用电器安全：

1、稳 恒 电 流十一学校 秦建云一2009年知识内容要求内容要求1电流、欧姆定律；电阻、电阻定律2电阻率与温度的关系3半导体及其应用；超导及其应用4电阻的串并联；串联电路的分压作用，并联电路的分流作用5电功和电功率；串联、并联电路的功率分配，焦耳定律6电源的电动势和内电阻；闭合电路的欧姆定律、路端电压7电流、电压、电阻的测量：电流表、电压表和多用表的使用；伏安法测电阻二具体建议1电流： 大量自由电荷定向移动形成电流（金属）：I=nesv（注意v与送电速度的差异） 一个带电体环绕形成等效电流： （T为带电体的环绕周期） 电镀、电解电流： （m为析出或消耗的质量、n为离子的化合价、M为物质的摩尔质量

2、、NA为阿弗加德罗常数、t为电解或电镀时间）2欧姆定律： 只适用于纯电阻 U是产生I的原因 R与U、I无关（测量式） 是电阻的定义式，可根据以上定义对电阻进行测量。伏安特性曲线上各点与原点连线的斜率或斜率的倒数表示电阻（不是各点的斜率）3电阻和电阻定律： L为导体沿电流方向上的尺度、S为导体垂直与电流方向的横截面积 为材料电阻率，它由材料性质及温度有关，此规律揭示了电阻的决定因数4半导体及其应用，超导及其应用 ab （1）二极管的符号为 。当电流从a端流入二极管时（从正极流入时），对电流的阻碍作用很小（阻值很小）；当电流从二极管的b端流入时（从负极流入），对电流的阻碍作用很大（阻值很大）。（2

3、）光敏电阻在受光照射后，电阻将发生变化。通常情况下减小。（3）热敏电阻在其自身温度发生变化时，阻值将变化，通常情况下温度升高时，阻值减小。（4）超导体没有电流的热效应。5电阻的串、并联特点、串并联功率分配： （1）串联时：I=I1=I2=，U=U1+U2+， （2）并联时： U=U1=U2=，I=I1+I2+， （3）电路中任何一个电阻阻值的增大均将导致总电阻的增加（与此电阻的位置无关），加并一个电阻总阻值减小，减并一个电阻总阻值增加。6电功、电功率：（1）电流做功是将电能转化为其它形式能量的原因（2）电流单位时间对用电器做功（用电器单位时间消耗的电能）为：（3）电流通过用电器单位时间产生的热

4、量（电流的热功率）为：（4）电流通过用电器单位时间产生的其它能量（如机械功率、化学功率）为：7电源电动势及内阻、闭合电路的欧姆定律、路端电压：电源电动势及电路工作过程中能量的转化与守恒（1）电源电动势反应了在电源内部，非静电力移送单位电荷量的正电荷，从电源负极到电源正极所做的功。（2）非静电力作功将导致电源内部能量向电能的转化，电流做功又将电能转化为其他形式的能（3）t时间内电源产生的电能为（4）t时间内电源内部的生热为，电流对外部用电器做功为（5）根据能量守恒可知：（U为电源两端电压）电源工作状态描述：（1）电源输出电流： （在纯电阻情况下：。由此关系可知当外电阻增大时，输出电流减小）（2）

5、电源输出电压： （在纯电阻情况下：。由此关系可知当外电阻增大时，输出电压增大）（3）电源输出功率（在纯电阻情况下且当时，由此关系后就可以比较任意两外电阻对应的输出功率的大小）（4）电源功率：（在纯电阻情况下，。由此关系可知当外电阻增大时，输出功率减小。外电路短路时电源功率最大且均转化为电源的生热，这就是不可将电源短路的原因）（5）电源效率：（在纯电阻情况下，。由此关系可知当外电阻增大时，电源效率减小）电源电动势的测量：IUE0（1）电源电动势可以通过将电压表接在电源两端进行直接测量。（2）根据E=U+Ir可得电源的伏安特性曲线为（可利用这一原理测定电源电动势及内阻）提供的练习一欧姆定律、电阻定

