恒定电流复习方法说明及知识总结

1、资料：82618899恒定电流复习及知识总结高考研究中心小伙伴们现在开始我们第三季的高考物理复习资料的推送，这次给大家带来的是恒定电流部分的内容。恒定电流部分内容虽然是研究“路”的问题，但其本质是电场通过电路移动电荷做功实现能的转化。在电源内部，非静电力移动电荷克服电场力做功使其它形式能（如化学能、机械能等）转化为电场能；在电源外部，电场力移动电荷做功使电场能转化为其它形式能（如内能、机械能等）。所以电路就是电场力移动电荷做功，使不同形式的能相互转化的装置。对于这部分内容的考查主要体现在实验技能上，但是对于概念和规律的复习有助于我们掌握实验原理，提升实验技能。本次推送与的复习指导上。秋季内容设

2、置一致，体现概念和规律一、注重对概念和规律的学习本章重要的概念有电流、电阻、电压、电动势重要的规律有欧姆定律、闭合电路欧姆定律、焦耳定律、和率q1在复习电流时要注重对电流定义式 I =的理解，以及由定义式推导微观表达式*tI = nesv 的过程中所体现出来的思想。【例 1】.半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q 。现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度w 匀速转动，则由环产生的等效电流应有A. 若w 不变而使电荷量Q 变为原来的 2 倍，则电流也将变为原来的 2 倍B. 若电荷量Q 不变而使w 变为原来的 2 倍，则电流也将变为原来的 2 倍C. 若使w 、Q 不变，将橡胶

3、环拉伸，使半径增大，电流将变大D. 若使w 、Q 不变，将橡胶环拉伸，使半径增大，电流将变小】取圆环任一横截面 S ，在橡胶环一周的时间T 内，通过这个截面的电荷量为Q ，【则有 I = q = Q ，又T = 2 ，故 I = Qw ，所以 AB 正确。wtT2【】AB【例 2】.设横截面积为1.0 mm2 铜导线中通过1.0A 的电流，铜导线在数为8.5×1028 ，的电荷量为1.6×10-19 C ，试计算此时体积中的的定向移动速平均速率约为105 m/s 。通过有关资料，的定向移动速率，而是电场的传播速率为多少？而常温下我们还可知道，形成电流的速率不是热率，且电场的

4、传播速率是光速3.0×108 m/s 。根据这些，你能否描述一下电路接通后金属导体中的情景。【】由 I = q ，q = nSvte ，代入数据可算出的定向移动速率v 约为7.4×10-5 m/s 。t金属导体中各处都是，电路一旦接通，导线中便宜以电场的传播速率3.0×108 m/s 在各处迅速地建立起电场。在这个电场的作用下，导线各处的电子几乎同时开始以很小的定向移动速率7.4×10-5 m/s 做定向1，整个电路几乎同资料：82618899的热平均速率约为105 m/s ，这个速率远大于时形成了电流。的定向移动速率，所以金属导体通电后，导体各处的几乎

5、同时开始在原本速率巨大的无规则热【】见上附加了一个速率很小的定向移动。2.从能量转化的角度理解电动势与电压的区别电动势 E = W非 与电压U = W电，这两个物理量的虽然是相同的，但物理意义qq是不一样的，电动势是描述电源把其它形式能量转化为电能的本领，而电压是描述电路把电能转化为其它形式能量本领的【例 3】有关电压与电动势的说法中正确的是。A电压与电动势的都是，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 中的W 与电压U = W 中的W 是一样的，都是静电力做的功qqD电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量压是表示静电力做功，

6、【】电压和电动势的虽然相同，但它们表示的意义不将电能转化为其他形式能的本领大小的物理量；而电动势则表示电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量。故电压和电动势是两个不同的物理量，A、B 错，D正确；电动势 E = W 中的W 是非静电力做功不是静电力做功，C 错。q【】D3熟悉电场中的常见图像理解其物理意义部分电路的伏安特性曲线【例 4】为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流 I 。图线上点 A 的坐标为（U1，I1），过点 A 的切线与纵轴交点的纵坐标为 I2 。小灯泡两端电压为U1 时，电阻等于（）I1 U1B U1I1C U1I2U1ADI1 - I2【】由欧姆定律

