恒定电流知识点例题详解
高中物理 第07章 恒定电流 典型例题(含答案)【经典】
第七章 恒定电流基本公式：I ＝q t ； I ＝U R ； I ＝neSv . R ＝ρl S W 电＝qU ＝IUt Q 热＝I 2Rt. I ＝E R ＋r知识点一：电流的计算、电阻定律、电功（率）与热量（热功率）的计算与区别、欧姆定律、U-I 图像1．（单选）通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs ，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )．答案 ACA ．闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC ．闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J2．(单选)有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝，长度之比为l 1∶l 2＝1∶5，横截面积之比为S 1∶S 2＝2∶3，电阻之比为R 1∶R 2＝2∶5，外加电压之比为U 1∶U 2＝1∶2，则它们的电阻率之比为( )． 答案 BA ．2∶3B ．4∶3C ．3∶4D ．8∶33、（单选）两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( )． 答案 CA ．1∶4B ．1∶8C ．1∶16D ．16∶14．（单选）用电器距离电源为L ，线路上的电流为I ，为使在线路上的电压降不超过U ，已知输电线的电阻率为ρ.那么，输电线的横截面积的最小值为( )．答案 BA ．ρL /RB ．2ρLI /UC ．U /(ρLI )D ．2UL /(I ρ)5．(单选)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a >b >c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( )．答案 A6、（单选）额定电压都是110 V ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝40 W 的电灯两盏，若接入电压是220 V 的下列电路上，则使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的电路是( )． 答案 C7．(单选)R 1和R 2分别标有“2 Ω，1.0 A”和“4 Ω，0.5 A”，将它们串联后接入电路中，如图7－1－6所示，则此电路中允许消耗的最大功率为( )．答案 AA ．1.5 WB ．3.0 WC ．5.0 WD ．6.0 W8．（单选）功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为60 W 的白炽灯相当．根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰．假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯，均用10 W 的LED 灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近( )．答案 BA ．8×108 kW·hB ．8×1010 kW·hC ．8×1011 kW·hD ．8×1013 kW·h9．（单选）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( )．答案 DA ．3 V 1.8 JB ．3 V 3.6 JC ．6 V 1.8 JD ．6 V 3.6 J10．(多选)如图所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出( )．A ．通过电阻的电流与两端电压成正比B ．电阻R ＝0.5 Ω 答案 ADC ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1/tan α＝1.0 ΩD ．在R 两端加上6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C11．(单选)某种材料的导体，其I－U图象如图所示，图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角．下列说法正确的是()．答案 AA．导体的电功率随电压U的增大而增大B．导体的电阻随电压U的增大而增大C．在A点，导体的电阻为tan αD．在A点，导体的电阻为tan β12．(多选)如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是()．答案ACA．R1∶R2＝1∶3B．把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C．将R1与R2串联后接于电源上，则功率之比P1∶P2＝1∶3D．将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶313、（单选）在如图电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A．则以下判断中正确的是( )．A．电动机的输出功率为14 WB．电动机两端的电压为7.0 V 答案BC．电动机的发热功率为4.0 WD．电源输出的电功率为24 W14．（多选）如图所示，用输出电压为1.4 V，输电电流为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()．答案ABA．电能转化为化学能的功率为0.12 W B．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0.12 W D．充电器把0.14 W的功率储存在电池内15．（单选）一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作．用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，下列说法中正确的是()．A．电饭煲的电阻为44 Ω，洗衣机电动机线圈的电阻为440 Ω答案CB．电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC．1 min内电饭煲消耗的电能为6.6×104 J，洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103 JD．电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍16、（单选）如图所示，电源电动势E＝8 V，内阻为r＝0.5 Ω，“3 V，3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电＝1.5 Ω.下列说源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R法中正确的是()．答案DA．通过电动机的电流为1.6 A B．电源的输出功率是8 WC．电动机消耗的电功率为3 W D．电动机的输出功率为3 W17、有一提升重物的直流电动机，工作时电路如图7－1－4所示，内阻为r＝0.6 Ω，R＝10 Ω，直流电压为U＝160 V，电压表两端的示数为110 V，则通过电动机的电流是多少？电动机的输入功率为多少？电动机在1 h内产生的热量是多少？答案 5 A550 W 5.4×104 J18．如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数U V＝110 V．试求：(1)通过电动机的电流；答案(1)5 A(2)550 W(3)53 kg(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v＝1 m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量？(g取10 m/s2)19．四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一．某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作．工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2.求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)．答案(1)1×103 W(2)2×104 s知识点二：闭合电路的欧姆定律、输出功率、效率、电源的U-I图像1．(单选)将一电源电动势为E，内电阻为r的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是()．答案CA．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大C．由U＝E－Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小D．由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大2．(多选)一个T形电路如图7－2－1所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则()．答案ACA．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V3．(单选)图所示的电路中，R1＝20 Ω，R2＝40 Ω，R3＝60 Ω，R4＝40 Ω，R5＝4 Ω，下面说法中，正确的是()．A．若U AB＝140 V，C、D端开路，U CD＝84 V 答案DB．若U AB＝140 V，C、D端开路，U CD＝140 VC．若U CD＝104 V，A、B端开路，U AB＝84 VD．若U CD＝104 V，A、B端开路，U AB＝60 V4．(多选)如图所示电路中，电源电动势E＝12 V，内阻r＝2 Ω，R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，R3＝3 Ω.若在C、D间连接一个电表或用电器，则有()．答案ADA．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 VC．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 W5、（单选）如图所示，电源电动势E＝12 V，内阻r＝3 Ω，R0＝1 Ω，直流电动机内阻R0′＝1 Ω，当调节滑动变阻器R时可使甲电路输出功率最大，调节R2时可使乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P0＝2 W)，则R1和R2的值分别为()．答案BA．2 Ω，2 ΩB．2 Ω，1.5 ΩC．1.5 Ω，1.5 ΩD．1.5 Ω，2 Ω6、（多选）如图所示，直线A为电源的U－I图线，直线B和C分别为电阻R、R2的U－I图线，用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则()．答案BCA．P1>P2B．P1＝P2C．η1>η2D．η1<η27．（多选）如图所示为两电源的U －I 图象，则下列说法正确的是( )．答案 ADA ．电源①的电动势和内阻均比电源②大B ．当外接同样的电阻时，两电源的输出功率可能相等C ．当外接同样的电阻时，两电源的效率可能相等D ．不论外接多大的相同电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大8．（多选）如图，图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是( )．A ．电源的电动势为50 VB ．电源的内阻为253 Ω 答案 ACDC ．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD ．输出功率为120 W 时，输出电压是30 V9．(多选)如图所示，直线a 、抛物线b 和曲线c 分别为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率P 、电源内部发热功率Pr 、输出功率P R 随电流I 变化的图象，根据图象可知( )．答案 BDA ．电源的电动势为9 V ，内阻为3 ΩB ．电源的电动势为3 V ，内阻为1 ΩC ．图象中任意电流值对应的P 、P r 、P R 间的关系为P >P r ＋P RD ．电路中的总电阻为2 Ω时，外电阻上消耗的功率最大且为2.25 W10． (多选)如图甲所示，其中R 两端电压u 随通过该电阻的直流电流I 的变化关系如图乙所示，电源电动势为7.0 V(内阻不计)，且R1＝1 000 Ω(不随温度变化)．若改变R 2，使AB 与BC 间的电压相等，这时( )．答案 BCA ．R 的阻值为1 000 ΩB ．R 的阻值为1 300 ΩC ．通过R 的电流为1.5 mAD ．通过R 的电流为2.0 mA11、如图所示，已知电源电动势E ＝5 V ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R 1＝0.5 Ω，滑动变阻器R 2的阻值范围为0～10 Ω. 答案 (1)0 2 W (2)2.5 Ω 2.5 W (3)1.5 Ω(1)当滑动变阻器的阻值为多大时，电阻R 1消耗的功率最大？最大功率是多少？(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大输出功率是多少？12．（单选）用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，则R x 的阻值为( )．答案 C A.l 1l 2R 0 B.l 1l 1＋l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1＋l 2R 0 13、（多选）图所示，电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，已知R 0＝r ，滑动变阻器的最大阻值是2r .当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，下列说法中正确的是( )．答案 ACA ．电路中的电流变大B ．电源的输出功率先变大后变小C ．滑动变阻器消耗的功率变小D ．定值电阻R 0上消耗的功率先变大后变小14．（多选）直流电路如图，在滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电源的( )．答案 ABCA ．总功率一定减小B ．效率一定增大C ．内部损耗功率一定减小D ．输出功率一定先增大后减小15．（单选）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( )．答案 DA.34、14B.13、23C.12、12D.23、13知识点三：电路的动态分析、电路故障分析、含容电路分析1、（多选）图所示的电路，L 1、L2、L 3是3只小电灯，R 是滑动变阻器，开始时，它的滑片P 位于中点位置．当S 闭合时，3只小电灯都发光．现使滑动变阻器的滑片P 向右移动时，则小电灯L 1、L 2、L 3的变化情况( )． 答案 BCA ．