人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流同步辅导(一)

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第二章稳恒电流（1-5节）
一、夯实基础知识
（一）电流的形成、电流强度。

1．电流的形成：电荷定向移动形成电流(注意它和热运动的区别)。

2．形成电流条件：(1)存在自由电荷；(2)存在电势差(导体两端存在电热差)。

3．电流强度：I=q/t(如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q应是两种电荷量和)
4．注意：I有大小，有方向，但属于标量(运算法则不符合平行四边形定则)，电流传导速率就是电场传导速率不等于电荷定向移动的速率(电场传导速率等于光速)。

（二）部分电路欧姆定律。

1．公式I=U/R,U=IR,R=U/I.
2．含义：R一定时，I∝U,I一定时，U∝R；U一定时，I∝l/R。

(注意：R与U、I 无关)
3．适用范围：纯电阻用电器(例如：适用于金属、液体导电，不适用于气体导电)。

4．图象表示：在R一定的情况下，I正比于U，所以I—U图线、U—
I图线是过原点的直线，且R=U/I，所以在I—
U图线中，R=cotθ=1/k斜率，斜率越大，R越小；在U—
I图线中，R=tanθ=k斜率，斜率越大，R越大。

注意：(1)应用公式I=U/R时，各量的对应关系，公式中的I、U、R是表示同一部分电路的电流强度、电压和电阻，切不可将不同部分的电流强度、电压和电阻代入公式，(2)I、U、R各物理量的单位均取国际单位，I(A)、U(A)、R(Ω)；(3)当R一定时，I∝U；I一定时，U∝R；U一定时，I∝1/R，但R与I、U无关。

（三）简单串、并、混联电路
1．串联电路
(1)两个基本特点：①U=U1=U2=U3=……，②I=I1+I2+I3……
(3)两个重要性质：
①R=R1+R2+R3+…②U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3；
其中应熟记： n个相同电阻R串联，总电阻R总＝n
R；串联电路总电阻大于任一串联导体电阻；某一导体电阻变大(其它导体电阻不变)，总电阻必变大，反之变小；串联导体增多，总电阻变大。

2．并联电路
(1)两个基本特点：①U=U1=U2=U3=……②I=I1+I2+I3……
(2)两个重要性质：①1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……，②IR=I1R1=I2R2=I3R3=……I n R n= U
其中应熟记：n个相同电阻R并联，总电阻R总＝R/n；两个电阻R1、R2并联，总电阻R总＝R1R2/(R1+R2)，并联电路总电阻小于任一支路电阻；某一支路电阻变大(其它支路电阻不变)，总电阻必变大，反之变小；并联支路增多，总电阻变小，反之增大。

（四）电功、电功率、电热。

1．电功：电流做的总功或输送的总电能为W=qU=IUt，如果是纯电阻电路还可写成W=U2t/R=I2Rt；
2．电热：Q=I 2Rt ，如果是纯电阻电路还可写成Q=IUt=U 2t/R 3．电功和电热关系：
(1)纯电阻电路，电功等于电热；(2)非纯电阻电路，电功大于电热，即UIt=Q+E 其它
能。

4．电功率：P=W/t=IU ，如果是纯电阻电路还可写成P=I 2R=U 2/R 。

5．额定功率：即是用电器正常工作时的功率，当用电器两端电压达到额定电压U m 时，电流达到额定电流I m ，电功率也达到额定功率P m ，且P m =I m U m ，如果是纯电阻电器还可写成P m =U 2m/R=I 2m R(Pm 、U m 、I m 、R 四个量中只要知两个量，其它两个量一定能计算出)。

二、解析典型问题
问题1：会对电路进行简化。

对一个复杂的电路，画出等效电路图，是一项基本功，也是电路分析和计算的基础。

在复杂电路中，当导体间串、并联的组合关系不很规则时，要进行电路的简化，简化电路方法较多，这里介绍两种常用的方法：（1）分支法；（2）等势法。

注意：○1
对于复杂电路的简化可交替用分支法和等势法；○2理想的电流表可视作短路；○3理想的电压表和电容器可视作断路；○4两等势点间的电阻可省去或视作短路。

问题2：会解非理想电表的读数问题
同学们在求非理想电压表或非理想电流表的读数时，只要将电压表看作电阻R V ，求出R V 两端的电压就是电压表的示数；将电流表看作电阻R A ，求出通过R A 的电流就是电流表的示数。

例3、三个完全相同的电压表如图3所示接入电路中，已知V 1表读数为8V ，V 3表的读数为5V ，那么V 2表读数为 。

例4、阻值较大的电阻R 1和R 2串联后，接入电压U 恒定的电路，如图4所示，现用同一电压表依次测量R 1与R 2的电压，测量值分别为U 1与U 2，已知电压表内阻与R 1、R 2相差不大，则：
A ．U 1+U 2=U ；
B ．U 1+U 2<U ；
C ．U 1/U 2=R 1/R 2；
D ．U 1/U 2≠R 1/R 2 问题3：会解含容电路
1、求电路稳定后电容器所带的电量
求解这类问题关键要知道：电路稳定后，电容器是断路的，同它串联的电阻均可视为短路，电容器两端的电压等于同它并联电路两端的电压。

