高三二轮复习专题12:恒定电流.doc
高中物理高考专题练习恒定电流(word含答案)
恒定电流提高篇1.如图所示是一实验电路图,在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中,下列表述正确的是A .路端电压变小B .电流表的示数变大C .电源内阻消耗的功率变小D .电路的总电阻变大2.电源的效率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电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、.由图可知、的值分别为A、、 B 、、 C 、、 D 、、 3.在右图的闭合电路中,当滑片向右移动时,两电表读数的变化是 (A )○A 变大, ○V 变大 (B )○A 变小,○V 变大(C )○A 变大, ○V 变小 (D )○A 变小,○V 变小4.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路,当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,下列说法正确的是 ( ) A.电压表和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大,电流表读数减小 D.电压表读数减小,电流表读数增大ηa ηb ηa ηb η3414132312122313P5.如图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为、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R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是 A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大 B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小 C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小6.如图所示,电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。
只合上开关S 1,三个灯泡都能正常工作。
如果再合上S 2,则下列表述正确的是A .电源输出功率减小B .L 1上消耗的功率增大C .通过R 1上的电流增大D .通过R 3上的电流增大7.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R 1=20 ,R 2=30 ,C 为电容器。
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()。
恒定电流公式.doc
微观式:I =nevs (n 是单位体积电子个数) 决定式:I =—R决定式:电阻定律: R = P 忑W mQ=罕=">"热=;= i 2r 第二章恒定电流公式1、 电流强度定义式:1= J t2、 电阻:定义式:R =—电阻率P :只与导体材料性质和温度有关, 3、(1)串联电路①&处的电流强度相等:I1-I : .. ... ③电路的总电阻:R=R 】-Rb ……电压分配也=冬° - R u U 2 R 2 1R 】 + R? (2)并联电路 '①各支路电压相等:U-Uj-U :-……-u n ③电路的总电阻:! = !+;+……R & & L与导体横截面积和长度无关。
单位:。
-②分压原理:也=生=……=臭火]R 2 R n④电路总电压:U=U1+U?+……-U处功率分配 A =A P 、= R\ P P 2 R 2 R | + /?2②分流原理:I 】R 】・g ……-InRc ④电路中的总电流:1-11*1:*……-k两个电阻并联 R= R'X 并联的总电阻比任何一个分电阻小R] + Rc 并联电路电流分配4 =冬,R? / 并联电路功率分配 旦=&, p= LL R[R[ + R )P-y R[/?| + Rc无论串联电路还是并联电路,电路的总功率等于各用电器功率之和,即: 巳H+E+……+尺4、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律:1 =— 变形:U=IRRE(2)闭合电路欧姆定律:1= ------R + rw5、电功和电功率: 电功:W=pt=TUt 焦耳定律(电热)Q 二I~Rt 电功率 P= —WU纯电阻电路:w^P t=iut^/2/?r = —Rp=¥=/u 『=?=&=%非纯电阻电路:W=IUt=pt >Q= 12RtU 〉路她电压与外电阻R 的关系、'5=品〈夕卜电路为4屯电阻龟路〉 r+ —Re 2r夕卜龟路为纯龟阻电路日寸:P* = 2 = T 2R = 7 -------------------- 一 --- ------ -------*(穴+了 (穴一厂)■ 4】电流表:大倍数团合电路欧蜡走律〈2〉路米电压与电流的关系:U —E — Ir 〈普适式) 电源的忌功主 < 电源消耗的功牵〉P a-IE 龟源的输出功率〈夕卜电路消耗的功率〉P«-IV 龟源内部损桂的功率:P «-Pr 由能量守恒有:IE-IU4-PrR由上式可以看出'当夕卜电PH 等于电源内郃电PH <R-r>时.电海输出功辛最大'其最大 5俞出功率为宅3 X 电源的效率:电源的5俞出功率与电源功率之比》即I… ■T *V = -^xioo% =——X 1OO% = — X1OO%BIEE* R*E并联一个较小电阻R/n = -------了二 R对宣屯电阻电路' 电源的效率为〃= —— xlOO%> =厂(衣+r )R X1OO<^ =R^T―-—xlOO%表头改装成装成 扩压表、电流表;使用多用电表联一个较大电阻R oUo-k<£/人=、R = R =白匕=1 RR&I : At总电阻:简 单与ri待tfap o o o o 1 o 1 o o 111・4&YB4$r 八 tt:JBp o o o o 1 1 1 o 1 111.4P<§>-4。
高考物理复习 恒定电流
