通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流强度就越小C. 通电时间越短，电流强度越大D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中电流强度越大8.某电解池，如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流是（）A. 0B. 0.8AC. 1.6AD. 3.2A9.有一条横截面积为S的铜导线，通过的电流为I。

已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N，电子的电量为e。

若认为导A线中每个铜原子贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率可表示为（）A.B.C.D.10.下列叙述正确的是（）A. 导体中电荷运动形成电流B. 电流是矢量C. 导体中有电流通过时，导体内部场强不为零D. 只有自由电子的定向移动才能形成电流11.某电解池，如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流是（）A. 0B. 0.8AC.1.6AD.3.2 A12.铜的摩尔质量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面积为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子平均定向移动的速率为（）A. 光速cB.C.D.13.下列说法中正确的是（）A. 电流的方向就是电荷移动的方向 B. 在直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极C. 电流都是由电子的移动形成的 D. 电流是有方向的量，所以是矢量14.在一示波管中，3s内有3×1012个电子通过某一横截面的电子枪，则示波管中电流大小为（）A. 1.6×10﹣7AB. 3×10﹣13AC. 9.6×10﹣6AD. 无法确定15.关于电流，下列说法中正确的是（）A. 因为电流有方向，所以电流是矢量．B. 电子运动的速率越大，电流越大C. 通过导线截面的电荷量越多，电流越大 D. 单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大二、多选题16.有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积中有n个自由电子，电子的电量为q，此时电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为（）A. nvStB. nvtC.D.17.有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为A.B.C.D.18.判断下列所示的电流－时间图象，不属于恒定电流的是（）A. B.C.D.19.如图所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是，负离子数是，设元电荷为e，则以下解释中正确的是A. 正离子定向移动形成的电流方向是从，负离子定向移动形成的电流方向是B. 溶液内正、负离子向相反方向移动，电流方向相同C. 溶液内电流方向从A到B，电流D. 溶液中电流方向从A到B，电流20.如图所示，半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度匀速转动，将产生等效电流，则A. 若不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍 B. 若电荷量Q不变而使变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C. 若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，电流将变大 D. 若使、Q不变，将橡胶环拉伸，使环的半径增大，电流将变小21.如图所示，电解池内有一价的电解液，ts内通过溶液内截面S的正离子数是n，负离子1数是n，设元电荷为e，则以下解释中正确2的是（）A. 正离子定向移动形成的电流方向是从A→B，负离子定向移动形成的电流方向是B→AB. 溶液内正、负离子向相反方向移动，电流方向相同C. 溶液内电流方向从A到B，电流I=D. 溶液中电流方向从A到B，电流I=22.充电宝是当今流行的移动充电电源，人们可以随时随地的给手机充电。

高中物理第二章恒定电流第5节焦耳定律(含解析)

第5节焦耳定律1.电功是指电流通过一段电路所做的功，实质是静电力在这段电路中所做的功，其表达式为W ＝UIt 。

2．电功率是指单位时间内电流所做的功，表达式为P ＝Wt。

3．焦耳定律的表达式为Q ＝I 2Rt ，此式适用于任何电路。

4．非纯电阻电路中，由于产热不可避免，所以非纯电阻电路的效率不可能达到100%。

一、电功和电功率 1．电功(1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U 、电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积。

(2)公式：W ＝IUt 。

(3)国际单位：焦，符号为J 。

(4)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。

(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。

即电功是电能转化为其他形式的能的量度。

2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功。

(2)公式：P ＝W t＝IU 。

(3)单位：瓦，符号：W 。

(4)意义：表示电流做功的快慢。

二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。

2．表达式：Q ＝I 2Rt 。

3．热功率(1)定义：单位时间内的发热量。

(2)公式：P 热＝Q t＝I 2R ，单位：瓦特(W)。

(3)意义：表示电流发热快慢的物理量。

1．自主思考——判一判(1)电功与电能的单位相同，电功就是电能。

(×) (2)电功率越大，电功越大。

(×) (3)1千瓦时＝3.6×106J 。

(√)(4)非纯电阻电路中，电热的表达式是Q ＝I 2Rt 。

(√) (5)电流流过笔记本电脑时，电功一定等于电热。

(×)(6)根据I ＝U R 可导出P ＝U 2R，该公式用于任何用电器。

(×)2．合作探究——议一议(1)用电器额定功率越大，接在电路中电流做的功越多，这样说法对吗？提示：不对。

电流做功一方面与实际功率有关，另一方面还与通电时间有关，只有实际功率与时间乘积大时，电流做功才多。