恒定电流复习学案

恒定电流复习学案一
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一、复习回顾基础知识 （一）基本概念： 1、电流：
（1）电荷的 移动形成电流，电流的方向规定为 。

负电荷的定向移动方向与电流方向
（2）定义： 。

（3）公式： 单位有： 换算关系是：
2、电动势（E ）：（1）物理意义：电动势是描述电源把 的物理量。

（2）定义： 。

（3）公式： ，单位：
（4）电源的电动势等于电源没有接入电路时 3、电阻：（1）定义： （2）公式：R= （3）单位： 符号表示：
4、电阻率ρ：反映材料的性能物理量，国际单位： 符号： 【例1】．图1中1，2为图象所对应的两个导体，（1）电阻关系R 1∶R 2= （2）若两个导体中的电流相等时，电压之比U 1∶U 2=_______ （3）若两个导体的电压相等时，电流之比I 1∶I 2=
5、电功：（1）定义：在电路中，导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成电流，此过程中电场力对自由电荷所做的功叫电功。

（2）公式：W= 单位： 符号：
6、电功率：（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫做电功率。

（2）公式：P= 单位： 符号：
7、电源的功率和效率：
（1）功率：①电源的功率（电源的总功率）P E = ②电源的输出功率P 出= ③电源内部消耗的功率P r =
（2）电源的效率：r R R E U EI UI P P E +====η（最后一个等号只适用于纯电阻电路）
（二）基本规律：
8、欧姆定律：（1）内容：导体中的电流I 跟导体两端电压U 成 比，跟它的电阻成 比。

（2）公式：I= （3）适用范围： 9、电阻定律：
（1）内容：在温度一定的情况下，导体的电阻跟它的长度成 正 比，跟它的横截面积成 反 比。

（2）公式：R = 式中的ρ为导体的电阻率
（3）注意R 是导体本身属性：跟导体两端电压和通过电流_______。

【例题2】．两根完全相同的金属导体，如果把其中的一根均匀拉长到原来的4倍，把另一根对折后绞合起来，则它们电阻之比为：R 1∶R 2=
10、焦耳定律：（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的 跟导体的电阻和通电时间成 比.
（2）公式：Q=
（3）电功与电热的关系：在 电路中电功等于电热，在 电路中电功大于电热。

【例题3】．某一用直流电动机提升重物的装置如图2，重物的质量m =50kg ， 稳定电压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 ，试计算电动机的线圈电阻是多少？（g=10m/s 2）
11、闭合电路欧姆定律
（1）内容： （2）公式：I=
常用表达式还有： ， ，
R
V 1 V 2 +
－
+ － － 探针 U /m
15 0
I /mA
10 5 10
2
1
电动机
图2
m
U
12、路端电压U 跟负载的关系 根据：E=U+U ′、U ′=Ir 、I =r
R E
+，E 、r 不变
R ↑→I ，U 、U ′ ，当R →∞时，I = 、 U = 、U ′= （也称为断路时）
R ↓→I ，U 、U ′ ，当R =0时，I = （短路电流强度）U = 、U ′= 思考：电动势与路端电压的区别？
☆闭合电路欧姆定律的应用
【例4】如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I 的关系图线，下列说法中正确的是（ ）
A.路端电压都为U 0时，它们的外电阻相等
B.电流都是I 0时，两电源的内电压相等
C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势
D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻
【例5】 如图所示的电路中，已知R 1=4Ω，电流表的读数I =0.75 A ，电压表读数U =2.0V ，经一段时间后一电阻断路，使电流表的读数变为
I '=0.80 A ，而电压表的读数变为U '=3.2 V ，求：
（1）发生断路的电阻是哪一个?（2）电源电动势和内阻各是多少?
【例6】在如图所示电路中，当变阻器Ｒ３的滑动头Ｐ向ｂ端移动时，（ ） A ．电压表示数变大，电流表示数变小 B ．电压表示数变小，电流表示数变大 C ．电压表示数变大，电流表示数变大 D ．电压表示数变小，电流表示数变小
【例7】已知如图，电源内阻不计。