例5、在图5所示的电路中,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V,内电阻不计,R 1∶R 2∶R 3∶R 4=1∶2∶6∶3.则电容器极板a 所带的电量为
A.-8×10-6C.
B.4×10-6
C. C.-4×10-6C.
D .8×10-6C.
2、求通过某定值电阻的总电量
例6、在如图6所示的电路中，电源的电动势,0.3V E =内阻不计,10R 1Ω=电阻Ω
=Ω=Ω=35R ,30R ,10R 432；电容器的电容F C μ100=，电容器原来不带电.求接通
电键K 后流过R 4的总电量.
例7、图7中电源电动势E=10V ，C 1=C 2=30μF ，R 1=4.0Ω, R 2=6.0Ω,电源内阻可忽略。

先闭合电键K ，待电路稳定后，再将K 断开，则断开K 后流过电阻R 1的电量为 .
问题4：会解非纯电阻电路问题
非纯电阻电路是指电路含有电动机、电解槽等装置，这些装置的共同特点是可以将电能转化为机械能、化学能等其他形式的能量。

例8、如图8所示，电阻R 1=20Ω，电动机绕线电阻R 2=10Ω，当电键S 断开时，电流表的示数是I 1=0.5A,当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是:
A ．I=1.5A
B .I<1.5A C.P=15W D.P<15W
三、如临高考测试
1.如图9所示电路中，电流表A 1与A 2均为相同的安培表，当电路两端接入某一恒定电压的电源时，A 1的示数为3mA,A 2的示数为2mA.现将A 2改接在R 2所在支路上，如图中虚线所示，再接入原来的恒定电压电源，那么，关于A 1与A 2示数情况，以下说法正确的应是：
A.电流表A 1示数必增大，电流表A 2示数必增大。

B .电流表A 1示数必增大，电流表A 2示数必减小。

C.电流表A 1示数必增大，电流表A 2示数不一定减小。

D.电流表A 1示数不一定增大，电流表A 2示数也不一定减小。

2.如图10所示的电路中，已知I=6A ，I 1=4A ，R 1=20Ω，R 2=10Ω，R 3=60Ω，则通过电流表的电流强度为 A ，方向 。

3.如图11所示的电路中，电阻R 1、R 2、R 3的阻值都是1Ω，R 4、R 5的阻值都是0.5Ω，ab 端输入电压U=5V 。

当c 、d 端接理想电流表时，其示数是 A ；当c 、d 端接理想电压表时，其示数是 V 。

4、如图所示，AB 两端接直流稳压电源，U AB ＝100V ，R 0＝40Ω，滑动变阻器总电阻R ＝20Ω，当滑动片处于变阻器中点时，C 、D 两端电压U CD 为 V ，通过电阻R 0的电流为 A 。

5..一个T 型电路如图所示，电路中的电110R =Ω,23120,40R R =Ω=Ω
.另有一测试电源，电动势为100V ，内阻忽略不计。

则
A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40Ω
B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40Ω
C. 当ab两端接通测试电源时， cd两端的电压为80 V
D. 当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为80 V
6．先后按图中（1）、（2）所示电路测同一未知电阻阻值R x，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图（1）所示电路测得电压表示数为6V，电流表示数为2mA，那么按图（2）所示电路测得的结果应有（）
（A）电压表示数为6V，电流表示数为2mA
（B）电压表示数为6V，电流表示数小于2mA
（C）电压表示数小于6V，电流表示数小于2mA
（D）电压表示数小于6V，电流表示数大于2mA
7．如图10-
2所示，三个电压表用满偏电流相同的电流表改装而成，已知电压表V1的示数为8V，电压表V3的示数为5V，则关于电压表V2的示数，下列判定中正确的是A．电压表V2的示数必为3V
B．电压表V2的示数必为5V
C．若三个电压表量程相同，则电压表V2的示数必为3V
D．即使三个电压表量程相同，电压表V2的示数也可能不等于3V
8．用两个相同的电流表G改装成量程不同的电流表A1和A2，其中A1的量程是A2的2倍，现将它们接入电路，下列说法正确的是（）
A．若两表串联，则指针偏角θ1＜θ2，两表示数相等
B．若两表串联，则指针偏角θ1＝θ2，A1示数大于A2示数
C．若两表并联，则指针偏角θ1＝θ2，两表示数相等
D．若两表并联，则指针偏角θ1＞θ2，两表示数相等
9．如图所示电路中，R1=500Ω，R2=1000Ω，电压表V1、V2
的内阻分别是6KΩ和10kΩ，路端电压为U。

若将a、b
两点用一导线连接后，两电压表V1、V2的示数将（）
A．V1、V2的示数都减小；
B．V1的示数增大，V2的示数减小；
C．V2的示数增大，V1的示数减小；
D．V1、V2的示数都不变。

10．如图所示，电路电源电压恒定，将电阻接在a 、b 两点时，电阻R 电功率为9W,若将
电阻接离a 、b 较远的c 、d 两点时，R 消耗电功率为4W ，则此时导线ac 和bd 消耗总功率为：（ ） A ．2W, B ．4W, C ．9W, D ．13W.
11.如图，电源电动势为30V ，内电阻不计，一个“6V ，12W”的电灯与一个绕线电阻为2Ω的电动机M 串联接入电路.已知电路中电灯正常发光，则电动机输出的机械功率为（ ）
A .40W B.44W C.48W D.60W
参考答案：
图1的等效电路： 图2的等效电路：
例3：3V 例4：BC
例5： D 例6：C Q 41025.2-⨯= 例7：C Q 4
102.4-⨯=∆ 例8、BD
如临高考测试
1、B
2、1A ，向右
3、1A ；1.7V
4、80V ；2A
5、AC
6、D
7、C
8、A
9、C 10、A 11、A。