第一部分考点梳理.........................................................................................................................................................1 考点一、电阻与电流.............................................................................................................................................2 考点二、闭合电路的欧姆定律与小灯泡的伏安特性曲线......................................... 2 考点三、电功、电功率及电热的计算................................................................................................................ 3 考点四、电表的改装类问题................................................................................................................................ 4 考点五、电路的动态变化分析............................................................................................................................ 4 考点六、电源功率的分析与计算........................................................................................................................ 5 考点七、含有电容器的电路................................................................................................................................ 6 考点八、电路的故障分析.....................................................................................................................................6 考点九、测量待测电阻的阻值............................................................................................................................ 7 考点十、测量电源电动势和内阻........................................................................................................................ 9 考点十一、多用电表的使用...............................................................................................................................11
高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题[1]
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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。
高三复习恒定电流共60页文档
16、业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着,就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃
高三复习恒定电流
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使行使权力总是令人反感 ;权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊,可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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高三物理复习课件 恒定电流总复习
0.220 mm的某电阻丝的电阻率(电阻率约为
1×10-4 Ω·m),提供下列器材
• A.电动势为15 V的直流电源一个
• B.量程为0~200 μA、内阻约为3.7 kΩ的电 流表一个
• C.量程为0~20 mA、内阻约为40 Ω的电流 表一个
• D.量程为0~2 A、内阻约为0.4 Ω的电流表
一个
• 答案:(1)1.200 (2)不满足,R与S2成反比 (或RS2=常量) (3)19
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• 实验(二) 描绘小灯泡的伏安特 性小灯泡的伏安特性曲线并分析其变化规 律.
• 【实验原理】
• 用电流表测出流过小灯泡的电流,用电压表 测出小灯泡两端的电压,测出多组(U、I)值, 在U-I坐标系中描出各对应点,用一条平滑
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• 答案:(1)如图甲所示 (2)如图乙所示
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• (3)①按设计好的电路图连接好电路,开关S 闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最 大的位置.
