恒定電流重難點詳解

第十一章恒定電流第一單元基本概念和定律第一單元基本概念和定律知識目標一、電流、電阻和電阻定律電流：電荷的定向移動形成電流.形成電流的條件：內因是有自由移動的電荷，外因是導體兩端有電勢差.電流強度：通過導體橫截面的電量Q與通過這些電量所用的時間t的比值。I=Q/t;假設導體單位體積內有n個電子，電子定向移動的速率為V,則I=neSv；假若導體單位長度有N個電子，貝0I=Nev.表示電流的強弱，是標量.但有方向，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向.單位是：安、毫安、微安1A=103mA=106pA電阻、電阻定律電阻:加在導體兩端的電壓與通過導體的電流強度的比值.R=U/I,導體的電阻是由導體本身的性質決定的，與U.I無關.電阻定律:導體的電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比.R=pL/S電阻率:電阻率p是反映材料導電性能的物理量，由材料決定，但受溫度的影響.電阻率在數值上等于這種材料制成的長為1m,橫截面積為1m2的柱形導體的電阻.單位是:Q?m.半導體與超導體半導體的導電特性介于導體與絕緣體之間，電阻率約為10-5Q?m?106Q?m半導體的應用：熱敏電阻:能夠將溫度的變化轉成電信號，測量這種電信號，就可以知道溫度的變化.光敏電阻:光敏電阻在需要對光照有靈敏反應的自動控制設備中起到自動開關的作用.晶體二極管、晶體三極管、電容等電子元件可連成集成電路.半導體可制成半導體激光器、半導體太陽能電池等.(3)超導體超導現象：某些物質在溫度降到絕對零度附近時,電阻率突然降到幾乎為零的現象.轉變溫度(Tc):材料由正常狀態(tài)轉變?yōu)槌瑢顟B(tài)的溫度應用:超導電磁鐵、超導電機等二、部分電路歐姆定律1、導體中的電流I跟導體兩端的電壓成正比，跟它的電阻R成反比。I=U/R2、適用于金屬導電體、電解液導體，不適用于空氣導體和某些半導體器件.3、導體的伏安特性曲線:研究部分電路歐姆定律時，常畫成I?U或U?I圖象，對于線性元件伏安特性曲線是直線，對于非線性元件,伏安特性曲線是非線性的.注意：①我們處理問題時，一般認為電阻為定值，不可由R=U/I認為電阻R隨電壓大而大，隨電流大而小.②I、U、R必須是對應關系.即I是過電阻的電流，U是電阻兩端的電壓.【例1】來自質子源的質子(初速度為零)，經一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強度為1mA的細柱形質子流。已知質子電荷e=1.60X10-19C。這束質子流每秒打到靶上的質子數為。假定分布在質子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數分別為〃］和〃2,則％.?偵。

質子源也JL—M度n質子源也JL—M度n~1n2跟導線的長度成正比B.跟導線的長度成反比C.跟導線的橫截面積成正比D.跟導線的橫截面積成反比三、電功、電功率電功:電荷在電場中移動時,電場力做的功W=UIt,電流做功的過程是電能轉化為其它形式的能的過程.電功率:電流做功的快慢，即電流通過一段電路電能轉化成其它形式能對電流做功的總功率,P=UI焦耳定律:電流通過一段只有電阻元件的電路時，在t時間內的熱量Q=I2Rt.純電阻電路中W=UIt=U2t/R=I2Rt,P=UI=U2/R=I2R非純電阻電路W=UIt,P=UI電功率與熱功率之間的關系純電阻電路中，電功率等于熱功率，非純電阻電路中，電功率只有一部分轉化成熱功率.純電阻電路：電路中只有電阻元件，如電熨斗、電爐子等.非純電阻電路：電機、電風扇、電解槽等，其特點是電能只有一部分轉化成內能.【例3】一只標有“220V，60W”字樣的燈泡，在額定電壓下工作時，燈絲中通過的電流多大？如果線路電壓下降到200V時，它的功率多大？(假設燈絲電阻不隨溫度而變化)燈泡的1=0。27(A)實際P/=50(W)【例4】直流電動機線圈的電阻為R，當電動機工作時通過線圈的電流是I，此時它兩端的電壓為U，則電動機的輸出功率為：A.UI；B.IU+I2RC.IU一I2R；D.U2/R【例5】某脈沖激光器的耗電功率為2X103W，每秒鐘輸出10個光脈沖，每個脈沖持續(xù)的時間10-8s，攜帶的能量為0.2J。則每個脈沖的功率為2X107W。該激光器將電能轉化為激光能量的效率為0.001規(guī)律方法：電功、電功率的計算⑴用電器正常工作的條件：①用電器兩端的實際電壓等于其額定電壓.②用電器中的實際電流等于其額定電流.用電器的實際電功率等于其額定功率.由于以上三個條件中的任何一個得到滿足時，其余兩個條件必定滿足，因此它們是用電器正常工作的等效條件.靈活選用等效條件，往往能夠簡化解題過程.(2)用電器接入電路時：純電阻用電器接入電路中，若無特別說明，應認為其電阻不變.用電器實際功率超過其額定功率時，認為它將被燒毀.【例6】微型吸塵器的直流電動機內阻一定，當加上0.3V的電壓時，通過的電流為0.3A，此時電動機不轉，當加在電動機兩端的電壓為2.0V時，電流為0.8A，這時電動機正常工作，則吸塵器的效率為多少？n=60%。部分電路歐姆定律的應用【例7】如圖所示是一種測定風作用力的儀器原理圖，P為金屬球，懸掛在一細長金屬絲下面,0是懸點，R0是保護電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與細金屬絲始終保護良好接觸.無風時，金屬絲與電阻絲在C點接觸，此時示數為I。；有風時金屬絲將偏轉一角度0，角。與風力大小有關，設風力方向水平向左，OC=h,CD=L，金屬球質量為m，電阻絲單位長度的阻值為k，電源內阻和金屬絲電阻不計，金屬絲偏角為0時，F=mgI/kh/F=mgI/kh/-1°)F與0的關系式.F與I/的關系式.

