恒定電流(老師講義).

1、第8講恒定電流知識(shí)點(diǎn)睛一、基本概念和定律1電流電流的定義式：|-，適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流。t對于金屬導(dǎo)體有 匸nqvS (n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為自由電子的定向移動(dòng)速率，約10 -5m/s,遠(yuǎn)小于電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率105m/s，更小于電場的傳播速率3X 108m/s),這個(gè)公式只適用于金屬導(dǎo)體，千萬不要到處套用。注意：在電解液導(dǎo)電時(shí)，是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流，在用公式1= q/1計(jì)算電流強(qiáng)度時(shí)應(yīng)引起注意。2電阻定律導(dǎo)體的電阻R跟它的長度I成正比，跟它的橫截面積S成反比。R -s(1) P是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，叫材料的電阻率(反映該材

2、料的性質(zhì)，不是每根具體的導(dǎo)線的性 質(zhì))。單位是Q m。(2) 純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。3歐姆定律q1 I U (適用于金屬導(dǎo)體和電解液，不適用于氣體導(dǎo)電)OU OIR電阻的伏安特性曲線：注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別。還要注意：當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時(shí)，電阻的伏安特性曲線不再是過原點(diǎn)的直線。4電功和電熱電功就是電場力做的功，因此是W=UI1 ;由焦耳定律，電熱 Q=I 2R1。其微觀解釋是：電流通過金屬導(dǎo)體時(shí)，自由電子在加速運(yùn)動(dòng)過程中頻繁與正離子相碰，使離子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，而電子速率減小，可以認(rèn)為 自由電子只以某一速率定向移動(dòng)，電能沒有轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)能，只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(1)對純電

3、阻而言，電功等于電熱:W=Q=UI1 =I 2r 1=U2(2)對非純電阻電路(如電動(dòng)機(jī)和電解槽)，由于電能除了轉(zhuǎn)化為電熱以外還同時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能等其它能，所以電功必然大于電熱：W>Q,這時(shí)電功只能用 W=UI1計(jì)算，電熱只能用 Q=I 2R1計(jì)算，兩式不能通用。為了更清楚地看出各概念之間區(qū)別與聯(lián)系，列表如下:電吳Q電功率F物理意丈電渝通辻電蹈町的功1即 在電場力的作月下電荷定 向移動(dòng)所做的助電沛通辻導(dǎo) 體電阻時(shí)所 產(chǎn)生的熱表征電流做功快慢的勒 理童，酊電瀟的功與做功所用時(shí)間之比能童轉(zhuǎn)化情況消耗電能轉(zhuǎn)化為英它弟式 的能（如內(nèi)龍、機(jī)械能、 比學(xué)能）消耗電能只 轉(zhuǎn)化九內(nèi)弟任何w =iu

4、tQ= 螢耳定律J°=1Ut純電阻 電路2U7= IUi =廠尺 M f 尺F 產(chǎn)尺M(jìn) R白熾燈泡等。1電功和電熱的區(qū)別：（1）純電阻用電器：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋、電烙鐵、（2）非純電阻用電器：電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是不 可避免的熱能損失，例如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等。在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱，即W=Ult=l23Rt是通用的，沒有區(qū)別,同理P=UI=I 2r=U 也無區(qū)別，在非純電阻電路中，電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)R化為其它形式的能；另一小部分

5、不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=l 2Rt，這里W=UIt不再等于Q=l 2Rt，應(yīng)該是 W=E其它+ Q，電 功就只能用 W=UIt計(jì)算，電熱就只能用 Q=I 2Rt計(jì)算。2、關(guān)于用電器的額定值問題額定電壓是指用電器在正常工作的條件下應(yīng)加的電壓，在這個(gè)條件下它消耗的功率就是額定功率，流經(jīng)它的電流就是它的額定電流。如果用電器在實(shí)際使用時(shí)，加在其上的實(shí)際電壓不等于額定電壓，它消耗的功率也不再是額定功率，在這種情況下，一般可以認(rèn)為用電器的電阻與額定狀態(tài)下的值是相同的，并據(jù)此來進(jìn)行計(jì)算。二、串并聯(lián)與混聯(lián)電路1應(yīng)用歐姆定律須注意對應(yīng)性。選定研究對象電阻 R后，I必須是通過這只電阻 R的電流，U必須是這只電阻

