高二物理《恒定电流》知识点及补充要点.docx

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一、基本知识要点

电流的定义式______,适用于任何电荷的定向移动形成的电流(标量) 。
对于金属导体有I=nqvS这个公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。

导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积 S成反比______。
①金属的电阻率随温度的升高而增大
②半导体的电阻率随温度的升高而减小
③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。


电功就是电场力做的功,因此是 W=UIt。由焦耳定律得电热______。(电能转换为内能)
⑴对纯电阻而言,电功等于电热
⑵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: W>Q,这时电功只能用 W=UIt计算,电热只能用______计算,两
式不能通用。
,当电压 U1=10V时带不动负载,因此不转动,这时电流为 I1=2A。当电压为U2=36V
时能带动负载正常运转,这时电流为 I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大?
二、串、并、混联电路
。
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必须是这只电阻只能直接用于纯电阻电路,不能直接用于非纯电阻的电路。
。
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。
,R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,则接入电路后这三只电阻的实率之比为_________。

两端的电压。该公式
R1
际功
R3
R2
,两只灯泡L1、L2分别标有“110V,60W”和“110V,100W”,另外有一只滑动变阻器R,将它们连接后接入220V的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应
使用下面哪个电路?(B)
L2 L2
R R
,电源电动势为计,变阻器总电阻为r。闭合电键S后,负载电
的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx线应最接近于右图中的哪条实线?(C)
A.① B.② C.③ D.④

L2

R
R
R
U
r
E
a
b
①
②
S
③
④
0
Rx
r

,内阻不
阻R两端
变化的图
,一般情况下用等势点法比较
。

方便简洁。
1
⑴电容器跟与它并联的用电器的电压相等。
⑵在计算出电容器的带电量后,必须同时判定两板的极性,
上。
⑶在充放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,
正极板电荷变化情况来判断电流方向。
补充:通电一段时间后,断开开关,判断电极板板间距改变(提示:电容相当电源)
,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:()

三、闭合电路欧姆定律
=U外+U内

并标在图
RA1 R3B
E
R2
B
C
所以要根据
C
C
C
电流方向?
I

E
2. R r (I、R间关系)
=E-Ir(U、I间关系)
R
U E
4. R r (U、R间关系)
:当外电路断开时(I=0),路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时,读数却应该
略小于电动势(有微弱电流)。当外电路短路时(R=0,因而U=0)电流最大为I=E/r(一般不允许出现这种情况,会把电源烧坏)。
。
______
⑴功率:①电源的功率(电源的总功率)
②电源的输出功率______
③电源内部消耗的功率______
P
U
R
⑵电源的效率:PE
E
Rr(最后一个等号只适用于
纯电阻电路)
P
E2R
4Rr
E2
E2
P出
重点:电源的输出功率
Rr
2
Rr
2
4r
4r,可见
Pm
电源输出功率随
外电阻变化的图线如图所示。而当内外电阻相等时,电源
的输出功率最
Pm
E2
or
R
4r。
大,为
。
判断电阻的变化,利用串反并同原则来分析
,
R1=10Ω,R2=,电流表的示
,电流表的示数可能是下列的哪些值?(
)
,电源电动势为
E,
端时,发现电压表
V1、V2
示数变化的绝对值分别为
U1和
的是?()
、L3
变暗,L2
变亮
,L1、L2
变亮

R1
R2A
L L
L3

片P从右端滑到左U2,下列说法中正确
V1 V2
2
C. U1< U2
D. U1> U2
补充(电压表和电流表改装)
四、伏安法测电阻
伏安法测电阻有 a、b两种接法,a叫(电流计)外接法,b叫(电流表)内接法。
外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。
选择依据:如果被测电阻阻值为Rx,伏特表和安培表的内阻分别为RV、RA,若Rx
RVRA,则采
用外接法。若Rx
RVRA,则采用内接法。(或者用比较法来选择电表)
五、滑动变阻器的两种接法
滑动变阻器在实验电路中常用的接法有两种,分别用下面
a、b两图表示:a叫限流接法,b叫分压
接法。
一般情况下用限流,仅三种情况采用分压法(被测电阻
RX大于滑动变阻器。当实验中要求被测电
阻上的电压从零开始逐渐增大,采用限流时,电路的电压或者电流超出安全值,应该用分压接法)。
便于调节,采用分压接法时,应该选用总阻值较小的滑动变阻器;采用限流接法时,应该选用总阻值和被测电阻接近的滑动变阻器。
综合能力提升测试
。(本题共10小题,每小题4分,共4分。每小题中提供的四个选项中至少有一项是满足题
设要求的,请选出符合题设要求的答案。全部选正确的,得
4分,选不全的得
2分,有选错的不得分。)
1、电流通过生命机体或多或少都能传导,其电流的传导主要是靠(
)
A、自由电子导电
B、离子导电
C、电解质的水溶液导电
D、质子导电
2、沿闭合电路移动的单位电荷绕行一周,其所需能量决定于
(
)
A、电流
B、外电路的电阻
C、内外电路的电阻
D、电源电动势
3、在家庭用电线路总电压不变的条件下,初入夜时电灯比深夜时要暗,是因为初入夜时(
)
,电流变小
,支路增多,分去了电流
,线路损失电压增大
,每支路电流增大
4、一盏电灯直接接在电压恒定的电源上,其功率为
100瓦,若将这盏灯先接于一段很长的导线后再接
在同一电源上,此时导线上损失的电功率是
9瓦,那么此灯的实际功率将:(
)
A、等于91瓦;
B、小于91瓦;C、大于91瓦;
D、无法确定。
5、如图所示,2个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路,两端电压为
U,则(
)
3


