高考复习恒定电流典型例题复习
2025年高考物理总复习专题八恒定电流第1讲电流
第1讲 电流 、电阻、电功及电功率知识巩固练1.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成，直径分别是d 1=0.5 mm 和d 2=1 mm ，熔断电流分别为2.0 A 和6.0 A.把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是 ( )A.6.0 AB.7.5 AC.10.0 AD.8.0 A【答案】B 【解析】因甲、乙两保险丝等长，由R =ρlS =ρLπ(d 2)2，知R1R 2=4.当R 1、R 2并联时，令I 1=2 A ，则由I 1R 1=I 2R 2，得I 2=8 A ＞6 A ，故I 1不能取2 A ；令I 2=6 A ，则由I 1R 1=I 2R 2，得I 1=1.5 A ＜2.0 A ，故两者并联时，整个电路允许通过的最大电流I =I 1+I 2=(1.5+6) A =7.5 A.故B 正确.2.下面给出的四个图像中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间函数关系的是 ( )A B C D 【答案】C3.(多选)如图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种特殊电阻R 的伏安特性曲线，M 为两曲线交点.下列说法正确的有 ( )A.在M 点状态下，小灯泡L 和电阻R 的功率相等B.在M 点状态下，小灯泡L 的阻值比电阻R 的小C.曲线a 是小灯泡L 的伏安特性曲线，曲线b 是电阻R 的伏安特性曲线D.曲线a 是电阻R 的伏安特性曲线，曲线b 是小灯泡L 的伏安特性曲线 【答案】AC4.如图为一块长方体铜块，将1和2、3和4分别接在一个恒压源(输出电压保持不变)的两端，通过铜块的电流之比为 ( )A.1B.c 2a 2 C.a 2b2 D.b 2c 2【答案】B 【解析】根据电阻定律R =ρL S 得，当在1、2两端加上恒定电压U 时，R 12=ρabc ，通过铜块的电流I 12=Ubc ρa ；当在3、4两端加上恒定的电压时，R 34=ρc ab ，通过铜块的电流I 34=Uabρc ，所以I 12∶I 34=c 2a 2.B 正确，A 、C 、D 错误.5.(2023年浙江模拟)甲、乙、丙三个长度、横截面都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量，把通过上述导体的电流I ，导体两端电压U 在U -I 坐标系中描点，O 为坐标原点，甲、乙、丙三个点恰好在一条直线上，如图所示.则下列表述正确的是 ( )A.甲的电阻率最小B.甲、乙串联后接入某直流电路，甲的电功率要小C.乙、丙并联后接入某直流电路，乙的电功率要小D.三个电阻率一样大 【答案】C 【解析】三个导体的U -I 图像如图所示.可知甲的电阻最大，丙的最小，根据电阻定律R =ρlS 可知，甲的电阻率最大，A 、D 错误；甲、乙串联后接入某直流电路，根据P =I 2R 可知，甲的电阻最大，甲的功率最大，B 错误；乙、丙并联后接入某直流电路，根据P =U 2R 可知，电阻大，功率小，则乙的电功率要小，C 正确.6.(2023年温州模拟)心室纤颤是一种可危及生命的疾病.如图为一种叫做心脏除颤器(AED)的设备，某型号AED 的电容器电容是25 μF ，充电至8 kV 电压，如果电容器在2 ms 时间内完成放电，则 ( )A.电容器放电过程中平均功率为800 kWB.电容器的击穿电压为8 kVC.电容器放电过程中电容越来越小D.电容器放电过程中电流最大值一定大于100 A【答案】D 【解析】电容器所带的电荷量为Q =CU =25×10-6×8×103 C =0.2 C ，由电流强度的定义式I =Q t ，可得电容器放电过程中平均电流为I =Qt =0.22×10-3A =100 A ，电容器放电过程中若电压不变，则有平均功率为P̅=UI =8×103×100 W =800 000 W =800 kW ，因电容器放电过程中电压在逐渐减小，因此在电容器放电过程中平均功率小于800 kW ，A 错误；该电容器的充电电压至8 kV ，此电压应不高于电容器的额定电压，而电容器的击穿电压要大于额定电压，即电容器的击穿电压大于8 kV ，B 错误；电容器的电容与电容器所带的电荷量无关，C 错误；电容器放电过程中平均电流为100 A ，因此电容器放电过程中电流最大值一定大于100A，D正确.综合提升练7.如图是电解硫酸铜溶液的装置示意图，图中电压表示数为U，电流表示数为I，通电时间t，则下列说法正确的是()A.CuSO4溶液中的阳离子向铜板定向移动B.IU是电能转化成化学能的功率C.IUt是这段时间内电路消耗的总电能D.IUt是这段时间内产生的总焦耳热【答案】C【解析】由于铜板接电源的正极，因此CuSO4溶液中的阴离子向铜板定向移动，A错误；该电路是非纯电阻性电路，IU是消耗电能的总功率，其中有一部分转化为化学能，还有一部分产生焦耳热，因此，IUt是这段时间内电路消耗的总电能，而I2rt是这段时间内产生的总焦耳热，其余的才转化为化学能，B、D错误，C正确.8.(2023年浙江模拟)如图所示的电单车所用的电池铭牌上标有“48 V10 A·h”字样，正常工作时电动机额定功率为250 W，电池输出电压为40 V.由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其他部件的摩擦损耗.有一次小厉同学骑着电单车在平路上匀速行驶，小厉同学和车的总质量为100 kg，阻力为总重力的0.04倍，重力加速度g取10 m/s2，则下列判断正确的是()A.正常工作时，电动机额定电流约为5.2 AB.充满电后电池储存的能量约为1.7×105 JC.电池的内阻约为1.3 ΩD.电单车匀速行驶时的速度为22.5 km/h【答案】C【解析】由P=UI可知，解得额定电流I=6.25 A，A错误；充满电后该电池的总能量W=E=IUt=48×10×3 600 J=1 728 000 J≈1.7×106J，B错误；根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，可得r=1.3 Ω，C正确；平路上行驶的人和车受到阻力f=0.04mg=0.04×100×10 N=40=5 m/s=18 km/h，D错误.N，匀速行驶时牵引力F=f=40 N，此时速度v=0.8PF9.某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系.通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值，测量得到下表记录的信息.若认为小电动机的电阻是不变的，则()A.B.当小电动机的电压为2.00 V 时，其发热功率为0.1 W C.当小电动机的电压为2.00 V 时，其电功率为0.3 WD.当小电动机的电压为3.50 V 时，其对外做功的功率为1.05 W【答案】B 【解析】将电压表当作理想电压表，当小电动机的电压为1.25 V 时，电动机卡住未转动，电功率等于内阻发热功率UI =I 2r ，将第一组数据代入可解得r =2.5 Ω，A 错误；当小电动机的电压为2.00 V 时，电流是0.20 A ，由P =I 2r 得其发热功率为0.1 W ，B 正确；当小电动机的电压为2.00 V 时，其电功率P =UI =2×0.2 W =0.4 W ，C 错误；当小电动机的电压为3.50 V ，其对外做功的功率P 出=UI -I 2r =(3.5×0.3-0.32×2.5) W =0.825 W ，D 错误.10.如图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉，恒定电压U =12 V ，电解槽内阻r A =2 Ω，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，A 示数为6 A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，A 示数为5 A ，且电动机输出功率为35 W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，A 示数为4 A.求： (1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率.解：(1)电炉为纯电阻元件，由欧姆定律得 R =U I 1=126 Ω=2 Ω.其发热功率为P =UI 1=12×6 W =72 W.(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得 UI 2=I 22r M +P 输出， 所以r M =UI 2-P 输出I 22=12×5-3552Ω=1 Ω.(3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律，得 P 化=UI 3-I 32r A ，所以P 化=(12×4-42×2) W =16 W.。
高中物理恒定电流经典习题30道 带答案总结
一．选择题（共30小题）1．（2014•安徽模拟）安培提出来著名的分子电流假说．根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是（）A．电流强度为，电流方向为顺时针B．电流强度为，电流方向为顺时针C．电流强度为，电流方向为逆时针D．电流强度为，电流方向为逆时针2．（2014•宿州模拟）导体中的电流是这样产生的：当在一根长度为L、横断面积为S，单位体积内自由电荷数为n的均匀导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子（﹣e）受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，即可以表示为kv（k是常数），当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中形成了恒定电流，则该导体的电阻是（）A．B．C．D．3．（2013秋•台江区校级期末）如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（）A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到AB．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消C．溶液内电流方向从A到B，电流I=D．溶液内电流方向从A到B，电流I=4．（2014秋•罗平县校级期末）某电解池，如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（）A．0A B．0.8A C．1.6A D．3.2A5．（2015•乐山一模）图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（）A．甲表是电流表，R增大时量程增大B．甲表是电流表，R增大时量程减小C．乙表是电压表，R增大时量程减小D．上述说法都不对6．（2014•吉林一模）将两个相同的灵敏电流计表头，分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则（）A．两表头指针都不偏转B．两表头指针偏角相同C．改装成电流表的表头指针有偏转，改装成电压表的表头指针几乎不偏转D．改装成电压表的表头指针有偏转，改装成电流表的表头指针几乎不偏转7．（2014•西城区一模）如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω．图中电阻箱读数为5.0Ω．现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G 刚好满偏，则根据以上数据计算可知（）A．