第十章 恒定电流

1、第十章 恒定电流考点43 欧姆定律 电阻定律 半导体和超导体考纲要求欧姆定律、电阻定律属于类要求，半导体和超导体属于类要求.考点透视一、电流1.电流的形成电流的形成：电荷的定向移动形成电流(注意它和热运动的区别).形成电流的三种电荷分别是自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电中定向移动的电荷是自由电子，液体导电中定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电中定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子.形成电流的条件：存在自由电荷；存在电势差(或说导体两端存在电势差).电流的分类：方向不改变的电流叫直流电，方向和大小都不改变的电流叫恒定电流，方向改变的电流叫交变电流.2.电流强度：定义：把单位时间

2、内通过导体某截面的电荷量叫该导体上的电流强度.国际单位：安培(A) 公式： 金属导体中电流的微观表达式：I=neSv其中n为导体单位体积中的自由电子数，e为电子电荷量.s为导体截面积.v为电子定向移动的平均速率.注意它不是电流的传导速率，电流的传导速率是光速.而定向移动的速率数量级是10-5 ms.如果n为导体单位长度内的自由电子数，则I=nev，应用时注意n的含义.(5)电流的定义式中，如果是正、负离子同时定向移动，q应为正负离子的电荷量和.(6)I有大小、方向，但属于标量.二、电阻定律1.电阻导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上： 2.电阻定律内容：导体的电阻与导体的长度成正比，与横截面积

3、成反比，还与导体的材料有关系。公式：，式中的为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定.纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而迅速减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化.3.半导体导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等.4.超导体有些物体在温度降低到绝对零度附近时，电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导现象，发生超导现象的物体叫超导体，材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度TC.三、欧姆定律内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比

4、.公式：.公式中U、R和I三者的对应关系，即它们必须是同一段电路中的三个物理量，不能搞混.(3)用图像表示：在I-U图像中，是过原点的一条直线，直线的斜率.在U-I图像中，也是过原点的一条直线，直线的斜率. 适用条件：适用于金属导电和电解液导电.对气体电离后导电和晶体二极管、晶体三极管导电不适用.四、串、并联电路的特点及其性质：1.串联电路的特点：电 流 电 压 电 阻 电压分配 , 功率分配 , 2.并联电路的特点：电 流 电 压 电 阻 电流分配 , 功率分配 难点释疑1.应用欧姆定律须注意对应性。选定研究对象电阻R后，I必须是通过这只电阻R的电流，U必须是这只电阻R两端的电压。该公式只能

5、直接用于纯电阻电路，不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。2.公式选取的灵活性。计算电流，除了用外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：I=I1+I2计算电压，除了用U=IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U=U1+U2命题趋势欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切，是应用型、能力型题目的重要内容之一，也是高考命题热点内容之一.历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题，值得说明的是，近年来高考在对本章的考查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基

6、本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.图A-10-43-1典型例析【例1】如图A-10-43-1所示，在NaCI溶液中，正、负电荷定向移动，方向如右图所示，若测得2s内有1.01018个Na+和Cl通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何?电流多大? 【解析】NaCI溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl，它们在电场力作用下向相反方向运动.因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na+离子定向移动方向相同.即由A指向BNa+和Cl都是一价离子，每个离子的电荷量为le=1.610-19C，NaCl溶液导电时，Na+由A向B定向移动，Cl由B向A运动，负离子的

7、运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过M横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有方向由A指向B【例题2】有四盏灯，接入如图A-10-43-2所示的电路中，和都标有“220V、100W”字样，和都标有“220V、40W字样，把电路接通后，最暗的灯将是(设各电灯电阻不随温度而改变) 图A-10-43-2A. B.C. D. 【解析】解法一：每盏白炽灯均为纯电阻电路，由P=得、的电阻分别为：. 与串联，由可知功率较小，亮度较小， 与并联，由得知，的耗电功率较小，亮度较小.设流过电灯的电流为I，流过和的电流分别为和.则由并联电路的分流原理可得：所以，则的耗电功率为而灯的耗电