L 1变亮B ．L 2变亮C ．L 3变暗D ．L 1、L 2、L 3均变亮2．（单选）如图，E 为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，与分别为电压表与电流表．初始时S 0与S 均闭合，现将S 断开，则( )．答案 BA.的读数变大，的读数变小B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大3．（单选）在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图7－2－5所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时( )．答案 CA ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显4．（多选）如图所示电路， 电源电动势为E ，串联的固定电阻为R 2，滑动变阻器的总电阻为R 1，电阻大小关系为R 1＝R 2＝r ，则在滑动触头从a 端移动到b 端的过程中，下列描述中正确的是( )．答案 ABA ．电路中的总电流先减小后增大B ．电路的路端电压先增大后减小C ．电源的输出功率先增大后减小D ．滑动变阻器R 1上消耗的功率先减小后增大5．（多选）如图所示，闭合开关S 后，A 灯与B 灯均发光，当滑动变阻器的滑片P 向左滑动时，以下说法中正确的是( )．答案 ACA ．A 灯变亮B ．B 灯变亮C ．电源的输出功率可能减小D ．电源的总功率增大6．（单选）如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )．答案 AA ．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7．(单选)在如图7－2－15所示的电路中，E 为电源，其内阻为r ，L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R 1、R2为定值电阻，R 3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V 为理想电压表．若将照射R 3的光的强度减弱，则( )． 答案 BA ．电压表的示数变大B ．小灯泡消耗的功率变小C ．通过R 2的电流变小D ．电源内阻的电压变大8．(多选)如图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时，下列说法中正确的是()．答案BCA．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小的读数减小，电流表A2的读数增大C．电压表VD．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小9．(多选)在如图所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内阻，R1、R2为可变电阻．在下列操作中，可以使灯泡L变暗的是()．答案ADA．仅使R1的阻值增大B．仅使R1的阻值减小C．仅使R2的阻值增大D．仅使R2的阻值减小10．(多选)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是()．答案BC A．小灯泡L、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D．电流表A的读数变大，电压表V的读数变小11．(单选)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()．答案 DA．R1短路B．R2断路C．R2短路D．R3短路12．(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是()．答案ABA．电阻R1短路B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器C断路13．(单选)如图所示，C为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关S，当滑动变阻器R1、R2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器C两极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态．要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的是()．答案AA．把R2的滑片向左移动B．把R2的滑片向右移动C．把R1的滑片向左移动D．把开关S断开14．(单选)在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流表，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态．在P向上移动的过程中，下列说法正确的是()．答案BA．A表的示数变大B．油滴向上加速运动C．G中有由a→b的电流D．电源的输出功率一定变大15、（多选）在如图所示的电路中，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( ) 答案：ACDA.U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B.U2/I不变，ΔU2/ΔI变大C.U2/I变大，ΔU2/ΔI不变D.U3/I变大，ΔU3/ΔI不变16、（单选）如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大答案：AB．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小。
恒定电流典型例题(比较好的)
恒定电流典型例题欧姆定律【例1】 在10 s 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电量为3 C ；那么电解槽中电流大小为多少?【解析】 正负电荷向相反方向运动形成电流的方向是一致的，因此在计算电流，I =q /t 时，q 应是正负电量绝对值之和．I =(2C+3 C)/10 s=0.5 A ．【点拨】 正负电荷向相反方向运动计算电流时，q 应是正负电量绝对值之和．【例2】电路中有一段导体，给它加上3V 的电压时，通过它的电流为2mA ，可知这段导体的电阻为 Ω;如果给它两端加2V 的电压，它的电阻为 Ω.如果在它的两端不加电压，它的电阻为 Ω. 【解析】由电阻的定义式可得导体的电阻为Ω⨯=Ω⨯==-33105.11023I U R 【点拨】导体的电阻是由导体自身性质决定的，与它两端是否加电压及电压的大小无关．所以三个空均应填1500Ω．【例3】 加在某段导体两端电压变为原来的3倍时，导体中的电流就增加0.9 A ，如果所加电压变为原来的1/2时，导体中的电流将变为 A ．分析：在利用部分电路欧姆定律时，要特别注意I 、U 、R 各量间的对应关系，本题中没有说明温度的变化，就认为导体的电阻不变.【解析】设该段导体的电阻为R ，依题意总有IU R =．当导体两端的电压变为原来的3倍时，依题意有9.03+=RUR U ①当电压变为原来的1/2时，导体中的电流应为R U 2/从①式可解得 A 45.0==RU I从而可知 A 225.022/==I RU【点拨】此题考查部分电路欧姆定律的应用,无论U 、I 怎样变化导体的电阻是不变的，因此利用IU I U R ∆∆==可解此题． 【例4】 如图14-1-1所示为A 、B 两个导体的伏安特性曲线．(1)A 、B 电阻之比R A :R B 为 . (2)若两个导体中电流相等(不为零)时，电压之比U A ：U B 为 ；(3)若两个导体的电压相等(不为零)时电流之比I A ：I B为 .【解析】(1)在I －U 图象中．电阻的大小等电阻定律电阻率图14-2-1【解析】本题的思路是：U-I 图象中，图线的斜率表示电阻，斜率越大．电阻越大．如果图线是曲线，则表示导体中通过不同的电压、电流时它的电阻是变化的．灯泡在电压加大的过程中，灯丝中的电流增大，温度升高，而金属的电阻率随着温度升高而增大，所以灯丝在加大电压的过程中电阻不断增大，U-I 图线中曲线某点的斜率应不断增大．A 图斜率不变，表示电阻不变；C 图斜率减小，表示电阻变小；D 图斜率先变大后变小，表示电阻先变大后变小；上述三种情况显然都不符合实际·只有B 图斜率不断增大，表示电阻不断变大，这是符合实际的．答案：ACD ．【点拨】本题考查了两个方面的知识,其一考查了对U-I 图象的物理意义的理解.其二,考查了金属电阻率随温度升高而增大的基本知识.我们通过本题的解答应理解平时用灯泡上的标称电压和标称功率通过公式PU R 2=计算出来的电阻值应是灯泡正常工作时的阻值,灯泡不工作时用欧姆表测出的电阻值大大小于灯泡正常工作时的阻值.1．（综合题）两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的四倍，把另一根两次对折后绞合在一起，则它们的电阻之比是多少?【解析】由于两根导线完全相同，即体积相等， 无论拉长还是对折后，其体积仍相等．从而可以确定出形变之后的长度和截面积之比，从而确定出电阻之比．设原导体的电阻为SL R ρ=，拉长后长度变为4L ，其截面积S S 41=',R S L R 164141==ρ，四折后长度变为41L ，其截面积为S S 4='',它的电阻变为R S LR 1614412== ,故1:256161:16:21==R R2．（应用题） A 、B 两地相距40 km ，从A 到B 两条输电线的总电阻为800Ω．若A 、B 之间的某处E 两条线路发生短路．为查明短路地点，在A 处接上电源，测得电压表示数为10 V ，电流表示数为40 mA ．求短路处距A 多远?【解析】根据题意，画出电路如图14-2-2所示，.A 、B 两地相距l 1=40 km ，原输电线总长2l 1=80 km ，电阻R 1=800 Ω．设短路处距A 端l 2,其间输电线电阻Ω=⨯==-25010401032IU R 212122R ,l l R S L R ==ρkm 5.12408002501122=⨯==l R R l短路处距A 端12.5 km ．3．（创新题）如图14-2-3所示，两个横截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U ，则( )A ．通过两棒的电流相等B ．两棒的自由电子定向移动的平均速 率不同C ．两棒内的电场强度不同，细棒内场 强E 1大于粗棒内场强E 2D ．细棒的端电压U１大于粗棒的端电压U 2图14-2-3【解析】ABCD电功和电功率【例1】 一只标有“110 V ，10 W"字样的灯泡：(1)它的电阻是多大?(2)正常工作时的电流多大?(3)如果接在100 V 的电路中，它的实际功率多大?(4)它正常工作多少时间消耗1 kW ·h 电? 【解析】 (1)灯泡的电阻）（额额Ω===12101011022P U R (2)09.011010===额额额U P I (A) (3)因灯泡电阻一定，由RU P 2=得，22额实额实：：U U PP =3.8101101002222=⨯==额额实实P U U P W (4)1 kW ·h=3.6×106J ，由W =Pt 得s 106.310106.356⨯=⨯==P W t【点拨】 灯泡可看成是纯电阻用电器，并且认为它的电阻值保持不变．正确使用PU R 2=，R U P 2=，PW t =几个基本公式，并注意区别P 、U 、I 是额定值还是实际值．【例2】 对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 ( ) A ．P =I 2R B ．P =U 2/R C ．P =UI D ．P =W /t【解析】D 是定义式，C 是通过定义式推导而得，而A 、B 都是通过欧姆定律推导，所以A 、B 只适用于纯电阻电路．选CD ．【点拨】 通过该道题理解电流做功的过程，即是电能转化成其他形式能的过程．要区分电功率和热功率以及电功和电热．【例3】 若不考虑灯丝电阻随温度变化的因素，把一只标有“220V ，100W”的灯泡接入电压为110V 的电路中，灯泡的实际功率是 ( )1．（综合题） 两个白炽灯泡A (220V ，100W)和B (220V ，40W)串联后接在电路中，通电后哪个灯较亮?电灯中的电流最大等于多少?此时两灯所加上的电压是多大?两灯的实际总电功率是多少?(不考虑温度对电阻的影响)【解析】 根据P =U 2/R 可计算出两灯泡的电阻分别为 R A =U 2/P =2202/100Ω=484Ω， R B =U 2/P =2202/40Ω=1210Ω,根据P =IU ，可计算出两灯泡的额定电流分别为 I A =P /U =100/220A=0.45A ， I B =P /U =40/220A=0.18A.当两个灯泡串联时，通过它们的电流一定相等，因此电阻大的灯泡功率大，所以它们接入电路后B 灯较亮． 电路中的电流不能超过串联灯泡中额定电流最小的电流值，本题中不能超过I B =0.18A ．为了不超过电流值，加在白炽灯两端的总电压不能超过U =I B (R A +R B )=308V (或U A ：U B =R A ：R B =2：5，U =U A +U B =220V+0.4×220V =308V)．此时两灯的实际功率为W 562=+=）（B A B R R I P (或P A ：P B = R A ：R B =2：5，P =P A + P B =40W+0.4×40W=56W).2．（应用题） 如图14-5-1所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r =1Ω，电动机两端电压为5V ，电路中的电流为1A ，物体A 重20N ，不计摩擦力，求： (1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少? (2)电动机输入功率和输出功率各是多少? (3)10s 内，可以把重物A 匀速提升多高? (4)这台电动机的机械效率是多少?图14-5-1【解析】对电动机而言，电流做功的功率就是输入功率，电流经过电动机线圈电阻时产生一定的热功率，两个功率的差即为输出功率． (1)根据焦耳定律，热功率应为P Q =I 2r =l 2×lW=lW ．(2)电功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P 入=IU =l×5W=5W ．输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P 出=P 入－P Q =5W －lW=4W ．(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，在10s 内P 出t =mgh ．解得m 2m 20104=⨯==mg t P h 出 (4)机械效率 %80==入出P P η闭合电路欧姆定律【例1】 电动势为2 V 的电源与一个阻值为9Ω的电阻构成闭和回路，测得电源两端电压为1.8 V ，求电源的内电阻．【解析】画出如图14-6-2的电路图，U 外 =1.8 V 由E =U 外 +U 内得U 内=0.2 V ，I= U 外/R =0.2A ，r = U 内/I =1Ω．图14-6-2【点拨】闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律往往结合起来应用．【例2】 在如图14-6-3所示的电路中，电阻R l =100Ω，R 2=300Ω，电源和电流表内阻均可不计．当两个电键S 1、S 2都断开或都闭合时，电流表的读数是相同的，求电阻R 的阻值．【解析】 当两个电键S 1、S 2都断开时，电阻R 1、R 3和R 组成串联电路，经过它们的电流与电流表读数是相同的，设这个电流为I ，则根据闭合电路欧姆定律可得E =I (R 1+R 3+R )=(400+R )I ． ①当两个电键S 1、S 2都闭合时，电阻R 被 图14-6-3短路，R 1和R 2并联后再与R 3串联，其等效电阻为Ω=Ω+Ω+⨯=++='7270030060010060010032121R R R R R R此时流过电源的电流为流过R 1，和R 2的电流的总和，其中流过R 1的电流为I ，根据并联电路电流分配关系可得，流过电源的电流为I I I R R R I 67600600100221=+=+='根据闭合电路欧姆定律有 450=''=R I E I②联立①②两式得 R =50 Ω【点拨】 首先要分别弄清楚电键都断开和都闭合时两个电路中各元件的相互连接关系，根据闭合电路欧姆定律列出以电流表读数及待求电阻为变量的方程式，再设法利用方程进行求解．串、并联电路是最基本的电路结构形式，在复杂的电路中，当串、并联的连接关系不明显时，要对电路进行简化，之后，将外电阻表达出来，用闭合电路欧姆定律列方程，找出物理量之间的关系，这就是解这类题的基本思路．【例3】在如图14-6-4所示的电路中，在滑动变阻器R 2的滑动头向下移动的过程中，电压表V 和电流表A 的示数变化情况如何?【解析】R 2的滑动头向下移动的过程中变阻器的电阻增大，则外电路总电阻也增大，据串联电路的特点(外电路与内阻串联)，路端电压也增大，即电压表V 读数增大．据欧姆定律：总电阻增大，电路中总电流I 定要减少，又因为R 1不变，所以IR 1减少，由上分析路端电压增大，所以R 2、R 3。
