恒定电流单元复习

1、12知识网络：知识网络：31.1.电流电流tqI 电流的定义式：适用于任何电荷的定向移动形成的电流对于金属导体有I=nqvS(n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截面积,v为自由电子的定向移动速率,约10-5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3108m/s)这个公式只适用于金属导体4(1)是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。(3)材料的电阻率与温度有关系： 金属的电阻率随温度的升高而增大 半导体的电阻率随温度的升高而减小 有些物质当温度接近0K时,电阻率突然减小到零这种现象叫超导现象.能够发生超导现象的物体叫

2、超导体.2.2.电阻定律电阻定律slR导体的电阻R跟长度l成正比,跟横截面积S成反比注意：公式RU/I是电阻的定义式,而R=L/S是电阻的决定式.R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的,导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定,一旦导体给定,即使它两端的电压U0,它的电阻仍然存在.5RUI (适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电)3.3.欧姆定律欧姆定律电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别IOU2OUI1126实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示( ) A. B. C. D.IoUIIIoooUUU下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯

3、在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是以下哪个图象( ) PU2oPU2oPU2oPU2o7小灯泡通电后其电流小灯泡通电后其电流I随所加电压随所加电压U变化的图线如图所示，变化的图线如图所示，P为为图线上一点，图线上一点，PN为图线的切线，为图线的切线，PQ为为U轴的垂线，轴的垂线，PM为为I轴轴的垂线，下列说法中正确的是的垂线，下列说法中正确的是A.对应对应P点，小灯泡的电阻为点，小灯泡的电阻为RB.对应对应P点，小灯泡的电阻为点，小灯泡的电阻为RC.对应对应P点，小灯泡的功率为图中曲线点，小灯泡的功率为图中曲线PQO所围面积所围面积D.对应对应P点，小灯泡的功率为图中矩

4、形点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积所围面积121UII12UI8214I16I4v16v一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电流强度为I,导线中自由电子定向移动的平均速度为v,若导线均匀拉长,使其半径变为原来的 ,再给它两端加上电压U,则( )C.自由电子定向移动的平均速率为B.通过导线的电流为D.自由电子定向移动的平均速率为A.通过导线的电流为94.4.电功和电热电功和电热电功就是电场力做的功,因此是W=UIt;由焦耳定律,电热Q=I2Rt(1)对纯电阻而言,电功等于电热tRURtIUItQW22(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于电能除了转化为电热以外还同

5、时转化为机械能或化学能等其它能,所以电功必然大于电热:WQ,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算,两式不能通用.RURIUIP22其它热电PPP其它WQW10某一电动机某一电动机, ,当电压当电压U U1 1=10V=10V时带不动负载时带不动负载, ,因此不因此不转动转动, ,这时电流为这时电流为I I1 1=2A.=2A.当电压为当电压为U U2 2=36V=36V时能带动负时能带动负载正常运转载正常运转, ,这时电流为这时电流为I I2 2=1A.=1A.求这时电动机的机械求这时电动机的机械功率是多大功率是多大? ? 某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，某一直流电

6、动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取求电动机的线圈电阻大小（取g=10m/s2）.R=4 R=4 11 家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCTPCT元元件件,PCT,PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器, ,其其电阻率电阻率与温度与温度t

7、t的关系如图所示的关系如图所示. .由于这种特性由于这种特性,PCT,PCT元件具有发热、控温双重功能元件具有发热、控温双重功能. .对此对此, ,以下判断中正确以下判断中正确的是的是( )( )A.A.通电后通电后, ,其电功率先增大后减小其电功率先增大后减小 B.B.通电后通电后, ,其电功率先减小后增大其电功率先减小后增大C.C.当其产生的热量与散发的热量相等时当其产生的热量与散发的热量相等时, , 温度保持在温度保持在t t1 1或或t t2 2不变不变D.D.当其产生的热量与散发的热量相等时当其产生的热量与散发的热量相等时, , 温度保持在温度保持在t t1 1至至t t2 2间的某