,
6、如图,当滑动变阻器的滑片 P向上端移动时,则电
是( )
,V2增大,,V2减小,A增大
,V2增大,A减小
,V2减小,A减小
7、如图所示的电路图是一个应用“非”门构成一个简易火
敏电阻的温度升高时,其阻值将变小,则图中X框,Y框
,Y为可变电阻 ,Y
,Y为热敏电阻 、Y为热敏电阻

I1 I2
内场强E2
U1 U2
表示数的变化情况
U
R1
R3
V1 R2 V2 P
A
警报警电路,当热
中应是( )
为开关
8、某同学用电流表外接法测电阻时,误将两电表互换位置,
则造成的结果为
(
)




9、三只阻值相等的电阻连接成图
5所示的电路,由于某种原
因,其中有一只
电阻的阻值发生了变化,导致
RAB>RBC则可能的原因是
(
)




10、如图所示电路,可能进行的实验有(
)




二、填空题。(本大题共6小题,共30分。在每题的空格
中填上正确的答
案,不要求写出演算过程。)
11、(4
分)如图用伏安法测电阻时,如果不知道待测电
阻的大概值时,
为了选择正确的电路以减少误差,可将电压表一个接头分
别在a、b两点
接触一下,如果安培表读数没有显著变化,则
P应接在
处,如果伏特表
读数没有显著变化,则
P应接
在
处。
12、(3分)某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值,
当选择欧姆挡“×1”挡测量时,指针指示位置如下图所示,
则其电阻值是________
__。如果要用这只多用电表测量
一个约200欧的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选
的欧姆挡是______
___。改变挡位调整倍率后,要特别注
意重新____________________。
13、(4分)用伏安法测电池的电动势和内电阻,由于电路存
在问题,当电键S闭合后,移动变阻器的滑片
P时,出现下
列异常现象.(
)
,电压表示数始终为零

数为零,电压表示数不变

,电压表示数可变
4
以上四种情况对应的电路如图中的 (A)___ _,(B)_ __,(C)_ ___,(D)__ ___.
14、(5分)图a中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表具有一定的内阻,电压表的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻。当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2。
⑴根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻 R= 。
⑵根据图a所给出的电路,在图 b的各器件实物图之间画出连接的导线。
R
S mA
R S
V
E
E
图a
图b
15、(8分)如图所示,甲为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的伏安特征曲线。
(1)(2分)为了通过测量得到图甲所示关系的完整曲线, 在图乙、丙两个电路中应选择的是图 ;
简要说明理由: (电源电动势为 9V,内阻不计,滑动变阻器的阻值
为0~100Ω)。
(2)(4分)在图丁所示电路中,电源电压恒为 9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω。由热
敏电阻的伏安特征曲线可知,热敏电阻两端的电压为 V;电阻R2的阻值为 Ω。
(3)(2分)举出一个可以应用热敏电阻的例子: 。
16、(6分)将量程
为100μA,内阻为
500Ω的电流表改
装成量程为 10mA
的电流表,并用一
个标准电流表与改
装后的电流表串联,对它进行校准。改装和校准所用的器材如图所示。
(1)(2分)将电流表与电阻箱应并联组成改装表,电阻箱应取
Ω的阻值。
5
(2)(4分)在实物图上连线,使之成为
改装表校准电路。(要求通过电流表的电
流从0连续调到10mA,为防止电流过大
损坏电表,串联上一个固定阻值的保护电
阻)
(本题共 3小题,共30分。
解答过程中要写出必要的文字说明或重
要的演步骤与方程,有具体数值计算的
题,要在答案中明确写出数值与单位。)
17、(8分)如图所示,,R=10Ω,直流电压U=160V,电压表示数110V,求(1)通过电动机的电流多大?(2)电动机消耗的电功率为多少?(3)电动机工作1h所产生的热量为多少?
18、(10分)如图电路,变阻器R1最大值为4Ω,此时它的
有效阻值为2Ω,
定值电阻R2=6Ω,电源内阻r=1Ω,当开关S闭合时,电
源的总功率为
16W,输出功率为12W,这时灯正常发光,求:
(1)电灯的电阻
(2)当开关S断开时,要使电灯仍正常发光,
R1的滑片应
移到什么位置?并
求此时电源的输出功率及电源的效率
6
19、(12分)如图所示,
R1=R3=10Ω,R2=R4=20Ω,C=300μF,电源两端电压恒为
U=6V,单
刀双掷开关开始时接通触点2,求:
(1)
当开关S刚从触点2
改接为触点
1的瞬时,流过电流表的电流;
(2)
改接为触点1,并待电路稳定后,电容C的带电量;
(3)
若开关S再从触点1
改接为触点
2,直至电流为零止,通过电阻
R1上的电量.
7
参考答案
。

