电流专题一教材

1、高 三 物 理 第 一 轮 复 习高 三 物 理 第 一 轮 复 习第八章第八章专题一专题一 欧姆欧姆定律定律专题一专题一 欧姆欧姆定律定律一一.电路中的物理量电路中的物理量 1.电流电流I：定义定义: I=q/t (1库库=1安安秒秒)（有方向（有方向, ,非矢量）非矢量）2.电压电压U：定义定义: U=W/q (1伏伏=1焦焦/库库)3.电阻电阻R：定义定义: R=U/I (1欧欧=1伏伏/安安) (纯电阻纯电阻定义定义)4.电阻定律电阻定律：R= L/S ( 随温度变化随温度变化)5.欧姆定律欧姆定律： I=U/R (适用范围适用范围:纯电阻电路纯电阻电路)6.电功电功W：定义定义:W=

2、UIt(适用范围适用范围:各种类型电路各种类型电路) 计算公式计算公式:W=U2t/R=I2 Rt(适用范围适用范围:纯电阻电路纯电阻电路)7.电功率电功率P：定义定义:P=UI(适用范围适用范围:各种类型电路各种类型电路) 计算公式计算公式:P=U2/R=I2 R(适用范围适用范围:纯电阻电路纯电阻电路)8.焦耳定律：焦耳定律： (电热电热) Q= I2 Rt (适用范围适用范围:各种类型电各种类型电路中由电阻产生的热量路中由电阻产生的热量)二二.电路中的串、并联关系电路中的串、并联关系1.串联电路串联电路: (1)两个基本特点两个基本特点: (适用范围适用范围:各种类型电路各种类型电路)

3、U=U1+U2+U3+ I=I1=I2=I3= R R1 1R R2 2R R3 3U U(4)串联用电器串联用电器:总电流满足用电器中最小的额定电流总电流满足用电器中最小的额定电流(2)三个重要性质三个重要性质: (适用范围适用范围:纯电阻电路纯电阻电路) R=R1+R2+R3+ U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3= =IP/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3= =I2(3) P=P1+P2 + P3 += U I (适用范围适用范围:各种类型电路各种类型电路)2.并联电路并联电路: (1)两个基本特点两个基本特点: (适用范围适用范围:各种类型电路各种类型电路) U=U1=U2

4、=U3= I=I1+I2+I3+ R R1 1R R2 2R R3 3U U。(4)并联用电器并联用电器:总电压满足用电器中最小的额定电压总电压满足用电器中最小的额定电压(2)三个重要性质三个重要性质: (适用范围适用范围:纯电阻电路纯电阻电路) 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ IR=I1R1=I2R2=I3R3= =UPR=P1R1=P2R2=P3R3= =U2(3) P=P1+P2+ P3 += U I (适用范围适用范围:各种类型电路各种类型电路) 例例1.关于电流，下列说法中正确的（关于电流，下列说法中正确的（ ） A.导体中自由电荷定向移动的速率就等于电流传导速率。导体中自由

5、电荷定向移动的速率就等于电流传导速率。 B. 电子运动速率越大电流强度越大。电子运动速率越大电流强度越大。 C. 电流强度是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向。电流强度是矢量，其方向为正电荷定向移动的方向。 D. 在在SI制制中，电流强度是一个基本物理量，其单位安培中，电流强度是一个基本物理量，其单位安培是基本单位。是基本单位。D小结：小结：1.电流传导速率电流传导速率=光速（光速（3 108m/s ） 2.电子运动速率电子运动速率-约为约为106-107m/s (绕核运动速率）绕核运动速率） 3.自由电荷定向移动的速率自由电荷定向移动的速率-约为几约为几cm/s 电流强度的微观表达式电流强度

6、的微观表达式（I=nqsv) n:单位体积的电荷数单位体积的电荷数目；目；s :导体的横截面积；导体的横截面积；v :电荷定向移动的速率；电荷定向移动的速率；q:自由自由电荷的电量。电荷的电量。例例3.如图所示，在彩色显象管中如图所示，在彩色显象管中,从电子枪射出的电子在高从电子枪射出的电子在高压压(电压为电压为U)的作用下被加速并且形成电流强度为的作用下被加速并且形成电流强度为I的平均的平均电流电流,如果打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收如果打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收.设设电子质量为电子质量为m电量为电量为e,则则(1)在在t秒内打到荧光屏上的电子个秒内打到荧光屏上的电子个数