7、可知 R = U ，故当小灯泡两端电压为U 时，电阻 R= U1 ，即 B 正确。11II1【】B电源外部的伏安特性曲线【例 5】如图是某电源的压U 随干路电流 I 的变化图象，由图象可知，该电源的电动势为V ，内阻为W 2资料：82618899】由图象与纵轴交点（0，3）知，当 I干 = 0 时，即电路断开时，U外 = 3V ，即 E = 3V 由【图象与横轴交点（6，1）知，当干路电流 I = 6A 时压U =1V ，由 E =U 外+I r×，得3V =1V + 6A× r ，所以r = 1 W 0.33W 3【】30.33电源的输出功率和效率与外电阻的（1）电源的输

8、出功率E2E2 RE2P出 = I R =22 R =(r + R)(R - r )(R - r ) R22+ 4R r+ 4r由上式可以看出：E2E2当 R = r 时， P出有最大值，即 Pmax = 4R =4r P出与外电阻 R 的这种函数可用图象定性地表示由图象可知，对应于电源的非最大输出功率 P 可以有两个不同的外电阻 R1 和 R2 ，不难证明r = R1 × R2 当 R < r 时，若 R 增大，则 P出增大；当 R > r 时，若 R 增大，则 P出减小应注意：对于内外电的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中电流的大小（3）电源的效率I 2RI 2 (

9、R + r )R1h =´100% ，因此当 R 增大时，效率h 提高，当´100% =´100% =R + r1 + rRR = r ，电源有最大输出功率时，效率仅为 50%【例 5】，直线 A 是电源的R1 、R2 两端的电压与电流的压和电流的图线，直线 B 、C 分别是电阻图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则（）A R1 接在电源上时，电源的效率高3资料：82618899B. R2 接在电源上时，电源的效率高C. R1 接在电源上时，电源的输出功率大D. 电源的输出功率一样大】电源的效率h = P出 = UI，由于U > U ，故 R 接在电源上时

10、，电源的效率高，= U【BC1PEIE总A 项正确、B 项错误；将电阻接在电源上，电阻的U - I 图象与电源两端电压与电流图象的交点，表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图象中只可看出电流的数值，由于图线的斜率等于电阻的阻值，由图象可知， R2 与电源的内阻相等，所以接在电源上时， R2 比 R1 ，消耗功率大，故 C、D 错】A【二、重点题型归纳1.闭合电路的动态分析闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串R1R3R2联电路的电压、并联电路的电流。以右图电路为R4E例：设

11、 R1 增大，总电阻一定增大；由 I =，I 一定减R + r小；由 U=E-Ir，U 一定增大；因此 U4、I4 一定增大；由 I3= I-I4，ErI3、U3 一定减小；由 U2=U-U3，U2、I2 一定增大；由 I1=I3 -I2，I1 一定减小。总结规律如下：总电R 增大时总电流 I 减小，压 U 增大；变化电阻本身和总电路变化规律相同；和变化电阻有串联（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）；和变化电阻有并联的（通过变化电阻的电流不通过该电阻）看电压（即压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。【例 5】在电路中，当变阻器 R3 的滑片 P

12、 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【】一：程序法当 R3 的滑片 P 向b 端移动时， R外 IU外 = (E - Ir )，故电压表示数减小， R1 两端的4资料：82618899电压U = IR ， R 两端的电压U = (U - U )，通过 R 的电流 I = U2 ，通过 R 的电流1122外1223R2I3 = (I - I2 )，故电流表示数增大，故 B 正确。二：极值法当 R3 的滑片 P 滑到b 端时，R3 = 0 ，R2 被短路，A示数为电源电流要变大，内电压U内

13、 = Ir 增压U = E -U内 变小。大，电压表示数为三：结论法“串反并同”【】B2.非纯电阻电路分析注意：解决电动机问题注意分两种情况：（1）当电动机正常工作时，要分别搞清电动机的总功率、输出功率和热功率（2）当电动机因故障或其他不转动时，相当于一个纯电阻电路【例 6】汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A ，电动机启动时电流表读数为 58 A ，若电源电动势为 12.5V ，内阻为 0.05 W ，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的率降低了（）A35.8 WB43.2 WC48.2 WD76.8 W】电动机未启动时电源的总功率为 I

14、E ，电源的热功率为 I 2r ，此时车灯的【率11P = I E - I 2r = 10 ´12.5 W -102 ´ 0.05 W = 120 W 111设车灯的电阻为 R ，由 P = I 2 R 得 R =1.2W11电动机启动后，由闭合电路欧姆定律，车灯两端的电压U = E - Ir =12.5 V - 58´ 0.05 V = 9.6 V，U 29.62此时车灯的率 P2 = 1.2 W = 76.8 W ，R则因电动机启动，车灯的DP = P1 - P2 = 43.2 W 】B率降低了【3含有电容器电路的分析与计算问题分析和计算含有电容器的直流电路时