8、功率为：所以P3Pl，即灯最暗.解法二：由额定电压和额定功率可知，又、的并联电阻，所以有，由串联电路的功率分配原理得： 而由并联电路的特点可得： 由以上两式可得，即灯最暗.【例3】一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线的电流为I，导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将导线均匀拉长，使它的横截面半径变为原来的1/2，再给它两端加上电压U，则( )A.通过导线的电流为I/4B.通过导线的电流为I/16C.导线中自由电子定向移动的速率为v/4D.导线中自由电子定向移动的速率为v/2。【解析】导线被拉长后，其横截面积变小，变为原来的1/4，其电阻增大为原来的16倍，加相同的电压U，电流会减

9、为原来的1/16，B答案正确又根据l=neSv，导线被拉长后，n、e不变，I变为1/16，S变为1/4.故V变为1/4，C答案正确.故选BC.【例4】AB两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；令 A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；在 A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB.试由以上测量结果确定

10、损坏处的位置，图A-10-43-3【解析】设双线电缆每单位长度的电阻为r，漏电处电阻为R，漏电处距A为x，题设测量过程可用如图A-10-43-3电路表示，则AA/间电阻；BB/间电阻.当AA/间加电压时，在BB/间用内阻很大的电压表测出的电压等于R两端电压(电缆上近似看作无电流无电势降落)，根据欧姆定律得，联立解得图A-10-43-4【例5】有一种电阻叫做“压敏电阻”，它是以氧化锌为主要材料，掺入少量的氧化铋、氧化锑、氧化钴等经烧结制成，其伏安特性图线如图A-10-43-4所示，它经常被用于家用电器的保护电路.图A-10-43-5是某影碟机(VCD)的电源电路的一部分，CT表示电源插头，S是电

11、源开关，BX是保险丝，B是变压器，R是压敏电阻，试通过伏安特性图线说明压敏电阻对变压器的保护作用.图A-10-43-5【解析】从图线上看，无论加正向电压还是反向电压，当电压低于250 V时，电阻上流过的电流几乎是零。即电阻可看作无限大，压敏电阻R对电路无任何影响.当电源电压突然升高，高于250 V时(250 V以上的电压会威胁变压器的安全)，流过该电阻的电流会迅速增大，电阻几乎是零，使得a、c两点短路，这时保险丝立即熔断，电源被切断，保护了变压器的安全，正是压敏电阻这一独特的性质，使它在用电器的保护电路里获得了广泛的应用.图A-10-43-6【例6】如图A-10-43-6所示的两种电路中，电源

12、相同，各电阻器阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计，电流表A1、A2、A3和A4读出的电流值分别为I1、I2、I3、I4。下列关系式中正确的是A.I1I3 B. I1 I4 C.I22I1 D.I2R右，由欧姆定律可知，左面电路中的总电流I左小于右边电路中的总电流I右，于是有I2I3+I4在，而I3I4。I12I1，综合上述得B、D正确。考点巩固1.下列电子元器件，由半导体材料制成的是 ( )A.电容器 B.镇流器C.晶体管 D.滑动变阻器2.超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1987年我国科学家制成了临界温度为90 K的高温超导材料.上述临界温度对应的摄氏温度为 ( )A.100

13、B.-100C.-183 D.183利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 ，它提供给电用器的电功率为40 kW，电压为800 V，如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为( )A.1 kW B.1.6103kWC.1.6 kW D.10 kW3.北京正负电子对撞机的储存环是长240 m的近似圆形轨道，当环中的电流强度为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为（ ）A.5 x 1011 B.51019C.1010-3 D.101034.一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的

14、直径是d，电阻为R，把它拉长成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成 ( )A. B.C.100R D.10000R5.把两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中，甲电阻丝长L，直径为d，乙电阻丝长2L，直径为2d，要使它们消耗的电功率相等，加在两电阻丝上的电压比应是 ( )图A-10-43-9A.1：1 B.2：1C. D.6.如图10-43-7(甲)所示的I-U图象所对应的两个导体： 电阻之比Rl：R2= ；当两导体中的电流相等(不为零)时，电压之比Ul：U2= 当两个导体两端的电压相等(不为零)时，电流强度之比I1：I2= ；图A-10-43-7画出这两个导体的U-I图象如图A-10-4