。C

11.①a②b

“×10”档
欧姆表调零
R
E
EU
I2
I1
13.(A)丁,(B)乙,(C)甲,(D)丙。
14.
15.(l)乙,获取更多的数据(2),
(3)热敏温度计、电饭煲

R S
16.(1)5Ω (2)见答图
R
两端的电压和R的阻值计算:UR=U-UM=160-110=50V
电动机电流:IM=IR=UR/R=5A
电动机的功率:PM=IMUM=550W
电动机产生的热量:QM=IM2RMt=5.×4 104J

E
18.(1)4Ω(2)R1’=3Ω 7W %
19.(1);(2)×103C;(3)8×10-4C
12题图
8
作业
1.(广东省2009届高三第一次六校联考试卷物理试卷)测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如
下:
(量程3V,内阻约3KΩ)(量程3A,)
值电阻(R=3KΩ,)(电动势略小于
3V,内阻不计)
线若干
有一同学利用上面所给器材,进行如
下实验操作:
(1)为了更准确的测出该电压表
内阻的大小,该同
学设计了如图甲、乙两个实验电路。
你认为其中相对
比较合理的是
(填“甲”或
“乙”)电路。其
理由
是:
。
(2)用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量
;用上述所测各物理量
表示电压表内阻,其表达式应为Rv=
。
2.(上海市闸北区2008年4月模拟)
在“描绘小灯
泡的伏安特性曲线”、b、
c
c、d、e、f、g
和h按图所示方式连接电路,电路中所有
元器件都完
好,
h
后;
(1)若电压表的示数为
2V,电流表的
b
的示数为零,
d
小灯泡不亮,则断路的导线为
_________;
(2)若电压表的示数为零,电流表的
,
小灯泡亮,则断路的导线为_________;
(3)若反复调节滑动变阻器,小灯泡
e
g
亮度发生变
化,但电压表、电流表的示数不能调为
零,则断路的
导线为____________.
a
3.(上海市宝山区2008年4月模拟)
f
一个标有
“12V”字样,功率未知的灯泡,测得灯丝电阻
R随灯
泡两端电压变化的关
系图线如图所示,利用这条图线计算:
(1)在正常发光情况下,灯泡的电功率
P=
W。
(2)若一定值电阻与灯泡串联,接在20V
的电压上,
灯泡能正常发光,则串
联电阻的阻值为
Ω。
(3)假设灯丝电阻与其绝对温度成正比,
室温为300
K,在正常发光情况
下,灯丝的温度为
K。
4.(上海市黄浦区2008年4月模拟)某待测
电阻Rx的阻值约
为20Ω,现要测量其阻值,实验室提供器材如下:
(量程150mA,内阻约为10Ω)
B
.电流表
A
2(量程20mA,内阻r2
Ω)
=30
=100Ω
,最大阻值约为10Ω
,电动势E=4V(内阻不计)

(1)根据上述器材完成此实验,测量时要求电
表读数不得小于
9
其量程的1,请你在虚线框内画出测量 Rx的一种实验原理图(图中元件使用题干中相应英文字母符号
3
标注)。
(2)实验时电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,用已知的和测得的物理量表示Rx=__________。(用字母表示)
5.(2008年南宁市高中毕业第二次适应性测试)用下列器材,测定小灯泡的额定功率:
:额定电压 6V,额定功率约为 5W;
:,;
:量程3V,内阻5kΩ;
:最大阻值功20Ω,额定电流1A;
:电动势10V,内阻很小;
(阻值为10kΩ);
,导线若干。
要求:①实验中,电流表应采用 ______(选填“内”或“外”)接法;滑动变阻器应采用 _________
(选填“分压”或“限流” )接法。
②在方框中画出实验电路图。
③实验中,电压表的示数应调为 ______V,即可测定小灯泡的额定功率。
多用电表
【例】(2008年宁夏理综)
图1为一正在测量中的多用电表表盘 .
(1)如果是用×10 档测量电阻,则读数为 。
(2)如果是用直流 10mA档测量电流,则读数为 mA 。
(3)如果是用直流 5V档测量电压,则读数为 V 。
7.、某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值,当选择欧姆挡“×1”挡测量时,指针指示位置如图2所示,则其电阻值是__________。如果要
用这只多用电表测量一个约 200欧的电阻,为了使
测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是
_________。改变挡位调整倍率后,要特别注意重
新____________________。
8、用多用表测量电流、电压或电阻时,表盘
指针的位置如图 21'-3所示。如果选择开关指在
“v—”位置时,测量结果为 ;如
10