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。
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详细总结及经典例题
v v 高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式：tqI 决定式：I ＝R U电流的 微观表达式I=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I ＝q ／t 计算电流强度时应引起注意。
1． 在10 s 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。
2． 来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，则n 1∶n 2=_______。
第二节 电阻定律在温度不变时，导体的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比，即R=ρSl. A.在公式R=ρSl中，l 、S 是导体的几何特征量，比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体，它们的电阻率不相同.B.对于金属导体，它们的电阻率一般都与温度有关，温度升高时电阻率增大，导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律，因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时，就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围，不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论，其正确性也必须通过实践(实验)来检验.C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=IU，从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流强度成反比.对于这一错误推论，可以从两个方面来分析：第一，电阻是由导体的自由结构特性决定的，与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系，加在导体上的电压大，通过的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接关系；第二，伏安法测电阻，是根据欧姆定律，用电压表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电阻的电流，由公式R=IU计算出电阻值，这是测量电阻的一种方法.D.半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度，使半导体受到光照，在半导体中加入其他微量杂质等，可使半导体的导电性能发生显著变化，正是因为这种特性，使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E.超导现象：当温度降低到绝对零度(0K)附近时，某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体，叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮，这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料，以使之广泛应用.例1 关于电阻率，下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大C.所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它制作标准电阻解析 本题涉及到的知识，在教材中都有相当简洁、明确的说明，都是必须了解的基本知识，认真阅读教材，就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.例2 下列说法中正确的是( )A.由R=U/I 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B.由I=U/R 可知，通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定，任何物理变化都不能改变导体的电阻率D.欧姆定律I=U/R ，不仅适用于金属导体的导电情况，对于别的电路也适用. 解析 由电阻定律知，导体的电阻是由本身的物理条件决定的，与加在它两端的电压和通过它的电流无关.所以A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的，与温度有关.温度发生变化，电阻率也会改变，所以C 错.部分电路欧姆定律只适用于电阻电路，不一定适合于一切电路，所以D 错. 故正确答案为B. 【难题巧解点拨】例1 一只标有“220V 60W ”的白炽灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到220V.在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是( )解析 由电阻的定义式R=IU知：在U —I 图线上，某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大，当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V 时，钨丝由红变到白炽，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大.A 图线表示U/I 为一定值，说明电阻不变，不符要求；C 图线上各点的U/I 值随U 的增大而减小，也不符合实际；D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大，后来随U 的增大而减小，也不符合实际；只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化，符合实际.此答案应选A 、C 、D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义，即热功率增大，白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的，这是这道题解答的关键地方.例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象：(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时，通过它们的电流强度I A ∶I B = . (2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时，加在它们两端的电压U A ∶U B = . (3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = . 解析 本题给出的是I-U 图象，纵轴表示通过导体的电流，横轴表示加在导体两端的电压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时，通过它们的电流比为B A I I =︒︒30tan 60tan =3/13=13 (2)通过a 、b 的电流相等时，a 、b 两端的电压比为B A U U =︒︒30cot 60cot =33/1=31(3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为B A R R =311.电功和电功率（1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度。
恒定电流 练习和习题解答
恒定电流练习和习题解答练习一（1）导线中的电流为10A，20s内有多少电子通过导线的横截面？解：20s内流过横截面的电量Q=It=10×20C=200C．所以，通过导（2）给灯泡加上220V的电压，通过灯丝的电流是0.5A，灯丝的电阻是多少？（3）要使一个电阻是190Ω的导体内产生0.2A的电流，应该给它加上多大的电压？解：U=IR=0.2×190V=38V．（4）某电流表可测量的最大电流是10mA．已知一个电阻两端的电压是8.0V时，通过的电流是2mA．如果给这个电阻加上50V的电压，能否用这个电流表测量通过这个电阻的电流？解：在R一定的条件下，U2∶U1=I2∶I1．已知U1=8.0V，U2=50V，了电流表允许通过的最大电流10mA，给电阻加上50V的电压时，就不能用该电流表测量通过这个电阻的电流了．（5）如果电灯、电炉等用电器连接电源的两根导线，由于绝缘皮破损致使金属线芯直接接触，就发生了所谓短路．短路时，电流不经过用电器，而金属导线的电阻一般都非常小，这时的电流将怎样？器的电阻，这样，通过用电器的电流不是很大的．如果发生短路，那么电阻R就是仅仅指导线的电阻R导了，而R导≈0，电压加在电阻很小很小的导线上，电流就会很大，以致急剧的发热升温而引起危险．说明：短路危险在初中已经讲过，在此再复习一下，要求学生在日常用电和做电学实验时，务必避免短路．练习二（1）长20m、横截面积是10mm2的铜导线的电阻是多少？解：铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m，10mm2=10-5m2，代入公式，（2）导线的电阻是4Ω，把它对折起来作为一条导线用，电阻变为多少？如果把它均匀拉长到原来的2倍，电阻又变为多少？答：对折起来，导线的长度减半，横截面加倍，所以电阻要变为原若是均匀拉长，不仅长度增加到原来的2倍，而且横截面积变细，R＇=4R=16Ω．（3）有一条康铜丝，横截面积为0.10mm2，长度为1.22m．在它的两端加0.60V电压时，通过它的电流正好是0.10A，求这种康铜丝的电阻率．解：由U=0.60V，I=0.10A可得这条康铜丝的电阻=4.9×10-7Ω·m．（4）用横截面积为0.63mm2、长200m的铜线绕制一个线圈．这个线圈容许通过的最大电流是8.0A，这个线圈两端至多能加多高的电压？解：查表可知铜的电阻率为ρ=1.7×10-8Ω·m，所以能加的最高电压为U=IR=8.0×5.4V=43V．（5）滑动变阻器的结构如图2-48所示．A、B是金属丝的两个端点，C、D是金属杆的两个端点，可滑动的滑片P把金属杆与电阻丝连接起来．如果把A和C接线柱连入电路中，当滑片P由B向A移动时，电路中的电阻由大变小，这是为什么？你还可以设计几种方案，当滑片P移动时，使接入电路的电阻由大变小？答：A、C接入电路，则变阻器的左半边电阻丝PA是有用的（串联在电路中）．当P从B向A移动时，电阻丝串入电路中的部分的长度缩短，电阻变小，因而电路的总电阻也变小了．P移动时，使接入电路的电阻R由大变小的方案有：连接D、A端，P向左移时R变小；连接C、B端，P向右移时R变小；连接D、B端，P向右移时R变小．练习三（1）在学校、家庭或其他方便的地方观察几种常见的用电器，记下它们的额定功率和额定电压．自己设计一个表格，把观察的结果抄在作业本上．答：（表格见下页，仅供参考）（2）在用电器功率为2.4kW、电源电压为220V的电路中，应不应该选用熔断电流为6A的保险丝？因为10.9A＞6A，故该种保险丝不能用．（3）日常使用的电功单位是千瓦时（俗称“度”），等于功率为1kW的电流在1h内所做的功．1kW·h等于多少焦耳？解：1kW·h=1kW×1h=1000×3600J=3.6×106J．（4）额定电压是220V，功率是40W、60W、100W的灯泡，正常发光时的电阻是多少？（5）在电阻器上除了标明电阻值，还标明额定功率值．这是它工作时允许消耗的最大功率，超过这个功率，电阻器会被烧坏．有一个“2k①允许加在这个电阻器上的最大电压是____V；②这个电阻器上能通过的最大电流是___A；③给这个电阻器加上10V的电压时，它消耗的功率是_____W．答：22.4V；0.112A；0.05V．练习四（1）额定电压是220V、电阻是160Ω的电热水器，电功率是多少瓦？每分钟产生多少焦耳热量？Q=Pt=303×60J=1.82×104J．（2）有一个1kW、220V的电炉，正常工作时电流是多少？如果不考虑温度对电阻的影响，把它接在110V的电压上，它消耗的功率将是多少？说明：电炉的电阻丝的电阻值保持一定．当电压改变后，通过它的电流也改变，不能用4.55A 来计算了．（3）输电线的电阻共计1Ω，输送的电功率是100kW，用400V的低压送电，输电线因发热损失的功率是多少千瓦？改用104V的高压送电呢？解：画图2-49表示远距离输电．发热损失的功率为：P导=I2R导=2502×1W=62500W．功率，因为U=400V是输出总电压，其中包括导线电阻上的电压降和用求导线中的电流，因为U=400V不是导线上的电压降．（4）容量都是2L的电水壶，功率是1kW的，20min可以将水烧开，而功率是3kW的只要5min 就可以将水烧开．为什么小功率的电水壶不经济？答：在加热的过程中，由于水壶的温度比周围环境温度高，电水壶将向外散热．功率小的电水壶加热的时间较长，向外散热的时间也长，损失能量较多而不经济．练习五（1）求电阻值分别是2Ω、3Ω、4Ω的三个电阻串联后的总电阻．如果用4.5V的电源给这三个串联电阻供电，每个电阻两端的电压是多少？解：R总=R1+R2+R3=2Ω+3Ω+4Ω=9Ω．所以U1=IR1=0.5×2V=1V，U2=IR2=0.5×3V=1.5V，U3=IR3=0.5×4V=2V．（2）由两个电阻器组成的串联电路，两端的电压是100V，其中一个电阻器的电阻是80Ω，两端电压是40V，求另一个电阻器的电阻．