7、为多少数为多少?(2)荧光屏受到的平均作用力荧光屏受到的平均作用力F为多少为多少?XYZAKUeUmIFeItN2)2(1）答：（例例2.如图所示，一电解池内，在如图所示，一电解池内，在1秒秒内共有内共有51018个个二价二价正正离子和离子和11019个个一价负一价负离子通过面积为离子通过面积为0.1m2的截面积的截面积.则通过这截面积的电流强度则通过这截面积的电流强度I为多少为多少?答答:I= 3.2A+-小结：小结：电流电流I的定义式的定义式 I=q/t 中中 q为为通过截通过截面积的面积的正正，负负电量的电量的绝绝对值之和对值之和例例4.如图所示为两个电阻如图所示为两个电阻R1,R2的电

8、流和电压的关系图象的电流和电压的关系图象,可知两个电阻的大小之比可知两个电阻的大小之比R1:R2为为1:3.3:1 .1:3 .3:1 .DCBA答答:A3060R1R2I/AU/VO若将若将R1,R2串联则总电阻的电串联则总电阻的电流和电压的关系图象在的区流和电压的关系图象在的区域为域为_. 例例5.如图所示，各电阻的阻值关系为如图所示，各电阻的阻值关系为R1= R3P1P3 P4 B. P1 =P3P2 =P4 C. P1P2 P3 P1=P3 P4 R1R2R3R4ab答答:C例例6.如图所示的电路如图所示的电路,闭合电键闭合电键K后后,三个电灯的三个电灯的电功率相等电功率相等.由此可以

9、判定三个电灯的阻值由此可以判定三个电灯的阻值R1, R2, R3的关系是的关系是 A. R1 R2 R3 B. R1 R3 R2 C. R3 R2 R1 D. R1 =R2= R3 R1R2R3RK答答:C例例7.如图所示，如图所示， 两个电阻分别标有两个电阻分别标有R1为为“5 ,5W”和和R2为为“2 ,8W”.则它们的额定电流之比则它们的额定电流之比I1:I2=_.额定电额定电压之比压之比U1:U2=_.若将两个电阻串联接入电路若将两个电阻串联接入电路,总功总功率的最大值是率的最大值是_W,若将两个电阻并联接入电路若将两个电阻并联接入电路,总功率的最大值是总功率的最大值是_W.R1R1R

10、2R2UU1:25:4711.2例例8.如图所示如图所示,用电动机提升一质量用电动机提升一质量m=50kg的物体的物体,电源电源的电动势的电动势 =110V,不计电源内阻及各处的摩擦不计电源内阻及各处的摩擦,当重物以当重物以速度速度V=0.9m/s匀速上升时匀速上升时,电路中的电流强度电路中的电流强度I=5A.求电求电动机线圈的电阻动机线圈的电阻r为多少为多少 ? VIm答答:r=4 例例9. 倾角为倾角为30的自动扶梯，在额定电压的自动扶梯，在额定电压U=380V的电动机的电动机带动下，始终以速率带动下，始终以速率V=0.4m/s斜向上方匀速移动，电动机斜向上方匀速移动，电动机最大输出功率最

11、大输出功率P=4.9KW，不载人时电动机中的电流为，不载人时电动机中的电流为I0=5A，如果每位乘客的平均质量为如果每位乘客的平均质量为m=50kg.则这台电梯则这台电梯最多可以乘多少人？最多可以乘多少人？答答:n=30人人例例10.如图所示如图所示,粗细均匀的金属圆环上有粗细均匀的金属圆环上有A,B,C三点三点.AC弧弧为三分之一圆周长为三分之一圆周长,AB弧为等分圆周长弧为等分圆周长.把把AB两端接入电两端接入电路路,圆环上的总功率为圆环上的总功率为108W.(1)若保持干路中的总电流不若保持干路中的总电流不 变变,把把AC两端接入电路两端接入电路,圆环上的总功率为圆环上的总功率为_W.(