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• 4.电路经检查无误后,闭合开关S,改变 滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应 的电流表、电压表的示数I和U的值,记入 表格内,断开开关S,求出电阻R的平均 值.
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• 【注意事项】
• 1.本实验中被测金属导线的电阻值较小, 因此实验电路必须用电流表外接法.
• 2.实验连线时,应先从电源的正极出发, 依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、 滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后 再把电压表并联在待测金属导线的两端.
系,并选取合适的标度;
• (2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点,用 一条平滑的曲线把这些点连接起来,得出小 灯泡的伏安特性曲线.
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• 【注意事项】
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.。
高考物理复习资料《恒定电流》
第七章恒定电流考纲要览考向预测本章为历年高考考点分布的重点区域之一,历年考题中均有体现,特别是规定的学生实验,不论是实验知识的检查,还是器材连接、数据处理、误差分析等,每年试题中都有所涉及,考的既具体又灵活,稳恒电路分析,也是高考试题的计算题常考内容之一.本章内容在高考中主要考查电路的计算,包括电阻的计算,串并联电阻的计算,电功、电热的计算(纯电阻电路、非纯电阻电路、混联电路等),闭合电路欧姆定律的计算;电压、电流、电阻的测量.其中电路分析——包括含容电路分析、电路变化、动态问题分析,电功、电功率分配问题分析以及设计型实验题,都是考查中出现几率最大的部分,要重点加以掌握.设计型实验题也是一种考查趋势,该种题型不仅要求对于本章规定实验的原理能够深入理解,还要求具有灵活的思路,能熟练的将所学知识运用于新的情景,解决新的问题.更考查了学生的研究方法、掌握情况及创新思维能力的强弱.所以对于该种问题的复习要引起足够的重视.第1课时电动势欧姆定律基础知识回顾1.电流(1)电流的形成:电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压,导线中的自由电子就在电场力的作用下,从电势低处向电势高处定向移动,移动的方向与导体中的电流方向相反.导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导线内的电场线保持和导线平行.(2)电流的宏观表达式:I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流.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.(3)电流的微观表达式:I=nqvS(n为单位体积内的自由电荷个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率).2.电动势(1)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小.电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多.(2)定义:在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值,叫电源的电动势,用E表示.定义式为:E = W/q.注意:①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关.②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压.③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.(3)电源(池)的几个重要参数①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关.②内阻(r):电源内部的电阻.v v ③容量:电池放电时能输出的总电荷量.其单位是:A·h ,mA·h .注意:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小.3.部分电路欧姆定律(1)内容:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.(2)公式 RUI =(3)适用条件:金属导电或电解液导电、不适用气体导电. (4)图像注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别:对于电阻一定的导体,图中两图都是过原点的直线,I -U 图像的斜率表示 --------,U -I 图像的斜率表示------.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是一条曲线.重点难点例析一.对公式I =q/t 和I =nqvS 的理解I =q /t 是电流强度的定义式,电流的方向规定为与电路中正电荷定向移动的方向相同;负电荷形成的电流,其方向与负电荷定向移动的方向相反;如果是正、负离子同时定向移动形成电流,q 应是两种电荷电荷量绝对值之和,电流方向仍同正离子定向移动方向相同.I =nqvS 是电流的微观表达式,电流强度是标量,但习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向,电流的方向实际上反映的是电势的高低. 【例1】如图7-1-2所示的电解池接入电路后,在t 秒内有n 1个1价正离子通过溶液内截面S ,有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ,设e 为元电荷,以下说法正确的是 A .