解：画出电路图来示意，见图2-50．用电器R2的电压是U2=U-U1=100V-40V=60V．说明：串联电路电压分配与电阻成正比，因此本题也可由U1∶（3）在图2-51所示的分压器电路中接入一个电压表测UPB的值．在P从A向B滑动的过程中，如果电压表的示数总等于U，故障出在哪里？如果电压表的示数总等于零，故障出在哪里？已知电源和电压表都是好的．答：画出图2-52，当P由A向B滑动过程中，电压表示数始终等于U．说明P与A等势，则PA 中应该没有电流（I=0）．电路中有开路而且开路发生在B处．这样，P、A与电源正极同，B与电源负极同，电压表示数总是U．若电压表示数总是零．则表示P与B等势，PB中没电线（I=0）．则应当在A处发生开路，A与电源正极同，P、B与电源负极同，电压表示数总为零．当然假设电源到A和电源到B之间的导线连接均没断路，则可能在A或B处出现接头松脱接触不良现象．（4）分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡，串联后接在220V的照明电路中，消耗的功率各是多少？哪一个灯泡消耗的功率大？为什么？（计算时假设灯丝电阻不随温度而改变）解：先求出灯丝电阻“220V 100W”灯泡串联后的功率变为P1=I2R1=（0.13）2×484W=8.18W．“220V 40W”灯泡串联后的功率变为P2=I2R2=（0.13）2×1210W=20.4W，可见后者的功率大．因为串联后两灯泡的电流相同了，消耗的电功率便与两灯丝的电阻成正比了．后者的灯丝电阻值较大，功率也大．练习六（1）电路里有四个阻值分别是20Ω、40Ω、50Ω、200Ω的电阻并联着，求电路的总电阻是多少？（2）用阻值分别是10kΩ、20kΩ、80kΩ的三只电阻，怎样连接可以得到26kΩ的电阻？答：不可能三个串联；如果三个并联，则总电阻将小于10Ω，也不kΩ=26kΩ．即将20kΩ和80kΩ的电阻并联，再跟10kΩ的电阻串联，就得到26kΩ的电阻．（3）R1、R2两个电阻并联，其中R1为200Ω，通过R1的电流I1为0.20A，通过整个并联电路的电流I为0.80A，求R2和通过R2的电流I2．解：画示意图2-54已知R1=200Ω，I1=0.20A，又已知I=0.80A，所以I2=I-I1=0.80A-0.20A=0.60A．根据并联分路中电流与电阻成反比可（4）分别标着“220V 100W”和“220V 40W”的两个灯泡并联后接在110V的电源上，它们消耗的功率各是多少？哪一个灯泡消耗的功率大？（计算时不考虑温度对电阻的影响）前者消耗功率较大．（5）一个盒子内装有由导线和三个阻值都为R的电阻组成的电路图．答：如图2-56所示．练习七（1）已知电流表的内阻Rg为100Ω，满偏电流Ig为3mA．要把它改装成量程是6V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3A的电流表，应并联多大的电阻？解：已知Rg=100Ω，Ig=3×10-3A．①把电流表改装为量程U=6V的电压表：用Ug表示电流表偏转到满刻度时它两端的电压，Rx表示分压电阻，Ux表示Rx分去的电压（图2-57），则U g=Ig·Rg=3×10-3×100V=0.3V．U x=U-Ug=6V-0.3V=5.7V．所以 Rx=2000Ω-100Ω=1900Ω．②把电流表改装为量程I=3A的电流表：用Rx表示分流电阻，Ix表示Rx分去的电流（图2-58），则I x=I-Ig=3A-3×10-3A=2.997A．由Ix·Rx=Ig·Rg，（2）某电流表串联一个9.5kΩ的电阻后，可测量的最大电压是10V．如果给它串联一个49.5kΩ的电阻，可测量的最大电压是50V．求电流表的内阻Rg和满偏电流Ig．解：画图2-59示意．通过表头的满偏电流Ig是不变的．所以U1=Ig（Rg+R1），U2=Ig（Rg+R2）．已知R1=9.5×103Ω，U1=10V，R2=49.5×103Ω，U2=50V，由此得=500Ω=0.5kΩ．（3）如果给电压表串联一个阻值等于电压表内阻的电阻，它的量程变为多少？它的刻度盘数字（图2-60甲）应怎么改？如果给电流表并联一个阻值等于电流表内阻的电阻，它的量程变为多少？它的刻度盘数字（图2-60乙）应怎么改？答：电压表串联了阻值等于其内阻的电阻以后，量程将扩大一倍，即扩大到二倍．刻度盘数字应把3V改成6V；2V改成4V；1V改成2V．电流表并联了阻值等于其内阻的电阻后，量程也将扩大到二倍．应把刻度盘上的数字3A改为6A；2A改为4A；1A改为2A．（4）图2-61中的R代表用电器，R＇是滑动变阻器，它起分压电阻的作用，移动滑片P可以改变用电器R两端的电压．设R的阻值为200Ω，R＇的最大阻值也是200Ω．求R两端的电压的变化范围．答：当P滑到R＇的下端时，R＇全部串入电路中，由于R＇的最R＇的上端时，R＇被短路而全部没用，此时R两端的电压是100V．所以，R两端电压变化范围为50～100V．练习八（1）电源的电动势为1.5V，内电阻为0.12Ω，外电路的电阻为1.28Ω，求电路中的电流和路端电压．U=IR=1.07×1.28V=1.37V．（2）电动势为2.0V的电源，与9.0Ω的电阻接成闭合电路，电源两极间的电压为1.8V．求电源的内电阻．U＇=ε-U=2.0V-1.8V=0.2V．（3）电源的电动势为4.5V，内电阻为0.50Ω，把它接在4.0Ω的外电路中，路端电压是多少？如果在外电路上并联一个6.0Ω的电阻，路端电压又是多少？如果6.0Ω的电阻不是并联而是串联在外电路中，路端电压又是多少？所以U1=I1R1=1.0×4.0V=4.0V；所以 U3=I3（R1+R2）=0.43×（4.0+6.0）V=4.3V．（4）在图2-62中，加接一个电流表，就可以测出电源的电动势和内电阻．当变阻器的滑片在某一位置时，电流表和电压表的读数分别是0.20A和1.98V，改变滑片的位置后，两表的读数分别是0.40A和1.96V．求电池的电动势和内电阻．解：画出图2-63的电路图，根据闭合电路的欧姆定律可得ε=U1+I1r，ε=U2+I2r，式中U1=1.98V，I1=0.20A，U2=1.96V，I2=0.40A．解出r得：代入ε=U1+I1r，得ε=1.98V+0.20×0.1V=2.00V．（5）许多人造卫星都用太阳能电池供电．太阳能电池由许多片电池板组成．某电池板的开路电压是600mV，短路电流是30mA．求这块电池板的内电阻是多少？解：开路电压可近似认为是电源电动势，ε=600×10-3V．短路电练习九（1）找一个半导体收音机，打开看看里面有几节电池，是怎样接的．算一算这个收音机的电源电压是多少？说明：课上教师示范怎样打开半导体收音机，并如何观察里面的电池个数．然后让学生回去实际观察．（2）太阳能电池由许多电池小片串联或并联组成．某种电池的电动势是600mV，允许通过的最大电流是25mA．求在下列两种情况中应该怎样连接电池小片：①需要240V，25mA的电源；②需要600mV，2.5A的电源．解：①可将400个电池小片串联；②可将100个电池小片并联．（3）有10个相同的蓄电池，每个蓄电池的电动势为2.0V，内电阻为0.04Ω．把这些蓄电池接成串联电池组，外接电阻为3.6Ω．求电路中的电流和电池组两端的电压．因为U=IR，所以电池组两端电压U=5.0×3.6V=18V．说明：求出电流后也可这么求电池组两端的电压：U=ε-Ir=20V-5.0×0.04×10V=18V．（4）有两个相同的电池，每个电池的电动势为1.5V，内电阻为1.0Ω．把这两个电池接成并联电池组，外接电阻为9.5Ω．求通过外电路的电流和电池组两端的电压．电池组路端电压U=IR=0.15×9.5V=1.43V．两个电池是并联的，每个电池两端电压都是1.43V．（5）图2-64的盒内有由导线和三节干电池组成的电池组，A、B、C、D是四个接线柱．用电压表测量任意两点间的电压，测量结果如下：UAC=0；UBD=UAB=UCB=1.5V；UAD=UCD=3V．试判断盒内电池是怎样连接的？解：答案不是唯一的．如图2-65所示．练习十（1）按照课本图2-26甲（教参图2-10）的接法测电阻，如果电流表的读数是0.2A，电压表的读数是30V，算得的待测电阻的阻值是多少？这个阻值比实际的阻值大还是小？如果已知电压表的电阻是3kΩ，利用并联电路的知识，算出更精确一些的电阻R的值．测得的阻值比实际阻值要小．因为这么算出的R实际上是待测电阻和电压表电阻的并联总电阻．（2）在课本图2-26乙（教参图2-11）中，如果电压表的读数为10V，电流表的读数为0.10A，电流表的电阻为0.20Ω．求待测电阻的阻值．实际上，上面计算出来的阻值是（R＇+RA）．所以，待测电阻的较精确的阻值为R＇=R-RA=100Ω-0.20Ω=99.8Ω．习题（1）三个阻值都是12Ω的电阻，可以有几种连接方法？连接后的等效电阻（即总电阻）各是多大？解：①三个串联，总电阻R1=3×12Ω=36Ω；③两个并联再跟第三个串联，总电阻④两个串联再跟第三个并联，总电阻（2）一个盒子内装有由导线和几个相同阻值的电阻组成的电路，盒外的1、2、3、4是该电路的四个接线柱（图2-66），已知1、2间的电阻是1、3和2、4间电阻的2倍．而3、4间没有明显的电阻．试画出盒内电路最简单的一种电路图．答：如图2-67所示，最简单的用两个电阻，可像图甲那样连接．说明：本题如果不限制条件则有无穷多解，用四个电阻可像图乙那样连接；用五个电阻可像图丙那样连接．本章练习九（5）和章末习题（2）黑盒子问题的不加限制条件的解答，《物理教学》1986年第8期34页刊载的赵基清同志写的《匣子问题的解答》可供参考．（3）两个电阻R1、R2跟电源串联在一起．如果在电阻R2的两端并联上一根导线L（图2-68），判断下列哪些说法是对的？（电源内阻和导线L的电阻都忽略不计）①通过电阻R1和R2的电流相等；②U1=U，电阻R2上的电压为零；④去掉电阻R2，电路中的电流不发生变化．答：②、③、④正确．（4）如图2-69所示，在一个粗细均匀的金属环上有A、B、C两点接在电路中时，导线中的电流是6A，圆环消耗的功率是108W．如果保持导线中的电流不变，换接A、C两点，圆环消耗的功率是多少？解：导线中电流不变，则由P=I2R可知，功率P之比等于电阻R之比．设圆环电阻（假设将圆环断开，其两端间的电阻）为6r．接A、B（5）在图2-70中，AB间的电压UAB=9V，R1=R2=R3=6Ω．开关S打开和闭合时，电阻上的电压各是多少？通过它们的电流各是多少？解：①S打开时，UAB=9V，总电阻R=R1+R2=12Ω．所以R1上的电压U1=IR1=0.75×6V=4.5V；R2上的电压U2=IR2=4.5V．6V=6V．（6）用一个电源、一个电流表和一个已知阻值的电阻R，怎样测量一个未知的电阻Rx？如果把电流表换成电压表，又应该怎样测量Rx的大小？画出电路图，写出简要的实验步骤，列出求Rx的计算式（电源内阻忽略不计）．解：①先用电流表照图2-71甲那样连接电路，测出I1．由ε=I1R，测出电源电动势ε（电源内阻不计，不必列入算式中）．再照图2-71乙那样把Rx接入电路，由电流表读出I2，再由ε=I2（R+Rr），便可计算算出I；再像2-71丁那样用电压表测出Rx两端的电压U2，因为Rx与R串联，电流相同，所以说明：上述测量中，没有考虑电压表、电流表本身的内阻对电路的影响，因此测量结果是不很精确的．（7）在图2-72的电路中，电压U为10V，电阻R为5.0Ω．①当c、d连接起来时，电路中的电流有多大？②当内阻Rg为0.10Ω的电流表两端分别接在c、d上时，电路中的电流有多大？③换用内阻为0.01Ω的电流表接在c、d上，电路中的电流有多大？④将电流表串联在电路中测量电流，对测量结果有什么影响？②接入Rg=0.10Ω的电流表，电路中的电流③接入Rg=0.01Ω的电流表，电路中的电流④由上述可见，电流表串联接入电路后，增加了电路中的总电阻值，使测得的电流比原来的小，电流表的内阻越大，造成的误差也越大．（8）照明电路的电压U=220V，并联了20盏电阻R都是807Ω（发光时的电阻）的电灯，两条输电线的电阻r都是1.0Ω（图2-73）．只开10盏灯时，整个电路消耗的电功率、输电线上损失的电压和损失的电功率各是多大？20盏灯都打开时，情况又怎样？整个电路消耗的电功率为P总=IU=2.66×220W=585W．输电线上损失的电压ΔU=I·2r=2.66×2.0V=5.3V．输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=2.662×2.0W=14W．整个电路消耗的电功率为P总=IU=5.19×220W=1.14×103W．输电线上损失的电压ΔU=I·2r=5.19×2.0V=10.4V．输电线上损失的电功率ΔP=I2·2r=5.192×2.0W=54W．说明：用电器增多，电流增大，输电线上的电压损失也就增大，造成用电器两端电压偏低、获得功率减小，严重时会使用电器不能正常工作．（9）在图2-74所示的电路中，电阻R1=9Ω，R2=15Ω，电池组的电动势ε=12V，内电阻r=1Ω．电流表的读数为0.4A．求电阻R3的阻值和它消耗的功率．解：已知R2=15Ω，I2=0.4A．所以U2=I2R2=0.4×15V=6V．又已知ε=12V，所以U内+U1=ε-U2=12V-6V=6V．电路中总电流因此，U3=U2=6V，I3=I-I2=0.6A-0.4A=0.2A．（10）在图2-75所示的电路中，电源是由四个相同的电池串联组成的，电压表的电阻非常大，而电流表和导线的电阻非常小．在开关S断开时，电压表的读数是6.0V，在开关S闭合时，电压表的读数是4.8V，电流表的读数是1.2A．求每个电池的电动势和内电阻．解：设每个电池的电动势是ε、内阻是r．在S断开时，I=0，所以∑ε≈U=6.0V，每个电池的电动势ε在S闭合时，I=1.2A，U=4.8V，U内=∑ε-U=6V-4.8V=1.2V，说明：①在闭合电路的解题中，要注意局部和整体的交错配合，往往会先处理局部，再考虑闭合电路整体，然后再回到要求解的那个局部．计算中要注意电压U、电阻R和电流强度I三者之间的对应性——哪段电路的电阻、哪段电路的电压和哪段电路中的电流．②电压表和电流表的内阻要不要考虑，需要从题文给出的具体情况来判定．一般的电路运算中，认为电压表的电阻是非常大的，电流表的电阻是非常小的，比如本章的大多数习题就是这么对待的，尽管题文中没有作这样的说明．在某些习题中，涉及到电表的内阻时，比如练习十、本习题中的第（7）题等等，当然必须考虑进去了．③要让学生养成画电路图表示题意，从分析电路入手去找出物理量之间的因果关系的习惯，克服从题文中找数字，套公式出答案的解题方法．对求出的答案要代回电路中去看它是否跟其他各量对应．④本章练习和习题中有“黑盒子”问题，判断电路故障的练习，分析说明题，以及动手制作的小实验，它们对训练学生的思维能力、联系实际的能力是有益的，要予以重视．。
高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题
高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式：tqI 决定式：I ＝R U电流的 微观表达式I=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I ＝q ／t 计算电流强度时应引起注意。
1． 在10 s 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。
2． 来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，则n 1∶n 2=_______。