6、R兩端的電壓。該公式只能直接用于純電阻電路，不能直接用于含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等用電器的電路。2公式選取的靈活性。（1）計(jì)算電流，除了用I U外，還經(jīng)常用并聯(lián)電路總電流和分電流的關(guān)系：1=1什12R(2)計(jì)算電壓，除了用 U = IR夕卜，還經(jīng)常用串聯(lián)電路總電壓和分電壓的關(guān)系:U=U1+U2(3)計(jì)算電功率，無論串聯(lián)、并聯(lián)還是混聯(lián)，總功率都等于各電阻功率之和:P=Pl+P2對純電阻，電功率的計(jì)算有多種方法：P=UI=I 2R= R以上公式l=ll+|2、U = U1+U2和P = P1 + P2既可用于純電阻電路，也可用于非純電阻電路。既可以用于恒定電 流，也可以用于交變電流。R11-4 k-iR

7、2-IR33對復(fù)雜電路分析，一般情況下用等勢點(diǎn)法比較方便簡潔。(1)凡用導(dǎo)線直接連接的各點(diǎn)的電勢必相等(包括用不計(jì)電阻的電流表連接的點(diǎn))(2)在外電路，沿著電流方向電勢降低。(3)凡接在同樣兩個(gè)等勢點(diǎn)上的電器為并聯(lián)關(guān)系。(4)不加聲明的情況下，不考慮電表對電路的影響。4電路中有關(guān)電容器的計(jì)算。(1)電容器跟與它并聯(lián)的用電器的電壓相等。(2)在計(jì)算出電容器的帶電量后，必須同時(shí)判定兩板的極性，并標(biāo)在圖上。(3)流方向。在充放電時(shí)，電容器兩根引線上的電流方向總是相同的，所以要根據(jù)正極板電荷變化情況來判斷電(4)如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差; 如

8、果變化前后極板帶電的電性改變，那么通過每根引線的電荷 于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。三、電表的改裝1、電壓表和電流表R1.* R3 ,TARpBC C c(1)電流表原理和主要參數(shù)電流表G是根據(jù)通電線圈在磁場中受磁力矩作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理制成的, 比，即e = ki，故表的刻度是均勻的。電流表的主要參數(shù)有，表頭內(nèi)阻 流lg：即電流表允許通過的最大電流值，此時(shí)指針達(dá)到滿偏；滿偏電壓 的電壓，故Ug= IgRg且指什偏角B與電流強(qiáng)度I成正Rg：即電流表線圈的電阻；滿偏電U :即指針滿偏時(shí)，加在表頭兩端(2)電流表改裝成電壓表方法：串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R,如圖所示，若量程擴(kuò)大n倍，即nU，則根據(jù)分壓原理，需

9、串聯(lián)的電阻值R UrUgUgRg （n 1）Rg，故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，串聯(lián)的電阻值越大。（3）電流表改裝成電流表方法：并聯(lián)一個(gè)分流電阻R,如圖所示，若量程擴(kuò)大n倍，即卩n根據(jù)并聯(lián)電路的分流原理，需要并聯(lián)R pRgI R鼻，故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，并聯(lián)的電阻值越n 11 111:bar的電阻值小。-，則lg四、滑動(dòng)變阻器的使用1、滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的特點(diǎn)如圖所示的兩種電路中，滑動(dòng)變阻器（最大阻值為Ro）對負(fù)載Rl的電壓、電流強(qiáng)度都起控制調(diào)節(jié)作用，通常把圖（a）電路稱為限流接法，圖（b）電路稱為分壓接法.負(fù)載Rl上電壓調(diào)節(jié)氾圍（忽 略電源內(nèi)阻）負(fù)載Rl上電流調(diào)節(jié) 范圍（忽略電源內(nèi)阻）相