当n 1=n 2时,电流强度为零B .当n 1>n 2时,电流方向从A →B ,电流强度 I =(n 1–n 2)e /tC .当n 1<n 2时,电流方向从B →A ,电流强度I =(n 2–n 1)e /tD .电流方向从A →B ,电流强度I =(n 2+n 1)e /t 【解析】本题考查电流强度的方向和电流强度的定义式I =q /t ,在电解液导电时,定向移动的电荷有正离子和负离子,它们同时向相反方向移动形成电流,电流应该是I =(n 2+n 1)e /t ,电流方向按规定就是 A →B ,故应选D . 【答案】D【点拨】不能用一种电荷量来计算电流强度,更不能用电荷量之差来计算.拓展来自质子源的质子(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,如图7-1-3则n 1∶n 2=_______. 【解析】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 n e v I v l t t ne I 1,∝∴===得和.而12,,212212==∴∝∴=s s n n s v as v . 【答案】2∶1图7-1-1图7-1-2 图7-1-3【点拨】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.二.电动势和电压的关系电动势和电压这两个物理量虽然有相同的单位和相类似的计算式,而且都是描述电路中能量转化的物理量,但在能量转换方式上有着本质的区别:1.电动势是表示电源内非静电力做功,将其它形式的能量转化为电能本领的物理量,在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极所做的功.而电压是描述电能转化为其它形式能量的物理量,在数值上等于电场力在外电路移动单位正电荷所做的功.2.电动势是由电源本身的性质决定的,与外电路无关,电路两端的电压不仅与电源有关,还与电路的具体结构有关.【例2】关于电动势的下列说法中正确的是A.在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电势能增加B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势越大C.电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移动单位电荷量做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从电源负极移到正极所移动电荷量越多【解析】电源是将其他形式的能转化为电能的装置,是通过电源内部的非静电力做功来完成的,所以非静电力做功,电势能就增加,因此选项A正确.电源电动势是反映电源内部其它形式的能转化为电能的能力的物理量.电动势在数值上等于移动单位电荷量的电荷所做的功,不能说电动势越大,非静电力做功越多,也不能说电动势越大,被移动的电荷量越多,所以选项C正确.故正确答案应为AC.【答案】AC【点拨】应正确理解电动势的物理意义.本题容易错误的认为电动势越大,非静电力做功越多,电动势越大,被移动的电荷越多.拓展关于电源电动势,下列说法中正确的是()A.电动势就是电压,它是内外电路电压之和B.电动势不是电压,但在数值上等于内外电压之和C.电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D.电动势的大小与外电路的结构(如外电路是否接通和外电路的连接方式)无关【解析】正确理解电动势与电压的区别能电动势的物理意义是解答本题的关键.【答案】BCD三.伏安特性曲线及其应用方法将导体中电流I和导线两端的电压U分别用坐标系的纵轴和横轴表示,画出的I—U图线叫导体的伏安特性曲线.对于金属导体,伏安特性曲线是通过原点的直线.具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件,伏安特性曲线不是直线的元件叫非线性元件.导体的伏安特性曲线是一条过原点的直线,其斜率的倒数等于导体的电阻.利用物理图象求斜率时,切忌运用直线倾角的正切来求,因为物理图象坐标轴单位长度是可以表示不同大小的物理量,在I—U图象上表示同一电阻的伏安特性曲线时,直线倾角可能不同.导体的电阻随温度的升高有所增大,其伏安特性曲线的斜率会有所变化.运用导体的伏安特性曲线,是判断此类问题的常用方法.因此正确理解、分析导体的伏安特性曲线的物理意义十分重要.一般金属导体的电阻随温度的升高而增大,I —U图线如图7-1-4甲所示,U—I图线如图乙所示.易错门诊【例3】如图7-1-5所示的图象所对应的两个导体: (1)两导体的电阻的大小R 1= Ω,R 2= Ω; (2)若两个导体中的电流相等(不为0)时,电压之比U 1∶U 2= ;(3)若两个导体的电压相等(不为0)时,电流之比I 1∶I 2= .【错解】(1)因为在I —U 图象中R =1/k =cot θ,所以R 1=3Ω,R 2=33Ω. 【错因】上述错误的原因,没有弄清楚图象的物理意义.【正解】(1)在I —U 图象中R =1/k =cot θ=ΔU /ΔI ,所以R 1=2Ω,R 2=32Ω. (2)由欧姆定律得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2,由于I 1=I 2,所以U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶1.(3) 由欧姆定律得I 1=U 1/R 1,I 2=U 2/R 2,由于U 1=U 2,所以I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3.【点悟】应用图象的斜率求对应的物理量,这是图象法讨论问题的方法之一,但应注意坐标轴.在用斜率求解时ΔU 、ΔI 是用坐标轴上数值算出的,与坐标轴的标度的选取无关,而角度只有在两坐标轴单位长度相同时才等于实际角的大小,从本图中量出的角度大小就没有实际意义.课堂自主训练1.R =U /I 是电阻的定义式,导体的电阻(CD ) A .与导体两端的电压成正比 B .与通过导体的电流成反比C .与导体两端电压、通过导体的电流无关D .等于导体两端电压与通过导体的电流之比 2.