第二节 电阻定律在温度不变时，导体的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比，即R=ρSl. A.在公式R=ρSl中，l 、S 是导体的几何特征量，比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体，它们的电阻率不相同.B.对于金属导体，它们的电阻率一般都与温度有关，温度升高时电阻率增大，导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律，因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时，就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围，不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论，其正确性也必须通过实践(实验)来检验.C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=IU，从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流强度成反比.对于这一错误推论，可以从两个方面来分析：第一，电阻是由导体的自由结构特性决定的，与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系，加在导体上的电压大，通过的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接关系；第二，伏安法测电阻，是根据欧姆定律，用电压表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电阻的电流，由公式R=IU计算出电阻值，这是测量电阻的一种方法.D.半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度，使半导体受到光照，在半导体中加入其他微量杂质等，可使半导体的导电性能发生显著变化，正是因为这种特性，使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E.超导现象：当温度降低到绝对零度(0K)附近时，某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体，叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮，这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料，以使之广泛应用.例1 关于电阻率，下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大C.所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它制作标准电阻解析 本题涉及到的知识，在教材中都有相当简洁、明确的说明，都是必须了解的基本知识，认真阅读教材，就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.例2 下列说法中正确的是( )A.由R=U/I 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B.由I=U/R 可知，通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定，任何物理变化都不能改变导体的电阻率D.欧姆定律I=U/R ，不仅适用于金属导体的导电情况，对于别的电路也适用. 解析 由电阻定律知，导体的电阻是由本身的物理条件决定的，与加在它两端的电压和通过它的电流无关.所以A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的，与温度有关.温度发生变化，电阻率也会改变，所以C 错.部分电路欧姆定律只适用于电阻电路，不一定适合于一切电路，所以D 错. 故正确答案为B. 【难题巧解点拨】例1 一只标有“220V 60W ”的白炽灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到220V.在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是( )解析 由电阻的定义式R=IU知：在U —I 图线上，某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大，当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V 时，钨丝由红变到白炽，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大.A 图线表示U/I 为一定值，说明电阻不变，不符要求；C 图线上各点的U/I 值随U 的增大而减小，也不符合实际；D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大，后来随U 的增大而减小，也不符合实际；只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化，符合实际.此答案应选A 、C 、D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义，即热功率增大，白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的，这是这道题解答的关键地方.例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象：(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时，通过它们的电流强度I A ∶I B = . (2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时，加在它们两端的电压U A ∶U B = . (3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = . 解析 本题给出的是I-U 图象，纵轴表示通过导体的电流，横轴表示加在导体两端的电压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时，通过它们的电流比为B A I I =︒︒30tan 60tan =3/13=13 (2)通过a 、b 的电流相等时，a 、b 两端的电压比为B A U U =︒︒30cot 60cot =33/1=31(3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为B A R R =311.电功和电功率（1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度。
高中物理恒定电流问题归纳讲解
恒定电流问题归纳讲解一、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（ ） A Q Bπ2Q C πϖ2Q D πϖQ 2四、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》知识点与典型例题解析
《恒定电流》知识点与典型例题解析《恒定电流》知识点与例题解析知识点总结一、基本概念及基本规律1．电流 电流的定义式：t q I =，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
对于金属导体有I=nq v S （n 为单位体积内的自由电子个数，S 为导线的横截面积，v 为自由电子的定向移动速率，约10-5m/s ，远小于电子热运动的平均速率105m/s ，更小于电场的传播速率3×108m/s ），此公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。
2．电阻定律导体的电阻R 跟它的长度l 成正比，跟它的横截面积S 成反比，公式：sl R ρ=。
（1）ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率，单位是Ω m 。
（2）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。
（3）材料的电阻率与温度有关系：①金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。
）铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。
②半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。
③有些物质当温度接近0 K 时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。
能够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超导材料的转变温度T C 。
我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。
现在科学家们正努力做到室温超导。
3．部分电路欧姆定律 RU I =（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电） 电阻的伏安特性曲线：注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。
还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
4．电动势与电势差电动势：E=W/q ，单位：V电势差：U=W/q ，单位：V在电源外部的电路中，是静电力对自由电荷做正功，电流由电源的正极流向负极，沿电流方向电势降低；而在电源内部是电荷受的非静电力克服静电力做功，电流由负极流向正极，沿电流电势升高。
专题七恒定电流(解析版)1
【2013高考真题】（2013·上海卷）24．如图，电路中三个电阻R l、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。
当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。
则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。
（2013·江苏卷）4.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示.MR发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻MR变大,且R越大,U增大越明显(A)MR变大,且R越小,U增大越明显(B)MR变小,且R越大,U增大越明显(C)MR变小,且R越小,U增大越明显(D)M（2013·福建卷）15．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r ＝1.0Ω，外接R ＝9.0Ω的电阻。
闭合开关S ，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e ＝t π10sin 210(V)，则() A ．该交变电流的频率为10HzB ．该电动势的有效值为210VC ．外接电阻R 所消耗的电功率为10WD ．电路中理想交流电流表的示数为1.0A（2013·安徽卷）19.用图示的电路可以测量电阻的阻值。
图中R x 是待测电阻，R 0是定值，是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝。
闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表的电流为零时，测得1MP l =，2PN l =，则R x 的阻值为A.102l R lB.1012l R l l + C.201l R l D.2012l R l l +（2013·安徽卷）16、如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m ，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。
一导体棒MV 垂直于导轨放置，质量为0.2kg ，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8T 。
高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题-(20247)
高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流Uq 决定式： I ＝R1.电流 电流的定义式： It电流的 微观表达式 I=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I ＝ q ／ t计算电流强度时应引起注意。
1． 在 10 s 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。
2． 来自质子源的质子（初速度为零） ，经一加速电压为 800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为 1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷 e=1.60 ×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为 _________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质 子源相距 L 和 4L 的两处，各取一段极短的相v 1v 2等长度的质子流，其中的质子数分别为 n 1 和质子源n 2，则 n 1∶ n 2=_______ 。