M、N两端的电压为1mV B．M、N两端的电压为100mVC．流过M、N的电流为2μA D．流过M、N的电流为20mA8．（2014•宿州模拟）一伏特表有电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进（）A．在R上串联一比R小得多的电阻B．在R上串联一比R大得多的电阻C．在R上并联一比R小得多的电阻D．在R上并联一比R大得多的电阻9．（2014秋•石柱县校级期末）电流表的内阻是R g=200Ω，满偏电流值是I g=500μA，现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方法是（）A．应串联一个0.1Ω的电阻B．应并联一个0.1Ω的电阻C．应串联一个1800Ω的电阻D．应并联一个1800Ω的电阻10．（2014秋•贵阳期末）电流表的内阻是R g=100Ω，满刻度电流值是I g=1mA，现欲把这电流表改装成量程为3V 的电压表，正确的方法是（）A．应串联一个0.1Ω的电阻B．应并联一个0.1Ω的电阻C．应串联一个2900Ω的电阻D．应并联一个2900Ω的电阻11．（2014秋•衡阳期末）相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，把它们接入图所示的电路，闭合开关后（）A．A1的读数比A2的读数大B．A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大C．V1的读数比V2的读数大D．V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大12．（2013秋•个旧市校级期末）两只电流表A1和A2是由完全相同的两只电流表改装成的，A1表的量程是5A，A2表的量程是15A．为了测量15～20A的电流，把A1表和A2表并联起来使用，在这种情况下（）A．A1表和A2表的示数相等B．A1表和A2表的指针偏转角度相等C．A1表和A2表的示数之比为1：3D．A1表和A2表的指针偏转角度之比为1：313．（2013秋•宣城期末）如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻R g=500Ω，满刻度电流为I g=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1和R2分别为（）A．9500Ω，9.95×104ΩB．9500Ω，9×104ΩC．1.0×103Ω，9×104ΩD．1.0×103Ω，9.95×104Ω14．（2013秋•城区校级期末）用图所示的电路测量待测电阻R X的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（）A．电压表的内电阻越小，测量越精确B．电流表的内电阻越小，测量越精确C．电压表的读数大于R X两端真实电压，R X的测量值大于真实值D．由于电流表的分流作用，使R X的测量值小于真实值15．（2015•佛山模拟）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）A．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小16．（2015•山东一模）如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大17．（2015•桐乡市校级模拟）如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象．将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么（）A．R接到a电源上，电源的效率较高B．R接到b电源上，电源的输出功率较大C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低D．R接到b电源上，电源的输出功率和效率都较高18．（2015•孝感校级模拟）在图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r．将滑动变阻器的滑片P从图示位置向右滑动的过程中，关于各电表示数的变化，下列判断中正确的是（）A．电压表V的示数变小B．电流表A2的示数变小C．电流表A1的示数变小D．电流表A的示数变大19．（2015•成都模拟）在如图所示的电路中，灯炮L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是（）A．灯泡L变亮B．电源的输出功率增大C．电容器C上电荷量减少D．电流表读数变小，电压表读数变大20．（2015•湖南二模）如图所示，电流表A1（0～3A）和A2（0～0.6A）是由两个相同的电流表改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（）A．A1、A2的读数之比为1：1B．A1、A2的读数之比为5：1C．A1、A2的指针偏转角度之比为1：1D．A1、A2的指针偏转角度之比为1：521．（2015•沈阳一模）某控制电路如图所示，主要由电源（电动势为E、内阻为r）与定值电阻R1、R2及电位器（滑动变阻器）R连接而成，L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触片滑向a端时，下列说法正确的是（）A．L1、L2两个指示灯都变亮B．L1、L2两个指示灯都变暗C．L1变亮，L2变暗D．L1变暗，L2变亮22．（2015•孝南区校级模拟）在如图甲所示的电路中，L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A．则此时（）A．L1的电压为L2电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75WC．L2的电阻为12ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4：123．（2014秋•忻府区校级月考）如图所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3均为定值电阻，与均为理想电表；开始时开关S闭合，均有读数，某时刻发现和读数均变大，则电路中可能出现的故障是（）A．R1断路B．R2断路C．R1短路D．R3短路24．（2015•武汉校级模拟）如图所示电路中的电源为恒流源，不管外电路的电阻如何变，它都能够提供持续的定值电流．当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值是（）A．R0B．R1C．R2D．不能确定25．（2015•松江区一模）电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压说法正确的是（）A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B．因为U=IR，所以当I增大时，路端电压也增大C．因为U=E﹣Ir，所以当I增大时，路端电压下降D．若外电路断开，则路端电压为零26．（2015•嘉峪关校级三模）如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球．开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向．（电源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（）A．小球带负电B．当滑动头从a向b滑动时，细线的偏角θ变大C．当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D．当滑动头从a向b滑动时，电源的输出功率一定变大27．（2015•浙江校级一模）如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小．当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电．当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较（）A．电容器C的上极板带负电B．电容器C的下极板带负电C．通过R4的电流变小，电源的路端电压增大D．通过R4的电流变大，电源提供的总功率变大28．（2015•金山区一模）如图甲所示，R为电阻箱，为理想电流表，电源的电动势为E，内阻为r．图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电阻R1、R2．下列说法中正确的是（）A．I1+I2＞B．I1+I2=C．D．29．（2015•淮南模拟）如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）A．电压表读数减小B．电流表读数增大C．质点P将向上运动D．R3上消耗的功率逐渐增大30．（2015•上海模拟）如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r（小于外电路的总电阻），当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三灯均正常发光，且亮度相同，则（）A．三个小灯泡中，B灯电阻最大，C灯电阻最小B．当滑片P向左移动时，C灯变亮，A、B两灯变暗C．当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B灯变暗D．当滑片P向左移动时，电源的输出功率减小一．选择题（共30小题）1．C 2．A 3．D 4．D 5．B 6．D 7．D 8．D 9．C 10．C 11．AC 12．BC 13．B 14．BC 15．B 16．A 17．C 18．B 19．D 20．BC 21．B 22．BD 23．B 24．B 25．C 26．C 27．AD 28．B 29．AB 30．BD。
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。
恒定电流经典例题
第二章 恒定电流经典例题典型例题1——电流的计算例：某电解池，如果在1秒钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过面积为0.1米2的某截面，那么通过这个截面的电流强度是（ ）(A)0安培； (B)0.8安培； (C)1.6安培； (D)3.2安培。
【课堂练习】有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设每单位体积的导线有n 个自由电子，电子电量为e ，此时电子的定向转动速度为υ，在△t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ）A ．n υS △tB ．n υ△tC ．I △t/eD ．I △t/(Se)典型例题2——关于白炽灯使用实际伏安特性曲线一个标有“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，在留给出的四个图中，肯定不符合实际情况的是（ ）典型例题3——关于电流表的改装有一只满偏电流Ig=5mA ，内阻Ω=400Rg 的电流表G ．若把它改装成量程为10V 的电压表，应______联一个______Ω的分压电阻．该电压表的内阻为______Ω；若把他改装成量程为3A 的电流表，应______联一个____Ω的分流电阻，该电流表的内阻为_____Ω．典型例题4——关于直流电动机的线圈电阻例：某一用直流电动机提升重物的装置如图所示，重物质量m=50kg ，电源提供恒定电压U=110V ，不计各处摩擦。
当电动机以v=0.90m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A ，由此可知电动机线圈的电阻R=____Ω。