10、同條件下電路消耗 的總功率限流接法RlE< UlW ERLRoE< Il< ERlRoRlEIl分壓接法o< UlW EEoW IlW RlE ( Il + I ap)比較分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍較 大限流電路能耗較小其中，在限流電路中，通rl的電流EIl =RlRo，當(dāng)Ro> Rl時(shí)Il主要取決于Ro的變化，當(dāng)RoV Rl時(shí)，Il主要取決于Rl,特別是當(dāng)Ro<<Rl時(shí)，無論怎樣改變 Ro的大小，也不會(huì)使Il有較大變化在分壓電 路中，不論Ro的大小如何，調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭 P的位置，都可以使Il有明顯的變化2、滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的選擇

11、方法滑動(dòng)變阻器以何種接法接入電路，應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮，靈活擇?。?）下列三種情況必須選用分壓式接法 要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)（如：測定導(dǎo)體的伏安特性、校對改裝后的電表等電路），即大范圍內(nèi)測量時(shí)，必須采用分壓接法 當(dāng)用電器的電阻 Rl遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值Ro,且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍較大（或要求測量多組數(shù)據(jù)）時(shí)，必須采用分壓接法因?yàn)榘磮D（b）連接時(shí)，因Rl»Ro >Rap,所以Rl與Rap的并聯(lián)值R并 Rap,而整個(gè)電路的總阻約為Ro,那么RL兩端電壓Ul = |R 并 = Rap，顯然ULX Rap，且Rap越小，

12、這種線性關(guān)Ro系越好，電表的變化越平穩(wěn)均勻，越便于觀察和操作 若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓（或電流）的最小值仍超過Rl的額定值時(shí)，只能采用分壓接法.（2）下列情況可選用限流式接法 測量時(shí)電路電流或電壓沒有要求從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，只是小范圍內(nèi)測量，且RL與Ro接近或Rl略小于Ro，采用限流式接法. 電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，不能滿足分壓式接法的要求時(shí)，采用限流式接法 沒有很高的要求，僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采用時(shí)，可考慮安裝簡便和節(jié)能因素采用限流 式接法.例題精講【例1】C:某一電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電壓U i=iov時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載，因此不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流為I i=2A。當(dāng)電壓為U2=

13、36V 時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)電流為I2=1A。求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大？Ui解析:電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可視為為純電阻，由歐姆定律得，R 5 ，這個(gè)電阻可認(rèn)為是不變的。電動(dòng)11機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸入的電功率為P =U2l2=36W，內(nèi)部消耗的熱功率 P熱=I；R=5W，所以機(jī)械功率P=31W由這道例題可知：電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)電流較大，容易被燒壞；正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電流反而較小?！纠?】B某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置，如圖所示，重物的質(zhì)量m=50kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U=110V，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度I=5.0A，求電動(dòng)機(jī)的線圈電阻大小（取g

14、=10m/s2）.解析:電動(dòng)機(jī)的輸入功率 P = UI，電動(dòng)機(jī)的輸出功率 P1=mgv，電動(dòng)機(jī)發(fā) 熱功率P2=|2r而 P2=P - P1，即卩 12r= UI mgv代入數(shù)據(jù)解得電動(dòng)機(jī)的線圈電阻大小為r=4 Q【例3】B:來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為 800kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1.60 x 10-19c。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為 短的相等長度的質(zhì)子流,則 ni : n2=其中的質(zhì)子數(shù)分別為ni和n2,解析:按定義，nen II ,tt e156.25 10 .<4L >V1V2質(zhì)子源由于各處電流相同,