12、2)若若保持干路中的总电压不保持干路中的总电压不 变变,把把AC两端接入电路两端接入电路,圆环上的圆环上的总功率为总功率为_W.ABC96121.5规律小结：电路简化的原则规律小结：电路简化的原则1.理想理想电流表电流表等效于等效于短路短路(导线导线)2.理想理想电压表电压表等效于等效于断路断路3.无电流通过的无电流通过的电阻电阻等效于等效于短路短路或或断路断路4.电路简化常用的电路简化常用的方法方法:(1)标电势法标电势法; (2)画电流法画电流法5.电路中有电路中有“三叉三叉”及及“三叉三叉”以上的节点以上的节点,一定有并联关一定有并联关系系.6.电路中任何一节点电路中任何一节点,流进和流

13、出的电流相等流进和流出的电流相等. I=07.电路中沿任何一个回路绕一圈电路中沿任何一个回路绕一圈,电压的升高量和电压的降电压的升高量和电压的降 低量相等低量相等 U=0电路简化的目的电路简化的目的:把一个复杂结构的电路改画成容易看清把一个复杂结构的电路改画成容易看清串串,并联关系的简单电路并联关系的简单电路例例11.如图所示如图所示,有有五五个阻值都为个阻值都为12 的电阻的电阻,与与五五个相同的个相同的理想电流表组成的电路理想电流表组成的电路.接入恒定电压接入恒定电压U=42V的电源两端的电源两端,则每个电流表的示数分别为多少则每个电流表的示数分别为多少?答答:I A1 =1.5A I A

14、2 =1A I A3 =0.5A I A 4=2A I A 5=2.5AA1A2A4A3R1R2R3R4R5UA5提示：先简化电路图提示：先简化电路图例例12. 如图所示如图所示, 各电阻的阻值均相等各电阻的阻值均相等, R1的功率为的功率为9W, 求求R2 ,R4的功率的功率?UR1R2R3R4AB答答: P2=4W P4=1W例例13.已知如图所示的电路已知如图所示的电路U= =4V，U2=1.2V，R3=2 ，在，在R1上消耗的电功率上消耗的电功率P1=0.8W。求：。求：(1)R1、R2的阻值；的阻值；(2)电流通过电流通过R3时，时，R3上上1分钟分钟内产生的热量。内产生的热量。R3

15、R2R1UU2答答: (1) R1 = 5 , R2 = 3 或或R1 =0.8 , R2 =1.2 (2) Q3=19.2J 或或 Q3=120J 例例14. 如图所示如图所示,电阻电阻R1=10 ，R2=4 ，R3=6 ，R4=3 ，电压电压UAB=12V且保持不变，如在且保持不变，如在a,b间接一内电阻很大的间接一内电阻很大的电压表，其读数为电压表，其读数为_V，流过，流过R3的电流方向为的电流方向为_.如在如在a,b间接一不计内阻的电流表，其读数为间接一不计内阻的电流表，其读数为_A。流过。流过R3的电流方向为的电流方向为_.93.3bR1R2R3R4aABUABcddcc d例例15

16、. 如图所示如图所示,a,b两端接到电压恒定的电源上，如果两端接到电压恒定的电源上，如果c,d两端接一两端接一理想电压表理想电压表（电表内阻视作极大），则其示数（电表内阻视作极大），则其示数为为60伏伏；如果；如果c,d端改接一个端改接一个理想电流表理想电流表（内阻极小，可（内阻极小，可忽略），则其示数为忽略），则其示数为3安培安培，如果在，如果在c,d间改接一电阻间改接一电阻R3，则三个电阻则三个电阻R1，R2，R3消耗的消耗的电功率相等电功率相等。求：。求： (1)电阻电阻R1、R2、R3的阻值。的阻值。 (2) a,b间的电压。间的电压。R1R2abcd答答: (1) R1 = 25 ,