6、律、电功率、额定电压（电流、功率）、串并联特点：0如图是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B接高压电源的负极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，空气奔向正极A的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极A上排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜能除尘mkg，计算高压电源的电流强度I，电子电量设为e，阿伏伽德罗常数为NA，一昼夜时间为t。（答案：I=mnNAe/t）1部分电路欧姆定律适用的电路是A含电动机的电路， B液体导电的电路，C气体导电的电路， D纯电阻电路ab2如图所示为某电路中的一部分，已知R15 W，R21 W， R33 W，电流I10

7、.2 A，I20.1 A，则通过电流表A中的电流强度是A0.2 A，方向为ba，B0.1 A，方向为ba，C0.1 A，方向为a b，D0.3 A。方向为a b。31（易）电阻R1和R2分别标有规格“0.2A、4W”和“0.8A、8W”，将它们串联起来之后，能承受的最大电压是（ C ）A30V B90V C22.5V D25V32. （难）电阻R1和R2分别标有规格“20V、4W”和“10V、8W”，将它们串联起来之后，能承受的最大电压是（ C ）A30V B90V C22.5V D25V(两用电器并联又如何判断？)33如图所示电路，R12 W，R23 W，R36 W，当AB两端与电源相连接后

8、，电阻R1与R2上的电压之比是_1:1_，电阻R1与R3消耗的功率之比是_3:1_。34图中三电阻R1、R2、R3依次标有“600欧，2瓦”、“300欧，1瓦”、“400欧，2瓦”，则此电路最大允许达到的功率是A2瓦，B3瓦，C4瓦，D5瓦。41(易)两根完全相同的金属导线A和B，如果把其中的一根A均匀拉长到原来的4倍，把另一根导线B对折后绞合起来，则它们的电阻之比为_(64:1)_ 42把额定值为“220 V 1000 W”电炉的电热丝对折后并联起来，做成一个新的电炉，该新电炉的额定值为（）A220 V、4000 W，B110 V、1000 W，C220 V、2000 W，D110 V、20

9、00 W。43(难)直径0.3mm的细铅丝通以1.8A的电流被熔断，直径0.6mm的粗铅丝通以5A的电流被熔断，如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联做电路中的保险丝，则通以_36A_的电流时，电路刚好断开。A5A B30A C36A D55A。5(易)一个标有“220V,40W”字样的白炽灯泡，在室温下用万用表测得电阻R1=80，当它正常工作时其电阻应为R2=_1210_，两者差距如此大，原因在于_电阻率随温度的升高增大_。6某一金属材料的电阻率为r，导线长为L，直径为d，若这条金属导线两端电压在时间t内从U1均匀地增大到U2，则在时间t内通过这条导线横截面的电量为_。7把两个同种材料

10、的电阻丝分别连在两个电路中，甲电阻丝长为L，直径为d，乙电阻丝长为2L，直径为2 d，要使两电阻丝消耗的功率相等，加在两电阻丝上的电压比U甲U乙应为A1， B2，C，D2。81(中)相距40km的A、B两地架两根供电导线，总电阻为800，若在A、B间某处发生了短路，如图所示，此时接在A地的电流表读数为40mA，电压表读数为10V，求短路处与A地间的距离。（距A12.5km处）82如图所示，AB、CD为两根埋在地下的输电线(电阻可忽略)，R为负载电阻，A、C两端接在600伏的恒定电压上。现要测量AB与CD两根输电线的对地绝缘电阻R1与R2，可利用一个一端接地的电压表来进行测定：用电压表连线的另一

11、端P与A点接通，测得电压表示数为-300伏，当P端与C点接通时，测得电压数为120伏。已知电压表内阻为200千欧，则由此可知R1=_300_千欧，R2=_120_千欧。 9测金属的电阻率：如图所示，是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管（其长度为50cm左右，直径为10cm左右），镀膜材料的电阻率已知，管的两端有导电箍。现给你米尺，电压表，电流表，电源，滑动变阻器，电键和若干导线，请设计一个测定镀膜层厚度的实验方案。实验中应测定的物理量：在虚线框内用符号画出测量电路图。计算膜层厚度的公式是。L、D、U、I， 如右图所示非纯电阻用电器： 0、一台直流电动机，其转子线圈的电阻为R，接在电压