15、3-7乙，图象的斜率与 相等.图A-10-43-87.如图A-10-43-8所示，电解池内在2 s内共有l1019个一价正离子和51018个二价负离子通过横截面MN，则这个电路中电流表A的示数为 .8.在许多精密的仪器中，如果需要较精确地调节某一电阻两端的电压，常常采用如图A-10-43-9所示的电路.通过两只滑动变阻器R1和R2对一阻值为500 左右的电阻R0两端电压进行粗调和微调.已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为200 和10 .关于滑动变阻器R1、R2的联接关系和各自所起的作用，下列说法正确的是 ( ) A.取R1=200 ，R2=10 ，调节R1起粗调作用 B.取Rl=10 ，R2=

16、200 ，调节R2起微调作用C.取Rl=200 ，R2=10 ，调节R2起粗调作用D.取R1=10 ，R2=200 ，调节Rl起微调作用图A-10-43-109.如图A-10-43-10所示，G是电流表，R1，R2是两个可变电阻，调节可变电阻R1，R2，可以改变电流表G的示数，当MN间的电压为6V时，电流表的指针刚好偏转到最大刻度，将MN间的电压改变为5V时，若要使电流表G的指针偏转到最大刻度，下列方法中一定可行的是：A.保持R1不变，增大R2 B.增大R1，同时减小R2C.减小R1，同时增大R2D.保持R2，减小R1图A-10-43-1110.图A-10-43-11为分压器接法电路图，电源电

17、动势为E，内电阻不计，变阻器最大阻值R0=100.闭合电键S后，当负载电阻分别为RL1= 500和RL2=50时，负载电阻两端的电压U随变阻器a、b两点间的阻值Rx变化的图线应大致分别接近于图中的曲线 ( ) A.图线1和图线2 B.图线1和图线3C.图线2和图线4 D.图线3和图线411.高大建筑物上装有避雷针，当带有大量电荷的雷雨云接近避雷针时，接地良好的避雷针会将云中的电荷导入大地，保护建筑物免遭雷击，某建筑物高40m，避雷针在1.010-5 s内将40 C的电荷导人大地，在放电过程中释放出8106 kJ的能量，避雷针的下引线为铜线，若云层与避雷针尖端间击穿的空气的电阻为48.3 ，则铜

18、线截面积为S= m2.(铜的电阻率=1.710-8m)图A-10-43-1212.如图A-10-43-12所示是电热灭蚊器的示意图，其电热部分的主要元件是PTC，该元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图A-10-43-13所示，由于这种特性，因此PTC元件具有发热、控温双重功能。对此，以下判断中正确的是图A-10-43-13图10-43-12A.通电后，其电功率先增大后减小B.通电后，其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1t2的某一值不变图A-10-43-1413.在如图A

19、-10-43-14所示的电路中，电源的E电动势E=3.0V，内阻r=1.0 ，电阻R1=10，R2=10 ，R3=30，R4=35 ；电容器的电容C=100F.电容器原来不带电，求接通电键K后流过R4的总电量.图A-14-43-1514.如图A-14-43-15所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在金属丝下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其电阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计)；图中虚线OC与AB垂直，且OC=h，

20、电阻丝 AB接在电压为U0的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使AB沿着前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数U的对应关系?以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速计.用此装置测得的最大加速度是多少?为什么C点装置在电阻丝AB的中间?对电压表的选择有什么特殊要求?15.神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与针髓鞘两大类.现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质一髓质累积而成的，髓鞘具有很大的电阻.已知蛙有髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2m左

21、右.而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6l05.若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率.若有一圆柱体是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32cm3，当在其两底面上加上1000 V的电压时，通过该圆柱体的电流为10A，求这圆柱体的圆面半径和高.考点44 电功 电功率 电热考纲要求电功、电功率、串联、并联电路的功率分配属于类要求.考点透视一、电功和电热，电功率和热功率电功：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力做的功称为电功电功是电流做功的过程中电能转化为其它形式能的多少的量度电热：电流流过导体时，导体上产生的热量 焦耳定律：电热是电流做功的过程中电能转化为内能的多少的量度电功

