高考物理浙江人教總復(fù)習(xí)第1輪課件第7章第1講恒定電流的基本概念2

1、第1講 恒定電流的基本概念,（2）,例1、某電解質(zhì)溶液，如果在1s內(nèi)共有5.01018個(gè)二價(jià)正離子和1.01019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某橫截面，那么通過(guò)電解質(zhì)溶液的電流強(qiáng)度是多大？,一、準(zhǔn)確理解電路中的幾個(gè)基本物理量 1電流,解析：設(shè)在t1s內(nèi)，通過(guò)某橫截面的二價(jià)正離子數(shù)為n1，一價(jià)負(fù)離子數(shù)為n2，元電荷為e，則t時(shí)間內(nèi)通過(guò)該橫截面的電荷量為q(2n1n2)e, 電流強(qiáng)度為,點(diǎn)評(píng)：正離子與負(fù)離子以相反方向通過(guò)截面，它們形成的電流方向是相同的，故要相加,變式訓(xùn)練1、氫原子的核外只有一個(gè)電子，設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知電子的電荷量為e，運(yùn)動(dòng)速率為v，求電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流多

2、大？,解析：取電子運(yùn)動(dòng)軌道上任一截面，在電子運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間T內(nèi)，通過(guò)這個(gè)截面的電量qe，由圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)有：,根據(jù)電流的定義式得：,例2、在橫截面積為S的導(dǎo)線(xiàn)中，自由電子定向移動(dòng)形成的電流大小為I，已知導(dǎo)線(xiàn)單位體積所含的自由電子數(shù)為n，電子電量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為( ) AnvSt Bnvt CIt/e DIt/(Se),A C,解析：從導(dǎo)體導(dǎo)電的微觀(guān)角度來(lái)說(shuō)，在t時(shí)間內(nèi)能通過(guò)某一橫截面AA的自由電子必定位于以AA為橫截面，長(zhǎng)度為vt的圓柱體內(nèi)，如圖所示，由于自由電子可以認(rèn)為是均勻分布，故此圓柱體內(nèi)的電子數(shù)目為nvSt.而從電流的定

3、義來(lái)說(shuō)，Iq/t，故在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的電量為It，通過(guò)橫截面的自由電子數(shù)目為It/e，故AC正確 答案：A、C,點(diǎn)評(píng)：很多流體的微觀(guān)解釋都是如此,變式訓(xùn)練2、如圖711所示，兩個(gè)截面不同，長(zhǎng)度相等的均勻銅棒接在電路中，兩端電壓為U，則( ) A通過(guò)兩棒的電流強(qiáng)度不相等 B兩棒的自由電子定向移動(dòng)的平均速率不同 C兩棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，細(xì)棒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)E1大于粗棒內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)E2 D細(xì)棒的電壓U1大于 粗棒的電壓U,圖711,B C D,解析：兩棒是串聯(lián)在電路中的，故電流相等，A錯(cuò)由IneSv知，I、n、e相同，S不同，故v不同，B對(duì)棒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)EU/L，而UIRIL/S，故S小的U大，即U1U2，因?yàn)?/p>

4、L相同，所以E1E2，故C、D也對(duì) 答案：B、C、D,例3、兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線(xiàn)A和B，如果把導(dǎo)線(xiàn)A均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，電阻為RA，導(dǎo)線(xiàn)B對(duì)折后絞合起來(lái)，電阻為RB，求：它們的電阻之比,2電阻和電阻率,解析：一根給定的導(dǎo)線(xiàn)體積不變，若均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，則橫截面積為原來(lái)的1/2，設(shè)A、B導(dǎo)線(xiàn)原長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S，電阻為R。,點(diǎn)評(píng)：某一導(dǎo)體形狀改變后，討論其電阻變化要抓住要點(diǎn)：電阻率不變，總體積不變,變式訓(xùn)練3、如圖712所示，某一導(dǎo)體的形狀為長(zhǎng)方體，其長(zhǎng)、寬、高之比為abc532.在此長(zhǎng)方體的上下、左右四個(gè)面上分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)引出四個(gè)接線(xiàn)柱1、2、3、4.在1、2兩端加上恒定的電壓U，通

5、過(guò)導(dǎo)體的電流為I1；在3、4兩端加上恒定的電壓U， 通過(guò)導(dǎo)體的電 流為I2，求I1I2.,圖713,解析：1、2兩端加上恒定的電壓U時(shí)，導(dǎo)體的長(zhǎng)度是c，橫截面積是ab；3、4兩端加上恒定的電壓U時(shí)，導(dǎo)體的長(zhǎng)度是a，橫截面積是bc，所以?xún)煞N情況下導(dǎo)體的電阻之比為425，又兩種情況下電壓相等，由歐姆定律可得，I1I2254.,例4、關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的下列說(shuō)法中正確的是() A在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，非靜電力做功，電勢(shì)能增加. B對(duì)于給定的電源，移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)越大. C電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移動(dòng)單位電荷量做功越多. D電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部

