北京市高三物理二轮复习 恒定电流专题教学案(一)

一、电流和电流强度I

二、电阻R

1、定义式：

2、电阻定律：，ρ为电阻率。

3、测量：伏安法测电阻，欧姆表。

4、超导体

三、闭合电路欧姆定律：

1、U—I关系曲线

2、电源的输出功率、内阻消耗的电功率、电源的总功率P总=Iε P出=IU P内=I2r

当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大。

例题分析：

例1、一个电源的电动势为ε、内阻为r，在外电路上接一个电阻R0和一滑动变阻器R，求①滑动变阻器消耗的最大电功率是多少？②定值电阻R0消耗的最大电功率是多少？

分析：（1）由前面的知识复习，已知道：若外电路电阻与内电路电阻阻值相等，则外电路消耗的电功率最大。因此，我们可以用等效思想将R0与r看作新电源的内阻（r+R0），新电源的电动

势仍为ε。这样，当R的阻值与内阻（r+R0）相等时，变阻器R消耗的电功率最大，等于。

（2）第2问与第1问的问题看起来相似，但实际上却是完全不同的两个问题。区别就在于第2问涉及的是一个定值电阻消耗的最大电功率问题。由电功率定义知，R0消耗的电功率P=I2R0，可见，

I取最大值时，R0消耗的电功率最大，由于，所以R取最小值即R等于零时，定值

电阻消耗的功率最大，等于。

小结：此题两问分别涉及定值电阻与可变电阻消耗的最大电功率问题，处理方法不同。切不可将“外电路电阻与内电阻相等时，外电路消耗的电功率最大”这一结论无条件地、任意的推广。

例2、如图，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与其中电流I的图象。用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率为___________，电源的效率为_____________。

分析：A图线是U—I特性曲线，从A图线上可以获取的信息是：纵轴截距—ε，横轴截距——

短路电流，所以，知道电源电动势ε=3V，内阻r=0.5Ω。电阻R的阻值可由图线B的斜率得出：R=1Ω。电路见上图。据闭合电路欧姆定律和P R=I2R，可得电源的输出功率为4W，效率

。

小结：A、B两图线分别给出了电路中电源及电阻的信息，应注意利用图象寻找有关信息，另外，也应注意区分两条图线。

例3、在如图所示的电路中，电源的电动势为ε。内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于R 的中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同。若将滑片向左滑动时，三个小灯泡的亮度如何变化？

分析：第一步应画出等效电路图。画等效电路图时，不妨在原图上用字母将各结点标出，因理想导线上各点等电势，故b、d两点是等电势的（即同一点）。依照原电路图，将各用电器连接到相对应的两结点间，画出上述等效电路图。第二步利用闭合电路欧姆定律，判断通过各小灯泡电流的的变化情况，进而知道各灯的亮度变化情况。由于滑片P向左滑动，则外电路电阻变小，总电阻

变小。由，知道总电流I变大，内电压变大。而内、外电压之和等于ε（定值），故路端电压变小，通过L3的电流变小，L3变暗。由于总电流I变大，而通过L3的电流变小，故通过L1的电流变大（电压变大），L1变亮。由于路端电压为小，而L1两端的电压变大，故L2两端的两压变小，L2变暗。

小结：

①注重画等效电路图。方法在于寻找等势点。

②应熟练应用闭合电路欧姆定律，及部分电路欧姆定律。判断通过某一用电器的电流及其两端电压的变化情况。

例4、如图，当R增大时，平行板电容器中，原来静止的带电油滴如何运动？

分析：原来静止的油滴是在重力及电场力的作用下平衡的。电容器两端的电压等于R两端的电

压。由于R增大时，I减小、内电压减小，所以R两端的电压增大。故由知电场强度E变

大，电场力Eq变大。带电油滴向上加速运动。

小结：此题将力平衡与含容电路融合于一题之中。是电路中常见的一类题目。

本章练习：（附后）

恒定电流

内容要求说明

练习题：

1、氢原子中的电子e绕原子核转动的轨道半径为r，转动的周期为T，把其等效成环形电流其值为_______。

2、有一段横截面积为S=1mm2的金属导线，上面通有1安的电流，导线中单位体积内所具有的自由电子数n=8.5×1028/m3。求导线中自由电子的运动速度。

3、白炽灯泡的灯丝断了以后，轻摇灯泡，可以将断了的灯丝搭接上。若将这只灯泡再装入原电路中，其亮度与原来相比

A、亮些

B、暗些

C、一样亮

D、都有可能

4、将一条电阻丝对折后接到原来的电路中，若电阻两端的电压保持不变，这时电阻消耗的功率是原来的

A、2倍

B、4倍

C、1/2

D、1/4

5、两根电热丝由同种材料制成，它们的长度相同但横截面的半径不同。把它们串联在电路中。则这两根电热丝各自消耗的功率P与横截面的半径r的关系是

A、P跟r2成反比

B、P跟r成反比

C、P跟r2成正比

D、跟r成正比

6、一个电阻器标有“1kΩ40W”，它允许通过的最大电流是多少？允许加在两端的最大电压是多少？若有两个这样的同样的电阻，把它们按串联方式连接，能够承受的最大电压是多少？若按并联方式连接，能够承受的最大电流是多少？

7、把“6V3W”和“10V6W”的两个电阻串联起来，在两端允许加的最大电压值是多少伏？能够通过的最大电流为多少安？

8、有三个电阻的阻值都是1kΩ，功率都是1W。把它们连成如图所示的混连电路，相当于什么规格的电阻

A、0.66kΩ，1.5W

B、3kΩ，3W

C、1.5kΩ，3W

D、1.5kΩ，1.5W

9、如图所示，三个电阻的阻值是R1=8Ω、R2=5Ω、R3=20Ω，在AB间接上电源后，三个电阻的功率之比为

A、8:5:20

B、5:4:1

C、2:1:1

D、10:4:1

10、有三个完全相同的电灯接在如图所示的电路中，设电源两端的电压不变，灯丝的电阻不随温度变化。求闭合K前后A灯的功率之比。

11、有一个电炉子上面标有“220V 800W”，将其接入110V的电路中，它实际消耗的电功率为____________。

12、当电源的电压比电烙铁的额定电压下降10%后，它的实际功率比额定功率下降了

___________%。

13、如图所示，要使电阻R1消耗的功率最大，应该把电阻R2的阻值调节到

A、R2=R1+r

B、R2=R1+r

C、R2=r

D、R2=0