【例8】圖為一種加速度儀的示意圖，質量為m的振子兩端連有勁度系數均為K的輕彈簧,電源電動勢為E，不計內阻，滑動變阻器的總阻值為R，有效長度為L，系統靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中，這時電壓表指針恰好在刻度盤正中。求：系統的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數U的函數關系式。a=kLm-2kLU/Em將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的還是不均勻的？為什么？⑶若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置，此時系統的加速度大小和方向如何？a=_蟲，方向向左2m試題展示關于電阻率，下列說法中不正確的是???電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導電性能越好各種材料的電阻率都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度升高而增大所謂超導體，當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱隳承┖辖鸬碾娮杪蕩缀醪皇軠囟茸兓挠绊?，通常用它們制作標準電?、2007年度諾貝爾物理學獎授予了法國和德國的兩位科學家，以表彰他們發(fā)現“巨磁電阻效應”.基于巨磁電阻效應開發(fā)的用于讀取硬盤數據的技術，被認為是納米技術的第一次真正應用.在下列有關其它電阻應用的說法中。錯誤的是A.熱敏電阻可應用于溫度測控裝置中B.光敏電阻是一種光電傳感器C.電阻絲可應用于電熱設備中D.C.電阻絲可應用于電熱設備中3、當光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值變小(填“變大”“不變”或“變小”).半導體熱敏電阻是利用半導體材料的電阻率隨溫度變化而改變的特性制成的.4.一個標有“200V60W”的白熾燈泡，當用多用電表的歐姆檔去測量它的電阻時，其阻值A.接近于8070B.接近于是利用半導體材料的電阻率隨溫度變化而改變的特性制成的.4.一個標有“200V60W”的白熾燈泡，當用多用電表的歐姆檔去測量它的電阻時，其阻值A.接近于8070B.接近于3.70C.明顯大于8070D.明顯小于80705、一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36W與36V。若把此燈泡接到輸出電壓為18V的電源兩端，則燈泡消耗的電功率：人.等于36W。等于9W6.如圖所示，中時，電流為1A；B.小于36可，大于9W。.小于9W厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab=10若將C與D接入電壓為U的電路中cm，bc=5cm，當將A與B接入電壓為U的電路則電流為1D.A4C.1A27.如圖所示，一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民，所以整幢居民樓里有各種不同的電器，例如電爐、電視機、微波爐、電腦等等.停電時，用多用電表測得A、B間的電阻為R；供電后，各家電器同時使用，測得A、B間電壓為U，進線電流為I，如圖10—1—6所示.則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是I—IA.4AB.2AA.P=I2RB.U2P=rC.P=IUD.以上公式都可以s樓8.一盞電燈接在恒壓的電源上，其功率為100W，若將這盞燈先接上一段很長的導線后，再接在同一電源上，在導線上損失的電功率是9W，那么這時電燈實際消耗的電功率將A-等于91WB.小于91W。大于91WD.條件不足，無法確定9.一臺直流電動機額定電壓為100V,正常工作時電流為20A,線圈內阻為0.50，那么在1min內A.電動機線圈產生的熱量為1.2X104jB.電動機消耗的電能為1.2X104jC.電動機對外做功1.2X105JD.