6、把正電荷從電源負(fù)極移到正極所移動(dòng)電荷量越多.,A,C,解析：電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是通過(guò)電源內(nèi)部的非靜電力做功來(lái)完成的，所以非靜電力做功，電勢(shì)能就增加，因此選項(xiàng)A正確電源電動(dòng)勢(shì)是反映電源內(nèi)部其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力的物理量電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于移動(dòng)單位電荷量的電荷所做的功，不能說(shuō)電動(dòng)勢(shì)越大，非靜電力做功越多，也不能說(shuō)電動(dòng)勢(shì)越大，被移動(dòng)的電荷量越多，所以選項(xiàng)C正確故正確答案應(yīng)為AC.,點(diǎn)評(píng)：應(yīng)正確理解電動(dòng)勢(shì)的物理意義本題容易錯(cuò)誤地認(rèn)為電動(dòng)勢(shì)越大，非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)越大，被移動(dòng)的電荷越多,變式訓(xùn)練4、(2010遼寧錦州期末)在如圖713所示的電路中，電阻R112，R28，R3

7、4.當(dāng)電鍵K斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.25A，當(dāng)K閉合時(shí)電流表示數(shù)為0.36A，則電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)；內(nèi)電阻為_(kāi),3.6 V,圖713,1.2 ,解析：當(dāng)電鍵斷開(kāi)時(shí)， 當(dāng)電鍵閉合時(shí)， 代入數(shù)據(jù)得：E3.6V，r1.2.,例5、如圖714所示的圖象所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體： (1)兩導(dǎo)體的電阻的大小R1_，R2_； (2)若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等(不為0)時(shí)，電壓之比U1U2_； (3)若兩個(gè)導(dǎo)體的電壓相等(不為0)時(shí)，電流之比I1I2_.,4部分電路歐姆定律和伏安特性曲線(xiàn),圖714,3:1,1:3,解析：(1)在IU圖象中R1/kcotU/I，所以R12，R2 . (2)由歐姆定律得U1I1R1，U2I2R

8、2，由于I1I2，所以U1U2R1R231. (3)由歐姆定律得I1U1/R1，I2U2/R2，由于U1U2，所以I1I2R2R113.,點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用圖象的斜率求對(duì)應(yīng)的物理量是圖象法討論問(wèn)題的方法之一，應(yīng)注意坐標(biāo)軸用斜率求解時(shí)U、I由坐標(biāo)軸上數(shù)值算出，與坐標(biāo)軸標(biāo)度的選取無(wú)關(guān)，兩坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度相同時(shí)角度才等于實(shí)際角大小，本圖中量出的角度大小就沒(méi)有實(shí)際意義,變式訓(xùn)練4、實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的IU特性曲線(xiàn)可用以下哪個(gè)圖象來(lái)表示(),A,解析：燈絲在通電后一定會(huì)發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)發(fā)出可見(jiàn)光，這時(shí)溫度能達(dá)到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，

9、電壓升高U越大，IU曲線(xiàn)上對(duì)應(yīng)點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)的斜率必然越小，選A.,例5、(2010北京海淀區(qū)期末)一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線(xiàn)圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則( ) A電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UI B電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為 C電源的輸出功率為EI D電源的效率為,5電功和電熱,A,D,解析：電動(dòng)機(jī)消耗的總功率PUI，選項(xiàng)A正確；電動(dòng)機(jī)是非純電阻，消耗的熱功率只能用I2R來(lái)求，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電源的總功率為EI，輸出功率為UI，且UIEII2r，電源效率為 選項(xiàng)C錯(cuò)而D對(duì),點(diǎn)評(píng)：在非純電阻電路中應(yīng)該從能量角度去考慮問(wèn)題，WE

10、其他Q，電功就只能用WUIt計(jì)算，電功率只能用PUI計(jì)算，電熱就只能用QI2Rt計(jì)算,圖715,變式訓(xùn)練5、某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如圖715所示，重物的質(zhì)量m50kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U110V，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v0.9m/s的恒定速率向上提升重物時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度I5.0A，求電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻大小(取g10m/s2),解析：電動(dòng)機(jī)的輸入功率PUI， 電動(dòng)機(jī)的輸出功率P1mgv， 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率P2I2r. 而P2PP1，即I2rUImgv. 代入數(shù)據(jù)解得， 電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈電阻大小為r4,例7、一個(gè)T型電路如圖716所示，電路中的電阻R110，R2120，R340.另有一

11、測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100V，內(nèi)阻忽略不計(jì)則( ) A當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40 B當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40 C當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80V D當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80V,二、準(zhǔn)確把握電流的基本規(guī)律 1串并聯(lián)電路的基本知識(shí),A,C,解析：本題考查電路的串并聯(lián)知識(shí)當(dāng)cd端短路時(shí)，R2與R3并聯(lián)電阻為30后與R1串聯(lián)，ab間等效電阻為40，A對(duì)；若ab端短路時(shí)，R1與R2并聯(lián)電阻為8后與R3串聯(lián)，cd間等效電阻為128，B錯(cuò)；當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，電阻R2未接入電路，cd兩端的電壓即為R3的電壓，為Ucd 100V80V，C