如图7-1-6所示为实验测得的小灯泡的伏安特性曲线,由图线可知(A )A .灯泡电阻随两端电压增加而变大,即R A >R BB .灯泡在状态A 时的电阻等于曲线在该点斜率的倒数C .灯泡在状态A 时的电阻等于连线OA 的斜率D .该实验说明,对于灯丝材料——钨,欧姆定律不能适用课后创新演练1.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流(D ) A .有可以自由移动的电荷 B .导体两端有电压 C .导体内存在电场D .导体两端加有恒定的电压2.关于电流,下列说法中正确的是(C ) A .通过导线截面的电量越多,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截面的电量越多,导体中的电流越大D .因为电流有方向,所以电流是矢量 3.某种导体材料的I —U 图象如图7-1-7所示,图象上A 点与原点连线与横轴成α角,A 点的切线与横轴成β角.关于图7-1-4图7-1-5图7-1-6图7-1-7导体的下列说法正确的是(A )A .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 β4.下列有关电压与电动势的说法中,正确的是(D ) A .电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 B .电动势就是电源两极间的电压 C .电动势公式E =W /q 中的W 与电压U =W /q 中的W 是一样的,都是电场力做的功D .电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领强弱的物理量5. 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?【解析】对欧姆定律理解的角度不同,求解的方法也不相同.本题可以有三种解法,现列其一:依题意和欧姆定律得: 4.05/3/0000-==I U I U R ,所以I 0=1.0 A又因为2002I U I U R ==, 所以0.2202==I I A 6.在电解液导电时,若在5s 内分别有5C 的正离子和5C 的负离子通过电解槽中与电流方向垂直的截面,电路中电流是多少?若5s 内有5C 的正负离子分别在阴极和阳极放电,电路中的电流是多少? 【解析】(1)在电解质溶液中,电流等于同一截面上正负电荷迁移电荷量绝对值之和与所用时间t 之比,所以I =(|Q 1|+|Q 2|)/t =2A .(2)电解质溶液中各种离子质量、电荷量都可能不同,它们在电场中所受电场力的大小、加速度的大小、速度的大小也各不相同,在同一时间内通过电解液某一截面的正负离子数可能不同,特别是在阳极附近的正离子可以认为刚被加速,速度为零,而负离子的速度却被加速至最大,所以在阳极附过的横截面上,在5s 内只有5C 的负电荷通过,故电流I=Q/t=1A .(阴极附近同理为1A .)7.试研究长度为l 、横截面积为S ,单位体积自由电子数为n 的均匀导体中电流的流动。
2021届高考物理二轮复习:恒定电流(解析版)
2021届高考物理:恒定电流(二轮)练习含答案一、选择题1、如图甲,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,小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。
当开关闭合后,下列说法中正确的是()A.L1中的电流为L2中电流的2倍B.L3的电阻约为1.875 ΩC.L3的电功率约为0.75 WD.L2和L3的总功率约为3 W2、(多选)如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1 Ω,定值电阻R3=5 Ω。
开关S断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等。
则以下说法中正确的是( )A.电阻R1、R2可能分别为4 Ω、5 ΩB.电阻R1、R2可能分别为3 Ω、6 ΩC.开关S断开时理想电压表的示数一定小于S闭合时的示数D.开关S断开与闭合时,理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6 Ω3、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.IΔleSm2eU B.IΔlem2eUC.IeSm2eU D.ISΔlem2eU4、(多选)如图所示,电源电动势E=3 V,小灯泡L的规格为“2 V0.4 W”,开关S接1,当滑动变阻器调到R=4 Ω时,小灯泡L正常发光,现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作。
则()A.电源内阻为1 ΩB.电动机的内阻为4 ΩC.电动机正常工作电压为1 VD.电源效率约为93.3%5、(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S,下列说法正确的有()A.路端电压为10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A6、一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A,接13 Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A,则电源的电动势和内阻分别为()A.2 V 1.5 ΩB.1.5 V 2 ΩC.2 V 2 ΩD.1.5 V 1.5 Ω7、某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为()A.4ρ和4R B.ρ和4RC.ρ和16R D.16ρ和16R8、(双选)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的两端电压与电流的关系图象.如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么有()A.R接到a电源上,电源的效率较高B.R接到b电源上,电源的输出功率较小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,电阻的发热功率和电源的效率都较高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L2的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,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.带电液滴将向上运动D.电源的输出功率变大*10、(多选)某电路如图所示,电源电动势为E、内阻为r,定值电阻分别为R1、R2,电位器(滑动变阻器)为R,L1是小灯泡,电压表和电流表都为理想电表。