12、恒定为U的电源上，电动机正常运转时通过线圈的电流为I，此时电动机输出的机械功率为（）AUI，BI2R， CUII2R， DUII2R。11（易）有一起重机用的直流电动机，如下图所示，其内阻r=0.8,线路电阻R=10，电源电压U=150V，伏特表示数为110V，求：（1）通过电动机电流；(4A)（2）输入到电动机的功率P入；(440W)（3）电动机的发热功率Pr，(12.8W)（4）电动机的机械功率。(427.2W)（5）起重机的效率(71.2)12（易）如图所示，电源的电动势E=110V，电阻R1=21，电动机绕组的电阻R0=0.5，电键S1始终闭合。当电键S2断开时，电阻R1的电功率是52

13、5W；当电键S2闭合时，电阻R1的电功率是336W。求：（1）电源的内电阻；(1)（2）当电键S2闭合时流过电源的电流和电动机输出的功率。(26A,1606W)13一化学电池电动势为e，内阻为r，向一个线圈电阻为R的电动机供电，当电动机正常工作时，通过电动机的电流为I，电动机两端电压为U，经时间t后，正确的结论是A电源消耗的化学能是eIt， B电源输出的能量是I2（R+r）t，C电动机完成的机械功是（UI-I2R）t，D电动机中产生的电热是I2Rt。21某直流电动机的起动电流是15 A，而达到稳定状态时的电流为3 A，则该电动机的效率是_0.8_。22.（中）微型吸尘器的直流电机内阻一定，当加

14、上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电机未转，当加的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电机正常工作，则吸尘器的效率为多少？(60)目的：1.存在非纯电阻用电器时电路工作状态分析方法(欧姆定律的使用条件) 注意使用：E-U=Ir U1-U2=IR2.电机定态工作过程中能量转化过程分析 31自动扶梯以一定速度载乘客从一楼到二楼，电动机的功率为P，所做的功为W，如果乘客同时还沿着扶梯匀速向上走，则电动机的功率和所做的功将是（ ）A功率大于P，做功等于W，B功率等于P，做功小于W，C功率等于P，做功等于W，D功率小于P，做功小于W。32（难）某商场安装了一台倾角为30O的自动扶梯，该扶梯

15、在电压为380V的电动机带动下以0.4m/s的恒定速率向斜上方移动，电动机的最大输出功率为4.9kw，不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时承载的最多人数为多少？（忽略电机内阻的影响。设人的平均质量为60kg，g=10m/s2）(25人)目的： 电机动态工作过程中能量转化方式分析 电压不变，电流随负载变化（可与变压器输入电流随负载变化进行类比）电路工作状态分析1如图所示电路中R1 =10 W，R2 =8 W，当电键打向1时电压表示数为2.0伏，则当电键打向2时电压表示数可能是A2.2 V， B1.8 V， C1.6 V， D1.4 V。2用

16、相同的电源分别对电阻为4 W和64 W的电势器供电，在相同时间里测得电热器放出的热量相等，则该电源的内阻是_16_W。3如图所示，直线B为电源的U-I图线，直线A为电阻R的U-I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别是（ AD ）A电源的输出功率为4WB电源的输出功率为2WC电源的效率为33.3D电源的效率为67目的：纯电阻电路，电源工作状态分析（全电路欧姆定律）21如图电路里，当变阻器滑臂P向左移动时，电压表、电流表示数变化情况是AA1增大V1减小，BA2增大V2减小，CA1减小V1减小，DA2增大V2增大。22如图所示电路中，电源的内阻不能忽略，电阻R1的阻值

17、小于滑动变阻器R0的最大阻值，当滑动变阻器的滑臂P由变阻器的中点向左滑动的过程中，下列说法中正确的有（）AA1的示数不断减小，BA2的示数不断变大，CV1的示数先变大后变小，DV2的示数先变小后变大。目的：混联电路定性分析（1.培养学生合理记录思维过程；2.遇到用分析电流变化时，出现U、R均增大或减小的情况下如何转换思维）31（故障分析）图示电路中，两个小灯都标着“6 V 3 W”，当电键合上后，发现两个小灯都不亮，用电压表测得UabUad12 V，如果各段导线及接线处均无问题，则故障可能是（）A小灯L1灯丝烧断，B小灯L2灯丝烧断，C滑线变阻器烧断， D电键K未接通。32如右图所示电路中，闭

18、合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（A D）A.R1断路 B.R2断路 C.R3短路 D .R4短路目的：故障电路分析（难点在于：逆向思维,可采用验证的方式）41两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12V的直流电源上，有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，电压表的示数为8V，如果把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将为 （ A ）A小于4V B等于4VC大于4V，小于8V D等于或大于8V。42在如图a、b所示的两电路中，电阻R、电流表、电压表和电池都是相同的，