17、 R2 = R3= 100 (2) Uab = 75V例例16. 如图所示如图所示电路中，三个电表电路中，三个电表Q、S、T连接无误，两连接无误，两个电灯个电灯M、N均正常发光。但均正常发光。但Q、S、T是电压表还是电流是电压表还是电流表未知，只知道读数分别为表未知，只知道读数分别为1.5、1.2、2.4（单位是伏或（单位是伏或安）。根据题设条件，可求出安）。根据题设条件，可求出M、N的阻值分别是多少的阻值分别是多少?QSTMNU答答: Q、S是电流表是电流表、T是电压表是电压表 RM = 8 , RN =2 AAV例例17. 如图所示如图所示电路中电路中a、b两端电压两端电压Uab不变，已知

18、不变，已知R1=R3=R5=5,电压表示数电压表示数V1=6.5V,V2=3.5V.不考虑电表内不考虑电表内阻对电路的影响，求电流表的示数阻对电路的影响，求电流表的示数IA。答答: IA=2AV1V2AR1R2R3R5R4ab提示：先简化电路图提示：先简化电路图例例18. 如图所示如图所示电路中，设电源电压保持不变，若将电流电路中，设电源电压保持不变，若将电流表表A1和和A2按图按图（a）接入电路，接入电路， A1和和A2的示数分别为的示数分别为2安安培培和和3安培安培；若将；若将A1和和A2 如图如图（b）接入电路，接入电路， A1和和A2 的的示数都为示数都为4安培安培，则电路中不接入，则

19、电路中不接入A1和和A2时的电流强度大时的电流强度大小为多少安。小为多少安。A1A2A1A2(a)(b)UU答答: I0 = 5.43A例例19. 如图所示如图所示电路中，电路中，A1、 A2 、 A3是三个内阻不计的是三个内阻不计的电流表，电流表，V1、 V 2、 V3是三个完全相同的电压表，若电流是三个完全相同的电压表，若电流表表A1的示数为的示数为3毫安毫安，电流表，电流表A2的示数为的示数为2毫安毫安，电压表，电压表V1的示数为的示数为6伏伏，求，求(1)三个电压表的内阻为多少欧三个电压表的内阻为多少欧.(2)三三个电压表示数的总和为多少伏。个电压表示数的总和为多少伏。A1A2A3V1

20、V2V3U答答: (1) RV = 6K (2) U1+ U2 + U3 =18V例例20. 如图所示如图所示电路中，三个电压表完全相同，两个电流电路中，三个电压表完全相同，两个电流表的内阻不计，电阻表的内阻不计，电阻R1=1000欧姆欧姆，电阻，电阻R2=8000欧姆欧姆，A、B两点间的电势差两点间的电势差U=5伏伏。若电压表。若电压表V1的读数为的读数为2伏伏，则电，则电压表压表V2的读数应为的读数应为_伏伏，电压表，电压表V3的读数应为的读数应为_伏伏，电流表电流表A1的读数应为的读数应为_ 安安，电流表，电流表A2的读数应为的读数应为_安安，电压表内阻为，电压表内阻为_欧欧。A1V1A

21、2V3V2UR1R2311毫毫0.5毫毫2000例例21. 角速度仪可以测飞机、航天器、潜艇的角速度。结角速度仪可以测飞机、航天器、潜艇的角速度。结构如图。当系统绕构如图。当系统绕OO轴转动时，元件轴转动时，元件A发生位移并输出发生位移并输出电压信号，成为飞机、卫星等制导系统的信息源。已知，电压信号，成为飞机、卫星等制导系统的信息源。已知，A的质量为的质量为m, 弹簧劲度系数弹簧劲度系数k, 自然长度为自然长度为L, 电源电动势电源电动势为为 ,内阻不计，滑动变阻器总长为内阻不计，滑动变阻器总长为L,电阻均匀分布，系统电阻均匀分布，系统静止时静止时P在在B点，当系统以角速度点，当系统以角速度转动时，写出输出电压转动时，写出输出电压U与与的函数关系式。的函数关系式。(将力学量化为电学量测量将力学量化为电学量测量)22mkmUOOABCP输出输出电压电压例例22. 悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。的加速度。M是一个金属球，它系在金属丝下端，金属丝悬在是一个金属球，它系在金属丝下端，金属丝悬在O点，点，AB是一根长为是一根长为L的电阻丝，其电阻值为的电阻丝，其电阻值为R.金属丝与电阻丝接金属丝与电阻丝接触良好，不计摩擦，电阻丝的中点