15、設(shè)這段長度為其中的質(zhì)子數(shù)為n個(gè),則由蘭和tt1。而 v2 2as, v s,v2n2,S|1niS2【例阻器B:已知如圖，兩只燈泡將它們連接后接入R,應(yīng)使用下面哪個(gè)電路?220VL2分別標(biāo)有“ 110V, 60W”和“ 110V , 100W”，另外有一只滑動(dòng)變 的電路中，要求兩燈泡都正常發(fā)光，并使整個(gè)電路消耗的總功率最小，Li、A. L1L2R它們的特點(diǎn)是左右兩部分的電流、解析:A、C兩圖中燈泡不能正常發(fā)光。B、D中兩燈泡都能正常發(fā)光,電壓都相同，因此消耗的電功率一定相等?？梢灾苯涌闯觯築圖總功率為200W, D圖總功率為320W，所以選B。【例5】B實(shí)驗(yàn)表明，通過某種金屬氧化物制成的均勻棒

16、中的電流I跟電壓U之間遵循I =kU 3的規(guī)律,其中U表示棒兩端的電勢差，k=0.02A/V3。現(xiàn)將該棒與一個(gè)可變電阻器R串聯(lián)在一起后，接在一個(gè)內(nèi)阻可以忽略不計(jì)，電動(dòng)勢為6.0V的電源上。求：(1)當(dāng)串聯(lián)的可變電阻器阻值R多大時(shí)，電路中的電流為0.16A ?(2)當(dāng)串聯(lián)的可變電阻器阻值R多大時(shí)，棒上消耗的電功率是電阻R上消耗電功率的1/5?解析:畫出示意圖如右。U1U2(1)由I =kU 3和I=0.16A，可求得棒兩端電壓為 2V，因此變阻器兩端電壓為4V，由歐姆定律得阻值為 25 Qo(2)由于棒和變阻器是串聯(lián)關(guān)系，電流相等，電壓跟功率成正比，棒兩端電壓為1V，由I =kU 3得電流為0.

17、02A，變阻器兩端電壓為 5V，因此電阻為 250Q?！纠?】B已知如圖，R1=30Q, R2=15 Q, R3=20 Q, AB間電壓U=6V , A端為正C=2卩F,為使電容器帶電量達(dá)到Q =2X 10- 6C,應(yīng)將R4的阻值調(diào)節(jié)到多大?解析:由于R1和R2串聯(lián)分壓，可知R1兩端電壓一定為4V，由電容器的電容知：為使C的帶電量為2x 10-6C,其兩端電壓必須為 1V，所以R3的電壓可以為 3V或5V。因此R4應(yīng)調(diào)節(jié)到20 Q或4 Q。兩次電 容器上極板分別帶負(fù)電和正電。L和4L的兩處，各取一段極假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距還可以得出：當(dāng) R4由20Q

18、逐漸減小的到 4Q的全過程中，通過圖中P點(diǎn)的電荷量應(yīng)該是 4X 10-6C,電流方向?yàn)橄蛳?。【?】A:所示的電路中，4個(gè)電阻的阻值均為 R，E為直流電源，其內(nèi)阻可以不計(jì)，沒有標(biāo)明哪一極是 正極平行板電容器兩極板間的距離為d在平行極板電容器的兩個(gè)平行極板之間有一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的帶電小球當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，帶電小球靜止在兩極板間的中點(diǎn) 0上現(xiàn)把電鍵打開，帶電小球便往平行極 板電容器的某個(gè)極板運(yùn)動(dòng)，并與此極板碰撞，設(shè)在碰撞時(shí)沒有機(jī)械能損失，但帶電小球的電量發(fā)生變化碰后小球帶有與該極板相同性質(zhì)的電荷，而且所帶的電量恰好剛能使它運(yùn)動(dòng)到平行極板電容器的另一極板求小球與電容器某個(gè)極板碰撞后所帶的電荷尺1

19、 盡-J_L ±r t解析：由電路圖可以看出，因R4支路上無電流，電容器兩極板間電壓，無論K是否閉合始終等于電阻R32上的電壓U3,當(dāng)K閉合時(shí)，設(shè)此兩極板間電壓為U,電源的電動(dòng)勢為 E,由分壓關(guān)系可得 U = U3=E3小球處于靜止，由平衡條件得生=mg d當(dāng)K斷開，由Ri和R3串聯(lián)可得電容兩極板間電壓U '為U ?=23由得U '= U4U'vU表明K斷開后小球?qū)⑾蛳聵O板運(yùn)動(dòng)，重力對小球做正功，電場力對小球做負(fù)功，表明小球所帶電荷與下極板的極性相同，由功能關(guān)系d Umgq 一2 2因小球與下極板碰撞時(shí)無機(jī)械能損失，設(shè)小球碰后電量變?yōu)閝'，由功能關(guān)系得