電源輸入給電動機的功率為2.0kW10、有一內電阻為4.40的電解槽和一盞標有“110V60W”的燈炮串聯后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則：A.電解槽消耗的電功率為120WB.電解槽的發(fā)熱功率為60WC?電解槽消耗的電功率為60WD.電路消耗的總功率為60W11、神經系統中，把神經纖維分為有髓鞘與針髓鞘兩大類?，F代生物學認為，髓鞘是由多層（幾十到幾百層不等）類脂物質——髓質累積而成的，髓具有很大的電阻。已知蛙的髓鞘神經，髓鞘的厚度只有2口m左右，而它在每平方厘米的面積上產生的電阻卻高達1.6X1050。若不計髓質片層間的接觸電阻，計算髓質的電阻率。若有一圓柱是由髓質制成的，該圓柱體的體積為32ncm3,當在其兩底面上加上1000V的電壓時，通過該圓柱體的電流為10n口A，求這個圓柱體的圓面半徑和高。h=0.02m合2cmn{r=0.04m合4cm12、有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路時，電機不轉，測得流過電動機的電流是0.4A；若把電動機接入2.0V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1.0A。求電動機正常工作時的輸出功率多大？如果在發(fā)動機的發(fā)熱功率是多大W？=8W熱R0.513、額定電壓都是110V，額定功率PA=100W，PB=40W的A、B兩個燈，接在220V的電路中，使電燈都正常發(fā)光，又使電路消耗的電功率最小的連接方式是圖1中的：14、一臺國產XQB30—13型全自動洗衣機說明書中所列的主要技術數據如下表，試根據表中提供的數據計算：額定電壓220V額定頻率50Hz額定洗衣、脫水功率360W額定洗衣、脫水容量3kg（1）這臺洗衣機在額定電壓下洗衣或脫水時，通過洗衣機的電流強度是多大？1.64A（2）如洗衣、脫水的累計時間為40min，則洗衣機耗電多少？8.64X105J.15、如圖所示電路，電壓U保持一定，將同一用電器連接在距電源較近的A、B兩端時，消耗功率為9W，接在較遠的C、D兩端時消耗功率為4W，求導線AC與BD間消耗的功率.2W卜芟vW&16、如圖所示，將A、B兩端接到輸出電壓為9V的電源上時，已知通過R1的電流I1=2A,R=2Q.電阻R3上消耗的功率為P3=15W,則R1=Q,R3=Q誑【答案】3；0.6i.第二單元串并聯及混聯電路知識目標一、串聯電路電路中各處電流相同.I=I]=I2=I3=串聯電路兩端的電壓等于各電阻兩端電壓之和.U=U]+U2+U3……串聯電路的總電阻等于各個導體的電阻之和，即R=Ri+R2+?+Rn串聯電路中各個電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比，即U=U=U=IRRR12n串聯電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即P1=P2=P=12RRR二、并聯電路12…n并聯電路中各支路兩端的電壓相同.U=U]=U2=U3……并聯電路子路中的電流等于各支路的電流之和I=I]+I2+I3=并聯電路總電阻的倒數等于各個導體的電阻的倒數之和。1=!+[+???+[，當并聯電路是由n個相RRRR同的電阻R并聯而成時，總電阻R總=；當并聯電路只有兩個支路時，則總電阻為R總=TOC\o"1-5"\h\z并聯電路中通過各個電阻的電流踉它的阻值成反比，即IiRi=I2R2=?=InRn=U.心并聯電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P；r"p2R「…=PnR「U2.Vxfj=【例1】如圖所示，P為一塊均勻的半圓形薄電阻合金片，先將它按圖甲方式接在電極A、B之間，測出電阻為R，然后再將它按圖乙方式接在C、D之間，這時P的電阻為：甲乙A.R；B.R/2；C.R/4；D.4R【例2】如圖中三個虬、R2、R3，電流表的內阻忽略不計，則通過三個電阻的電流強度之比和兩個電流表讀數之比各為多少？答案：I:I:1=1/R:1/R:1/R，I/：T/=R(R+R)：R(R+R)12312312123312【例3】圖中電源電壓未知，V]、V2、V3為三個電壓表，其中V]、V3的讀數分別為3V、2V，試求電壓表V2的可能讀數.【例4】有三個電阻，其阻值分別為10Q、20Q、30Q，現在它們分別按不同方式連接后加上相同的直流電壓，問：在總電路上可能獲得的最大電流和最小電流之比為多少？對20Q電阻來說，在各種可能連接方式中能使它獲得最大功率的，有哪些連接方式？獲得最小功率的有哪些連接方式？(只要求畫電路圖表示)12^?'—B.U112^?'—B.U1=U/2，U2=U/2；D.無法判斷兩電壓表的示數A.U］=U/(n+1)，U2=nU/(n+1)；C.U1=nU/(n+1)，U2=U/(n+1)；