15、，关键是准确地其具体是：并求出电容器两端的电压，（1）电路后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻两端上无电压， 因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压 如图中，UAD = UAB + UBD = UC + IR ，由于 I = 0 ，则UC = UAD = U （2）当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联的电阻两端5资料：82618899的电压相等（3）电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充电、放电如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电容器两端的电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电注意：对于较复杂电路，需要将电容器两端的电势与基准点的电

16、势比较后才能确定电容器两端的电压，恒定电压U =18 V ，电容器C1 = 6F ，C2 = 3F ，电阻 R1 = 6W ，R2 = 3W ，当开关S 断开时，A、B 两点间的电压UAB 为多少?当S 闭合时，电容器C1 的电荷量改变了多少?【例 6【】电容器C1、C2 所在的电路处于断路状态，当开关S 断开时，电路中无电流， B、C等电势， A、D 等电势，因此 A、B 两点间的电压：UAB = UCD = 18 V ，电容器C1 两板间的电压：UAC = UCD = 18 V ，此时电容器C1 带电荷量：Q = CU= 6 ´10-6 ´18 C = 1.08

17、0;10-4 C 11 AC当S 闭合时，电路 R1、R2 导通，电容器C1 两端的电压即电阻 R1 两端的电压，由串R1U 联电路电压分配得U= 12V ，此时电容器C 带电荷量为：ACR + R112Q¢ = CU= 7.2 ´10-5 C 11 AC电容器C 带电荷量的变化量为： DQ = Q - Q¢ = 3.6 ´10-5 C 1-5所以C1 带电荷量减少了3.6 ´10 C 【】18 V电荷量减少了3.6 ´10-5 C11试题推荐1.两个定值电阻 R1 、 R2 串联后接在输出电压U 恒为12V 的直流电源上。有人把一个

18、内阻不是远大于 R1 、R2 的电压表接在 R1 两端，电压表的示数为8V ，如果他把此电压表改接在 R2两端。则电压表的示数将A. 小于 4VB. 等于 4VC. 大于 4V 小于8V6资料：82618899D等于或大于8V【2.】A， R1 为定值电阻， R2 为可变电阻， E 为电源电动势， r 为电源内阻，以下说法中正确的是（）A. 当 R2 = R1 + r 时， R2 获得最大功率B. 当 R1 = R2 + r 时， R1 获得最大功率C. 当 R2 = 0 时， R1 获得最大功率D. 当 R2 = 0 时，电源的输出功率最大AC3.在电路中，闭合开头S ，当滑动变阻器的滑动触

19、头 P 向下滑动时，四个理想的示数都发生变化，的示数分别用 I、U1、U2 和U3 表示，示数变化量的大小分别用DI 、 DU1 、DU 2 和DU3 表示下列比值正确的是（）AU1 / I 不变， DU1 / DI 不变BU2 / I 变大， DU 2 / DI 变大CU2 / I 变大， DU 2 / DI 不变DU3 / I 变大， DU3 / DI 不变：ACD4.当电阻两端加上某一电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C ，消耗的电能为0.9J 为在相同时间内使0.6C 的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是（）A 3V ，1.8JC 6V ，1.8J：DB 3V ，3

20、.6JD 6V ，3.6J，输入电压U 恒为12V ，灯泡L 上标有“ 6V ，12W ”字样，电动机线圈的电阻RM = 0.50W ，若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是（）5.A电动机的输入功率为12W7资料：82618899B电动机的输出功率为12W C电动机的热功率为2.0WD整个电路消耗的率为22W：AC6.如图 2916 所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R0 为定值电阻，R1 、R2 为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部闭合开关S ，小球静止时受到悬线的拉力为 F 调节 R1 、R2 ，关于 F 的大小正确的是（）A. 保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时， F 将变大B. 保持 R1 不变，缓慢增大 R2 时， F 将变小C. 保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时， F 将变大D. 保持 R2 不变，缓慢增大 R1 时， F 将变小：B，来自质子源的质子（初速度为零），经一电压为800kV的直线，7.形成电流为1mA 的细柱形质子流已知质子电荷 e = 1.60 ´10-19 C 这束质子流每秒打到靶上的质子数为，分布在质子源到靶之间的电场是均匀