20、q，Umgd=0 mv22聯(lián)立上述各式解得,7q = 6q即小球與下極板碰后電荷符號(hào)未變，電量變?yōu)樵瓉淼摹纠?】B如圖所示，電容器 C1 = 6卩F, C2= 3卩F，電阻R1= 6 Q, R2= 3 Q,當(dāng)電鍵 K斷開時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓 Uab =?當(dāng)K閉合時(shí)，電容器 Ci的電量改變了多少（設(shè)電壓 U = 18 V） ?解析:在電路中電容B、C等電勢，A、D等電勢，因此u ab= U db = 18 V , U ab= U ac= Udb = 18 V , K斷開時(shí)，電容器 Ci帶電量為Qi = CiUac= CiUdc= 6X 106X 18 C= 1.08 X 104 C.當(dāng)K閉合時(shí)

21、，電路 R1、R2導(dǎo)通，電容器 C1兩端的電壓即電阻 R1兩端的電壓，由串聯(lián)的電壓分配關(guān)系得：Uac=12 VR1R2此時(shí)電容器 C1帶電量為：Q1 '= C1 Uac = 7.2 X 10 5 C電容器C1帶電量的變化量為： Q = Q1 Q1'= 3.6 X 10 5 C所以C1帶電量減少了 3.6X 105【例9】C:如圖所示，四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表 V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，貝y安培表A1的讀數(shù)安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉(zhuǎn)角 安培表A2的偏轉(zhuǎn)角；伏特表V1的讀數(shù)伏特表V2的讀數(shù)；

22、伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角 伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角；（填“大于”，“小于”或“等于”）解析:大于等于 大于 等于【例10】B:某電流表的內(nèi)阻在 0.1 Q0.2Q之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，可選用的器材如下：A .待測電流表 A1 （量程0.6A） ；B .電壓表V1 （量程3V，內(nèi)阻約2kQ）C.電壓表V2 （量程15V，內(nèi)阻約10kQ） ； D .滑動(dòng)變阻器 R1 （最大電阻10Q）E.定值電阻R2 （阻值5Q）F.電源E （電動(dòng)勢4V）G .電鍵S及導(dǎo)線若干（1）電壓表應(yīng)選用 ；（2）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;（3）如測得電壓表的讀數(shù)為 V，電流表的讀數(shù)為I，則電流表Ai內(nèi)阻的表達(dá)式為：Ra =解析:本題利用電壓表

23、指電壓，電流表指電流的功能，根據(jù)歐姆定律R=U計(jì)算電流表的內(nèi)阻。由于電2源電動(dòng)勢為4V ,在量程為15V的電壓表中有2的刻度沒有利用，測量誤差較大，因而不能選；量程為33V的電壓表其量程雖然小于電源電動(dòng)勢，但可在電路中接入滑動(dòng)變阻器進(jìn) 行保電流表須將一滑動(dòng)變護(hù)，故選用電壓表 Vi。由于電流表的內(nèi)阻在 0.1 Q0.2Q之間，量程為0.6A , 上允許通過的最大電壓為 0.12V，因而伏特表不能并聯(lián)在電流表的兩端，必 個(gè)阻值為5Q的定值電阻R2與電流表串聯(lián)再接到伏特表上，才滿足要求。阻器在本實(shí)驗(yàn)中分壓與限流的連接方式均符合要求，但考慮限流的連接方式些，因而滑動(dòng)變阻器采用限流的連接方式。故本題電壓

