恒定电流专题复习

-19恒定电流题复习-191.电电流的定义式：

I

qt

决定式I＝

U电流的微观达式注意：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式Iq／t计电流强度时应引起注意。例s内过电解槽某一横截面向右移的正离子所带的电量为C迁移的负离子所带的电量为C电解槽中电流强度的大小。解：电解槽中电流强度的大小应为I

q2t10

A0.5A例．来自子源的质子（初速度为零加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e×

C。束质子流每秒打到靶上的质子数_________。定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n和n，∶=_______。112neI解：按定义，Itt

质子源

L

v1

L

v2由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数，则由

I

nelnev1和t得,ntvlv

。而

nv,n

s2s2.电定导体的电阻R跟它的长度l成比，跟它的横截面积S成比。

R

ls（1ρ是反映材料导电性能的物理量叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质单位是。（2）纯金属的电阻率小，合金的电阻大。⑶材料的电阻率与温度有关系：①金属的电阻率随温度的升高而增大（铂较明显，可用于做温度计合金锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。②半导体的电阻率随温度的升高而减小（热敏电阻、光敏电阻③有些物质当温度接近0K时阻率突然减小零——这种现象叫超导现象够发生超导现象的物体叫超导。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T。C

22例．如图所，厚薄均匀的矩形金属薄片边=10cm，bc=5，当将A与接电为U的路中时，电流强度为1，若将与D接电为电路中，则电流为）22A.4A

B.2AC.

12

A

14

A例．如所，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U则（D）①通过两段导体的电流相等②两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同③细导体两端的电压U大粗体两端的电压1④细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度

2①

①

①③

①③④例．家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是件元是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ温度t的系如图所示.由这种特性，PCT元具有发热、控温双重功对此，以下判断正确的(AD)通后，其电功率先增大后减小通后，其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量等时，温度保持在t或t不变12当其生的热量与散发的热量相等时，温度保持在至t间的某一值不变123.欧定I

UR

（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电例．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：I

IC.ID.IoUU4.电和热（1）对纯电阻而言，电功等于电热W=Q=UItIt

U

t（2）对非纯电阻电路（如电动机和电槽电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学等其它能，所以电功必然大于电热W>Q这时电功只能用W=UIt计，热只能用计算，两式不能通用。

1例．一电动机，当电压U时不动负载，因此不转动，这时电流为I=2A。当电压为时带动负11载正常运转，这时电流为I=1A求这时电动机的机械功率是多大？2解：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得，

U1I

，这个电阻可认为是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为PUI=36W内部消耗的热功率=．动

I22

=5W，所以机械功率=31W（1）物理意义：反映不同电源把其他式的能转化为电能本领大小的物理量．（2）大小：等于电路中通过电时电源提供的电能的数值，等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和E＝＋U．．合路欧定闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比I＝R．常用表达式还有：E＝IR＋Ir＋U和U＝－Ir．端压U随电R变的论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电是随着外电路电阻的变化而改变的：（1）外电路的电阻增大时，I减，路端电压升高（2）外电路断开时，R＝，端电压＝；（3）外电路短路时，R＝，U＝，I＝r（路电流），短路电流由电源电动势和内阻共同定，由于r一般很小，短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾．．端压电的系闭合电路欧姆定律可变形为＝E－Ir，和r可为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U与电流I关系图线，如图10—1所示．依据公式或图线可知（1路端电压随总电流的增大而减小．（2流为零时外路断路时的路端电压等于电源电动势E图象中—I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势．（3）路端电压为零时，即外电路短路时的流I＝r．线斜率绝对值在数值上等于内电阻．例．右图电路为例：试分析当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中各电阻中电流、电压如何变.解析：滑动变阻器的滑片向左滑动过程中增，总电阻一定增大；I，RI一定减小；由U一增大；因此UI一增大；由II-IIU一定减小；443

2

1

3由U=U-U，、I一增大；由III，I一定减小。2222

4Er

222变：如图示，电源电动势为E，内电阻为r当滑动变阻器的触片从右端到左端时，发现电压表V、V2221示数变化的绝对值分别为ΔUΔ，列说法中正确的是12小泡L、L变暗L变亮12

L

1

L

2小泡L变暗L、L变32

L

3C.U<ΔU1

2

V

V

ΔUΔU1解：滑动变阻器的触片从端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。与电阻蝉联串联的灯泡L、L电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡L电压降低，变暗U减U增大，而路端电压U=U+U减，12312所以的化量大于U的化量，选BD12例．图的内阻不可忽略定值电阻RΩΩ电键S接位置时流表的示数为0.20A12么当电键接位置时，电流表的示数可能是列的哪些值

1

1A.0.28A

2

2AC.0.22A解：电键接2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能．源的路端电压一定减小，原来路端电压为2V，所以电键接后路端电压低于，此电流一定小于0.25A所以只能选C。例．电阻R和R分接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同．电池组向两个电供电时的电流分别是I1和I，池组内阻消耗的功率分别是和P，电池组的效率分别是η和，电阻两端的电压分别是U和U．2211已知电流I＜I，则有12AR＜R1C．η1