22、和电热的关系在纯电阻电路中，此时，故在非纯电阻电路中，此时，故无用武之地 电功率和热功率 ，在纯电阻电路中，在非纯电阻电路中，无用用电器的额定功率是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率；而用电器的实际功率是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率二、串、并联电路功率的分配串联电路功率与电阻成正比，即 并联电路的功率与电阻成反比，即 无论串联电路还是并联电路，电路的总功率等于各用电器功率之和，即难点释疑计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P=P1+P2对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P=UI=I 2R=命题趋势本考点属高考的重点、热点内容，以电功、电热及能量转换为主，尤

23、其注意理论联系实际，这是命题的一个大趋势. 典型例析【例1】不考虑温度对电阻的影响，对一个220 v，40 w”的灯泡，下列说法正确的是( )A接在110 V的电路上时的功率为20 wB接在110 V的电路上时的功率为10 wC接在440 v的电路上时的功率为160 wD. 接在220 v的电路上时的功率为40 w【解析】 解法l：由得灯泡的电阻电压为ll0 V时，.电压为440 V时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P= 0解法2：由可知R一定时，当时，【例2】 一盏电灯接在恒定的电源上，其功率为100 w，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9 w

24、，那么此时电灯实际消耗的电功率将( )A等于91 w B小于91 wC大于91 w D条件不足，无法确定【解析】 串接一段长导线的直接效果是使电路总电阻变大，因此总电流减小，电流总功率减小解法l：串联长导线后电路的总电阻增大，总电压不变，由公式可知总功率减小，所以电源消耗的功率小于100 w，又因导线上损失的电功率为9 w，所以电灯消耗的电功一定小于91 W解法2：串接长导线后，电路总电阻变大，总电压不变，则总电流减小，由可知总功率变小，所以电源消耗的功率小于l00 W，而导线上损失的电功率为9 W，则电灯消耗的电功率一定小于9l W图A-10-44-1【例3】 如图A-10-44-1所示，给

25、定两只标有110 V 40 W”的灯泡Ll和标有“110V 100W”的灯泡L2及一只最大阻值500 的滑动变阻器，将它们接在220 V的电路中， A、B、C、D所示的四种接法中，最合理的是哪一种?( ) 【解析】 由灯泡的铭牌可计算，A种接法中，因为R1R2，所以U1和U2不可能相等，所以A错误B种接法中，若R的阻值调到与Ll和L2并联后的阻值相等时，可以使两灯均获得110 V的电压此时R上功率等于L1和L2的功率之和，所以电路总功率为280W。C种接法中，因为R1R2，在Rl的两端并联R，调节R，有可能使Ll与R并联后的总电压等于L2的电阻此时L2上功率等于L1和R的功率之和，所以电路总功

26、率为200W。D种接法中，在L2的两端并联电阻R后，不论R的取值怎样，都将使并联后的总电阻小于L1的阻值，所以不论怎样调节，均不可能使两灯获得110V电压比较B、C可知选C电路最合理【例4】微型吸尘器的直流电机内阻一定，当加上0.3 V的电压时，通过的电流为0.3 A，此时电机未转，当加的电压为20 V时，电流为0.8 A，这时电机正常工作，则吸尘器的效率为多少?【解析】 当加0.3 V电压，电流为0.3 A，电机不转，说明电机无机械能输出，它消耗的电能全部转化为内能，此时的电机也看为纯电阻电路，则：电机线圈的电阻当加2.0 V电压，电流为0.8 A时，电机正常运转，说明电机有机械能输出，此时