24、表選用 Vi；設(shè)計(jì)電路圖如圖1所示；電流表 Ai內(nèi)阻的表達(dá)式為：Ra =U-R2。I【例11】A:用伏安法測量某一電阻 Rx阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：待測電阻 Rx （阻值約5 Q,額定功率 為1 W）;電流表A1 （量程00.6 A,內(nèi)阻0.2 Q）;電流表A2 （量程03 A,內(nèi)阻0.05 Q）;電壓表V1 （量 程03 V,內(nèi)阻3 k Q）;電壓表V2 （量程015 V，內(nèi)阻15 k Q）;滑動(dòng)變阻器 Rd （050 Q）,蓄電池（電 動(dòng)勢為6 V ）、開關(guān)、導(dǎo)線.為了較準(zhǔn)確測量 Rx阻值，電壓表、電流表應(yīng)選，并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖解析:錯(cuò)解分析：沒能據(jù)安全性、準(zhǔn)確性原則選擇A1和V1,忽視了節(jié)

25、能、方便的原則，采用了變阻器的分壓接法解題方法與技巧：由待測電阻Rx額定功率和阻值的大約值，可以計(jì)算待測電阻Rx的額定電壓、額定電流的值約為U= PR -1 5 2.2 V, l=-P/R .1/5 =0.45 A.則電流表應(yīng)選 A1，電壓表應(yīng)選 V1.又因RaRv、0.2 3000 =24.5Q> Rx,則電流表必須外接.因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的全阻值大于被測電阻Rx,故首先考慮滑的限流接法，若用限流接法，則被測電阻Rx上的最小電流為I min =EEx R650=0.11 A v I額，故可用限流電路.電路如圖【例12】A下圖為用伏安法測量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需動(dòng)變阻器所示.的器材實(shí)物圖

26、，器材規(guī)格如下:（1）待測電阻Rx （約100歐）；(2) 直流毫安表(量程 010毫安，內(nèi)阻50歐);(3) 直流電壓表(量程 03伏，內(nèi)阻5千歐);(4) 直流電源(輸出電壓 4伏，內(nèi)阻可不計(jì))；(5) 滑動(dòng)變阻器(阻值范圍 015歐，允許最大電流1安);(6) 電健一個(gè)，導(dǎo)線若干條 .根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求，在本題的實(shí)物圖上連線。鞏固練習(xí)A Level1如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑鍵從最左端向右滑過2R/3時(shí)，電壓表的讀數(shù)由Uo增大到2Uo,若電源內(nèi)阻不計(jì)，則下列說法中正確的是A通過變阻器R的電流增大為原來的 2倍2B. 變阻器兩端的電壓減小為原來的倍3C. 若R的阻值減小到零，則電壓表

27、的示數(shù)為4UoD. 以上說法都正確2家用電熱滅蚊器電熱部分的主要器件是PCT元件，PCT元件是由鈦酸鋇等導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率p與溫度t的關(guān)系如圖所示由于這種特性,的是A.通電后，其電功率先增大后減小PCT元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能對此，以下判斷中正確fl hB.通電后，其電功率先減小后增大C.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1或t2不變D.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1至t2間的某一值不變3、如圖所示，D為一插頭，可接入電壓恒定的照明電路中，a、b、c為三只相同且功率較大的電爐，a靠近電源，b、c離電源較遠(yuǎn)，而離用戶電燈 L很近，輸電線有電阻。關(guān)于電爐

28、接入電路后對電燈的影響，下 列說法中正確的是（）A .使用電爐a時(shí)對電燈的影響最大B .使用電爐b時(shí)對電燈的影響比使用電爐aC.使用電爐c時(shí)對電燈幾乎沒有影響D .使用電爐b或c時(shí)對電燈影響幾乎一樣4、一盞電燈直接接在恒定的電源上，其功率為100W，若將這盞燈先接上一段很長的導(dǎo)線后，再接在同一電源上，在導(dǎo)線上損失的電功率是9W，那么此時(shí)電燈實(shí)際消耗的電功率（）A .等于91WC.大于91WB .小于91WD .條件不足，無法確定5如圖所示，電源可提供 U=6 V的恒定電壓，Ro為定值電阻，某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將一電流表（內(nèi)阻忽略）并聯(lián)于Rx兩端，其示數(shù)為2 A,當(dāng)將電流表換成電壓表 （內(nèi)阻無限大）后