8、一值不变间的某一值不变12串联电路串联电路12nRRRR121111nRRRR并联电路并联电路12nIIII12nUUUU12nIIII12nUUUU1.1. 串并联与混联电路串并联与混联电路计算电功率计算电功率, ,无论串联、并联还是混联无论串联、并联还是混联, ,总功率总功率都等于各电阻功率之和都等于各电阻功率之和nPPPP2113已知如图已知如图,R,R1 1=6,R=6,R2 2=3,R=3,R3 3=4,=4,则接入电路后则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为这三只电阻的实际功率之比为_。R1R2R3如图所示如图所示, ,分压电路的输入端电压为分压电路的输入端电压为U=6V,U=6V

9、,电灯电灯L L上标有上标有“4V4V、4W4W”, ,滑动变阻器的总电阻滑动变阻器的总电阻R Rabab=13.5,=13.5,求当电灯正常发光时求当电灯正常发光时, ,滑动变阻器消耗的总功率滑动变阻器消耗的总功率. . 14如图，两只灯泡如图，两只灯泡L1、L2分别标有分别标有“110V，60W”和和“110V，100W”，另外有一只滑动变，另外有一只滑动变阻器阻器R，将它们连接后接入，将它们连接后接入220V的电路中，要的电路中，要求两灯泡都求两灯泡都正常发光正常发光，并使整个电路消耗的，并使整个电路消耗的总总功率最小功率最小，应使用下面哪个电路？，应使用下面哪个电路？L1 L2 L1

10、L2 L1 L2 L1R R R L2RA. B. C. D. 152.2.电路中有关电容器的计算电路中有关电容器的计算. .（2）在计算出电容器的带电量后,必须同时判定两板的极性,并标在图上.（3）在充放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向.（4）如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差;如果变化前后极板带电的电性改变,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和.（1）电容器跟与它并联的用电器的电压相等.16 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

11、R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1 如图所示,电容器C1=6F,C2=3F,电阻R1=6,R2=3,当电键K断开时,A、B两点间的电压UAB=?当K闭合时,电容器C1的电量改变了多少(设电压U=18V)? 173.3.电表的改装电表的改装 gUUgggRRnRUUR) 1( 电流表改装成电压表方法：串联一个分压电阻R,如图所示,若量程扩大n倍,即n=根据分压原理，需串联的电阻值故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大gII1nRRIIRggRg电流表改装成电流表方法：并联一个分流电阻R,如图所示,若量程扩大n倍,即n=根据分流原理,需要并联的电阻值故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越

12、小 18有一只电流计，已知其满偏电流为有一只电流计，已知其满偏电流为Ig=500A，内阻为内阻为Rg=100，现欲改装成量程为，现欲改装成量程为6V的电压的电压表，则应该表，则应该_联联_的电阻；由的电阻；由于所用电阻不准，当改装表与标准表比较时，于所用电阻不准，当改装表与标准表比较时，发现当标准值为发现当标准值为3V时，改装电压表读数为时，改装电压表读数为3.2V，则实际所用的电阻值偏则实际所用的电阻值偏_（填（填“大大”或或“小小”）_。 194.4.电阻的测量电阻的测量 伏安法测电阻的电路选择 AVRAVRxVARR R用外接法即xVARR R用内接法 因为电流表、电压表分别有分压、分流

13、作用,因此两种方法测量电阻都有误差20如图为伏安法测电阻电路。测量中，电压表右接如图为伏安法测电阻电路。测量中，电压表右接线有两处触点线有两处触点a、b可供选择，电表内阻不可忽略，可供选择，电表内阻不可忽略，则则A.接在接在a处测量值比实际值小处测量值比实际值小B.接在接在a处测量值比实际值大处测量值比实际值大C.接在接在b处测量值比实际值小处测量值比实际值小D.接在接在a、b处测量值相同处测量值相同215.5.滑动变阻器的使用滑动变阻器的使用 滑动变阻器的限流接法与分压接法 EsRABPRxEsPRxRABR10Rx，应选择限流式电路R10Rx，应选择分压式电路若实验要求电压从零开始变化，应