27、的电机应为非纯电阻用电器，消耗的电能等于转化的机械能和内能之和，消耗的热功率电源的总功率所以，电机效率图A-10-44-2【例5】两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U-I特性曲线如图A-10-44-2所示，L2的额定功率约为_W；现将L1和L2串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计，此时L2的实际功率约为_W。【解析】本题从伏安特性曲线角度考查负载消耗功率L2的额定功率P额UI2200.45W99W。将L1和L2串联后接在220V电源上。由图象知为线性区，即常规下L电阻R1电阻约为R2串联上220V后实际电压约为由图象知此时通过其电流为图A-10-44-3【例6】如图A-10-4

28、4-3所示电路中，六个电阻的阻值均相同，由于对称性，电阻上无电流流过，已知电阻所消耗的电功率为1W，则六个电阻所消耗的总功率为：A6WB5WC3WD2W图A-10-44-4【解析】等效电路如图A-10-44-4，0，因故 P（10.52）W2W考点巩固1把A灯“220 V，100 W”和B灯“220 V，200 W”串联起来，接到220 v的电路中，则两灯 ( )A电阻之比为：B电压之比为：C功率之比为：D相同时间内电热之比为 2对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是 ( )A BC D 3.某实验小组用三只相同的小灯泡，连线如图A-10-44-5所示电路，研究串并联电路特点，实验中观察

29、到的现象是图A-10-44-5AK2断开，K1与a连接，三只灯泡都熄灭BK2断开，K1与b连接，三只灯泡亮度相同CK2闭合，K1与a连接，三只灯泡都发光，L1、L2亮度相同DK2闭合，K1与b连接，三只灯泡都发光，L3亮度小于L2的亮度4电熨斗的温度低了，为了提高其温度，可采用下面哪些方法 ( ) 换一根同样材料，同样粗细但长度长些的电阻丝 换一根同样材料，同样粗细但长度短些的电阻丝 换一根同样材料，同样长度但细些的电阻丝 换一根同样材料，同样长度但粗些的电阻丝A BC D5两只灯泡L1和L2串联在电路中均处于发光状态，若L1的灯丝断了，则导致L2也不能发光，现将L1的灯丝搭接上，并重新接在原

30、电路中，设两灯泡串联的电路两端电压保持不变，则此时L1和L2的亮度 ( ) Ll变亮，L2变暗图A-10-44-6L1、L2均变亮Ll、L2均变暗L1变暗，L2变亮A BC D6如图A-10-44-6所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10w、10 W，4W，此电路中允许消耗的最大功率为 ( )A24 W B16 WC12 W D15 W图A-10-44-77电阻R和电动机M相串联接到电路中，如图A-10-44-7所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻相等，电键接通后，电动机正常工作，设电阻R和电动机两端的电压分别为Ul和U2；经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生

31、的电热为Q1；电流通过电动机M做功W2，产生的电热为Q2，则有 ( ) AU1U2，Q1=Q2 BWl=W2，Ql=Q2图A-10-44-8CW1W2，Q1Q2 DW1W2，Q1=Q28如图A-10-44-8所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关S后发现电动机转速较慢，经检测电动机性能完好；用电压表测a与b间电压只有0.6 v；断开开关S，测得a与b间电压接近1.5 V，电动机转速较慢的原因可能是 ( )A开关S接触不良B电动机两端接线接触不良 C电动机两端接线短路D电池过旧，内阻过大9图A-10-44-9列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断图A-10

32、-44-9正常工作时，其中功率最大的是 ( )根据上题铭牌上提供的信息，判断在12 h内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是 ( )A电冰箱比电风扇多B电风扇比电冰箱多C电风扇与电冰箱一样多D电冰箱比电风扇可能多，也可能少10用下边提供的器材测量小电动机的输出功率图A-10-44-10器材：电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关和导线等在图A-10-44-10中画出你设计的电路图，已知电动机直流电阻与电流表内阻相同，滑动变阻器限流作用不大(电动机、电源和开关已画出)若闭合电键后，调节滑动变阻器，电动机未转动时电压表的读数为u1，电流表的读数为I1；又调节滑动变阻器，电动机转动后电