29、，示數(shù)為3 V ,則Rx的阻值為Q .6將阻值為16 Q的均勻電阻絲變成一閉合圓環(huán)，在圓環(huán)上取Q為固定點(diǎn)，P為滑鍵，構(gòu)成一圓形滑動(dòng)變阻器，如圖1 28 8所示，要使 Q、P間的電阻先后為 4 Q和3 Q,則對應(yīng)的B角應(yīng)分別是 和7、一靈敏電流計(jì)，允許通過的最大電流（滿刻度電流）為lg=50卩A，表頭電阻 Rg=1k Q,若改裝成量程Um = 10V為I m=1mA的電流表，應(yīng)并聯(lián)的電阻阻值為 Q。若將改裝后的電流表再改裝成量程為的電壓表，應(yīng)再串聯(lián)一個(gè)阻值為 Q的電阻。8. 如圖所示的（甲）、（乙）中的小燈泡都相同，（甲）圖中電壓恒定為 6 V ,（乙）圖中電壓恒定為 12 V ,調(diào)節(jié)可變電阻

30、Ri、R2使四只小燈泡都恰好正常發(fā)光（功率相同），這時(shí)可變電阻接入電路中的電阻值之比R1 : R2=它們消耗的電功率之比 Pi : P2=.9如圖所示是一種懸球式加速度儀.它可以用來測定沿水平軌道做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的列車的加速度.m是一個(gè)金屬球，它系在細(xì)金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在0點(diǎn)，AB是一根長為I的電阻絲，其阻值為R金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線從0點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個(gè)電壓表OV （金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)）圖中虛線0C與AB相垂直，且 OC=h,電阻絲AB接在 電壓恒為U的直流穩(wěn)壓電源上整個(gè)裝置固定在列車中使 AB沿著車前進(jìn)的方向列車靜止時(shí)金屬絲

31、呈豎直 狀態(tài)當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時(shí)，金屬線將偏離豎直方向e，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小.（1）當(dāng)列車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，試寫出加速度 a與e角的關(guān)系及加速度 a與電壓表讀數(shù) U' 的對應(yīng)關(guān)系（2 ）這個(gè)裝置能測得的最大加速度是多少？10如圖所示是電飯煲的電路圖，Si是一個(gè)控溫開關(guān)，手動(dòng)閉合后，當(dāng)此開關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)（103 C）時(shí),會(huì)自動(dòng)斷開，S2是一個(gè)自動(dòng)控溫開關(guān)，當(dāng)溫度低于70 C時(shí)，會(huì)自動(dòng)閉合；溫度高于80 C時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開.紅燈是加熱時(shí)的指示燈，黃燈是保溫時(shí)的指示燈.分流電阻R1=R2=500 Q,加熱電阻絲 R3=50 Q,兩燈電阻不計(jì).(1 )分析電飯煲的工

32、作原理(2 )簡要回答，如果不閉合開關(guān)Si，能將飯煮熟嗎？(3) 計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的電功率之比答案亠31.ABCD 2.AD3、D 4、BD 5.36. n 或一n . 7、52.6; 99442 28、1 : 4, 1 : 1設(shè)細(xì)金屬絲與CD間的電壓9. (1)小球受力如圖所示，由牛頓定律得：a=F合=mgtan =gtanB .m m豎直方向夾角為B時(shí)，其與電阻絲交點(diǎn)為 D, CD間的電壓為U',則RCD CD CD，故得 a=gta nB =g CD 丄 g.（ 2 ）因 Rab AB lh hU最大值為U/2,即 U max '=U/2，所以 ama