L4L第二节 电阻定律在温度不变时，导体的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比，即 R=ρ l.A. 在公式 R=ρ l中， l 、S 是导体的几何特征量，比例系数Sρ( 电阻率 ) 是由导体的物理S特性决定的 . 不同的导体，它们的电阻率不相同.B. 对于金属导体， 它们的电阻率一般都与温度有关， 温度升高时电阻率增大， 导体的电阻也随之增大 . 电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律，因此也只有在温度不变的条件下才能适用 . 温度变化时，就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围， 不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去 ，这是非 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．常重要的 . 根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论， 其正确性也必须通过实践 ( 实验 ) 来检验 .C. 有人根据欧姆定律 I=U推导出公式 R=U，从而错误地认为导体的电阻跟导体两端RI的电压成正比，跟通过导体的电流强度成反比 .对于这一错误推论， 可以从两个方面来分析： 第一， 电阻是由导体的自由结构特性决定的，与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系， 加在导体上的电压大，通过的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接关系；第二，伏安法测电阻，是根据欧姆定律，用电 压表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电阻的电流，由公式R=U计算出电阻值，这I是测量电阻的一种方法 .D. 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，电阻随温度的升高而减小的材料. 改变半导体的温度，使半导体受到光照，在半导体中加入其他微量杂质等，可使半导体的导电性能发生显著变化，正是因为这种特性，使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E. 超导现象：当温度降低到绝对零度(0K) 附近时，某些材料 ( 金属、合金、化合物 ) 的电阻率突然减小到零. 这种现象叫做超导现象. 处于这种状态的导体，叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度( 记为 T C). 目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮，这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料，以使之广泛应用 .例 1关于电阻率，下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大C. 所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它制作标准电阻解析本题涉及到的知识，在教材中都有相当简洁、明确的说明，都是必须了解的基本知识，认真阅读教材，就可知道选项B、C、 D 都是正确的 .例 2下列说法中正确的是( )A. 由 R=U/I 可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B. 由 I=U/R 可知，通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定，任何物理变化都不能改变导体的电阻率D. 欧姆定律I=U/R ，不仅适用于金属导体的导电情况，对于别的电路也适用.解析由电阻定律知，导体的电阻是由本身的物理条件决定的，与加在它两端的电压和通过它的电流无关. 所以 A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的，与温度有关. 温度发生变化，电阻率也会改变，所以 C 错 .部分电路欧姆定律只适用于电阻电路，不一定适合于一切电路，所以 D 错 .故正确答案为 B.【难题巧解点拨】例 1一只标有“ 220V 60W”的白炽灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到220V. 在此过程中，电压 U 和电流 I 的关系可用图线表示 . 在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是( )解析由电阻的定义式R=U知：在 U— I 图线上，某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I I的比值 U/I 就对应着电阻值 R. 由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大，当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到 220V 时，钨丝由红变到白炽，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大 .A 图线表示 U/I 为一定值，说明电阻不变，不符要求； C 图线上各点的 U/I 值随 U 的增大而减小，也不符合实际； D 图线中 U/I 的值开始随 U 的增大而增大，后来随 U的增大而减小，也不符合实际；只有 B 图线中 U/I 的值随 U 的增大而变化，符合实际. 此答案应选A 、 C 、 D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到 220V 的含义，即热功率增大，白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大 . 不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的，这是这道题解答的关键地方 .例 2下图是 a 、 b 两个导体的 I -U 图象：(1) 在 a 、 b 两个导体加上相同的电压时，通过它们的电流强度 I A ∶I B = . (2) 在 a 、b 两个导体中通过相等的电流时，加在它们两端的电压 U A ∶ U B =.(3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶ R B =.解析 本题给出的是 I-U 图象，纵轴表示通过导体的电流， 横轴表示加在导体两端的电压.(1) 加在 a 、 b 两端的电压相等时，通过它们的电流比为I A tan 603 3I B ===tan 301/ 3 1(2) 通过 a 、 b 的电流相等时， a 、 b 两端的电压比为U A cot 601/ 3 1U B ===cot 303 3(3) 由 (1) 或 (2) 都可以推导出 a 、 b 两个导体的电阻比为RA= 1R B 31.电功和电功率（ 1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度。
高中物理3-1恒定电流知识点汇总
高中物理3-1恒定电流知识点汇总高中物理选修31《恒定电流》知识点汇总一、对电流概念的理解1.电流电荷的定向运动移动形成电流。
可以是正电荷定向移动形成电流（如大量质子作定向移动），也可以是负电荷定向移动形成电流（如金属导体），还可以是正、负电荷同是向相反方向作定向移动形成电流。
（如电解液导电）电流强度表示电流强弱的物理量。
电流强度的定义式：IQt。
电流强度在数值上等于单位时间内通过导体横截面的电量。
练习1、下列有关电流的说法中正确的是：(A)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物体内存在电流的条件是物体两端存在电压。
说明：物体内存在电流的条件有二个，一是物体内有能自由移动的电荷，二是物体两端存在电压。
练习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)A．nvSt；B．nvt；C．It/e；D．It/Se。
练习3、某电解质溶液，如果在1s内共有5.01018个二价正离子和1.01019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是：(D)A0；B0.8A；C1.6A；D3.2。
练习4.一个半径为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：(C)A.Q；B.2；C.2；D.二、电阻和对电阻的理解电阻导体对电流的阻碍作用。
电阻的定义式：RUIQQ2Q。
，（该式只适用于导体和酸、碱、盐导电的情况即为纯电阻（电能全部转化为UI内能的导体））导体的电阻R导体两端的电压U与通过的电流的比值（导体电阻的决定式：RLS）。
该式说明导体的电阻是由导体本身因素决定，与导体是否导电无关。
2022届人教新高考物理一轮复习专题10恒定电流(含解析)
专题十恒定电流考点1 电路的分析与计算1.[多选]如图所示,电路中R1、R2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体,R1、R2厚度相同,R1的上下表面积大于R2的上下表面积.闭合开关后,以下判断正确的是()A.R1两端的电压小于R2两端的电压B.R1两端的电压等于R2两端的电压C.R1的电功率小于R2的电功率D.R1的电功率等于R2的电功率2.图示电路中,电源电动势为E,内阻为r,且R1=r,电流表和电压表均为理想电表.闭合开关S,让滑动变阻器的滑片P由图示位置向右滑动到另一位置,则与P滑动前比较()A.电流表A的示数变大B.电压表V的示数变大C.电容器所带电荷量变小D.电源的输出功率变小3.风扇是夏日必备用品,如图为一电脑连接的迷你风扇的铭牌,由此我们可以得到的信息是( )A.该风扇的内阻为10 ΩB.该风扇的机械功率为2.5 WC.若该风扇正常工作,8小时耗电0.02 kW·hD.若该风扇被卡住,产生的热功率为2.5 W4.图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况.把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计.下列说法正确的是()A.t A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系B.t A应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系C.t B应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系D.t B应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系5.在图所示的电路中,A、B、C分别表示理想电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位.当开关S 闭合后,A、B、C三表示数分别为1、2、3时,灯L1、L2正好均正常发光.已知灯L1、L2的额定功率之比为3:1,则可判断()A.A、B、C均为电流表B.A、B、C均为电压表C.B为电流表,A、C为电压表D.B为电压表,A、C为电流表考点2 实验:测定金属的电阻率1.某同学测量一个由新材料制成的均匀圆柱体的电阻率ρ.他用刻度尺测得其长度为50.0 mm,用螺旋测微器测量其直径如图1所示.当他用多用电表粗测该圆柱体的电阻时,发现其阻值较小.为了较精确地测量该圆柱体的电阻,他设计了如图2所示的电路原理图.其中定值电阻阻值为R0=5.0 Ω,其余器材如下:①电流表(量程:0~0.6 A,内阻约为0.2 Ω);②电压表(量程:0~3 V,内阻约9 kΩ);③滑动变阻器(最大阻值20 Ω);④电源(电动势3.0 V,内阻不计);⑤开关一个、导线若干.(1)由图1可读出圆柱体的直径为mm.(2)图2中,在闭合S前应将滑动变阻器的滑片移至端(选填“a”或“b”).(3)在图3所示实物图中,已正确连接了部分导线,请根据实验原理图将图3所示的实物图连线补充完整.(4)实验中将多次测量出来的数据描入了如图4所示的坐标系中,请根据所描的点作出U-I图像.求得该圆柱体的电阻R=Ω(保留两位有效数字),可进一步求得电阻率.2.有一根由a、b两段横截面积相同,材料不同的金属线串接而成的导线,总长度为1.0 m,某兴趣小组利用实验探究其电阻的规律.(1)小明用欧姆表测其电阻值,选用“×100”倍率的电阻挡测量时,发现欧姆表指针偏转过大,因此需选择(填“×10”或“×1k”)倍率的电阻挡,并将红表笔和黑表笔,调节旋钮使指针指到欧姆零点,再进行测量时示数如图甲所示,读数为Ω.(2)小红用伏安法描绘其伏安特性曲线,选用的器材包括:电源(电动势3 V,内阻约1 Ω)电流表(内阻约2 Ω)电压表(内阻约30 kΩ)滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)开关、导线若干为使实验尽可能准确,且电压由零开始调节,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路. (3)小刚将导线与电源、电流表连成图丙所示的电路,电流表和电源的内阻均可忽略.电流表的一端接在导线上的某一点,用刻度尺测得接点与导线左端的距离x,由电流表测得电流I,计算导线连入电路的电阻R,作出R-x的关系图像如图丁所示,则导线a的电阻为Ω,导线a的电阻率(填“大于”“等于”或“小于”)导线b的电阻率,要测量导线a的电阻率,还需要的测量仪器是.考点3 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线1. LED被公认为21世纪“绿色照明”,具有“高节能”“寿命长”“多变幻”“利环保”“高新尖”等特点,LED通用照明成为最具市场潜力的行业热点.LED绿色照明技术已经真正走进了我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时的电阻大约为450 Ω.实验室提供的器材有:A.电流表(量程为15 mA,内阻r1约为3 Ω,读数记为I1)B.电流表(量程为5 mA,内阻r2=10 Ω,读数记为I2)C.电压表(量程为15 V,内阻R V=15 kΩ,读数记为U)D.定值电阻R1=790 ΩE.定值电阻R2=1 790 ΩF.滑动变阻器R3(0~20 Ω)G.滑动变阻器R4(0~2 000 Ω)H.蓄电池E(电动势为10 V,内阻很小),开关S一个(1)如图所示是某同学设计的实验电路图,请你帮他选择合适的器材,电表1应选,电表2应选,定值电阻应选,滑动变阻器应选.(这四空均填写器材前的字母代号)(2)测量该LED灯电阻的表达式为R x= (用字母表示).实验时,不断改变滑动变阻器的阻值,当电表2的示数达到时,其对应的结果为该LED灯正常工作时的电阻. 2.[9分]某学习小组欲描绘一个标有“3 V0.9 W”的小灯泡的伏安特性曲线.实验室中有以下器材可供选用:A.两个一样的电压表(量程为2 V,内阻约为2 kΩ);B.电压表(量程15 V,内阻未知);C.电流表(量程0.4 A,内阻约为0.2 Ω);D.电流表(量程3 A,内阻约0.1 Ω);E.滑动变阻器R(最大阻值10 Ω,允许通过的最大电流为2 A);F.滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω,允许通过的最大电流为5 A);G.电源(电动势E=6 V,内阻不计);H.开关一个和导线若干.选择合适的器材,并测绘小灯泡的伏安特性曲线,要求记录多组实验数据,误差尽可能小.(1)某同学选择器材后,画出了如图甲所示的电路图,请指出他的两处设计错误:①;② .图甲图乙(2)为了达到实验要求,请选择合适的实验器材,在图乙的虚线框中画出实验电路图,并标出所选择器材符号.(3)在正确选择器材并连接好电路后,某同学调节滑动变阻器进行多次测量并在表中记录了电流表和一个电压表的读数,请在图丙的坐标纸内画出小灯泡的伏安特性曲线.U/V 0.15 0.30 0.60 0.90 1.05 1.20 1.35 1.50I/A0.130 0.180.220.2450.2550.2590.2650.27(4)根据(3)中作出的小灯泡的伏安特性曲线,可知小灯泡两端的电压为 2 V时的电阻为Ω(结果保留两位有效数字).(5)若某元件的伏安特性曲线如图丁所示,则该伏安特性曲线与小灯泡的伏安特性曲线有何异同点?相同点: .不同点: .图丙图丁3.小明想测额定电压为2.5 V的小灯泡在不同电压下的电功率,设计了如图1所示的电路.