19、电池的内阻相对于电阻R的大小可以忽略。闭合开关后，图a和b电路中电压表和电流表的示数Va、Vb和Ia、Ib的大小不相同，他们的关系正确的是（ B ）VaVb IaR真 B. R测R2，2中R1R入手，带学生分析半值法误差、电路选择及器材选择。2从分析1中R2，2中R1在闭合电键后为何不能重新调整入手，带学生熟悉实验步骤。替代法图1为了测定电流表A1的内阻，采用如图1所示的电路。其中：A1是待测电流表，量程为300A内阻约为100；A2是标准电流表，量程是200A；R1是电阻箱，阻值范围0999.9；R2是滑动变阻器； R3是保护电阻E是电池组，电动势为4V，内阻不计；S1是单刀单掷开关，S2是

20、单刀双掷开关。（1）根据电路图1，请在图2中画出连线，将器材连接成实验电路.（2）连接好电路，将开关S2扳到接点a处，接通开关S1，调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150A；然后将开关S2扳到接点b处，保持R2不变，调节电阻箱R1，使A2的读数仍为150A。若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示，电阻箱R1的阻值是 86.3 ，则待测电流表A1的内阻R3= 86.3 。（3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全。在下面提供的四个电阻中，保护电阻R3应选用： B （填写阻值相应的字母）。A200KB20KC15KD20（4）下面提供最大阻值不同的四个滑动

21、变阻器供选用。即要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变阻器 C （填写阻值相应的字母）。A1kB5kC10kD25k目的：掌握替代法的原理、器材选择、电路结构、实验步骤。1通过画实物连线图让学生熟悉电路结构及所用器材。2从分析R2在单刀双掷开关换接后为何不能重新调整入手，带学生熟悉实验步骤。3通过对保护电阻R3的选择让学生体会保护电阻的选择方法（电源电动势与允许的最大电流的比值为参考值）伏安法11现仅有以下器材：安培表A1，量程0.2A，安培表A2 量程0.02A，伏特表V1，量程3V，伏特表V2量程100V，滑线变阻器R （010W），电阻箱R0 （9999.9W，0.1A），蓄电池组E（

22、e=6V，r=0.1W），电键K及导线若干，为要测定一电阻值RX=1.250%欧的电阻器比较准确的阻值，已有甲、乙、丙三位同学分别设计了下面图中甲、乙、丙三个电路图来测RX，问：这些电路图设计是否妥当？为什么？若都不妥当，则请你设计一个实用的较妥当的电路图，并说明理由及RX的计算公式。12从下表中选择适当的器材设计一个电路来测量电流表的内电阻，要求有尽可能高的精确度，并能测得多组数据器材（代号）规格电流表（1）量程10mA，待测内电阻1（约）电流表（2）量程0A，内电阻2750）电压表（）量程15V，内电阻3=10k）定值电阻（1）阻值R1=35滑动变阻器（2）总电阻值约50电池（）电动势1.

23、5V，内阻不计开关（）导线若干VA1ESR2(甲)A1A2ESR2(乙)(1)某同学设计了如图（甲）、（乙）所示电路，那么为了满足题目要求，应选择乙电路。(2)某同学由电路图（乙）将实物连接成如图所示电路，某同学在闭合开关前检查发现有两处错误或不适当的地方，它们是 电流表A1极性接反，R2未调至最大。()根据正确的电路选择，由测量数据中的一组来计算，则表达式，式中各符号的意义是I1：A1示数，I2： A2示数，r2：A2内阻，R1为定值电阻。1.通过画实验电路图带学生分析：如何选择控制变阻器接法 (1)通常情况下，由于限流电路能耗较小，优先考虑限流接法。 （2）在下面三种情况下必须选择分压接法

24、a.题目所提供的实验仪器、电表量程或待测电阻的最大容许电流小于小于限流情况下的电路中的最小电流，b.变阻器总电阻小于被测电阻，c.要求待测点阻的电压从零开始连续变化。2通过对电流表（电源）的选择带学生分析电表的选择方法a.电路中的最大电流不能超过电表的量程b.误差要小（量程要小）3通过画电路图带学生学习内外接的选择方法并分析系统误差a.当采用电流表外接法，当时采用电流表内接法。b.在电流表外接中，在电流表内接中，4带学生学习用图线处理数据的方法a.尽可能使更多的点在线上b.让不在线上的点分居在线的两侧c.5.伏安法测电阻的变形方法（1）并联分流（2）串联分压伏安特性曲线11（易）如图所示是电阻