C=nC，兩個完全相同的電壓表的示數分別為：AUMH【例6】圖中的A為理想電流表，V1和V2為理想電壓表，R1為定值電阻，R2為可變電阻，電池E內阻不計，下列說法中不正確的是A.R2不變時，V2讀數與A讀數之比等于R1B.R2不變時，V］讀數與A讀數之比等于RR2改變一定量時，V2讀數的變化量與V］讀數變化量之和一定為零R2改變一定量時，V2讀數的變化量與V1讀數變化量之和不一定為零規(guī)律方法1、電路結構分析電路的基本結構是串聯和并聯，分析混聯電路常用的方法是：節(jié)點法：把電勢相等的點，看做同一點.回路法：按電流的路徑找出幾條回路，再根據串聯關系畫出等效電路圖，其普遍規(guī)律是：⑴凡用導線直接連接的各點的電勢必相等(包括用不計電阻的電流表連接的點)。⑵在外電路，沿著電流方向電勢降低。⑶凡接在同樣兩個等勢點上的電器為并聯關系。⑷不加聲明的情況下，不考慮電表對電路的影響?！纠?】圖中所示電路由8個不同的電阻組成，已知R1=12Q，其余電阻阻值未知，測得A、B之間總電阻為4Q。今將R1換成6Q的電阻，則A、B間的總電阻變?yōu)?Q。從而明確其電路結構【例8】電飯鍋是一種可以自動煮飯并自動保溫，又不會把飯燒焦的家用電器。如圖,它的電路由控制部分AB和工作部分BC組成。K1是限溫開關，手動閉合，當溫度達到103°C時自動斷開，不能自動閉合.嗎是自動開關，阻，后，當溫度超過80OC時自動斷開，溫度低于70。。時自動閉合。R2是限流電阻，阻值2140Q,R1是工作電阻值60Q.鍋中放好適量的米和水，插上電源(220'V,50Hz)，手動閉合K1電飯鍋就能自動煮好米飯并保溫。簡述手動閉合K1后，電飯鍋加熱、保溫過程的工作原理。加熱過程電飯鍋消耗的電功率P1是多大？K1，K2都斷開時電飯鍋消耗的電功率P2是多大？(3)若插上電源后沒有手動閉合K1，能煮熟飯嗎？為什么？黃【例9】在圖所示的電路中，A、B、C分別表示理想電流表或電壓表，它們的示數以安或伏為單位.當電鍵S閉合后，A、B、C三表示數分別為1、2、3時，燈L1、L2正好均正常發(fā)光.已知燈L1、L2的額定功率之比為3:1,則可判斷A.A、B、C均為電流表C.B為電流表，A、C為電壓表B.A、B、C均為電壓表D.B為電壓表，A、C為電流表2、電表的改裝⑴靈敏電流表(也叫靈敏電流計)：符號為，用來測量微弱電流，電壓的有無和方向.其主要參數有三個:內阻Rg.②滿偏電流Ig:即靈敏電流表指針偏轉到最大刻度時的電流，也叫靈敏電流表的電流量程.③滿偏電壓U：：靈敏電流表通過滿偏電流時加在表兩端的電壓.以上三個參數的關系Ug=IgRg.其中Ig和Ug均很小，所以只能用來測量微弱的電流或電壓.SSSSS電流表：符號Q,用來測量電路中的電流，電流表是用靈敏電流表并聯一個分流電阻改裝而成.如圖所示為電流表的內部電路圖，設電流表量程為I,擴大量程的倍數n=I/I，由并聯電路的特點得：I?R=(I—I)ggggIRRRRRR,R=冷=土內阻r=若對=R，由這兩式子可知，電流表量程越大，Rg越小，其內阻也越小.gg⑶電壓表：符號?，用來測量電路中兩點之間的電壓.電壓表是用靈敏電流表串聯一個分壓電阻改裝而成，如圖所示是電壓表內部電路圖.設電壓表的量程為U,擴大量程的倍數為n=U/Ug,由串聯電路的特點’得:、如圖所示是電壓表內部電路圖.設電壓表的量程為U,擴大量程的倍數為n=U/Ug,由串聯電路的特點’得:、-1R電壓表量程越大，分壓電阻就越大，其內阻也越大.