33、压表的读数为u2，电流表的读数为I2则此时电动机的输出功率为 11无轨电车的驱动装置是电动机，电动机线圈的电阻R=2，电源电压为U=500v，当电车以v=18 kmh匀速行驶时，通过电动机的电流为I=30 A，若电动机输出的机械能等于牵引力对机车所做的功，无轨电车前进中所受的阻力是多大?图A-10-44-1112如图A-10-44-11所示，电源电压为U=12 V，滑动变阻器的总电阻为42 ，现要使标有“6 V，18 W”的灯泡L正常发光，那么AP间的电阻应为多少?此时滑动变阻器上消耗的功率是多少?13电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如图A-

34、10-44-12所示是电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关图A-10-44-12Rl和R2哪个是加热用的电阻丝?哪个是保温用的电阻丝?开关S接通与断开，哪种情况为加热状态?哪种情况为保温状态? 若要增加电饭锅加热状态时的功率，应该怎么办?图A-10-44-1314图A-10-44-13为甲、乙两灯泡的I一u图象，根据图象，计算甲、乙两灯泡并联在电压为220 V的电路中，实际发光的功率约为( )A15 W、30 WB30 W、40 WC40W、60WD60W、100W15.有两个小灯L1和L2，其规格分别为“5V，2.5W”和“5V，2W”，现有电动势12V、内阻不计的电源，且有任意阻

35、值的电阻供选用。试设计一种电路使两个灯泡均正常发光，且电源耗电最省，要求通过必要的分析与计算加以说明，并标明所选用电阻的阻值。对电路中选用的电阻，为保证其正常工作，其额定功率应满足什么条件？考点45 闭合电路欧姆定律考纲要求电源的电动势和内电阻，闭合电路的欧姆定律、路端电压，属于类要求。考点透视1电动势E：反映电源把其它形式能转化为电能本领大小的物理量电动势在数值上等于电路中通过l c电量时电源所提供的电能电动势等于电源开路时正负极间的电压电动势等于内外电路电压之和2闭合电路欧姆定律 内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路中的电阻成反比 表达式： 或 注意：式只适用于外电路为

36、纯电阻电路的情形式、式对外电路无要求3路端电压路端电压与外电阻的关系根据 可知，当R增大时，U增大，当R减小时，U减小当外电路断开时，R为，I为0，U=E当外电路短路时，R为0，I为，U=0电源的外特性曲线即U-I曲线图A-10-45-1因为U=E-Ir，故U随I的增大而减小，它们的关系曲线如图A-10-45-1所示直线的斜率的绝对值表示电源内阻r，纵轴的截距为电源的电动势E，横轴的截距为短路电流U随I变化的本质原因是电源有内阻图线上每一点的坐标的乘积为电源的输出功率4电源的有关功率和电源的效率 电源的电动势【解析】 电源内部的热功率，又，所以由于R1、R2并联，所以，由，可得图A-10-45

37、-4【例3】 在如图A-10-45-4所示电路中，电池电动势 E=5 V，内阻r=10 ，固定电阻R=90 ，R0是可变电阳在R0由零增加到400的过程中求：可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和【解析】回路中电流，则R0上热功率 当R0=100时，P1有最大值，内阻r和固定电阻R上消耗的热功率之和当R0=400时，P2有最小值，图A-10-45-5【例4】如图A-10-45-5所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，则电表示数的变化情况是：AV1减小，V2增大，A增大BV1增大，V2减小，A增大CV1增大，V2增大，A减小DV1减小，

38、V2减小，A减小【解析】首先弄清V2测量的是R2和R3并联支路上的电压，V1测量的是路端电压，再利用闭合电路欧姆定律判断主干电路上的物理量变化：P向上滑，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压增大，从而判定V1读数增大。再进行支路上的物理量的变化情况分析：由于I减小，引起内电压U内及电阻R1上电压UR1减小，而，由此可知，并联电阻R2和R3上的电压U并增大，判定V2表示数的增大；由于U并增大，R2所在支路的电流I2增大，通过R3的电流I3I-I2，因I 减小，I2增大，故I3减小，判定A的示数减小，所以本题应选C图A-10-45-6【例5】 如图A-10-45-6所示的是