25、R1、R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分成了、三个区域。现把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R，下列关于P1和P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在区域正确的是（ C ）A特性曲线在区，P1P2B特性曲线在区，P1P2D特性曲线在区，P1P212某同学通过实验测得通过一只白炽灯泡的电流I随它两端的电压U 若干组数据，并根据数据描绘出了该灯泡的伏安特性曲线，如图所示，根据图线的形状，下列结论正确的是 A电流跟电压始终成正比，B在电压较小的范围内，电流跟电压成正比，C电流较大时，灯丝电阻随电流变大而变大，D电压较大时，灯丝电阻随电压变大而变小。21为了测

26、定小灯泡的伏安特性曲线，已知小灯泡的额定电压、电流分别为3.8V、0.3A。要求电压的变化范围为0-3.8V，下列选择正确的是（ BC ）A供电电路选择限流式B供电电路选择分压式C测量电路选择安培表外接电路D测量电路选择安培表内接电路。目的：电路选择。（由于要求电压从零开始，所以必须采用分压式；由于小灯泡电阻较小应采用安培表外接。）22按如图电路测“4V,0.7A”小灯泡的伏安特性曲线时，错误的做法是（ AC ）A开始时滑动变阻器的触头应调到B点B开始时滑动变阻器的触头应调到A点C安培表在测量过程中不需换档D安培表在测量过程中应该换档。目的：实验操作要点考察。23对于测定小灯泡伏安特性的实验数

27、据，说法正确的是（ B ）A根据数据所描的点完全落在一条直线上B根据数据所描的点落在一条曲线上C应用折线连接所描的点D作一条直线使各点均衡分布在直线两边。24在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡为“6V,3W”，其他供选择的器材有：电压表V1（量程0-6V，内阻20k）电流表A1（量程0-3A，内阻0.2）电流表A2（量程0-0.6A，内阻1）滑动变阻器R1（阻值0-1000，0.5A）滑动变阻器R2（阻值0-20，2A）学生电源E（电动势8V，内阻不计）电键S及导线若干。实验中要求在电压表0-6V范围内读取并记录12组不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则在

28、上述器材中，电流表应选_A2_，变阻器应选_R2_。画出此实验的电路图。目的：器材选择、实验电路选择。电表改装11一个内阻Rg=400，满偏电流Ig=10mA的电流表，改装成如右图所示的多用电表，则图中的R1=_6.78_，R2=_13.33_。目的：电表的改装方法(改装后的电流表的量程是电流计量程与电流计满偏时分流电阻电流之和；改装后的电压表量程是电流计最大耐压与电流计达到最大电流时分压电阻电压之和)12如图所示，将一个改装的电流表接入电路进行校准，发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些，如表头G的Ig是准确的，出现的误差可能是下述哪些原因引起的（ AD ）ARg的测量值比真实值偏大BRg的

29、测量值比真实值偏小C所并联的R并比公式计算出的R/并偏小D所并联的R并比公式计算出的R/并偏大。21实验室内有一电压表量程为150mV，内阻约为150。现要将其改装成量程为10mA的电流表，并进行校准。为此，实验室提供如下器材：干电池E(电动势为1.5V)，电阻箱R，滑线变阻器R，电流表A (有1.5mA，15mA与150mA三个量程)及开关K。EKAmVR(1)对电表改装时必须知道电压表的内阻。可用图示的电路测量电压表的内阻。在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下，电路中电流表A 应选用的量程是 1.5mA 。若合上K，调节滑线变阻器后测得电压表的读数为150V，电流表A 的读数为1.05mA，则电压表的内阻RmV为 143 。(取三位有效数字)(2)在对改装成的电流表进行校准时，把A 作为标准电流表，画出对改装成的电流表进行校准的电路原理图(滑线变阻器作限流使用)，图中各元件要用题中给出符号或字母标注。图中电阻箱的取值是 16.8(取三位有效数字)，电流表A 应选用的量程是 15mA 。22现有一块59C2型的小量程电流表G（