14、选择分压式电路如无此要求，即EERRRxxE0电压可调范围:22 用伏安法测量某一电阻Rx阻值,现有实验器材如下：待测电阻Rx(阻值约5,额定功率为1W);电流表A1(量程00.6A,内阻0.2);电流表A2(量程03A,内阻0.05);电压表V1(量程03V,内阻3k);电压表V2(量程015V,内阻15k);滑动变阻器R0(0100),蓄电池(电动势为6V)、开关、导线.为了较准确测量Rx阻值,电压表、电流表应选_,并画出实验电路图.23某同学测量阻值约为某同学测量阻值约为25k的电阻的电阻Rx，现备有下列器材：，现备有下列器材：A电流表（量程电流表（量程100 A，内阻约为，内阻约为 2

15、 k）；）；B电流表（量程电流表（量程500 A，内阻约为，内阻约为300 ）；）；C电压表（量程电压表（量程15 V，内阻约为，内阻约为100 k）；）；D电压表（量程电压表（量程50 V，内阻约为，内阻约为500 k）；）；E直流电源（直流电源（20 V，允许最大电流，允许最大电流1 A）；）；F滑动变阻器（最大阻值滑动变阻器（最大阻值1 k，额定功率，额定功率1 W）；）；G电键和导线若干。电键和导线若干。电流表应选电流表应选 ，电压表应选，电压表应选 （填字母代号）（填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，

16、并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的两个问题：电路在接线上存在的两个问题：（1） （2） 滑动变阻器应采用分压器方式滑动变阻器应采用分压器方式的接法的接法 。 24闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 rREIErRRU表达形式：(I、R间关系)(U、R间关系)(U、I间关系)IrEU外内UUE(2)(2)外电路外电路短路短路时时/00RIE rU端，0RIE 端，U(1)(1)外电路外电路断路断路时时25rEI/短在横轴上的截距表示电源的短路电流图象斜率的绝对值表示电源的内阻，内阻越大，图线倾斜得越厉害在纵轴上的截

17、距表示电源的电动势E 图象的物理意义电源的外特性曲线电源的外特性曲线 路端电压路端电压U U随电流随电流I I变化的图象变化的图象 UIOEI短26如图为测定一节干电池的电动势和内阻的电路图，现有两如图为测定一节干电池的电动势和内阻的电路图，现有两滑动变阻器滑动变阻器R1(10,1A)、R2(1000,1A)，滑动变阻器应，滑动变阻器应选选_；改进后，测出几组电流、电压的数值，；改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出图，如图（乙）所示，由图象可知，这个电池的电并画出图，如图（乙）所示，由图象可知，这个电池的电动势为动势为_内阻为内阻为_27电源的功率和效率电源的功率和效率 功率：电源的功率(

18、电源的总功率)PE=EI电源的输出功率P出=UI电源内部消耗的功率Pr=I2r电源的效率：RrrRREUPPE11内外电阻相等时,电源的输出功率最大rEPm42 0RPrPM电源的输出功率最大时,其效率只有5028某同学将一纯电阻电路中直流电源的总功率某同学将一纯电阻电路中直流电源的总功率PE、输出功率、输出功率PR和电源内部的发热功率和电源内部的发热功率Pr随电流随电流I变化的图线画在同一坐标系变化的图线画在同一坐标系中，如右图中的中，如右图中的a、b、c所示。则下列说法中正确的是（所示。则下列说法中正确的是（ ）（A）图线）图线b表示输出功率表示输出功率PR随电流随电流I变化的关系，变化的

19、关系， （B）图中）图中a线最高点对应的功率为最大输出功率，线最高点对应的功率为最大输出功率， （C）在）在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C 三点这三点的纵坐标一定满足关系三点这三点的纵坐标一定满足关系PAPBPC （D）b、c线的交点线的交点M与与a、b线的交点线的交点N的横坐标之比一定的横坐标之比一定为为1:2，纵坐标之比一定为，纵坐标之比一定为1:4。 P （W） N a b M c 0 I(A) 2RPEII r2rPI rEPEI29将电动势为将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电的电源接入电路中，测得电源外电路的总电压为源外电路的总电