39、用直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50千克，电源电动势E=110伏,r1=1欧，电动机内阻 r2=4欧，不计摩擦，当匀速提升重物时，电路中的电流I=5安，试求：电源的总功率和输出功率；重物上升速度的大小(g取10米秒2)【解析】电源转化的电能，一部分消耗于自身的内阻(转化为内能)，其余的输入给电动机；输给电动机的电能小部分消耗于电动机的内阻上(转化为内能)，大部分转化为机械能，由能量转化和守恒定律可解得， ，对电动机有，所以图A-10-45-7【例6】有电路如图A-10-45-7所示，是内阻为6000的电压表，是内阻为3000的电压表，已知：K1断开、K2接到A时，电压表读数是4V；K1

40、接通、K2接到A时，电压表读数是8V；K1接通、K2接到B时，电压表读数是7.5V。求R的值。【解析】设电源电动势为E，内阻为r，R1与RA的并联电阻为RA12000，R1与RB的并联总电阻为RB11500。当K1断开、K2接A时，根据分压原理有： 当K1接通、K2接到A时，R被短路，同理有 当K1接通、K2接到B时，同理有 由和式可得E10V，R2r500，然后代入式可得R2500考点巩固1关于闭合电路的性质，以下说法正确的是 ( )A电源短路时，输出电流无限大B电源断路时，路端电压无限大C外电路电阻越大，输出电流越大D外电路电阻越大，路端电压越大2在如图A-10-45-8所示电路中，当变阻

41、器R3的滑动头P向b端移动时 ( )图A-10-45-8A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，电流表示数变小图A-10-45-93如图A-10-45-9所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现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 ( )AR1断路 BR2断路CR3短路 DR4短路图A-10-45-104如图A-10-45-10所示的电路中，电源内阻不能忽略，R1=10 ，R2=8 ，当开关S板到位置1时，电压表的读数为20 v，当开关S板到位置2时，电压表

42、的读数可能是 ( )A2.2 V B1.9 V C1.6 V D1.4 V5用电动势为6 v、内电阻为4 的直流电源，依次给下列四个小灯泡供电，最亮的是 ( ) A6 V，12 W B6 V，9 WC6 V，4 W D6 V，3 W图A-10-45-116如图A-10-45-11所示的电路，A、B、C为三个相同的灯泡，其电阻大于电源内阻，当变阻器的滑动触头P向上移动时 ( ) AA灯变亮，B灯和C灯都变暗BA灯变亮，B灯变暗，C灯变亮 C电源释放的总电功率增大，电源的供电效率升高D电源输出的电功率增大，电源的供电效率提高图A-10-45-127在图A-10-45-12所示电路中，电源电动势为1

43、2 v，内电阻不能忽略，闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大U=2 V在这一过程中 通过R1的电流增大，增大量为UR1 R2两端的电压减小，减小量为U通过R2的电流减小，减小量小于U/R2路端电压增大，增大量为U以上叙述正确的是 ( ) A B C D图A-10-45-138如图A-10-45-13所示的电路中，闭合电键S后，灯a和灯b都正常发光，后来由于某种故障使灯b突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是 ( )Aa灯灯丝烧断B电阻R2断路C电阻R2短路D电容被击穿短路9如图A-10-45-14所示，已知直流电动机M的电阻是R，电源的内电阻是r，当电动机正常工作时电压表的示数

44、是U，电流表的示数是I图A-10-45-14t秒种内，电动机产生的热量是IUtt秒钟内，电动机消耗的电能是IUt电源电动势是IR+Ir电源电动势是U+Ir以上叙述正确的是 ( )A BC D图A-10-45-1510如图A-10-45-15甲所示的电路，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的两条实验图象，如图乙所示，关于这两条实验图象，有 ( ) A图线b的延长线一定过坐标的原点OB图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源的电动势C图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源输出功率D图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的电