【讨论】如果电动机的转子被卡住，则通过电动机线圈的电流多大？线圈上的发热功率多大？【课堂练习】如图所示的电路中，某录音机用的直流电机通过一串联电阻R ＝5Ω接在电动势为ζ＝6V ，内阻r 2＝0.5Ω的电池上，流过电机的电流强度为I ＝0.3A ，电动机绕组的电阻为r 1＝1Ω，求：(1)电动机消耗的电功率； (2)电机每分钟产生的热量Q ；(3)电动机的机械功率； (4)电源的输出功率；(5)电源的效率； (6)电机的效率.典型例题5——电源的外特性曲线如图所示中的图线a 是某电源的外特性曲线，图线b 是电阻R 的伏安特性曲线，这个电源的电动势为________V ，内阻等于________Ω．用这个电源和两个电阻R 串联形成闭合电路，电源的输出功率为______W ．典型例题6——闭合电路的欧姆定律如图所示，Ω=51R ，Ω=92R ．当开关S 断开时，电流表的示数为A 2.0=I ，当开关S 闭合时，电流表的示数为A 3.0='I ．求：（1）电源的电动势和内阻．（2）S 断开和闭合两种情况下，电源的输出功率．典型例题7——电容器在电路中的连接如图所示，电阻Ω=21R ，Ω=42R ，Ω=63R ．电容F 5μ=C ．电源电压V 6=U 不变，分别求电键S 断开和闭合两种情况下，电路达稳定状态后电容器的带电量．典型例题8——可变电阻的阻值变化对电流以及电压的影响1、如图所示的电路中，当可变电阻R的值增大时（）A、ab两点间的电压增大B、ab两点间的电压减小C、通过电阻R的电流增大D、通过电阻R的电流减小2、如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向上移动时，下列结论正确的是（）A．电压表的示数增大，电流表的示数减小．B．电压表和电流表的示数都增大．C．电压表的示数减小，电流表的示数增大．D．电压表和电流表的示数都减小．3、如图所示，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合电键，接入灯泡增多时，以下说法正确的是（）A.灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B.各灯两端的电压在灯多时较低C.通过电池的电流在灯多时较大D.电池输出功率灯多时较大答案：例题1、D 课堂练习AC例题2、ACD例题3、串1600 2000 并0.67 0.67例题4、4 27.5A，3025W 课堂练习：1.305W，5.4J，1.215W，1.755W，97.5%，93% 例题5、6，2，2.88例题6、3V，1，断开0.56 闭合0.81例题7、断开10-5C，闭合2*10-5C例题8、AD A ABC。
高考物理专题复习重点知识例题讲解(恒定电流)
6．如图所示，M、N 是平行板电容器的 两个极板，R0 为定值电阻，R1、R2 为可调 电阻，用绝缘细线将质量为 m、带正电的 小球悬于电容器内部．闭合电键 S，小球 静止时受到悬线的拉力为 F.调节 R1、R2，关于 F 的 大小判断正确的是( B ) A．保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变大 B．保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时，F 将变小 C．保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变大 D．保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时，F 将变小
η2，选项 D 正确．
2．图中电阻 R1、R2、R3 的阻值均与 电池的内阻相等，则开关 S 接通后流 过 R2 的电流与接通前的比值是( B ) A．5∶3 B．3∶5 C．6∶5 D．5∶6
【解析】设电池电动势为 E，内电阻及每个外电 阻值均为 R，则 S 接通前，电路总电流等于流过 R2 E 上的电流，I1＝ ，S 接通时，电阻 R2 与 R3 并联， 3R R 5 电路的总电阻，R 总＝ ＋R＋R＝ R，电路总电流 I 总 2 2 E 2E ＝ ＝ ， 而此时流过 R2 的电流等于总电流的一半， 5 5R R 2 1 E 此时流过 R2 的电流 I2＝ I 总＝ ， 因此接通后与接通 2 5R I2 3 前流过电阻 R2 的电流之比为 ＝ ，B 正确，A、C、 I1 5 D 错误．
【解析】 当外接电阻的 U－I 线通过两电源的 U－I 图线的交点时， 此时 两电源的路端电压和电流 同时相等(如图甲所示)，电源的输出功率 P 出＝UI 相 等，选项 A、B 错误；电源的总功率 P＝EI，由于 1 的电动势大于 2 的电动势，故当 1 的电流小于 2 的电 流时，总功率可能相等(如图乙所示)；选项 C 错误； 电源的效率η＝ R 1 ×100%＝ ∴η1< r ×100%， R＋r 1＋R
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。
高考物理二轮复习专题12恒定电流
恒定电流例1、一段半径为D的导线,电阻为0.1Ω,如果把它拉成半径为D的导线,则电阻变为 ( ).A. 0.2ΩB. 0.4ΩC. 0.8ΩD. 1.6Ω例2、将四个电阻接入电路,其中R1>R2>R3>R4,则它们消耗的功率 ( ).A. P1<P2<P3<P4B. P1>P2>P3>P4C. P3>P4>P1>P2D. P2<P1<P3<P4例3、对于电源的路端电压 , 下列说法正确的是 ( ).A. 因U = IR, 则U随I和R的增大而增大B. 因U = IR, 则R = 0时,必有U = 0C. 路端电压随外电阻的变化而成正比的变化D. 若外电路断开时, 路端电压为零例4、电阻R1 = R2 = R3 = 1Ω, 当K闭合时伏特计示数为1.0V; K断开时, 伏特计示数为0.8V.求: (1)K闭合和K断开时,电阻R1所消耗电功率之比;(2)电源电动势和内阻.例5、电池电动势e = 14V, 内阻r=1Ω, 小灯泡标有“2V、4W”, 电动机内阻r＇=0.5Ω, 当变阻器阻值为1Ω时, 电灯和电动机均为正常工作, 求:(1) 电动机两端的电压(2) 电动机输出的机械功率(3) 电路消耗的总功率练习：1、在使用万用表欧姆档测电阻时，下面叙述的规则不必要或不确切的是( )。
(A)测每个电阻前，都必须调零(B)测量中两手不要与两表笔金属触针接触(C)被测电阻要和其它元件及电源断开(D)测量完毕后选择开关应置于非欧姆挡2、用公式P=U2/R求出“220V,40W”灯泡的电阻为1210Ω，而用欧姆表测得其电阻只有90Ω。
下列分析正确的是（）。
(A)一定是读数时乘错了倍率(B)可能是测量前没有调零(C)一定是欧姆表坏了(D)1210Ω是灯泡正常工作时较高温度下的电阻，90Ω是灯泡常温下的电阻3、用伏安法测电阻的主要步骤如下，其中错误的步骤是（）。
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。
2024版高考物理一轮复习专题基础练专题九恒定电流考点1电路的基本概念和规律作业课件
C.3.5×侧的电势差从-70 mV变为30 mV,则流过该细胞膜的电荷量为q=C·ΔU=1×10-8×[30-(-70)]×10-3 C=
1×10-9 C,则电流的平均值为I= =
1×10−9
2×10
-7 A,D正确,ABC错误。
A=5×10
动机提供的牵引力大小为F=f+mg=5 N+2×10 N=25 N,所以vm=
输
=
33.6
25
方向起飞时电动机提供的牵引力恒为28 N,则无人机的加速度大小为a=
时,无人机的速度大小为v= 输′ =
确。
33.6
28
m/s=1.344 m/s,故C错误;若无人机沿竖直
′−−
=1.5
m/s2,当电动机达到额定功率
热功率P=I2R=7.5×10-2 W,故B错误;由题图甲可知电解液长为L=a=0.4 m,横截面积为S=bc=0.02 m2,当电压U=15 V
时,根据R=ρ,解得ρ=150 Ω·m,故C正确;由题图乙可知,电压增大,电解液的阻值减小,所以电解液的电阻率随电压
的增大而减小,故D正确。
经典3+2
经典3+2
答案
5.AD 6 000 mAh表示智能电池充满一次电后所储存的电荷量,所以该无人机充满一次电能正常工作的时间为
t=
=
6000×10−3
4
h=1.5 h,故A正确;该无人机的额定功率为P额=UI=12×4 W=48 W,故B错误;电动机的输入功率为
P入=P额-P=48 W-6 W=42 W,输出功率为P输=ηP入=80%×42 W=33.6 W,该无人机以最大速度vm竖直上升飞行时,电
高考物理专题复习：《恒定电流》附答案
新课标高考物理专题复习：《恒定电流》( 附参照答案 )一、选择题。
（共 20 小题，每题 3 分，共 60 分，部分分 1 分）1. 如图，电源电动势为E，内阻为r ，给外电阻R供电，则以下图中不可以反应全电路特色的图象是 ()E r IUU/V I/A U/V P出/WE/rOI/A O E U/V OCR/ΩO r R/ ΩA B D2．如下图，电源电动势=8V，内电阻为r =0.5 Ω，“ 3V,3W”的灯泡L与电动机 M串连接E在电源上，灯泡恰巧正常发光，电动机恰巧正常工作，电动机的线圈电阻L R0=1.5Ω 。
以下说法正确的选项是()E A．经过电动机的电流为 1.6A B．电动机的效率是62.5%MrC．电动机的输入功率为 1.5W D．电动机的输出功率为3W3．在如下图电路中，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123表示，电表示数I 、 U、U和U变化量的大小分别用I 、U1、U2和U3表示．以下比值正确的选项是（）A.U1/I不变，U1/I 不变 C.U2/I变大，U2/I 变大C.U2/I变大，U2/I 不变 D.U3/I变大， U3/I 不变4．右图为包括某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡．光照耀电阻远小于 R．则以下说法正确的选项是（）A．该逻辑电路是非门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 不发光B．该逻辑电路是非门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 发光C．该逻辑电路是与门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 不发光D．该逻辑电路是或门电路；当电阻R 遇到光照时，小灯泡L 发光R时，其阻值将变得5VR1R L5. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图，P为图线上一点，为图线的PN切线， PQ为 U轴的垂线， PM为 I 轴的垂线。
则以下说法中正确的选项是()A．跟着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大1IUB．对应P点，小灯泡的电阻为R＝I2I2 M PC．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I1 N21I－ ID．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积QO U1U6. 如下图，四个同样的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表，安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表 V1的量程大于 V2的量程，把它们按图接入电路中，则以下说法正确的选项是A．安培表 A1的读数大于安培表 A2的读数B．安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角C．伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D．伏特表 V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角7．如下图的电路中，电池的电动势为E，内阻为 r ，电路中的电阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同．在电键 S 处于闭合状态下，若将电键S 由地点 1 切换到地点2。