(4)半值分流法(也叫半偏法)測電流表的內阻其原理是：U=Ug+】gR，Ig=Ug/Rg，R=當S］閉合、S2打開時：I(r+R)=E=(n-1)R電壓表內阻r=R+R{=}R=nR，由這兩個式子可知，當S2再閉合時:-r+（上I+——）xR=E2g2R12聯立以上兩式，消去E可得:R2R21+2R=r+R+r-1g1g1gR2可見：當年才2時，有：rg=R2(5)非理想電表對電路的影響不能忽略，解題時應把它們看作是能顯示出本身電壓或電流的電阻器用電壓表測得的電壓實際上是被測電路與電壓表并聯后兩端的電壓，由于電壓表內阻不可能無限大，因此測得的電壓總比被測電路兩端的實際電壓小，表的內阻越大，表的示數越接近于實際電壓值用電流表測得的電流，實質上是被測量的支路(或干路)串聯一個電阻(即電流表內阻)后的電流.因此，電流表內阻越小，表的示數越接近于真實值.【例10】電流一電壓兩用電表的電路如圖所示.已知圖中S是雙刀雙擲開關，a,b,c、d,e、f為接線柱.雙刀雙擲開關的觸刀擲向a,b,e與a接通，f與b接通；擲向c,d,e與c接通，f與d接通.電流表G的量程是0.001A,內阻是100Q，電阻R1的阻值為9900Q,R2的阻值是1.0lQ,觸刀擲向a,b時，此兩用表是什么表？量程是多大？10V觸刀擲向c,d時，此兩用表是什么表？量程是多大？0.1A【例11】如圖所示，四個相同的表頭分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，rG）-伏特表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，則rG）-安培表&的讀數安培表a2的讀數；安培表a1的偏轉角安培表a2的偏轉角；伏特表V］的讀數伏特表v2的讀數；伏特表匕的偏轉角伏特表v2的偏轉角；(填“大于”，“小于”或“等于”)【例12】將兩個相同的表頭，分別改裝成一只電流表和一只電壓表，一個同學在做實驗時誤將這兩個表串聯

起來，則：兩表指針都不偏轉B.兩表指針偏角相同C.電流表指針偏轉角大于電壓表指針偏轉角D.電流表指針偏轉角小于電壓表指針偏轉角【例13】電源的電動勢和內阻都保持一定，現用兩個不同的電壓表先后直接接到電源的兩極上，電壓表I的讀數是"1，電壓表II的讀數是U2，已知電壓表的內阻依次是%、R2，且R1>R2，那么由于兩電壓表內阻不同，將是：A.U、一定小于U2B."1一定大于U2C.若將兩個電壓表同時并接在電源的兩極時，讀數一定不同D?若將兩個電壓表串聯后接在電源的兩極時，兩電壓表讀數之和一定大于U1試題展示以下關于電流表與電壓表的說法中，正確的是都是用電流表G與電阻并聯改裝而成的B.都是用電流表G與電阻串聯改裝而成的它們本身都有內阻，只是電流表的內阻一般很小，而電壓表的內阻一般很大電流表的內阻肯定比用來改裝的電流表G的內阻大，而電壓表的內阻肯定比用來改裝的電流表G的內阻小以下說法中，正確的是TOC\o"1-5"\h\z采用伏安法測電阻時，只要儀器選得正確，可保證沒有系統誤差dI用伏安法測電阻，不論是用電流表外接法，還是電流表內接法，都存在系統誤差_￡c.用歐姆表測電阻，既準確又方便I”q琦D.伏安法測電阻，存在系統誤差的原因是由于電流表的分壓T以下關于歐姆表的說法中，不正確的是［淺腕.??表盤刻度是非均勻的，從零刻度開始，刻度值越大處，刻度越密紅表筆是與表內電源的正極相連的A二IuR測電阻時，首先要紅黑表筆直接相連，調好零點后再去測電阻工爪*為了減小誤差，應盡量使指針指向中間左右的刻度處1￡V如圖所示，兩個電阻的阻值均為1000，A、B兩端的電壓保持12V不變，現用一個內阻為1.45k。的電壓表去測量某個電阻兩端的電壓，讀數為A.6VB.5.8VC.5.2VD.6.8V僅是L］L和l2B.僅是L2d.l2和L3A.C.6、刀5.如圖所示，電路中L］、L2、L3是三盞完全相同的白熾小燈泡，把它們串聯后接在電壓恒為6V的電源上，三個小燈泡都正常發(fā)光，后來三個小燈泡都不亮了，用電壓表接衣兩端時，示數是6V僅是L］L和l2B.僅是L2d.l2和L3A.C.6、刀L的功率小于額定功率L1亮，其功率等于額定功率L2亮，其功率等于額定功率含L支路的總功率較另一支路的大7.經過精確校準的電壓表V1和V2當分別用來測量某線路中電阻R兩端。、b間的電壓時，如圖所示，