为使电容器的带电量增大， 可采取以下那些方法：（ ）
A.增大R 1
B.增大R 2
C.增大R 3
D.减小R 1
13、闭合电路的U-I 图象
右图中a 为电源的U-I 图象；b 为外电阻的U-I 图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a 的斜率的绝对值表示内阻大小； b 的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半）。

【当堂检测】
1. 关于闭合电路的性质，下列说法错误的是( )
A. 外电路断路时，路端电压最高
B. 外电路短路时，电源的功率最大
C. 外电路电阻变大时，电源的输出功率变大
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
2. (2010·镇江模拟)如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω.电流表和电压表均为理想电表，只接通S 1时，电流表示数为10 A ，电压表示数为12 V ；再接通S 2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A ，则此时通过启动电动机的电流是 ( )
A. 2 A
B. 8 A
C. 50 A
D. 58 A 3. (2010·黄冈模拟)在如图所示的电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图线应为图中的( )
4. 把标有“220 V,100 W”的A 灯和“220 V,200 W”的B 灯串联起来，接入220 V 的电路中，不计导线电阻及温度变化而引起的灯丝电阻变化，则下列判断中正确的是 ( )
A. 两灯的电阻之比R A ∶R B ＝2∶1
B. 两灯的实际电压之比U A ∶U B ＝2∶1
C. 两灯实际消耗的功率之比P A ∶P B ＝1∶2
D. 在相同时间内，两灯实际发热之比Q A ∶Q B ＝1∶2
u
O I I m i
E
U M （I ，U ）
β
α
b a
N
R 1 R 3 R 2 E C A B B
C C C
恒定电流复习学案二
班级： 学生姓名： 评定：
一、 用伏安法测电阻：
用图甲所示电路测R x 阻值时，电压表示数为R x 两端电压，电流表示数为通过R x 的电流，I
U R x
，实际电流表示数为I R +I V 。

测得R x 值比真值小。

当R v 值越大，I v 越小，电流表示数越接近I R ，当R V >>R x 时，测量值R x 比较准值。

这种接法（电流表外接法）适宜测量_____电阻。

（填写较大或较小）
用图乙所示电路，测R x 值时，当R x >>R A 时，测量值比较准确。

这种接法（电流表内接法）适宜测量 电阻。

（填写较大或较小）
【例1】如图所示电路中，电压表和电流表的读数分别为10 V 和0.1 A ，已知电流表的内阻R A 为0.2 Ω。

那么待测电阻R x 的测量值比真实值 ，真实值为 。

二、测电阻率实验
【例2】导电玻璃是制造LCD 的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组
同学选取长度L ＝20.00cm 、截面积为6.0×10﹣
7m 2的圆柱体导电玻璃进行实验，用欧姆表粗测该导电玻璃的电阻R x ，发现其电阻约为13.0Ω。

（1）为精确测量R x 的阻值，该小组设计了如图甲所示的实验电路，可供使用的主要器材如下：
电源E （电动势为4.5V ，内阻约1Ω）； 电阻箱R 0（阻值0～999.9Ω）；
电流表A 1（量程0～200mA ，内阻约1.5Ω）； 电流表A 2（量程0～3A ，内阻约0.5Ω）； 滑动变阻器R 1（阻值范围0～1k Ω）； 滑动变阻器R 2（阻值范围0～20Ω）。

①电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。

（填器材代号） ②该小组进行了如下操作：
A ．将滑动变阻器的滑片移到最右端，将S 1拨到位置1，闭合S 2，调节滑动变电阻R ，调到合适位置时读出电流表的示数I ；
B ．将S 1拨到位置2，调节电阻箱的阻值，当电流表的读数为 时，不再改变，此时电阻箱的数值如图乙所示，可求得导电玻璃的电阻为R x ＝ Ω。