高考物理专练题恒定电流(试题部分)
高考物理专练题恒定电流考点一电路的基本概念和规律1.一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。
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U时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的平均速率为()A.UneρL 2neρLC.neρLD.neρSLU答案A2.(2020届山西太原三校联考,6)有两个同种材料制成的导体,两导体是横截面为正方形的柱体,柱体高均为h,大柱体上底面边长为a,小柱体上底面边长为b,则()A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bB.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a∶bC.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1∶1D.若电流方向竖直向下,大柱体与小柱体的电阻之比为a2∶b2答案C3.(2020届河南平顶山联考,8)(多选)如图所示,A为电解槽,M为电动机,N为电炉,恒定电压U=12V,电解槽内阻r A=2Ω。
当S1闭合,S2、S3断开时,电流表A示数为6A;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表A 示数为5A,且电动机输出功率为35W;当S3闭合,S1、S2断开时,电流表A示数为4A。
则()A.电炉的电阻为2ΩB.仅S1闭合时,电炉的发热功率为72WC.电动机的内阻为2.4ΩD.电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为48W答案AB考点二闭合电路欧姆定律1.(2018河南名校联考,6)(多选)如图电路中,电源的内电阻为r,R1、R3、R4均为定值电阻,电表均为理想电表。
闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑动触头向右滑动时,下列说法中正确的是()A.电压表的示数变小B.电流表的示数变小C.R1中电流的变化量一定大于R4中电流的变化量D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比一定小于电源的内电阻r答案BD2.在纯电阻电路中,当用一个固定的电源(设E、r是定值)向变化的外电阻供电时,关于电源的输出功率P随外电阻R变化的规律如图所示,则下列说法错误的是()A.当R=r时,电源有最大的输出功率B.当R=r时,电源的效率η=50%C.电源的输出功率P随外电阻R的增大而增大D.电源的效率η随外电阻R的增大而增大答案C3.(2018河南开封模拟,16)图甲所示是一种专供国内市场的家用电熨斗的电路图(额定电压为220V)。
《恒定电流》典型例题
《恒定电流》知识网络第一节 欧姆定律典型例题1——电流的计算（1）在金属导体中，若10s 内通过横截面的电量为10C ，则导体中的电流为I =___________A ；（2）某电解槽横截面积为0.5m 2，若10s 内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C ，则电解液中的电流为I =___________A ．分析解答：（1）根据电流的定义式t q I =得到10s 内通过横截面积的电流为1A ．（2）正负粒子的电量均为10库，则10s 内通过横截面积的总电量为20库．典型例题2——关于等效电流的计算氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R 的圆轨道上做匀速圆周运动．已知电子电量为e ，运动速率为v ．求电子绕核运动的等效电流多大？分析解答：所谓等效电流，就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流．取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个截面的电量e =q ，由圆周运动知识知：R T π2=,根据电流强度的定义式得R v T q I π2e e ===．典型例题3——关于材料的电阻率关于材料的电阻率，下列说法正确的是（）A ．把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的3/1．B ．材料的电阻率随温度的升高而增大．C ．纯金属的电阻率较合金的电阻率小．D ．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大．【解析】电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度，横截面积无关，金属材料的电阻率随温度升高而增大，而半导体材料则相反，合金的电阻率比纯金属的电阻车大电阻率大，电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为物理全电阻才是反映对电流阻碍作用的大小，而电阻还跟导体的长度、横截面积有关．正确选项为C ．典型例题4——由电阻定律判断用电线路短路区如图所示，相距km 80=L 的A 、B 两地之间，架设两条导线，每条导线的电阻Ω=400AB R ，若在两地间的C 处发生短路，现在A 端接入电源、电压表和电流表，电压表示数为10V ，电流表示数为mA 40，求C 处离A 地多远？【解析】从A 地到C 处两根导线的总电阻AC R 可由欧姆定律得：)(2501040103Ω=⨯==-I U R AC 设A 地到C 处的距离为L '，根据电阻定律有： L L R R AC AB '=:)2(: 解得：)km (258040022502=⨯⨯=='AB AC R R L 典型例题5——关于直流电动机的线圈电阻如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量kg 50=m ，电源供电电压为110V ，不计各处摩擦，当电动机以m/s 90.0=v 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5A ，则电动机线圈的电阻为多大？（g 取2m/s 10）【解析】设电动机线圈的电阻为r ，由题意可知，电源提供的电能转化为电动机线圈发热而增加的内能和电动机对外输出的机械能，而电动机输出的机械能用来增加被提升重物的机械能，由能的转化和守恒得：mgv r I UI +=2．解得电动机线圈的电阻为：)(0.459.010********Ω=⨯⨯-=-=I mgv I U r ． 【讨论】如果电动机的转子被卡住，则通过电动机线圈的电流多大？线圈上的发热功率多大？会造成怎样的结果？典型例题10——电容器在电路中的连接如图所示，电阻Ω=21R ，Ω=42R ，Ω=63R ．电容F 5μ=C ．电源电压V 6=U 不变，分别求电键S 断开和闭合两种情况下，电路达稳定状态后电容器的带电量和电源对电路提供的功率．【解析】电容器在直流电路中，当电路达稳定状态时，相当于一个断路元件．S 断开时，C 通过3R 接在1R 两端，C 两端的电压为1R 两端的电压：)V (264222111=⨯+=+=U R R R U ， 电容器带电量： )C (10121055611--⨯=⨯⨯==CU Q下板带正电，电源提供的功率：)W (642622121=+=+=R R U P . S 闭合时，C 并接在2R 两端，电容器带电量：22CU Q =212R R R C +⨯=64241056⨯⨯⨯⨯=-5102-⨯=（C ） 上板带正电，电源提供的功率：)W (126662322122=+=++=R U R R U P 典型例题11——可变电阻对路中电流变化趋势的影响如图所示，电源电压U 保持不变，当可变电阻3R 的滑动端P自左向右滑动的过程中，各电阻两端的电压、通过各电阻的电流分别怎样变化？【解析】分析步骤及要点：（1）确定电路的组成，电路由两部分串联而成，一部分为1R ，另一部分又有两条支路组成，一条支路为4R ，再一条支路为2R 与3R 串联的电路，这条支路的电阻变化（P 向右移动时3R 变小）导致总电阻的减小．（2）由欧姆定律确定阻值不变的部分电路的物理量变化．3R →总电阻R →总电流R UI =→11IR U =即通过1R 的电流增大，1R 端的电压升高．（3）由串、并联电路的特点确定阻值变化的部分电路中物理量的变化（如这部分电路中再包含有阻值不变和变化的电路，仍应先分析阻值不变的电路）．1U →14U U U U -==右→444R U I =；I 、4I →432I I I I -==→222R I U =；右U 、2U →23U U U -=右．典型例题1——关于电源和直流电路的性质关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是（ ）A ．电源被短路时，放电电流无穷大B ．外电路断路时，路端电压最高C ．外电路电阻值减小时，路端电压升高D ．不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变【解析】对一个给定电源，一般认为电动势E 和内阻r 是不变的，电动势在数值上等于内、外电压之和：内外U U E +=，电源短路时，放电电流为r E /，不可能为无穷大，外电路断时，由于：0==Ir U 内，所以：U=E．外正确选项为BD．典型例题3——可变电阻的阻值变化对电流以及电压的影响如图所示的电路中，当可变电阻R的值增大时（）A、ab两点间的电压增大B、ab两点间的电压减小C、通过电阻R的电流增大D、通过电阻R的电流减小分析解答：可变电阻R的阻值增大；ab并联部分的电阻增大；整个外电路总电阻增大；电路的总电流I减小；内电路上电压和电R的电压都减小；ab并联部分的电压增大；通过电阻R的电流阻1增大；通过可变电阻R的电流减小．答：A、D．说明：当电路中某一部分电阻变化时，整个电路各处的电压、电流都会受到影响，可谓“牵一发而动全身”．分析时，应抓住全电路中电源电动势和内阻不变的特点，从总电流的变化依次U也增大，将无法判断通过R的电流的变化推理．如果只从孤立的局部电路考虑，R增大时，ab情况．典型例题4——电源的外特性曲线如图所示为某一电源外电路的伏安特性曲线，由图可知，该电源的电动势为_________V．内阻为______Ω，外电路短路时通过电源的电流强度为______A．【解析】图线在纵横上的截距2V为电源电动势，图线斜率的绝对值：∆＝∆-U．I(4.0)5.0/0.28.1=/Ω为电源的内阻，短路电流：)A (54.0/2/==r E ．【注意】在纵轴（U 轴）不从零开始取值时，横轴（I 轴）上的截距不表示短路电流、但在纵轴上的截距仍为电动势，斜率的绝对值仍为内阻．典型例题10——变阻对电路中电流和电压值的影响如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向上移动时，下列结论正确的是（ ）A ．电压表的示数增大，电流表的示数减小．B ．电压表和电流表的示数都增大．C ．电压表的示数减小，电流表的示数增大．D ．电压表和电流表的示数都减小．【解析】分析过程要点：（1）电路由两部分串联而成，一部分是1R ，阻值不变，另一部分是由2R 、3R 并联而成，滑动头向上移动，3R 增大，导致整个外电路的电阻增大．