②心b間的實際電壓略小于12.3V④電壓表匕的內阻小于V2的內阻讀數依次為12.7V和12.3V,②心b間的實際電壓略小于12.3V④電壓表匕的內阻小于V2的內阻①〃、b間的實際電壓略大于12.7V電壓表匕的內阻大于V2的內阻①③B.①③B.②④①④D.②③有一個電壓表的量程為3V，K阻為9000，由于沒有電流表，需要將其改裝成一個量程為0.6A的則應該聯一個阻值為0的電阻，當用改裝好的電流表去測某一電流時，指針的讀數為1.2A.A.C.8.電流表V，則對應的電流為A.【答案】并；5；0.24如圖所示，R1與R2串聯，它們兩端的電壓恒定，用同一個電壓表分別測得R1和R2兩端的電壓為U1和U2，則U］：U2=.（R1與R2為已知量）【答案】R］：R2珞禺61I1IO，600Q400Q有一未知電阻Rx，為了較準確地測出電阻值，先后用如圖所示的甲、乙兩種電路進行測試，利用甲電路測得的數據為2.7V、、5.0mA，利用乙電路測得的數據為2.8V、4.0mA，那么該電阻測量值較準確的數值等于0，測量值與真實值的偏差情況是【答案】700；比真實值偏大，600Q400Q則匕的讀數為3.0V，V2的3000如圖所示，電壓表匕和*的讀數都是3.5V，如果對調這兩個電壓表:讀數為4.0V,求這兩個電壓表的內阻.（不計電源內阻）R］=則匕的讀數為3.0V，V2的3000一只量程為15V的電壓表，串聯一個3k0的電阻后，再去測量實際電壓為15V的路端電壓時，電壓表示數為12V，那么這只電壓表的內阻是k0.用這串聯著3k0電阻的電壓表測量某段電路兩端電壓時，如果電壓表的示數為4V，則這段電路的電壓實際為V.【答案】12；5待刪表「―—|I一待刪表「―—|I一?—I標準表|八R「的測量值比真實值偏大GR。的測量值比真實值偏小GI—1所并聯的R并比公式R并'=M|j計算出的R并'小GI—1兇111—X所并聯的R并比公式R并'=皆G計算出的R并'大G兇111—X以上判斷正確的是：A.①③B.②④C.①④D.②③14.某個分壓電阻串接在電壓表上，使測量電壓的量程擴大到n倍；另一個分壓電阻串接在電壓表上，量程擴大到m倍.如果把這兩個電阻并聯后再串接到該電壓表上，它的量程將擴大到Amn-1倍bmn十,m+n-2口B.m+n彳口C.（m+n）倍D.|m—n|倍

第三單元閉合電路歐姆定律知識目標一、電源電源是將其它形式的能轉化成電能的裝置.電動勢：非靜電力搬運電荷所做的功跟搬運電荷電量的比值,E=W/q。表示電源把其它形式的能轉化成電能本領的大小，在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。單位：V電動勢是標量.要注意電動勢不是電壓；二、閉合電路的歐姆定律(1)內、外電路①內電路：電源兩極(不含兩極)以內，如電池內的溶液、發(fā)電機的線圈等.內電路的電阻叫做內電阻.②外電路：電源兩極，包括用電器和導線等.外電路的電阻叫做外電阻.閉合電路的歐姆定律①內容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，與內、外電路的電阻之和成反比，即I=E/(R+r)由E=U+lr可知，電源電勢能等于內外壓降之和；適用條件：純電阻電路路端電壓跟負載的關系路端電壓：根據U=IR=ER/(R+r)=E/(1+r/R)可知，當R增大時，U增大；當R減小時，U減小。表示為U-R圖象如右U—I關系圖由閉合電路歐姆定律知：U=E-Ir,路端電壓隨著電路中電流的增大而減小;U一I關系圖線如圖示當電路斷路即I=0時，縱坐標的截距為電動勢E；當外電路電壓為U=0時，橫坐標的截距I矢/E/r為短路電流；圖線的斜率的絕對值為電源的內電阻.⑷.閉合電路的輸出功率①功率關系：P,/EI=U外I十U內I=UI+I2r，②電源的輸出功率與電路中電流的關系:P『EI—I2r=—r當i=e2r時，電源的輸出功率最大，p=E/r電源的輸出功率與外電路電阻的關系:P=12R=/、出(R-r上+4rR當R=r時也即I=E/2r時，電源的輸出功率最大，P=E2/'由圖象由圖象可知，對應于電源的非最大輸出功率P可以有兩個不同的外電阻R和R，不難證明r=麗.由圖象1212還可以看出：當R<r時，若R增大，則P出增大；當R>r時，若R增大，則P出減小.應注意:對于內外電路上的固定電阻，其消耗的功率僅取決于電路中的電流大小.電源的供電效率采二'門=prX100%=LX100%=—^X100%PER+r總【例1】如圖所示，電壓表V］、V2串聯接入電路中時，示數分別為8V和4V，當電壓表V2接入電路中時，如圖(2)所示，示數為10V，求電源的電動勢為多少？E=13.3V.