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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. 0.2Ω
B. 0.4Ω
C. 0.8Ω
D. 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<P4
B. P1>P2>P3>P4
C. P3>P4>P1>P2
D. 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 = 0
C. 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“240W”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()。
(A)根据待测电阻的阻值,选择仪器和电路
(B)合上开关,然后连接实验电路
(C)不断增大滑动变阻器连入电路的电阻,记录几组电流强度和电压的值
(D)将记录的数据填入设计的表格内,计算待测电阻的值,并求其平均值。
4、测电阻率时,为了提高测量精确度,下列措施中哪些是有益的()。
(A)测导线直径时,应在不同部位测三次取平均值
(B)测电阻,只需测一次电压表和电流表的值即可
(C)测电阻时,通过导线的电流要足够大,而且要等到稳定一般时间后才读数
(D)测电阻时,电流不宜过大,通电时间不宜过长
5、在用电流表和电压表分别测定三个电池的电动势和内电阻的实验中,根据实验数据得到如图所示的U-I图像,下列判断正确的是()。
(A)εa=εb>εc (B) εa>εb>εc (C)ra>rb>rc (D)rb>ra>rc
6、下面几组器材中,能完成《测定电池的电动势和内电阻》实验的是()。
(A)一只电流表, 一只电压表, 一只变阻器, 开关和导线
(B)一只电流表,二只变阻器,开关和导线
(C)一只电流表,一只电阻箱,开关和导线
(D)一只电压表,一只电阻箱,开关和导线
7、某一用直流电动机提升重物的装置,如图(1)重物的质量m =50kg。
电源的电动势ε= 110v 。
不计电源电阻及各处的摩擦,当电动机以V = 0.9的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I = 5A
,试求电动机线圈的电阻。
V ↑ 图(1)
8、如图(3)所示的电路中,电阻
R 1、R 2、R 3的阻值都是1欧姆。
R 4
R 5的阻值都是0.5欧姆ab 端输入电压U = 6v 。
当cd 端接伏特表
时,其示数为多少。
a R 1 e R 4 c
35
f
图(3)
9、如图(4)所示的电路中,已知电容C = 2uF 。
电源电动势ε=12v 。
内电阻不计,R 1:R 2:R 3:R 4 = 1:2 = 6:3则电容器极上板所带
的电量为多少?
c
10、如下图,输入电压U ab等于某电炉的额定电压后,当将此电炉(
额定功率为P0等于400w)接入c、d时。
电炉实际消耗的功率
为P1 =324w。
若将两个这样的电炉并接在c、d间时,两个电炉实际消耗的总功率P2为多少?
a R0 c
答案
例1、B 例2、D 例3、B
例4、解:(1)P 合/P 开=25/16, (2) r=0.5Ω E=2V
例5、18.(1)8V (2)14W (3)28W
练习
1、A
2、D
3、BC
4、AD
5、AD
6、ACD
7、分析:由能量守恒,电能通过电流的功转化电热及重物的机械能
∴I ε= mgV +I 2 R
代入数据可解得:R = 4.4Ω
8、解
a R 1 e R 4 c 分析:因题中R 1、R 2、R 3、R 4、R 5都很小。
且内阻,故 可理解为理想伏特
表。
此时,当cd 间接 时,流
35 经R 4、R 5的电流为0,且cd 间可
f 看做开路。
图(3) ∴U U R R R R Uef U V 23
212=⋅++=
=
分析:此电路的关系为。
R
1
、R2串联,R3、R4串联,然后
二者并联于a、
c c、两点。
电容器上的电压等于U bd
= │U3—U1│=│U ab—U ab│
而
⎪⎩
⎪
⎨
⎧=⋅
+
=
=
+
=
V
U
R
R
R
U
V
U
R
R
R
U
R
4
8
2
3
1
1
4
3
3
U1<U3说明R1上降压
图(4)少,电容器上板带正电。
∴U C = │U1—U2│= 4U
q = CU =8uc
此题中,若bd间接一安培表。
则电路关系变为R1与R3并联,R2与R4
、二者再串起来,由电荷守恒可知。
I A = │I1—I2│,请自行计算。
10、如下图,输入电压U ab等于某电炉的额定电压后,当将此电炉(
额定功率为P0等于400w)接入c、d时。
电炉实际消耗的功率
为P1 =324w。
若将两个这样的电炉并接在c、d间时,两个电炉
实际消耗的总功率P2为多少?
a R0 c 分析:如上图,设电炉的电阻为R,对于用电器
的问题,只有当U = U额时,才有P = P额。
当U实<U额时,P实<P额。
但通常认定
R不变(已处于高温状态),c、d间只接
一个电炉时,依题意。
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
=
⇒
=
=
=
+
=
qr
R
ab
ab
U
P
R
R
U
P
400
324
)
1
(
2
2
1
当c、d见并接两个电炉时,
2
R
R
cd
=
W
R
U
R
r
U
P ab
R
ab5.
535
)
(2
1
2
)
(
9
1
2
1
2
2
2
=
+
⋅
=
⋅
+
=)
400
(
2
W
R
U
ab=。