45、功率11图是两个电池外壳上的说明文字上述进口电池的电动势是 V，上述国产电池最多可放出 mAh的电量；若该电池平均工作电流为0.03 A，则最多可使用 h图A-10-45-1612.如图A-10-45-16所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，L1和L2是两相同的灯泡，当滑动变阻器触片P由中点向a端移动时，则：AA表示数变大，V表示数变小BA表示数变小，V表示数变小CL1变亮，L2变暗DL1变暗，L2变亮 图A-10-45-1713.如右图A-10-45-17所示电路中，已知C22C1，R2R1，下列说法正确的是电键处于断开状态，电容器C2的电荷量大于C1的电荷量电键处于断开状态，电容器C1的

46、电荷量大于C2的电荷量电键处于接通状态，电容器C2的电荷量大于C1的电荷量电键处于接通状态，电容器C1的电荷量大于C2的电荷量A. B. C. D.图A-10-45-1814如图A-10-45-18所示，电源电动势E=6 V，内电阻r=4 ，一个额定电压为25 V的小灯泡与其连接后，小灯泡持续发光时消耗的电功率为2 W，求该灯泡的电阻图A-10-45-1915我们都有过这样的体验：手电简里的两节干电池用久了以后，灯泡发红光，这就是我们常说的“电池没电了”有人为了“节约”，在手里筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用某同学为了检验此人的做法是否合理，设计了下面的实验：该同学设计了如图A-10-45

47、-19(甲)所示的电路来分别测量新旧干电池的电动势和内阻，并将测量结果描绘成如图10-45-17(乙)所示的U-I图象由图象可知：新电池：电动势El V；电阻rl ；旧电池：电动势E2 V；电阻r2= 计算新旧电池各一节串联作电源使用时的效率(手电筒的小灯泡上标有“3V，2 W”)计算上小题中旧电池提供的电功率和它本身消耗的电功率分别是多少你认为新旧电池搭配使用的做法是否合理，简述理由图A-10-45-2016电缆是埋在地下的两根长输电导线，为了找出电缆中一根导线由于损坏而通地的位置，可以使用图A-10-45-20中装置，图中用虚线代表电缆(终端MN用导线接通)，AB是一条均匀电阻丝，移动K至

48、某点时，检流计G内无电流，记下距离若已知=41 cm，电阻线长=100 cm，电缆长L =7.8 km,求损坏处C与电缆始端的距离x考点46 伏安法的应用(一)描绘小电珠的伏安特性曲线测定金属的电阻率考纲要求1.掌握伏安法测电阻的实验器材和实验电路的选择方法.2.会选择滑动变阻器的两种接法.3.掌握测定金属的电阻率的实验方法.4.会使用螺旋测微器.5.掌握描绘小电珠的伏安特性曲线的实验方法.考点透视1.伏安法测电阻电流表内接法和外接法的比较比较电流表内接法电流表外接法电路VAVA误差原因由于电流表内阻的分压作用，电压表测量值偏大.由于电压表内阻的分流作用，电流表测量值偏大.测量结果测量值偏大测

49、量值偏小适用条件以上可总结为：“内偏大，外偏小”.2.滑动变阻器的限流接法和分压接法两种电路的比较图A-10-46-1图A-10-46-1所示的两种电路中，滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，我们通常把图(a)电路称为限流接法，图(b)电路称为分压接法，虽然两种电路都能调节负载的电流或电压，但在相同条件下的调节效果不同(见下表)，实际应用中要根据情况恰当地选择限流接法和分压接法.负载上电压调节范围(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法分压接法 比 较分压电路调节范围较大限流电路能耗较小对两种电路的选择通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路能耗较

50、小，结构连接简单，因此，优先考虑限流接法。在下面三种情况下必须选择分压接法a.要使某部分电路的电压或电流从零开始延续调节，只有分压电路才能满足.b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压)，为了保持电表和电阻元件免受损坏，必须采用分压接法连接电路.c.伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流(压)变化也很小，这不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据，为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(压)，应选择变阻器的分压接法.3.描绘小电珠的伏安特性曲线 本实验主要要注意：本实验中，因被测小灯泡灯丝电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法.因本实验要作Iu图象，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此变阻器要采用分压接法.电键闭合前变阻器滑片移到电阻最大端.在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，两坐标轴选取的标