【例2】如圖所示，Rb=4Q，A、C、D是額定電壓和額定功率均相同的三個用電器、電源內阻是lQ.S閉合后，當變阻器的電阻調為5Q時，各用電器均正常工作.S斷開后，若仍要各用電器正常工作，變阻器電阻R應調為多少？Rx=10QS閉合和斷開時，RB上的電功率之比PB:PB/=?變阻器上消耗的功率之比P:P/=?9/8【例3】在圖電路中，直流發(fā)電機E=250V，r=3Q,R1=R「1Q：電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器，每只電熱器的額定電壓為200V，額定功率為1000W，其它電阻不計，并且不計電熱器電阻隨溫度的變化.問：當接通幾只電熱器時，實際使用的電熱器都能正常工作？2只TOC\o"1-5"\h\z當接通幾只電熱器時，發(fā)電機輸出功率最大？40只當接通幾只電熱器時，電熱器組加熱物體最快？8只當接通幾只電熱器時，電阻R「R2上消耗的功率最大？50只當接通幾只電熱器時，實際使用的每只電熱器中電流最大？1只【例4】如圖所示，直線AOC為某一電源的總功率P總隨電流i變化的圖線，拋物線OBC為同一直流電源內部熱功率Pr隨電流I變化的圖象.若A、B對應的橫坐標為2A，那么線段AB表示的功率及I=2A時對應的外電阻是：A.2W，0.5Q；B.4W，2Q；C.2W，lQ；D.6W，2Q；"您叫.術.\o"CurrentDocument"規(guī)律方法"1、兩個U-I圖象的比較"'2‘"A'路端電壓與電流的關系：U=E-Ir，可用圖甲表示，圖象表示在E、r不變的前提下，U隨I單調遞減，U是I的一次函數，由圖甲說明圖中表示電流為I1時，路端電壓為U「對應內電壓為U'過E點的平行于橫軸的虛線表示電流為零時，路端電壓不隨I而改變，且始終等于電源電動勢，就是理想電源的情況圖線斜率表示電源內阻的大小圖中Im表示外電阻等于零(即短路)時，回路中的電流，即Im=E/r一段導體兩端的電壓與通過的電流關系：U=IR，可用圖乙表示。圖象表明在電阻R不變的條件下，U與I成正比，斜率表示導體的電阻.I成正比，斜率表示導體的電阻.【例5】將電阻用和耳分別接到同一電池組的兩極時消耗的電功率相同.電池組向兩個電阻供電時的電流分別是71和&，電池組內阻消耗的功率分別為持和％'，電池組的效率分別是吁1和北，電阻兩端的電壓分別是%和耳.若已知電流罕土，則有

(A)"均(B)馬斗(C)吁1>輪(D)歧'次解析：依題意可畫出電源的外電壓特性曲線和虬、R2的伏安特性曲線，因U1I1=U2I2,I1<I2，所以虬、R244444的相對關系如圖示，由圖可知，R1>R2,U1>U2,AB對，又n=UI/EI=U/E可知，n1>n2,C對；又P1=I2r,故D錯，答案為ABC2、動態(tài)電路變化的分析動態(tài)電路變化的分析是根據歐姆定律及串、并聯電路的性質，來分析電路中某一電阻變化而引起的整個電路中各部分電學量的變化情況，常見方法如下：程序法:基本思路是“部分一整體一部分”部分電路歐姆定律各部分量的變化情況。廠5■專#一|BPR增大—R增大—I減小—U增大—I分局減小總減小總增大總減小U&、一一，，、，二，……、.T.直觀法：即直接應用“部分電路中R、I、U的關系”中的兩個結論。任一電阻R阻值增大，必引起該電阻中電流I的減小和該電阻兩端電壓U的增大任一電阻R阻值增大，必將引起與這并聯的支路中電流I并的增大和與之串聯的各電路電壓U串的減小。極限法：即因變阻器滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。特殊值法。對于某些雙臂環(huán)路問題，可以采取代入特殊值去判定，從而找出結論?！纠?】如圖所示，當滑動變阻器的滑動片P向上端移動時，判斷電路中的電壓表、電流表的示數如何變化?【例7】如圖所示，R1和R2阻值相同，電源內阻不計，當滑動變阻器R1的滑動片P由A向B移動時，試分析電路中各電表示數的變化情況?！纠?】在如圖所示的電路中，在滑線變阻器滑動片p由a滑到b的過程中，三只理想電壓表示數變化的絕對值分別為△U1、△U2、△U3，則下列各組數據中可能出現的是：A.△U1=0、△U2=2V、△U3=2VB.△U1=1V、△U2=2V、△U3=3VC：△U1=3V、△U2=1V、△U3=2VD.△U1=1V、△U2=1V、△U3=2V【例9】如圖所示，安培表為理想電表，電源電動勢為6V、內阻為1Q，滑動變阻器的總電阻為11Q，電阻R0為3Q，問當S閉合時，變阻器的滑動觸頭P在R上滑動時，電流表的讀數范圍為多少？。0.25AWIW0.5A；一°3、電路故障分析電路故障一般是短路或斷路，常見的情況有導線斷芯，燈泡斷絲，燈座短路，電阻器內部斷路，接觸不良等