12、對(duì)；當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，電阻R1未接入電路，ab兩端電壓即為R3的電壓，為Uab 100V25V，D錯(cuò),圖716,圖717,變式訓(xùn)練7、在圖717中，AB和AB是長(zhǎng)度均為L(zhǎng)2km，每千米電阻值為1的兩根輸電線(xiàn)若發(fā)現(xiàn)在距離A和A等遠(yuǎn)的兩點(diǎn)C和C間發(fā)生漏電，相當(dāng)于在兩點(diǎn)間連接了一個(gè)電阻接入電動(dòng)勢(shì)E90V、內(nèi)阻不計(jì)的電源：當(dāng)電源接在A(yíng)、A間時(shí)，測(cè)得B、B間電壓為UB72V；當(dāng)電源接在B、B時(shí)，測(cè)得A、A間電壓為UA45V.求A與C相距多遠(yuǎn)？,解析：在測(cè)量過(guò)程中的等效電路如圖(甲)、(乙)所示,當(dāng)電源接在A(yíng)、A時(shí)，可以認(rèn)為電流僅在A(yíng)CCA中流過(guò)，此時(shí)UB72V為電阻R上的電壓設(shè)AC和BC間每根輸

13、電線(xiàn)的電阻為RAC和RBC.則有： , ,同理，當(dāng)電源接在B、B間時(shí)，則有： , ,由兩式可得：RAC RBC,根據(jù)電阻定律R L，,可得A、C間相距為：LAC 2k0.4km,例8、兩個(gè)定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓U穩(wěn)定于12V的直流電源上有人把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1兩端，如圖718所示，電壓表示數(shù)為8V.如果他把此電壓表改接在R2兩端，則電壓表的示數(shù)將( ) A小于4V B等于4V C大于4V小于8V D等于或大于8V,2串并聯(lián)電路的電壓電流分配,圖718,A,解析：當(dāng)電壓表示數(shù)為8V時(shí)，此時(shí)R2兩端電壓等于4V；若把電壓表接到R2兩端，R2兩端電阻將減小，R

14、1兩端總電阻將增大由串聯(lián)電路電壓分配關(guān)系，R2兩端電壓將小于4V.,點(diǎn)評(píng)：電壓表與電流表不能忽略?xún)?nèi)阻時(shí)當(dāng)做會(huì)顯示本身電壓或電流的電阻處理,圖719,變式訓(xùn)練8、如圖719所示，3個(gè)完全相同的電壓表中，電壓表V1、V2示數(shù)分別為5V、3V.若R1R2，求A、B間的電壓為多大？,解析：因流入D點(diǎn)的電流與流出D點(diǎn)的電流一定是相等的，且因?yàn)镽1R2，所以R2的電流比R1大，而V1、V2電阻相等，流過(guò)電壓表V2的電流方向由D到C. 若設(shè)流過(guò)電壓表V1的電流為5I，則由題意知流過(guò)電壓表V2的電流為3I，而流過(guò)電壓表V3的電流為2I，那么電壓表V3的示數(shù)為2V，由此可知： UABU1U35V2V7V,例9、

15、如圖7110，已知R16，R23，R34，則接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為_(kāi),3串并聯(lián)電路的功率分配,圖7110,1:2:6,點(diǎn)評(píng)：并聯(lián)電路一般用P ，而串聯(lián)電路一般用PI2R來(lái)討論功率問(wèn)題,解析：本題解法很多，注意靈活、巧妙經(jīng)過(guò)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)三只電阻的電流關(guān)系最簡(jiǎn)單：電流之比是I1I2I3123；還可以發(fā)現(xiàn)左面兩只電阻并聯(lián)后總阻值為2，因此電壓之比是U1U2U3112；在此基礎(chǔ)上利用PUI，得P1P2P3126.,圖719,變式訓(xùn)練8、如圖7111所示，有四盞電燈連接在電路中，L1和L2都標(biāo)有“220V,100W”字樣，L3和L4都標(biāo)有“220V,40W”字樣，把電路接通后，最暗的是() AL1 BL2 CL3 DL4,C,解析：由題意可判斷，R1R2R3R4，且R4R1R23. 由串聯(lián)電路的功率分配可知，P4P1(P2P3)，而P2與P3的大小由并聯(lián)電路的功率分配可知P2P3. 故四盞電燈消耗的實(shí)際功率的大小關(guān)系為P4P1P2P3. 正確的答案為C.,例10、如圖7112所示，設(shè)R1R2R3R4R，求：開(kāi)關(guān)S閉合和開(kāi)啟時(shí)的AB兩端的電阻比,4簡(jiǎn)化電路,圖7112,解析：利用節(jié)點(diǎn)法，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電路中各節(jié)點(diǎn)標(biāo)稱(chēng)如圖a所示 其中R1、R2、R3都接在A(yíng)B兩點(diǎn)間，而R4兩端都為B，即R4被短路，所以其等效電路如圖b所示，易得RABR/3.,當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，電路中各