（2）由以上实验可求得该导电玻璃的电阻率ρ＝ Ω•m 。

【例3】螺旋测微器数为 mm ；游标卡尺读数为 mm 。

三、电表的改装实验
【例4】在“把电流表改装为电压表的实验”中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，已知电源电压为1.5V ，步骤如下：
①合开关S 1，调节R 1，使电流表指针偏转到满刻度；
②再闭合开关S 2，调节R 2，使电流表指针偏转到满刻度的一半； ③读出R 2的阻值，即认为r g ＝R 2。

已知电流表满偏电流为500μA ，其内阻约在100Ω左右。

实验室配有的可变电阻有： A ．电阻箱（0～10Ω） B ．电阻箱（0～9999Ω） C ．滑动变阻器（0～200Ω） D ．滑动变阻器（0～20k Ω）
（a ）电路图中R 1应选 ，R 2应选 。

（b ）若上述实验中，读得R 2的阻值为100Ω，则电流表内阻的测量值和真实值相比 （填“偏大”或“偏小”）。

（c ）若将此电流表改装成量程为2V 的电压表，应串联一个阻值为 Ω的电阻。

图2 A
R x 甲
V
A
R x 乙
V
四、欧姆表的使用：
A、注意事项：（1）选择合适的倍率档后，先电阻调零，再把红、黑表笔并接在待测电阻两端，进行测量。

（2）每次换档必须重新电阻调零。

（3）选择合适的倍率档，使指针在中值电阻附近时误差较小。

（4）测电阻时要把选择开关置于“”档。

（5）不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻，以免人体电阻和被测电阻并联造成误差。

（6）测电阻前，必须把待测电阻同其它电路断开。

（7）测完电阻，要拔出表笔，并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。

为防止止漏电，电表长期不用时，应该取出电池。

（8）测量电阻时，若指针偏角过小，应换倍率较大的档进行测量；若指针偏角过大，应换倍率较小的档进行测量。

【例5】、用多用表测一个电阻的阻值，多用表的“Ω”挡有
“×1”、“×10”、“×100”三挡，先选用“×10”
挡，调零后测量结果如图所示．这说明被测电阻很
（填“大”或“小”），应换用______挡，并后再测量。

五、测定电源的电动势和内电阻
A注意事项：
1.实验电路图：安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。

2.测量误差：E、r测量值均小于真实值。

3.安培表一般选0－0.6A档，伏特表一般选0－3伏档。

4.电流不能过大，一般小于0.5A。

注意事项(有哪些)
1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)。

2．在实验时，电流不能过大，通电时间不能太长，以免对E与r产生较大影响。

3．要测出不少于6组的(I，U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值。

4．画U-I图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。

这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。

5．由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。

但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。

系统误差
由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差。

(1)如图实－7－3甲所示，在理论上E＝U＋(I V＋I A)r，其中电压表示数U是准确的电源两端电压。

而实验中忽略了通过电压表的电流I V而形成误差，而且电压表示数越大，I V越大。

结论：图实－7
－3
①当电压表示数为零时，I V＝0，I A＝I短，短路电流测量值＝
真实值。

②E测<E真。

③因为r测＝
E测
I短
，所以r测<r真。

从电路的角度看，电压表应看
成内电路的一部分，故实际测出的是电池和电压表这一整体的等效内阻和电动势(r测和E测)，如图乙所示，因为
电压表和电池并联，所以r测小于电池内阻r真，因为外电阻R断开时，a、b两点间电压U ab等于电动势E测，此时电源与电压表构成回路，所以U ab<E真，即E测<E真。

所以这时r测的测量误差非常大。

【例题6】：
在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中（如图）：
（1）移动滑动变阻器的滑动头应特别注意防止
（2）现备有以下器材：
A．干电池1个B．滑动变阻器（0~50Ω）C．滑动变阻器（0~1750Ω）
D．电压表（0~3V）E．电压表（0~15V）F．电流表（0~0.6A）G．电
流表（0~3A）
其中滑动变阻器应选___ _，电流表应选__ __，电压表应选______。

（3）右图是根据实验数据画出的U-I图像。

由此可知这个干电池的电动势
E=_ V，内电阻r=_ _ _Ω。