（2）则rR E I +=可知R 增大，I 减小；由Ir E U -=得U 升高，即电压表示数增大． （3）由11IR U =可知1U 减小；由132U U U U -==可知32U U =升高；由222R U I =得2I 增大；由23I I I -=得3I 减小，即电流表示数减小．正确选项为A ．讨论：比较通过1R 的电流减少量与电流表示数减少量间的关系．典型例题3——关于电流表、电压表的改装有一只满偏电流mA 500=Ig ，内阻Ω=400Rg 的电流表G ．若把它改装成量程为10V 的电压表，应______联一个______Ω的分压电阻．该电压表的内阻为______Ω；若把他改装成量程为3A 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：)(R Rg Ig U +=，分压电阻：)(1600400105103Ω=-⨯=-=g g R I U R ， 该电压表内阻： )(2000Ω=+=R R R g v ．改装成电流表时应并联一个分流电阻，由并联电路两端相等得：R I I R I g g g )(-=，分流电阻：)(668.010*********3Ω=⨯-⨯⨯=-=--g gg I I R I R ． 该电流表内阻： )(667.0Ω==+=I R I R R RR R g g g gA ．典型例题4——提高电压表的准确度一个电压表由电流表G 和电阻R 串联而成，如图所示．若使用中发现电压表的示数总比准确值稍小一些，采取下列哪种措施可以改进（ ）A ．在R 上串联一个比R 小得比的电阻．B ．在R 上串联一个比R 大得多的电阻．C ．在R 上并联一个比R 小得多的电阻．D ．在R 上并联一个比R 大得多的电阻．【解析】电压表的读数比准确值稍小一些，表明附加的分压电阻R 稍大一些，只要使R 的阻值稍减小一些，就能使电压表的准确度得到提高．在R 上串联一个电阻，只能增加阻值，显然是不行的，并联电阻时，由于并联电路的总电阻比任何一个分电阻小，可见应并联一个比R 大得多的电阻．正确选项为D ．。
高考物理(新高考版)一轮复习考点考法精练专题十恒定电流
专题十恒定电流一、单项选择题(共5小题,15分)1.如图所示,R1、R2、R3为三个阻值相同的电阻,平行板电容器的电容为C,电源的电动势为E,内阻不计.开始时,开关S断开,电容器所带电荷量为Q1.现将开关S闭合,稳定后电容器所带电荷量为Q2,则Q1Q2的值为()A.32B.34C.23D.432.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后()A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍1的电阻为7.5 Ω1消耗的电功率为0.75 W2消耗的电功率为0.375 W3.如图所示为多用电表欧姆挡的原理图,表头内阻为R g,调零电阻为R0,电池的电动势为E,内阻为r,则下列说法错误的是()A.它是根据闭合电路欧姆定律制成的B.接表内电池负极的应是红表笔C.欧姆挡对应的“∞”刻度一般在刻度盘的右端D.调零后刻度盘的中央刻度值是r+R g+R04.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U1小于ΔU2D.U2I1和ΔU2ΔI1都变小5.某同学测电阻的实物图如图所示,电压表V、电流表A均为理想电表,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω,电源电动势E=3 V,内阻r=1 Ω,定值电阻阻值R1=4 Ω.现将开关闭合,在滑动变阻器的滑片从左端滑到右端的过程中,下列说法正确的是()A.电路中电流逐渐减小B.滑动变阻器消耗的最大功率为0.45 WC.当滑动变阻器接入电路的有效电阻为1 Ω时,R1消耗的功率最大D.当滑动变阻器接入电路的有效电阻为0时,电源的效率最大二、非选择题(共7小题,60分)6.[新情境,8分]充电宝是给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.(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UI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12345678电流I/A0.170.310.660.931.181.371.631.89电压U/V5.055.035.004.974.944.924.894.867.[2020福建五校第二次联考,8分]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I g处应标上“”(填写具体数值).刻度盘上原148.[2020河北唐山高三摸底,8分]为了测量长为1.0 m的均匀材料制成的金属圆柱的电阻率,实验室能够提供的实验器材有:电源E(电动势为12 V,内阻约为10 Ω);螺旋测微器和多用电表;电压表V(量程为0~15 V,内阻约为5 kΩ);电流表mA(量程为0~50 mA,内阻约为100 Ω);滑动变阻器R(阻值为0~20 Ω);待测金属圆柱体;开关及导线若干.图甲图乙(1)用螺旋测微器测量圆柱直径,其示数如图甲所示,则该圆柱直径的测量值d=mm.(2)用多用电表欧姆挡的“×10”挡粗测圆柱体的电阻值时,表盘上指针如图乙所示,则圆柱体的电阻约为Ω.(3)为了获得多组数据,尽量精确测量其电阻值,请在实物图中完成实验电路.图丙图丁(4)电路正确连接后,滑片置于最(填“左”或“右”)端,闭合开关,通过调节滑片位置,得到如表中所示的多组U、I数据,请在图丁的坐标纸中作出UI关系图线.U/V2.03.04.05.06.07.0I/mA10.916.421.927.332.838.3(5)由图丁可得电阻值为Ω,由以上数据可得待测材料的电阻率.(结果保留3位有效数字)9.[8分]发光二极管(LED)是由镓(Ga)、砷(As)与磷(P)等的化合物制成的一种能够发光的半导体电子元件,通常用在电路及仪器中作为指示灯,或组成文字或数字显示,其显著的特点就是具有单向导电性.某物理小组欲研究测量发光二极管正向伏安特性,设计了如图甲、乙、丙所示的三种电路,小组最终选择了图丙.操作步骤如下:a.根据电路图丙连接电路;b.闭合开关S1,调节各可变电阻,使得开关S2由断开到闭合时,灵敏电流表G指针无偏转,并记录此时电压表V的示数U和电流表A的示数I;c.调节可变电阻,重复步骤b,读出多组不同的U值和I值,记录数据;d.根据数据在坐标纸上描绘出二极管正向伏安特性曲线如图丁所示.图丁根据以上内容,回答下列问题.(1)从设计原理上讲,对于图甲和图乙的误差分析,下列说法正确的是.A.图甲误差的来源在于电流表的分压作用,图乙的误差来源在于电流表的分压作用B.图甲误差的来源在于电流表的分压作用,图乙的误差来源在于电压表的分流作用C.图甲误差的来源在于电压表的分流作用,图乙的误差来源在于电流表的分压作用D.图甲误差的来源在于电压表的分流作用,图乙的误差来源在于电压表的分流作用(2)从描绘的图线来看,当发光二极管导通时,发光二极管的电阻随着U的增大而迅速(选填“增大”或“减小”).(3)从设计原理上讲,图丙电路中的二极管电阻测量值真实值(选填“大于”“等于”或“小于”).(4)若该型号发光二极管的最佳工作电压为2.5 V,现用电动势为5 V、内阻为2.0Ω的电源供电,则需要在电路中串联一个电阻R才能使其处于最佳工作状态,请根据所画出的该型号二极管的伏安特性曲线进行分析,串联的电阻R的阻值为Ω(结果保留3位有效数字).10.[8分]某研究性学习小组为了测一未知电阻R x的阻值,先用多用电表欧姆挡粗略测得其电阻大约为10 Ω,然后在实验室中选择了如下器材用伏安法测量该电阻的阻值.图甲图乙电源(电动势为3 V,内阻不计);电流表(量程0~300 mA,内阻R A约为0.5 Ω);电压表(量程0~3 V,内阻R V约为2 kΩ);滑动变阻器(最大阻值为30 Ω);开关一个、导线若干.(1)按照实验要求在图甲中将实物图连接起来.(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V,电流表的示数始终接近0.写出产生这种现象的一种原因:.(3)由于系统误差,用图甲所示电路求出的电阻测量值真实值(选填“大于”或“小于”).(4)为了消除伏安法测电阻时电路引起的系统误差,该小组寻找另一未知电阻和单刀双掷开关,设计了另一种电路,电路的原理图如图乙所示.该学习小组在测量过程中得到以下数据:单刀双掷开关接位置1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1;单刀双掷开关接位置2时,电流表示数为I2,电压表示数为U2,滑动变阻器滑片位置始终不变,用以上数据表示待测电阻R x的表达式为R x=.11.[2020陕西百校第一次联考,10分]某同学欲将一阻值为27 Ω的电阻R与一微安表(量程为250 μA)连接而改装为大量程的毫安表,因不知改装后的毫安表的量程,他利用一标准毫安表,根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表).(1)根据图甲和题中所给条件,完成图乙中的实物连接.(2)闭合开关S,当标准毫安表的示数为6.48 mA时,微安表的指针位置如图丙所示,请回答下列问题:①图丙中该微安表的示数为μA;②可以推测出改装后的毫安表的量程为(填正确答案标号);A.12 mAB.9 mAC.8 mAD.6 mA③可以推测出该微安表的内阻为Ω.12.[2020吉林长春监测,10分]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象,根据你所学的知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式:;已知R1=1.5 Ω,利用图象中的数据可求得,电流表A的内阻R A=Ω,电源的电动势E=V.1.B由串并联电路的特点可知,电容器与电阻R1并联,当开关S断开时,电阻R1、R2串联,设电阻R1、R2、R3的阻值均为R,电容器两端的电压为U1,则有U1=E2R ×R=12E,故Q1=CU1=12CE;开关S闭合后,电路中的总电阻为R总=32R,设此时电容器两端的电压为U2,则U2=E32R×R=23E,故Q2=CU2=23CE,所以Q1Q2=12CE23CE=34,故选项B正确.2.C因电源内阻不计,且灯泡规格相同,所以S闭合后L1两端电压U1=3.0 V,L2、L3两端电压U2=U3=1.5 V,在IU图象中,可以读出相应的电流I1=0.25 A,I2=I3=0.20 A,故选项A错误.由R=UI知,此时R1=12 Ω,故选项B错误.由P=UI知此时P1=0.75 W,P2=0.3 W,故选项C正确,D错误.3.C多用电表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,A说法正确;电流从黑表笔流出,红表笔流入,B说法正确;欧姆挡对应的“∞”刻度在刻度盘的左端,C说法错误;当多用电表指针指在中央位置时,I g2=ER g+R0+r+R x,I g=ER g+r+R0,所以R x=R g+R0+r,即中央刻度值为r+R g+R0,D说法正确,故应选C.4.C当滑片向下滑动时,滑动变阻器R接入电路中的阻值变小,并联电阻变小,则电路中总电阻变小,总电流变大(I1变大),由U2=EI1(r+R1)知并联部分电压变小(U2变小),流过电阻R2的电流变小,结合总电流I1变大可知,流过滑动变阻器的电流变大(I2变大),选项A、B错误;ΔU1=ΔI1R1,而ΔU2=ΔI1(r+R1),所以ΔU2>ΔU1,选项C正确;当滑动变阻器R接入电路中的阻值变小时,U2I1变小,而由前面分析有ΔU2ΔI1=r+R1,所以ΔU2ΔI1不变,选项D错误.