B．U＜U1D．P＞P′1【解析】根据画出电源及电阻RR的UI图象，由图象不难得出R，12U＞U由P＝r知＜，＞，项正．111．合路的种功闭合电路的欧姆定律就是能的转化和能量守恒定律在闭合电路中的反映．由E＝U可EI＝UI＋I或＝＋It（1）电源的总功率：P＝EI（2）电源内部消耗的功率：P＝Ir（3）电源的输出功率：＝－P＝EII

r＝UI

P

m

P

若外电路为纯电阻电路，还有电源的输出功率

P

EE2rr

见源输出功率随外电阻变

rR化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为

E4r

。（4）电源的效率：

PURPERE

（最后一个等号只适用于纯电阻电路）

2例．知如图=6V，rΩ，R=2的变化范围是。：①电源的最大输出功率；上耗的2121最大功率；上消耗的最大功率。2解：①=2Ω时外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；②R是植电阻，电2

2越大功率越大，所以=0时R上消耗的功率最大为2W③把R也看成电源的一部分，等效电21源的内阻为Ω，以，当=6Ω时，R上耗的功率最大为1.5W。22U例．如图所示图是某一蓄电池组的伏安特性曲线图线一只某种型号的定E

N

1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Ω现有4只种规格的定值电阻，可任选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时。

U

0

（IU）0解由象可知蓄电池的电动势为20V由斜率关系知外电阻值为6用这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于Ω，此输出功率最大为50W

β

I0

α

Im

I．种池串个相同的电池同向串联时，设每个电池电动势为，电阻为r，则串联电池组的总电动势E总内iii阻r．i串联电池组一般可以提高输出的电压，但要注意电流不要超过每个电池能承受的最大电流．例．图10217所，电源电动势EV，内r，，W的灯恰好能正常发光，电动机M绕的电阻＝，：0（1）路端电压；（2）电源的总功率；（3）电动机的输出功率．【解析】该题非纯电阻电路设干路总电流为I则8＝10－I得I＝A故P＝EI16又I＝L

U

8

A2A，故I＝I－I＝2A，MLP＝＝６W，＝６W×1W＝12WMM例．图10219所，电阻R＝Ω，电表为理想表．始时R、R、31中有电流通过，电压表示数为V电流表示数为A后来三个电阻3中有一个发生断路，使电压表示数变为V，电流表示变为A（1）哪个电阻断路？（2）求电阻、R的值各为多少？12（3）电源电动势和内阻各为多少？（1由于电流表A、电压表V的示数都不为零，所以断路的电阻为R．1（2）断，电压表V示数即为两电压．12

I3I3所以R＝2

U3.222

Ω＝Ω断前两电压U＝I＝0.75×4V3V122两电压U＝－＝3）V＝V321由串联电阻的分压特点

RU11RU33所以R＝1

U1U3

×4Ω8通过RR的流I＝1

211

A＝A（3断前E＝＋I＋）r＝＋（＋）11断后E＝＋r＝3.2r12联立以上两式得E＝4Vr＝1．例．图220所，变阻的大电阻10Ω，R＝，源的内电＝，当电键闭合，变阻器2的滑片在中点位置时，电源的总功率为16，电源的输出功率为W此时电灯正发，求：1（1电灯阻值R是少（设阻恒不变）1（2电S断开时使电正常工作变阻器的电阻改变多?（1）电源内阻消耗的功率＝P－＝电源I＝

P内r

＝2A外电路总电阻为

WI2A

＝由串、并联知识得＝Ω1（2S断开时，要使电灯正发光，电流仍为I＝1由闭合电路欧姆定律得：E8

62.5

A＝AI＝1

r1

即

＝

2所以R＝Ω故变阻器改变了1.5．2例．图所示为一电路板的示意图a、c、d为线柱、b与220V的流电源连接间、bc间、间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及ac两点间的电压均为220V。由此可知：（A间电路通，间电路不通（）间电路不通间路通（）间电路通，bc间路不通（Dbc间路不通间路通

a2源的效率定为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势内电阻的实验中得到的实验图线如图所示图中为路端电压I为路电流、b为图线上的两点相应状下电源的效率分别为。a2a由图可知

a

、

b

的值分别为

3221、B.、、、43233【答案】D【解析源效率

U2为源的总电即电动势象可知U=E、3U=b

13

，所以选项D正。．在图中所示的电路中，电源电动势为3.0V内阻不计，、L、L为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏13安特性曲线如下图所示．当开关闭合后，下列判断正确的是（）A灯泡L的阻为121B通过灯泡L的流为通过1灯泡L电流的2倍2C．泡消的电功率1D．泡消耗的电功率2．法拉第曾提出一利用河流发电的设想，并进行了实