图1图2(1)在实验过程中,调节滑片P,电压表和电流表均有示数但总是调不到零,其原因是的导线没有连接好(图中用数字标记的小圆点表示接线点,空格中请填写图中的数字,如“7点至8点”);(2)正确连好电路,闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数达到额定电压时,电流表的指针如图2所示,则电流为A,此时小灯泡的功率为W;(3)做完实验后,小明发现在实验报告上漏写了电压为1.00 V时通过小灯泡的电流,但在草稿纸上记录了下列数据,你认为最有可能的是.A.0.08 AB.0.12 AC.0.20 A考点4 实验:测定电源电动势和内阻1. [9分]某实验小组自制三个水果电池并将其串联起来(如图甲所示,总电动势约为4.5 V),利用如下器材设计了如图乙所示的电路,先测量未知电阻阻值,再利用图丙所示电路测量水果电池的电动势及内阻.实验室提供的器材有:电流表A1(量程0~15 mA,内阻为r1=10 Ω);电流表A2(量程0~100 mA,内阻为r2=1.5 Ω);定值电阻R1(阻值R1=90 Ω);定值电阻R2(阻值R2=190 Ω);滑动变阻器R3(阻值范围0~30 Ω);电阻箱R4(阻值范围0~99.99 Ω);待测电阻R x(电阻约55 Ω);开关S,导线若干.(1)图乙中为使测量更准确,电阻A应选(填符号),已知此电路设计不会损坏电表,其原因是.(2)实验小组在某次实验中,测得I1=12 mA,I2=60 mA,则待测电阻R x的阻值为.(3)测水果电池电动势和内阻时,图丙中电阻B选择R4,某实验小组通过处理实验数据,作出了电阻B的阻值R与电流表A2示数的倒数之间的关系图像,如图丁所示,则水果电池的总电动势为,总内阻为.2.某实验小组的同学利用电流表和电压表测定由两节干电池串联而成的电池组的电动势和内阻,实验电路如图(a)所示.现有开关和导线若干,以及如下器材:A.电流表(量程0~0.6 A,内阻约为0.125 Ω)B.电压表(量程0~3 V,内阻约为3 kΩ)C.滑动变阻器(最大阻值20 Ω)D.滑动变阻器(最大阻值200 Ω)(1)为了操作方便,减小实验误差,滑动变阻器应选用(选填相应器材前的字母).(2)图(a)中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该置于最(选填“左”或“右”)端.(3)图(b)是甲同学根据实验数据绘制的U-I图线,根据图线求得被测电池组的电动势E= V,内阻r=Ω.(结果均保留到小数点后两位)(4)该实验中,产生系统误差的主要原因是.图(c)为乙同学作出的伏安特性曲线,其中的实线为根据测量数据绘制的图线,虚线为在没有系统误差的情况下,通过电源电流与电压表两端电压的关系的图线,图(c)四幅图中能够正确反映两者关系的是.3.为测定一电池的电动势和内阻,甲和乙两位同学先后用同一套实验仪器来测量电池的电动势和内阻,其中R、R0分别是电阻箱和定值电阻,R0=2 Ω.实验时甲、乙分别设计了如图a和b 所示的两个电路,实验记录电阻箱R的阻值以及对应电压表的示数U.据实验记录的数据作出图c和图d.(1)可以判断图d是利用图(填“a”或“b”)电路进行实验所作出的.(2)依据实验数据绘出的-图线如图e所示,则电源电动势E= V,内阻r=Ω.(计算结果均保留2位有效数字)考点5 实验:练习使用多用电表1.某同学利用多用电表测量电阻.试完成下列测量步骤.(1)检查多用电表的机械零点.(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处.(3)将红、黑表笔,进行欧姆调零.(4)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘(填“左侧”“右侧”或“中央”).(5)若测二极管的反向电阻,应将表笔接二极管正极,将表笔接二极管负极,读出电表示数.(6)测量完成后,将选择开关拨向位置.2.如图甲所示为某一电路中的一部分,由于其中的一个电阻发生了断路,导致整个电路不能正常工作,小明和小亮两位同学利用多用电表进行了以下实验操作,请根据他们的测量情况,回答相应的问题.(1)小明首先在P、Q间接上一直流电源,P接电源正极,多用电表的选择开关置于“直流电压2.5 V”挡位,红表笔接P,黑表笔接Q,稳定后电表指针在表盘上的位置如图乙所示,则P、Q之间的电压是V.(2)小明又将红表笔接P,黑表笔接M,若多用电表示数与P、Q之间的电压完全相同,则可以确定必定是发生了断路.(3)小亮同学在该部分电路不接电源的情况下,将多用电表选择开关置于欧姆挡倍率“×10”的挡位,调零后红表笔接P,黑表笔接M,电表指针在表盘上的位置如图丙所示,由于多用电表最上面的刻度线被磨损得很严重,无法直接读取数据,他进一步观察发现,此时指针恰好位于表盘0~15 Ω之间的正中位置,其中15 Ω的位置是多用电表指针半偏时所指的位置,则此时多用电表所测的阻值是Ω,小亮据此确定电阻R2没有断路,你认为他的判断是(填“正确”或“错误”)的.一、选择题(共4小题,24分)1.如图所示,电源电动势为E,内阻为r.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片向下滑动,理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,示数变化量的绝对值为ΔI1、ΔI2,则下列说法正确的是( )A.电流表A2示数I2减小B.电压表V2示数U2增大C.ΔU1小于ΔU2D.和都变小2.小明在一根细橡胶管中灌满食盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.他将此盐水柱接到电源两端,电源电动势和内阻恒定.握住盐水柱两端将它水平均匀拉伸到原长的1.2倍,若忽略温度对电阻率的影响,则此盐水柱( )A.通过的电流增大B.两端的电压增大C.阻值增大为原来的1.2倍D.电功率增大为原来的1.44倍3.如图所示,其中电流表的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的4倍.若用电流表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 A4.[多选]在图示电路中,电源内阻不可忽略,R1、R2为定值电阻,为灵敏电流计,为理想电压表,平行板电容器两极板水平.开关S闭合后,位于电容器两板间的带电油滴恰好静止.现将滑动变阻器的滑片P向上移动,则以下说法正确的是 ()A.油滴向上运动B.示数减小C.中有从b到a的电流D.R1消耗功率增大二、非选择题(共8小题,68分)5.新冠疫情期间,额温枪被大量应用于排查高温患者,额温枪的原理是通过传感器接收红外线得出感应温度数据.超超同学为了研究额温枪中某导电材料的导电规律,她用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验,测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律.(1)她应选用下图中所示的电路进行实验.A BC D(2)影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率与之相反,随温度的升高而减小.由(1)中所选电路测得元件Z的电压与电流关系作出元件Z的I-U图线如图a.根据Z的I-U图线可判断元件Z是(填“金属材料”或“半导体材料”).(3)超超同学为了进一步验证额温枪测量温度的准确性,设计了图b所示电路,已知电源电动势E=1.5 V,内阻忽略不计,R0=15 Ω,热敏电阻的阻值与温度的关系如图c所示,则:①温度越高,电压表示数( 填“越大”或“越小”);②闭合开关后,发现电压表示数为0.45 V, 则热敏电阻此时的温度为℃(保留一位小数).图a图b图c6.[开放题][8分]用下列器材测量电流表的电阻r1:要求测量尽量准确,能够使电路中各表的读数控制在量程范围内,并且大于量程的.器材规格量程800 μA 内阻约为500待测电流表Ω电流表量程10 mA内阻r2=40 Ω电压表量程15 V内阻约10 kΩ电源E电动势1.5 V内阻不计滑动变阻器R最大电阻10 Ω两个定值电阻R1=50 ΩR2=500 Ω开关K导线若干评价下面四个电路设计:认为符合要求的,写出r1的表达式,并说明所用符号的物理意义.认为不符合要求的,写出理由.(A)(B)(C)(D)7.[9分]举世瞩目的嫦娥四号,其能源供给方式实现了新的科技突破.它采用同位素温差发电与热电综合利用技术相结合的方式供能.图甲中探测器两侧张开的是光伏发电板,光伏发电板在外太空将光能转化为电能.某同学利用图乙所示的电路探究某光伏电池的路端电压U与电流I的关系,图中定值电阻R0=5 Ω,设相同光照强度下光伏电池的电动势不变,电压表、电流表均可视为理想电表.(1)实验一:用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,通过测量得到该电池的U-I图线如图丁中的曲线a.由此可知,该电源内阻是否为固定值?(填“是”或“否”).某时刻电压表示数如图丙所示,读数为 V,由图丁可知,此时电源内阻为Ω.实验二:减小实验一中的光照强度,重复实验,测得U-I图线如图丁中的曲线b.(2)在实验一中,当滑动变阻器的电阻为某值时路端电压为2.0 V,则在实验二中滑动变阻器仍为该值时,滑动变阻器消耗的电功率为 W(计算结果保留两位有效数字).8.在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表V1(量程3 V,内阻r1=3.0 kΩ),电压表V2(量程5 V,内阻r2=5.0 kΩ),滑动变阻器R(额定电流1.5 A,最大阻值100 Ω),待测定值电阻R x,电源E(电动势6.0 V,内阻不计),单刀开关S,导线若干.回答下列问题:(1)实验中滑动变阻器应采用接法(填“限流”或“分压”).(2)将虚线框中的电路原理图补充完整.(3)根据下表中的实验数据(U1、U2分别为电压表V1﹑V2的示数),在图(a)给出的坐标纸上补齐数据点,并绘制U2-U1图像.测量次1 2 3 4 5数U1/V 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00U2/V 1.61 2.41 3.21 4.02 4.82图(a)(4)由U2-U1图像得到待测定值电阻的阻值R x=Ω(结果保留三位有效数字).(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻R y(阻值约为700 Ω)的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图(b)的虚线框内画出你改进的电路图.图(b)9.[8分]充电宝是给手机及时充电的一种重要工具.可将充电宝视为跟蓄电池和干电池一样的可移动直流电源.一同学想测量某充电宝在充满电后的电动势(约5 V)和内阻,实验室还提供了如下器材:A.量程是3 A,内阻约为0.2 Ω的电流表;B.量程是6 V,内阻约为6 kΩ的电压表;C.量程是15 V,内阻约为30 kΩ的电压表;D.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器;E.阻值为0~10 Ω,额定电流为3 A的滑动变阻器;F.阻值为2.5 Ω的定值电阻;G.阻值为20 Ω的定值电阻;H.开关S一个,导线若干.图甲(1)实验中滑动变阻器应选用.(选填相应器材前的字母)(2)根据所给器材,该同学设计了如图甲所示的电路,其中R0应选择(选填相应器材前的字母),它在电路中的作用是.(3)该同学记录的8组数据如表中所示,请在图乙的坐标纸上画出该充电宝的U-I图线.由图线可知该充电宝的电动势E=V,内阻r=Ω.(保留到小数点后2位)次数 1 2 3 4 5 6 7 8电流I/A 0.17 0.31 0.66 0.93 1.18 1.37 1.63 1.89电压U/V 5.05 5.03 5.00 4.97 4.94 4.92 4.89 4.86图乙10.某物理兴趣小组欲用图示电路将电流表改装成欧姆表,使欧姆表的中央刻度为15,倍率为“×1”.实验室提供的器材有:A.一节1.5 V干电池E(内阻不计);B.电流表(量程0~100 mA,内阻为2.5 Ω);C.电流表(量程0~0.6 A,内阻为0.2 Ω);D.滑动变阻器R1(0~30 Ω);E.滑动变阻器R2(0~3 kΩ);F.一对表笔及导线若干.(1)图中a为(填“红”或“黑”)表笔.(2)电流表应选用(填“B”或“C”),滑动变阻器应选用(填“D”或“E”).(3)在正确选用器材的情况下,正确连接好实验电路,并正确操作,若电流表满偏电流为I g,则电阻刻度盘上原I g处应标上“”(填写具体数值).11.某同学设想利用如图甲所示的实验电路,测量未知电阻R x的阻值、电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势,实验过程中电流表的读数始终符合实验要求.(1)为了测量未知电阻R x的阻值,他在闭合开关之前应该将两个电阻箱的阻值调至(填“最大”或“最小”),然后闭合开关K1,将K2拨至1位置,调节R2,稳定后电流表A读数为I0;接着将开关K2拨至2位置,保持R2不变,调节R1,当R1=34.2 Ω时,电流表A读数仍为I0,则该未知电阻的阻值R x= Ω.图甲图乙(2)为了测量电流表A的内阻R A和电源的电动势E,他将R1的阻值调到某一值,将R2的阻值调到最大,将开关K2拨至2位置,闭合开关K1;然后多次调节R2,并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I;最后根据记录的数据,画出如图乙所示的图像,根据你所学的知识和题中所给字母写出该图像对应的函数表达式: ;已知R1=1.5 Ω,利用图像中的数据可求得,电流表A的内阻R A= Ω,电源的电动势E= V.12.用电阻箱、多用电表(当电流表用)、开关和导线测一节干电池的电动势和内阻.(1)将图(a)的实物连接成可完成实验的电路.(2)完成以下步骤的相关内容:①将多用电表的选择开关旋转至直流电流100 mA挡.②调节电阻箱,示数如图(b)所示,读得电阻值R= Ω.③合上开关,从多用电表上读得数值为I.④重复②③,收集多组R和I的数据.……(3)某同学根据他设计的实验以及收集到的数据,作出了如图(c)所示的R-图线,由此可知,干电池的电动势E=______V(计算结果保留三位有效数字);图像的纵截距的绝对值表示.答案专题十恒定电流考点1 电路的分析与计算1.BD 设电阻的上下表面边长为a,厚度为d,根据R=可得R==,则可知电阻与厚度d有关,与上下表面边长无关,因此R1的电阻等于R2的电阻;R1与R2串联,则通过R1和R2的电流相等,由U=IR可知,R1两端的电压等于R2两端的电压,故A错误,B正确.二者电阻值相等,由P=I2R可知,R1的电功率等于R2的电功率,故C错误,D正确.2.D 滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动,其接入电路的电阻增大,故电路的外电阻R增大.由I=可知,电路中的电流减小,故电流表示数减小,A项错误;由U1=IR1可知,电阻R1两端电压减小,电压表示数减小,B项错误;由U=E-Ir可知,路端电压即电容器两端电压增大,由Q=CU可知,电容器所带电荷量增大,C项错误;由P出=()2R=可知,内、外电阻相等时,电源的输出功率最大,结合R1=r可知,外电路电阻从大于r的某一值开始增大,电源的输出功率不断减小,D项正确.3.C 由于风扇接在电路中正常工作时为非纯电阻元件,因此欧姆定律不适用,即不能求出该风扇的电阻值,A错误;该风扇正常工作时消耗的电功率为2.5 W,又有P电=P机械+P r ,则该风扇的机械功率应小于2.5 W,B错误;该风扇正常工作时,8小时内消耗的电能为E电=P电t=2.5×8W·h=0.02 kW·h,C正确;由以上可知,风扇的内阻为r==,当风扇被卡住时,风扇的热功率为P'r===>P电=2.5 W,D错误.4.B t A对应的电阻小,由闭合电路欧姆定律I=可知,对应电路中的电流大,应标在电流较大的刻度上.