根据题图可知,电路图如图所示,滑动变阻器的滑片从左端滑到右端的过程中,滑动变阻器接入电路中的有效电阻先增大后减小,电路中电流先减小后增大,A错误;滑动变阻器的滑片从左端滑到右端的过程中,其接入电路中的有效阻值范围是0~5 Ω,把R1视为电源内阻的一部分,则当滑动变阻器接入电路中的有效电阻R'=R1+r=5 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大值P max=I2R'=(E2R')2R'=E24R'=324×5W=0.45 W,B正确;要使R1消耗的功率最大,则需要使通过R1的电流最大,此时滑动变阻器接入电路中的有效电阻应最小,即为0时,R1消耗的功率最大,C错误;电源的效率η=IUIE ×100%=I(R1+R″)I(R1+R″+r)×100%=11+rR″+R1×100%,显然当R″最大时,电源的效率最大,即当滑动变阻器接入电路中的有效电阻R″=5 Ω时,电源的效率最大,D 错误.6.(1)E(1分)(2)F(1分)防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏,同时方便测量(2分)(3)如图所示(2分)5.07(1分)0.11(1分)解析:(1)滑动变阻器R用于改变电路中的电流,依照安全性和方便性原则应选E;(2)R0作为保护电阻,除了防止滑动变阻器调节过度导致电流表损坏外,还要方便测量,因此不能选G,只能选F;(3)由E=U+Ir可知,充电宝的电动势为E=5.07 V,UI图线的斜率大小即为充电宝的内阻大小,则内阻为r=0.11 Ω.7.(1)红(1分)(2)B(2分)D(2分)(3)45(3分)解析:(1)根据“红进黑出”可知题图中a为红表笔.(2)将电流表改装成中央刻度为15,倍率为“×1”的欧姆表,即欧姆表的内电阻为15 Ω,通过的电流最大值为I g=1.5V15Ω=0.1 A,所以应该选择量程为0~100 mA的电流表,即选择B;为方便测量,滑动变阻器应该选择阻值范围为0~30 Ω的D.(3)由闭合电路欧姆定律有14I g=ER x+R内,又R内=15 Ω,解得R x=45 Ω,即原14I g处应该标上45.8.(1)3.908 (3.907~3.909均可)(1分)(2)175(172~178均可)(1分) (3)如图1所示(2分)(4)右(1分)如图2所示(2分)(5)183(181~185均可)(1分)图1图2解析:(1)固定刻度读数为3.5 mm,可动刻度读数为40.8×0.01 mm=0.408 mm,两者相加得3.908 mm.(2)刻度盘读数约为17.5,再乘以倍率10,即电阻约为175 Ω.(3)待测电阻的阻值与电压表的内阻差别较大,应采用电流表外接法,实物连线如答图1所示.(4)滑动变阻器的滑片应调到最右端使待测电阻支路的电压为零,电压从零开始变化以防止烧毁电表,根据表中数据描点连线作图.(5)求得UI图线的斜率等于待测电阻的阻值,约为183 Ω.9.(1)C(1分)(2)减小(2分)(3)等于(2分)(4)112(110~114均可)(3分)解析:(1)由图示电路图可知,题图甲采用电流表外接法,题图乙采用电流表内接法,题图甲误差的来源在于电压表的分流作用,题图乙的误差来源在于电流表的分压作用,故选项C正确.(2)通过发光二极管的电流随电压增大而增大,由题图丁可知,发光二极管的正向电阻随电压增大而减小.(3)由题图丙所示电路图可知,电路避免了电表内阻对实验的影响,发光二极管电阻测量值等于真实值.(4)根据IU图线,当发光二极管的工作电压为2.5 V时,工作电流约为22 mA,则串联电阻和电源内阻上分到的电压应为2.5 V,故应串联的电阻R的阻值为2.52.2×10-2Ω2.0 Ω≈112 Ω.10.(1)如图所示(3分)(2)待测电阻断路(2分)(3)小于(1分) (4)U2I2U1I1(2分)解析:(1)由于R VR x >R xR A,则电流表用外接法,滑动变阻器阻值约为待测电阻的3倍,用限流接法.(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V,电流表的示数始终接近0,产生这种现象的原因可能是待测电阻断路,由于电压表内阻非常大,导致电流表电流接近零,电压表示数是电源电压.(3)使用电流表外接法时,电流表测量的是干路电流,由于电压表的分流作用,导致电阻测量值小于真实值.(4)单刀双掷开关接位置1时,电流表示数为I1,电压表示数为U1,根据欧姆定律有R+R A=U1I1,单刀双掷开关接位置2时,电流表读数为I2,电压表示数为U2,R x+R+R A=U2I2,解得R x=U2I2U1 I1 .11.(1)如图所示(3分)(2)①180(2分)②B(2分)③945(3分)解析:(1)微安表改装为大量程的毫安表时,微安表应与定值电阻R并联,实物连接如答图所示.(2)①题图丙中微安表的示数为180 μA.②设微安表的内阻为r,通过标准毫安表的电流为I时,通过微安表的电流为I',则有I·RrR+r =I'r,解得I'=RIR+r,即I'与I成正比,故I max6.48mA=250180,解得改装后的毫安表的量程I max=9 mA,选项B正确.③由I'=RIR+r 可得r=(II'1)R=(6.48×1031801)×27 Ω=945 Ω.12.(1)最大(2分)34.2(2分)(2)1I =1ER2+R1+R AE(2分)0.5(2分)4(2分)解析:(1)在闭合开关之前,为保护电源和电路中的电表,两个电阻箱的电阻都应该调至最大.闭合开关K1,将K2拨至1位置,调节R2,稳定后电流表读数为I0;将K2拨至2位置,保持R2阻值不变,调节R1,当R1=34.2 Ω时,电流表读数仍为I0,说明此时两次电路中电阻相等,即未知电阻的阻值R x=R1=34.2 Ω.(2)将K2拨至2位置,闭合开关K1,由闭合电路欧姆定律有E=I(R1+R2+R A),对照题图乙,可变形为1I =1ER2+R A+R1E.由图线斜率k=1E=1.0-0.52.0V1,可得电动势E=4 V;由图线在纵轴上的截距R A+R1E=0.5 A1,又R1=1.5 Ω,可解得电流表A的内阻R A=0.5 Ω.。
高考物理复习 恒定电流(二)
高考物理复习 恒定电流（二）【疑难应用】例1．（2011年高考·北京理综卷）如图所示电路，电源内阻不可忽略。
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：答案A变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中，使连入电路中的R 0阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流I 增大，路端电压U ＝E －Ir 减小，即电压表的示数减小，又R 2与R 0并联后再与R 1串联，在R 0减小时，使得R 2两端电压减小，R 2中的电流减小，即电流表示数减小。
A 正确，BCD 错误。
例2.（2011年高考·上海卷）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B ．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 解析：答案A外电路电路结构为滑动变阻器的上部分电阻R 1与下部分电阻R 2并联后再与电阻R 串联。
根据R 1＋R 2之和为定值，则并联电阻R 并＝R 1R 2R 1＋R 2可知，当R 1＝R 2时，R 并最大，外电路电阻最大。
根据欧姆定律I ＝ER 总及路端电压与干路电流的关系：U ＝E －Ir ，可知外电路电阻先增大后减小时，干路电流先减小后增大，路端电压先增大后减小，排除B 、D 选项；讨论电流表示数变化时，可将电阻R 与电源内阻r 之和等效为电源内阻r 内，外电路只有R 1与R 2并联，当R 1＜R 2时，P 向下移动，R 2减小，而电压增大，故电流表A 的读数增大；当R 1＞R 2时，P 继续向下移动，R 1增大，且其两端电压减小，故通过R 1的电流减小，而由前面的判断可知此时干路电流增大，故另外一条支路R 2上的电流必定增大，即电流表A 读数继续增大，综上所述电流表读数一直增大，A 对。
高考物理《恒定电流》真题练习含答案
高考物理《恒定电流》真题练习含答案1.[2024·新课标卷](多选)电动汽车制动时可利用车轮转动将其动能转换成电能储存起来．车轮转动时带动磁极绕固定的线圈旋转，在线圈中产生电流．磁极匀速转动的某瞬间，磁场方向恰与线圈平面垂直，如图所示．将两磁极间的磁场视为匀强磁场，则磁极再转过90°时，线圈中()A．电流最小B．电流最大C．电流方向由P指向QD．电流方向由Q指向P答案：BD解析：磁极顺时针匀速转动相当于线圈逆时针匀速转动，线圈从中性面位置开始转动，磁极转过90°时即线圈逆时针转过90°时，穿过线圈的磁通量为0，磁通量的变化率最大，线圈中电流最大，A错误，B正确；磁极转过90°时相当于题图示中PQ向下切割磁感线，由右手定则可知线圈中电流方向由Q指向P，C错误，D正确．2．[2023·江苏卷]小明通过实验探究电压表内阻对测量结果的影响．所用器材有：干电池(电动势约1.5 V，内阻不计)2节；两量程电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ；量程0～15 V，内阻约15 kΩ)1个；滑动变阻器(最大阻值50 Ω)1个；定值电阻(阻值50 Ω)21个；开关1个及导线若干．实验电路如图1所示．(1)电压表量程应选用________(选填“3 V”或“15 V”).(2)图2为该实验的实物电路(右侧未拍全).先将滑动变阻器的滑片置于如图所示的位置，然后用导线将电池盒上接线柱A与滑动变阻器的接线柱________(选填“B”“C”或“D”)连接，再闭合开关，开始实验．(3)将滑动变阻器滑片移动到合适位置后保持不变，依次测量电路中O与1，2，…，21之间的电压．某次测量时，电压表指针位置如图3所示，其示数为________ V．根据测量数据作出电压U与被测电阻值R的关系图线，如图4中实线所示．(4)在图1所示的电路中，若电源电动势为E，电压表视为理想电压表，滑动变阻器接入的阻值为R1，定值电阻的总阻值为R2，当被测电阻为R时，其两端的电压U＝________(用E、R1、R2、R表示)，据此作出UR理论图线如图4中虚线所示．小明发现被测电阻较小或较大时，电压的实测值与理论值相差较小．(5)分析可知，当R较小时，U的实测值与理论值相差较小，是因为电压表的分流小，电压表内阻对测量结果影响较小．小明认为，当R较大时，U的实测值与理论值相差较小，也是因为相同的原因．你是否同意他的观点？请简要说明理由________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.答案：(1)3 V(2)D(3)1.50(4)ERR1＋R2(5)不同意，理由见解析解析：(1)所用电源为两节干电池，电动势为3 V，则所用电表量程为3 V；(2)闭合开关之前，滑动变阻器阻值应该调到最大，则由图可知，电池盒上的接线柱A 应该与滑动变阻器的接线柱D连接；(3)电压表最小刻度为0.1 V，则读数为1.50 V；(4)由闭合电路欧姆定律可得I＝ER1＋R2当被测电阻阻值为R时电压表读数U＝IR＝ERR1＋R2(5)不同意；当R较大时，则电压表内阻不能忽略，则电路中的电流I＝ER1＋（R2－R）＋RR V R＋R V则电压表读数为U＝ER1＋（R2－R）＋RR VR＋R V·RR VR＋R V＝E（R1＋R2－R）（R＋R V）RR V＋1当R较大时，R＝R2时R最大，此时U＝ER1（R2＋R V）R2R V ＋1＝ER1R V＋R1R2＋1因R V≫R1，则电压表读数接近于U＝ER1 R2＋1＝ER2R1＋R23．[2022·全国甲卷]某同学要测量微安表内阻，可利用的实验器材有：电源E(电动势1.5V，内阻很小)，电流表(量程10 mA，内阻约10 Ω)，微安表(量程100 μA，内阻R g待测，约1 kΩ)，滑动变阻器R(最大阻值10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关S，导线若干．