20、压为2.4V，当电路中有，当电路中有6C的的电荷流过时电荷流过时A电源中共有电源中共有14.4J的其他形式能转化为电的其他形式能转化为电能能B电路中共有电路中共有18J的电能转化为其他形式能的电能转化为其他形式能C内电路中共有内电路中共有3.6J的电能转化为内能的电能转化为内能D外电路中共有外电路中共有14.4J电能转化为其他形式电能转化为其他形式能能30已知如图，E=6V，r=4，R1=2，R2的变化范围是010。求：电源的最大输出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率。 把R1也看成电源的一部分,等效电源的内阻为6,所以,当R2=6时,R2上消耗的功率最大为1.5W R2=2时,

21、外电阻等于内电阻,电源输出功率最大为2.25WR1是定值电阻,电流越大功率越大,所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W31如图所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线.若已知该蓄电池组的内阻为2.0,则这只定值电阻的阻值为_.32如图所示，电源电动势如图所示，电源电动势E=8V，内电阻为，内电阻为r=0.5，“3V,3W”的灯泡的灯泡L与电动机与电动机M串联接在电源上，灯串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻线圈电阻R0=1.5。求：。求：（1）通过电动机的电流）通过电动

22、机的电流 （2）电源的输出功率）电源的输出功率 （3）电动机的输出功率）电动机的输出功率 1ALMLLPIIU7.5WPIU外外203WMMMPU II R出33电路的动态变化分析：电路的动态变化分析：(1)(1)判断动态源及动态源总电阻的变化判断动态源及动态源总电阻的变化, ,判断全电路总判断全电路总电阻的变化情况电阻的变化情况(2)(2)判断闭合电路干路电流的变化情况判断闭合电路干路电流的变化情况(3)(3)依据依据U=E-Ir,U=E-Ir,判断外电路电压判断外电路电压( (路端电压路端电压) )的变化情的变化情况况(4)(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化依据分压、分流原

23、理判断动态部分的物理量的变化在如图所示的电路中，在如图所示的电路中，E为电源电动势，为电源电动势，r为电源内阻，为电源内阻，R1和和R3均为定值电阻，均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当为滑动变阻器。当R2的滑动触点在的滑动触点在a端端时合上开关时合上开关S，此时三个电表，此时三个电表A1A2和和V的示数分别为的示数分别为I1I2和和U。现将。现将R2的滑动触点向的滑动触点向b端移动，则三个电表示数端移动，则三个电表示数的变化情况是的变化情况是AI1增大，增大，I2不变，不变，U增大增大BI1减小，减小，I2增大，增大，U减小减小CI1增大，增大，I2减小，减小，U增大增大DI1减小，减小，I2

24、不变，不变，U减小减小34如图所示是一实验电路图如图所示是一实验电路图. .在滑动触头由在滑动触头由a a端滑向端滑向b b端的过程端的过程中，下列表述正确的是中，下列表述正确的是( )( )A.A.路端电压变小路端电压变小B.B.电流表的示数变大电流表的示数变大C.C.电源内阻消耗的功率变小电源内阻消耗的功率变小D.D.电路的总电阻变大电路的总电阻变大35RABERx0 05 51010151520203030404050501001002002005005001K1KIx =E Rg+r+R+RxE =R内内+RxRx= = - -R内内 E Ix0gEIRRrxgRRRr0 xR 012

25、2gEIIRRr中值电阻36EEAB12345637某课外小组练习使用多用电表测量电阻他们的操作过程如下：某课外小组练习使用多用电表测量电阻他们的操作过程如下：(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的将红、黑表笔分别插入多用电表的“”“”“”插孔，选择插孔，选择开关旋钮转至电阻开关旋钮转至电阻“10”挡；挡；(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指零；将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使指针指零；(3)红、黑表笔分别与电阻的两端相连，此时多用电表的示数如红、黑表笔分别与电阻的两端相连，此时多用电表的示数如图甲所示；接下来他们的操作步骤应为图甲所示；接下来他们的操作步骤应为_A将选择开关旋钮转至电阻将选择开关旋钮转至电阻“1”挡，红、黑表笔分别与电阻挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值的两端相连，读出电阻的阻值B将选择开关旋钮转至电阻将选择开关旋钮转至电阻“100”挡，红、黑表笔分别与电挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值阻的两端相连，读出电阻的阻值C将选择开关旋钮转至电阻将选择开关旋钮转至电阻“100”挡，红、黑