由于金属丝电阻随温度变化的关系式为R=kt+b,结合I=得I=,故温度与电流是非线性关系,选项B正确.5.D由于理想电流表内阻为零,若A、B、C均为电流表,两个灯将被短路,均不亮,A错误.由于理想电压表内阻无穷大,若A、B、C均为电压表,电路中电流为零,两个灯均不亮,与题不符,B 错误.B为电流表,A、C为电压表时,两灯串联电流相等,A、C电压之比为1:3,则两灯功率之比为1:3,C错误;A、C为电流表,B为电压表,两灯并联,两灯能同时正常发光,功率之比为3:1,D 正确.考点2 实验:测定金属的电阻率1.(1)4.713(4.711~4.715均可,2分)(2)b(2分)(3)如图甲所示(2分)(4)如图乙所示(2分)1.0(0.88~1.1均可,2分)解析:(1)由螺旋测微器的读数规则可知,该圆柱体的直径为4.5 mm+21.3×0.01 mm=4.713 mm.(2)为了保护实验器材,在开关S闭合前,应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,所以开关S闭合前应将滑动变阻器的滑片移至b端.(3)根据电路图将实物图连线补充完整,如图甲所示.(4)舍掉误差较大的点,将坐标系中其余各点用一条直线连接起来,如图乙所示,则图线的斜率大小为该电阻R与定值电阻R0的阻值之和,可得R=1.0 Ω.2.(1)“×10”(1分)短接(1分)50(1分)(2)电路图见解析(2分)(3)9.0(9.0±0.3均可,2分)小于(1分)螺旋测微器(2分)解析:(1)指针偏转过大,说明所选电阻挡的倍率太大,换用更小的“×10”挡即可;进行欧姆调零过程中,需要将红、黑表笔短接;欧姆表读数为表盘示数乘以倍率,所以读数为5×10 Ω=50 Ω.(2)电压从零开始调节,所以滑动变阻器采用分压式接法接入电路,待测电阻和电表内阻满足>,可知电压表的分流较小,所以电流表采用外接法,连接电路如图所示.(3)根据图像可知x=0时,R a+R b=48.0 Ω,当x=0.3 m时,R b=39.0 Ω,所以导线a的电阻为R a=9.0 Ω;根据电阻定律R=ρ可知R a=9.0 Ω=ρa、R b=39.0 Ω=ρb,可知<1,所以导线a的电阻率小于导线b的电阻率;测量导线的电阻率,需要测量导线的横截面积,所以需要使用螺旋测微器测量导线的直径,从而求得横截面积.考点3 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线1.(1)A(1分)B(1分)D(1分)F(1分)(2)(1分)3.75 mA(1分)解析:(1)要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻,需要测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,故不能用题给的电压表测量LED 两端的电压,可以将电流表与定值电阻串联改装为电压表测量电压;如果将该电流表改装成3 V量程的电压表,则由电表的改装原理得U g=I g(r2+R),整理并代入数据解得R=-r2=(-10)Ω=590 Ω,结合题意为了达到量程要求,电流表应与定值电阻R1串联改装成量程为4 V的电压表,电表2选择B,定值电阻选择D;LED灯额定电压下的电流大约为I= A≈6.67 mA,电流表的量程为15 mA,故电表1应选择A;由于滑动变阻器采用了分压接法,因此滑动变阻器应选择最大阻值较小的,即滑动变阻器应选择F.(2)LED灯工作的电压为I2(R1+r2),电表1测的是总电流,则通过LED灯的电流为(I1-I2),测量LED灯正常工作时的电阻表达式R x=.因为改装后的电压表内阻为R V=(790+10)Ω=800 Ω,则当I2= mA=3.75 mA时,LED灯两端的电压为3 V,达到额定电压,测出来的电阻为LED正常工作时的电阻.2.(1)①电压表量程太小(1分)②滑动变阻器应采用分压式接法(1分)(2)如图1所示(1分)(3)如图2所示(2分)(4)7.9(7.7~8.1均给分 )(2分)(5)通过该元件的电流与电压的变化关系和通过小灯泡的电流与电压的变化关系都是非线性关系(1分)该元件的阻值随电压的升高而减小,而小灯泡的阻值随电压的升高而增大(1分)。
高考物理备考专题09恒定电流(含解析)
专题09 恒定电流第一部分 名师综述恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容：一是以部分电路的欧姆定律为中心，考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心，考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系；三是以电路中的电工仪表的使用为中心，考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切，是应用型、能力型题目的重要内容之一，也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基本技能。
尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.第二部分 精选试题1、【2017·重庆市高三上学期(一诊）期末测试】利用如图所示电路可测量待测电阻R x 的阻值。
定值电阻R 1、R 2阻值已知，闭合电键S,调节电阻箱接入电路阻值为R 3时，电流表示数为零，则R x 阻值等于： （ ）A ．R 2B ．123R R R C ．132R R R D ．321R R R 【答案】D2、【2017·辽宁省铁岭市协作体高三上学期第三次联考】如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R 的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处,现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为： （ )A ．4RB ．5RC ．10RD ．16R 【答案】D【名师点睛】考查欧姆表的改装原理，关键是知道欧姆表的内部结构，结合闭合回路欧姆定律进而求所测电阻；3、【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】如图所示，E 为内阻不计的电源，MN 为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝,C 为电容器。
2024年新高考版物理专题九恒定电流习题部分
B.Pab=Pac D.Pab<Pac
3.(2022北京延庆一模,9)随着环境问题的日益严重以及电池技术的发展, 零排放的纯电动汽车逐渐走入了我们的生活。随着电池容量、可靠 性、安全性与充电技术等的不断成熟,纯电动汽车正在迅速发展。截至2 017年底,我国自主研发了各类用途的数百款纯电动汽车,保有量以百万 计。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题,有助于改 善城市的空气质量。如表是某款电动汽车的蓄电池参数,据此下列说法 正确的是 ( )
解析 (1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势, 与横轴交点的横坐标值为短路电流。 (2)a.如图所示。
b.电源输出的电功率
P=I2R=
E R
r
2
R=
R
E2 2r
r
2
R
当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为
E2
Pmax= 4r (3)电动势定义式E=W
q
根据能量守恒定律,在题图所示电路中,非静电力做功W产生的电能等于 在外电路和内电路产生的电热,即W=I2rt+I2Rt=Irq+IRq
图1
图2
图3
图4
A.甲电源
B.乙电源
C.丙电源
D.丁电源
答案 D
2.(2022福建宁德一检,9)(多选)如图所示,图甲中M为一电动机,当滑动变 阻器R的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表V1和V2的读数随电流 表A读数的变化情况如图乙所示,已知电流表A读数在0.2 A以下时,电动 机没有转动。不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是 ( )
高考 物理
新高考专用
专题九 恒定电流
基础篇
考点一 电路的基本概念和规律
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。
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恒定电流本章知识框图实验部分电路：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， 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电表的改装：多用电表的应用， 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 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基本概念和定律知识目标一、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=106μA 2．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1m 2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． 【例1】来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n 2，则n 1∶n 2=_______。
解：按定义，.1025.6,15⨯==∴=eIt n t ne I 由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个，则由vn l nev I v l t t ne I 1,∝∴===得和。
而12,,212212==∴∝∴=s s n n s v as v 点评：解决该题的关键是：（1）正确把握电流强度的概念 I ＝Q/t 而 Q ＝ne 。
所以n=Q/e=It/e,（2）质子源运动路程上的线密度与其瞬时速度成反比，因为I ＝neSv ，所以当电流I 一定时，n 与v 成反比．【例2】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 ＝I 2Rt ＝I 2ρt ／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 ／＝cm ΔT ＝ c ρ密 LS ΔT ．电流产生的全部热量均被导线所吸收，即：I 2ρt ／S ＝c ρ密 LS ΔT ，ΔT ＝I 2ρt ／c ρ密LS 2，上式说明了 D 选项正确．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=UI 4．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．【例3】一只标有“220 V ，60 W ”字样的灯泡，在额定电压下工作时，灯丝中通过的电流多大？如果线路电压下降到200V 时，它的功率多大？（假设灯丝电阻不随温度而变化） 解析：灯泡上标有“220 V ，60 W ”的字样，表明灯泡的额定电压（即正常一作的电压）为 220 V ，只有在这个电压下，它的功率才是额定功率60w ．如果实际的电压不是220V ，那么它的功率就不再是60 W ．由题意可认为它相当于一个阻值不变的电阻．灯泡的工作电流I=P/U=60/220=0。
27（A ） 灯泡的电阻R=U 2/P=2202/60=807（Ω）灯泡的实际功率 P /=U /2/R=2002/807= 50（W ） 点评：由公式P=U2/R 可知，当用电器电阻R 不变时，P ∝U2，可用P1/P2=U12/U22来计算，这样就不必算出灯丝的电阻．用电器实际功率的大小，是由加在用电器两端的实际电压的大小决定的．【例4】直流电动机线圈的电阻为R ，当电动机工作时通过线圈的电流是I ，此时它两端的电压为U，则电动机的输出功率为（）A．UI；B．IU＋I2R C．IU一I2R；D．U2／R解析：该题不少学生选了D，其原因是同电源输出功率混淆，认为输出功率就是端电压与电流乘积，而这里不是电源输出而是电机输出．答案：C点评：（l）处理该类题目首先应当注意这是非纯电阻电路．（2）这里的输入功率UI=转化成机械能的功率十转化成内能的功率．【例5】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。
则每个脉冲的功率为W 。
该激光器将电能转化为激光能量的效率为解析:P＝W/t=2×107W。
每秒钟转化为光脉的能量是 E＝ 0．2J× 10=2 J，该激光器将电能转化为激光能量的效率η=E/E总=0．001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.【例6】微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0．3V的电压时，通过的电流为0．3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2．0V时，电流为0．8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？解析：当加0.3V电压时，电动机不转，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能全部转化为内能，此时电动机也可视为纯电阻，则r=U1/I1=1Ω，当加2．0V电压，电流为0．8A时，电动机正常工作，有机械能输出，此时的电动机为非纯电阻用电器，消耗的电能等于转化机械能和内能之和。
转化的热功率由P=I22r=0．82×1= 0．64 W计算，总功率由 P0= I2U2=0．8×2．0＝1．6W计算。
所以电动机的效率为η=（P－P0）/P=60％。
2．部分电路欧姆定律的应用【例7】如图所示是一种测定风作用力的仪器原理图，P为金属球，悬挂在一细长金属丝下面,O是悬点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保护良好接触．无风时，金属丝与电阻丝在C点接触，此时示数为I0；有风时金属丝将偏转一角度θ，角θ与风力大小有关，设风力方向水平向左，OC=h,CD=L,金属球质量为m，电阻丝单位长度的阻值为k，电源内阻和金属丝电阻不计，金属丝偏角为θ时，的示数为I/，此时风力为F,试写出：（1）F与θ的关系式．（2)F与I/的关系式．解析:(1)有风力时；对金属球P,受力如图,F=F1sinθ;mg=F1cosθ;F=mgtanθ(2)无风时,电路中U=I0(R0＋kL)F1有风力时,电路中U=I/(R0＋kL/), L/=L－htanθθFmg由以上各式解得()/0/mg F I I I kh=- 思考：本题你是怎样将实际问题抽象成简单的物理模型的？【例8】图为一种加速度仪的示意图,质量为m 的振子两端连有劲度系数均为K 的轻弹簧,电源电动势为E ，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R ，有效长度为L ，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。