(1)将图中所示的器材符号连线，画出实验电路原理图；(2)某次测量中，微安表的示数为90.0 μA，电流表的示数为9.00 mA，由此计算出微安表内阻R g＝________ Ω.答案：(1)如图所示(2)990解析：流过电阻R 0的电流I 0＝I －I g ＝9 mA －0.09 mA ＝8.91 mA ，由欧姆定律可知，R g＝I 0R 0I g ＝8.91×100.09Ω＝990 Ω. 4．[2024·浙江1月，节选]在“观察电容器的充、放电现象”实验中，把电阻箱R(0～9 999 Ω)、一节干电池、微安表(量程0～300 μA ，零刻度在中间位置)、电容器C(2 200 μF 、16 V )、单刀双掷开关组装成如图1所示的实验电路．(1)把开关S 接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；然后把开关S 接2，微安表指针偏转情况是________．A ．迅速向右偏转后示数逐渐减小B ．向右偏转示数逐渐增大C ．迅速向左偏转后示数逐渐减小D ．向左偏转示数逐渐增大(2)再把电压表并联在电容器两端，同时观察电容器充电时电流和电压变化情况．把开关S 接1，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到160 μA 时保持不变；电压表示数由零逐渐增大，指针偏转到如图2所示位置时保持不变，则电压表示数为________V ，电压表的阻值为________kΩ(计算结果保留两位有效数字).答案：(1)C (2)0.50 3.1解析：(1)把开关S 接1，电容器充电，电流从右向左流过微安表，微安表指针迅速向右偏转后示数逐渐减小到零；把开关S 接2，电容器放电，电流从左向右流过微安表，则微安表指针迅速向左偏转后示数逐渐减小．(2)由题意可知电压表应选用0～3 V 量程，由图2可知此时分度值为0.1 V ，需要估读到0.01 V ，则读数为0.50 V ．当微安表示数稳定时，电容器中不再有电流通过，此时干电池、电阻箱、微安表和电压表构成回路，根据闭合电路欧姆定律有R ＋R V ＝E I ＝ 1.5160×10－6 Ω＝9.375 kΩ 根据串联电路规律有R R V ＝U R U V ＝1.5－0.50.5＝2 联立可得R V≈3.1 kΩ5．[2021·广东卷]某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律．根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材．(1)先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势．选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔________，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0 Ω”处．测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而________．(2)再按下图连接好电路进行测量．①闭合开关S前，将滑动变阻器R1的滑片滑到________端(填“a”或“b”).将温控室的温度设置为T，电阻箱R0调为某一阻值R01.闭合开关S，调节滑动变阻器R1，使电压表和电流表的指针偏转到某一位置．记录此时电压表和电流表的示数、T和R01.断开开关S.再将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D端，闭合开关S.反复调节R0和R1，使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同．记录此时电阻箱的阻值R02.断开开关S.②实验中记录的阻值R01________R02(填“大于”“小于”或“等于”)，此时热敏电阻阻值R T＝________．(3)改变温控室的温度，测量不同温度时的热敏电阻阻值，可以得到热敏电阻阻值随温度的变化规律．答案：(1)短接减小(2)①b②大于R01－R02解析：(1)使用多用电表的欧姆挡前应先欧姆调零，即将两表笔短接．温度越高，相同倍率下多用电表的指针向右偏转的角度越大，则电阻阻值越小，故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．(2)①闭合开关前，为了保护电路，应该将滑动变阻器的滑片移到b端．②将电压表与热敏电阻C端间的导线改接到D，调节滑动变阻器和电阻箱，使电压表和电流表的示数与改接前一致，则R01＝R02＋R T，所以R01>R02，R T＝R01－R02.。
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
人教版高中物理电磁学恒定电流经典大题例题
(每日一练)人教版高中物理电磁学恒定电流经典大题例题单选题1、如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡L1、L2电阻均为R，D为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。
闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。
现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表V1、V2示数变化量绝对值分别为ΔU1、ΔU2，电流表示数变化量为ΔI，则下列说法中错误的是（）A．两灯泡逐渐变亮B．油滴将向下运动C．ΔU2ΔI=R+r D．ΔU2>ΔU1答案：B解析：A．滑片向上滑动，其阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯变亮，选项A正确；B．总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V1的示数减小，而L1的电压变大，所以并联部分L2的电压减小，所以V2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，由于Q不变，则由C=QU=εS4πkdE=U d得E=4πkQ εS可知E不变，油滴静止不动，选项B错误；C．把L1电阻R看作电源内阻一部分，ΔU2就是R+r两端电压的增加量，也是电容器两板间电压减少量，则ΔU2Δl=R+r选项C正确；D．由闭合电路欧姆定律可得ΔU1ΔI=r所以ΔU2>ΔU1选项D正确。
本题选错误的，故选B。
2、如图所示，固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。
长为l的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO′上，随轴以角速度ω匀速转动。
在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。
已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（）A．棒产生的电动势为12Bl2ωB．微粒的电荷量与质量之比为2gdBr2ωC．电阻消耗的电功率为πB2r4ω2RD．电容器所带的电荷量为CBr2ω答案：B解析：A．如图所示，金属棒绕OO′轴切割磁感线转动，棒产生的电动势E=Br⋅ωr2=12Br2ωA错误；B．电容器两极板间电压等于电源电动势E，带电微粒在两极板间处于静止状态，则q Ed=mg即q m =dgE=dg12Br2ω=2dgBr2ωB正确；C．电阻消耗的功率P=E2R=B2r4ω24RC错误；D．电容器所带的电荷量Q=CE=CBr2ω2D错误。
高考物理恒定电流例题
图1图7 例1：为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计.该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口.在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极.污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U.若用Q 表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是（ ）A.若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B.若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高C.污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D.污水流量Q 与U 成正比，与a 、b 无关例2：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I 。
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△t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ）A ．nvS △tB ．nv △tC ． e t I ∆D ．Set I ∆ 例3：电子绕核运动可等效为一环形电流.设氢原子中的电子沿半径为r 的圆形轨道运动，已知电子的质量为m ，电子的电量为e ，则其等效电流的大小等于________.例4：．微型吸尘器的直流电动机的电阻一定，当加在电机上的电压为0.3V 时，电机不转，但流过电机的电流为0.3A ；当所加电压为2V 时，电机正常工作，工作电流为0.8A ，求此时电动机输出的机械功率是多少？例5：一段粗细均匀的镍铬丝，横截面直径是d ，电阻是R ，把它拉制成直径为10d 的均匀细丝后，它的电阻为（ ）A ．10000 RB ．R/10000C ．100 RD ．R/100例6：一个灯泡L ，标有"6V ，12W "字样，一台直流电动机D ，其线圈电阻为2Ω，把L 与D 并联，当电动机正常丁作时，灯泡也正常发光.把L 与D 串联，当电动机正常工作时，灯泡的实际功率是额定功率的3/4.求这台电动机正常工作时转化为机械能的功率(假定灯泡电阻保持不变).例7：如图7是一火警报警器的部分电路示意图，其中R 3为用半导体热敏材料制成的传感器.值班室的显示器为电路中的电流表，a 、b 之间接报警器.当传感器R 3所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是（ ）A.I 变大，U 变大B.I 变大，U 变小C.I 变小，U 变小D.I 变小，U 变大例8：高温超导限流器被公认为目前最好的且唯一行之有效的短路故障电流限制装置.中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，并于2005年初在湖南进行并网挂机实验.超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示.超导部件有一个超导临界电流I c ，当通过限流器的电流I ＞I c 时，将造成超导体失超，从超导态（本题认为电阻为零）转变为正常态（本题认为是一个纯电阻）.以此来限制电力图9系统的故障电流.已知超导部件的正常态电阻为R 1=3 Ω，超导临界电流I c =1.2 A ，限流电阻R 2=6 Ω,小灯泡L 上标有“6 V6 W”，电源电动势E=8 V ，内阻r=2 Ω.原来电路正常工作，现L 突然发生短路.则（ ）A.短路前通过R 1的电流为2/3 AB.超导部件将由超导态转为正常态C.短路后通过R 1的电流为4/3 AD.短路后通过R 1的电流为2 A例9：如图9，将电灯L 接在A 、B 两点之间时，电灯消耗的功率为9 W ，若该电灯接在较远的C 、D 两点之间时，电灯消耗的功率为4 W.则导线AC 、BD 上消耗的功率共为多少？（A 、B 间电压恒定不变）例10：如图10，为用直流电源给蓄电池充电的电路。