33、x=-g.2h10、( 1)電飯煲盛上食物后，接上電源，S2自動(dòng)閉合，同時(shí)手動(dòng)閉合 S1,這時(shí)黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)，加熱到 80 C時(shí)，S2自動(dòng)斷開，S1仍閉合；水燒開后，溫度升高到103 C時(shí)，開關(guān)S1自動(dòng)斷開，這時(shí)飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由于散熱，待溫度降至70C時(shí)，S2自動(dòng)閉合，電飯煲重新加熱，溫度達(dá)到 80 C時(shí)，S2又自動(dòng)斷開，再次處于保溫狀態(tài) .(2)如果不閉合開關(guān)S1,則不能將飯煮熟，因?yàn)橹荒芗訜岬?0 C .(3)加熱時(shí)電飯煲消耗的電功率pQ ,R并保溫時(shí)電飯煲消耗的電功率R1,兩式中=衛(wèi)里觀昱 500。.從而有R2 R3500 5011R1 R并

34、 500 500/11P1 : P2=12 : 1R并500/11B Level1.一個(gè)標(biāo)有“ 220 V、60W”的白熾燈泡，加上的電壓 U由零逐漸增大到 220 V，在此過程中，電壓(U )和電流（I）的關(guān)系可用圖象表示，題中給出的四個(gè)圖線中，肯定不符合實(shí)際的是2根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，兩端加上電壓U時(shí)，通過導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平1均速度為V,若導(dǎo)線均勻拉長，使其半徑變?yōu)樵瓉淼膩A，再給它兩端加上電壓 U，則2B.通過導(dǎo)線的電流為A. 通過導(dǎo)線的電流為4VC.自由電子定向移動(dòng)的平均速率為 一4vD. 自由電子定向移動(dòng)的平均速率為63、如圖所示，把兩相冋的電燈分別拉成甲、乙

35、兩種電路，甲電路所加的電壓為14V。調(diào)節(jié)變阻器 Ri和R2使兩燈都正常發(fā)光，此時(shí)變阻器消耗的電功率分別為8V，乙電路所加的電壓為P甲和P乙，下列關(guān)系中正A . P甲P乙B. P甲v P乙C. P甲=P乙8V甲14V乙Rs確的是（）D .無法確定4、 兩根由同種材料制成的均勻電阻絲A、B串聯(lián)在電路中，A的長度為L,直徑為d;B的長度為2L,直徑為2d,那么通電后在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為（）A.Qa :Qb=1 : 2B.Qa：Qb=2 :1C.Qa:Qb=1 : 1D.Qa:Qb=4:15. 在電解槽中，1 min內(nèi)通過橫截面的一價(jià)正離子和一價(jià)負(fù)離子的個(gè)數(shù)分別為1.125 x 1021和7

36、.5 x 1020，則通過電解槽的電流為 .6.若加在導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼捏w中的電流將變?yōu)?-時(shí)，導(dǎo)體中的電流減小 0.2 A,如果所加電壓變?yōu)樵瓉淼?2倍，貝得37、把兩個(gè)標(biāo)有“ 6V、3W”和“ 6V、4W”的小燈泡串聯(lián)，則串聯(lián)電路允許達(dá)到的最大功率是 W ;把這兩個(gè)小燈泡并聯(lián)，則并聯(lián)電路允許達(dá)到的最大功率是 W。8、如圖所示的電路中，Ri=10 Q, R2=4 Q, R3=6 Q, R4=3 Q, U=2.4V。在ab間接一只理想電壓表，它的讀數(shù)是;如在 ab間接一只理想電流表，它的讀數(shù)是 。9某用電器離電源 L m,線路上電流為I A，若要求線路上電壓不超過U V,輸電線電阻率為pQm,則該輸電線的橫截面積需滿足什么條件？10.如圖所示，分壓電路的輸入端電壓為U=6 V ,電燈L上標(biāo)有“4 V、4 W”，滑動(dòng)變阻器的總電阻 Rab=13.5Q,求當(dāng)電燈正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的總功率答案:1.ACD 2.BC 3、A4、7、21/4W、7W8、1.8V、2/3A2 LI9.S>10、4 WUC L