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十三、恒定电流一、知识网络二、画龙点睛概念1、电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。
(2)产生电流的条件①内因：要有能够自由移动的电荷──自由电荷。
②外因：导体两端存在电压──在导体内建立电场。
干电池、蓄电池、发电机等都是电源，它们的作用是提供并保持导体的两端的电压，使导体中有持续的电流。
(3)电流的方向：正电荷的定向移动方向为电流方向。
总结：在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。
(4)电流①定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。
②公式：I ＝qt(量度式) ③单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A 。
电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，它们之间的关系是：1 mA ＝10－3A1μA ＝10－6A ④测量仪器在实际中，测量电流的仪器是电流表。
(5)直流与恒定电流①直流：方向不随时间而改变的电流叫做直流。
②恒定电流：方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流。
例题：关于电流的方向，下列叙述中正确的是( ) A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C.不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同. 解析：正确选项为C 。
电流是有方向的，电流的方向是人为规定的.物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反.例题：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多大？解析：设在t ＝1 s 内，通过某横截面的二价正离子数为n 1，一价离子数为n 2，元电荷的电荷量为e ，则t 时间内通过该横截面的电荷量为q ＝(2n 1＋N2)e ，所以电流为I ＝qt＝3.2 A 。
例题：氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R 的圆轨道上做匀速圆周运动.已知电子的电荷量为e ，运动速率为v ，求电子绕核运动的等效电流多大？解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个截面的电量q ＝e ，由圆周运动的知识有：T ＝2πRv根据电流的定义式得：I ＝q t ＝ev 2πR例题：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=_______。
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v n l nev I v l t t ne I 1,∝∴===得和。
而12,,212212==∴∝∴=s s n n s v as v 3、导体的伏安特性(1) 导体的伏安特性曲线 ①导体的伏安特性曲线用纵轴表示电流I ，用横轴表示电压U ，画出的I —U 图线叫做导体的伏安特性曲线。
如下图所示，是金属导体的伏安特性曲线。
②图线斜率的物理意义在I —U 图中，图线的斜率表示导体电阻的倒数。
即k ＝tan θ＝I U ＝1R图线的斜率越大，电阻越小。
右图中R 1＜R 2。
③线性元件和非线性元件a ．线性元件：伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件。
b ．非线性元件：伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件。
注意：欧姆定律不适用的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线，都是非线性元件。
4、电流的微观表达式 (1)三种速率①热运动的平均速率：金属导体中的大量自由电子在不停地做无规则热运动，热运动的平均速率很大，但从其宏观效果上看，没有电荷的定向移动，因而热运动的平均速率对形成电流没有贡献。
②定向移动的平均速率：导体中自由电荷定向移动的平均速率是很小的，但就是这一定向移动的速率使电荷定向移动形成了电流。
③电场传播速率：电场的传播速率等于真空中的光速，电路一接通，导体中民光速的速率在各处建立电场，导体中各处的自由电荷几乎同时开始做定向移动，整个电路几乎同时形成电流。
(2)电流的微观表达式如图所示，AD 表示粗细均匀的一段导体，两端加以一定的电压。
设导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，导体的横截面积为S ，导体中每单位体积的自由数为n ，每个自由电荷所带的电荷量为q 。
①导体中单位时间内能够通过截面C 的自由电荷分布导体中单位时间内能够通过截面C 的自由电荷分布在以截面C 为底，速率v 为长的导体中。
②单位时间内能够通过截面C 的自由电荷数 N ＝nV ＝nvS③单位时间内能够通过截面C 的电荷量 Q ＝Nq ＝nqvS④电流的微观表达式I ＝Qt＝nqvS4、半导体(1)半导体导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻不随温度的增加而增加，反随温度的增加而减小，这种材料称为半导体。
(2)从电阻率的观点认识导体、绝缘体、半导体金属导体的电阻率约为10－8～10－6Ω·m 绝缘体的电阻率约为108～1018Ω·m半导体的电阻率介于导体和绝缘体之间，约为10－5～106Ω·m 5、半导体的导电特性(1)半导体的热敏特性：半导体材料的电阻随温度升高而减小，称为半导体的热敏特性。
(2)半导体的光敏特性：半导体材料的电阻随光照而减小，称为半导体的光敏特性。
(3)半导体的掺杂特性：在纯净的半导体材料中掺入微量的杂质，会使它的电阻急剧变化，半导体的导电性能大大增强，称为半导体的掺杂特性。
例题：家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是PTC 元件，PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图4所示，由于这种特性，PTC 元件具有发热、控温两重功能，对此以下说法中正确的是( )A ．通电后其功率先增大后减小B ．通电后其功率先减小后增大C ．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1至t 2的某一值不变D ．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1或t 2不变解析：根据PTC 元件的电阻率随温度变化的曲线，可知在常温下，它的电阻是相当小的，通入电流以后，随着温度的升高，其电阻率先变小后增大，那么它的功率先变大，后变小，温度保持在在t 1至t 2的某一值不变，这时候电路处于稳定状态，如果温度再升高，电阻率变大，导致电流变小，温度就会降下来；如果温度降低，电阻率减小，导致电流变大，温度就会升上去，所以本题正确答案为：A 、C 。
例题：一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻R 随温度t 变化的关系如图5所示的实线①，由于环境温度、熨烫衣服的厚度、干湿等情况不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大的范围内波动，易损坏衣服。
有一种用主要成份为BaTiO 3的称为“PTC ”的特殊材料作发热元件的电熨斗，具有升温快，能自动控制温度的特点，PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示。
(1)为什么原处于冷态的“PTC ”熨斗刚通电时，比普通电熨斗升温快？(2)通电一段时间后，电熨斗温度稳定在什么范围内？ (3)简析PTC 发热元件的自动控温过程。
图线①说明合金的电阻基本上不随温度的变化而变化；图线②说明在较低的温度下，“PTC ”材料的电阻基本不变，但在某一温度范围内电阻会突变。
(1) 由图可知，冷态的“PTC ”材料的电熨斗电阻比一般电熨斗电阻小，所以发热功率P ＝U 2/R较一般电熨斗大，所以在相同的时间内“PTC ”升温快。
(2)由图可知，温度自动稳定在t 6＜t ＜t 8范围内。
(3 )当熨斗温度升高到t 6后，“PTC ”材料的电阻急剧增大，电功率变小，此时如果散热功率大于电功率，熨斗温度会下降，当温度降低时，电阻R 急剧减小，电功率增大，温度又升高……，因而熨斗的温度能稳定在一定的范围内。
例题：如图所示，为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图。
箱内的电阻R 1＝20k Ω，R ,2＝10k Ω，R 3＝40k Ω，R t 为热敏电阻，它的电阻随温度的变化的图线如图7(b)所示，当a 、b 两端电压U ab ＜0时，电压鉴别器会令开关K 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高，当U ab ＞0时，电压鉴别器会K 断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在多少摄氏度。
解析：在U ab ＜0时，K 接通，箱内的温度提高，导致R t 减小。
当R t ＝20k Ω时达到电桥平衡，此时U ab ＝0，而U ab ＝0是K 断开、闭合的分界点，故此温度可由图7(b)中读出，R t ＝20k Ω时对应的温度t ＝35℃。
6、超导现象(1)超导现象：某些物质当温度降到一定程度时，电阻突然降为零的现象，称为超导现象。
(2)超导体：能够发生超导现象的物质，称为超导体。
(3)转变温度：导体由普通状态向超导态转变时的温度称为超导转变温度，或临界温度。
用T电 压鉴别器220V ～ 电热丝R 1 R tR 3R 2(a)(b)7、高温超导(1)金属超导体与氧化物超导体的转变温度①金属超导体的转变温度很低：金属及合金的临界温度很低。
②氧化物超导体的转变温度较高：氧化物超导体的转变温度比金属超导体的转变温度高，超导转变温度提高到125K 左右。
(2)高温超导体：为了与原来液氦温度下的超导相区别，人们把氧化物超导体称为高温超导体。
8、超导体的特性①零电阻性：超导体达到超导状态以后，其电阻为零，这是超导体的零电阻特性。
②完全抗磁性：超导材料能把磁感线排斥体外，使其体内的磁感应强度总是零。
9、电功和电功率 (1)电功①定义：在一段电路中电场力对定向移动的自由电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流所做的功。
②公式：W ＝UIt电流在一段电路上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。
③单位：在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J 。
电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW ·h 。
1 kW ·h 的物理意义是表示功率为1 kW 的用电器正常工作1 h 所消耗的电能。
1 kW ·h ＝1000 W ×3600 s ＝3.6×106 J (2)电功率①定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。