現象，檢查故障的基本方法有兩種：（1）用電壓表檢查（2）假設法：如果電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分；然后逐一假設某部分電路發(fā)生故障，運用電路定律進行正向推理，推理結果若與題述物理現象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結果與題述物理現象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法【例10】如圖所示的電路中，燈泡A和B原來都是正常發(fā)光。忽然燈泡B比原來變暗了些，而燈泡A比原來變亮了些，試判斷電路中什么地方出現斷路的故障？（設只有一處出現了故障）R2斷路。ABCZZ]3、電路中的能量關系的處理1——HIT—'要搞清以下概念：（1）電源的功率。電源消耗的功率、化學能轉變?yōu)殡娔艿墓β?、整個電路消耗的功率都是指EI或I2（R外+r）（2）電源的輸出功率、外電路消耗的功率都是指：IU或IE一I2r或I2R妣夕卜，一段TOC\o"1-5"\h\z（3）電源內阻消耗的功率：I2r]義I⑷整個電路中P電源=P」P內—【例11】電源輸出功率和效率的討論.AZi..X分析：電源的輸出功率為\o"CurrentDocument"P=I2R=Q2、r=,宇=（/2Wii^——14；M出（R+r）2（R-r》+4Rr（R-r》/R+4r2e2當R=r時，P出有最大值即Pm=4R=了-P出與外電阻R的這種函數關系可用如右圖的圖象定性地表示.由圖象還可知，對應于電源的非最大輸出功率P可以有兩個不同的外電阻R1和R2，由圖象還可知：當RVr時，若R增加，則P出增大；當R>r時，若R增大，則P出減小.值得注意的是，上面的結論都是在電源的電動勢E和內電阻r不變的情況下適用.【例12】將一個標有“24V、48W’的電燈接在電動勢E=36V.內阻r=2Q的直流電源下使用，今有“2Q、50W”的定值電阻R若干只可供選用，請設計兩種簡單電路使電燈正常發(fā)光：（1）定值電阻與電燈串聯作分壓電阻使用；（2）定值電阻與電燈并聯作分流電阻使用（寫出設計根據要點，畫出電路圖）（3）在你設計的兩種電路中，哪種方法較好？說明理由?！纠?3】在圖中，發(fā)電機的內阻r=0.1Q，每根連接導線的電阻亍0.心，負載電阻R=22Q，電路中的電流強度I=10A，求：（1）負載兩端的電壓UR；（2）外電路上的電壓U端；（3）發(fā)電機的電動勢；（4）整個外電路上消耗的功率P外；（5）負載上消耗的功率；（6）導線上消耗的功率；（7）發(fā)電機內部消耗的功率；（8）發(fā)電機的功率.【例14】如圖所示；電源的電動勢為50V.電源內阻為1.0Q，定值電阻R為14Q.M為直流電動機，電樞電阻R為2.0Q。電動機正常運轉時，伏特表的讀數為35V。求在100s的時間內電源做的功和電動機上轉化為機械能的部分是多少。3.3X103J

4、含電容器電路的分析與計算電容器是一個儲存電能的元件.在直流電路中，當電容器充放電時，電路里有充放電電流，一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當于一個阻值無限大(只考慮電容器是理想的不漏電的情況)的元件，在電容器處電路看作是斷路，簡化電路時可去掉它.簡化后若要求電容器所帶電荷量時，可在相應的位置補上.分析和計算含有電容器的直流電路時，需注意以下幾點：電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過.所以在此支路中的電阻上無電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓.當電容器和用電器并聯后接入電路時，電容器兩極間的電壓與其并聯用電器兩端的電壓相等.電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充(放)電.如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過與它并聯的電路放電.電容器兩根引線上的電流方向總是相同的，所以要根據正極板電荷變化情況來判斷電流方向。⑷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量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和?！纠?5】如圖電路中，電源內阻不計.為使電容器的帶電量增大，可采取以下哪些方法()A.增大R1；B?增大R2;C.增大R3D.減小R1試題展示：1、在如圖所示的電路中設電流表A的讀數為I，AI變大，U變小CI變小，U變大4兀kd（R+r）LI~m￡SER虬、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動電壓表V的讀數為U試題展示：1、在如圖所示的電路中設電流表A的讀數為I，AI變大，U變小CI變小，U變大4兀kd（R+r）LI~m￡SER虬、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動電壓表V的讀數為U。當R5的滑動觸點向圖中a端移動時，()e^BI變大，U變大」DI變小，U變小I~~~勢為^，內阻為rJiD*，悅°——?—S閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；a=g，方向豎直向上S閉合后流過R3的總電荷量。4X10-4C.【例17】電動勢為E、內電阻為r的電源與粗細均勻的電阻絲相聯，組成如圖所示的電路。電阻絲長度為L，電阻為R.C為平行板電容器，其相對面積為S，兩板間的距離為d.在滑動觸頭向右滑的過程中，電流計中有電流通過，為什么？若電流計允許通過的最大電流為Im,求P滑動時，所允許的最大速度是多少？2、一電池外電路斷開時的路端電壓為3V，接上8Q的負載電阻后路端電壓降為2.4V，則可以判定電池的電動勢E和內電阻r為：A.E=2.4V,r=1QB.E=3V,r=2QC.E=2.4V,r=2QD.E=3V,r=1Q3、如圖所示，電池的內阻可以忽略示計，電壓表和可變電阻器R串聯接成通路，如果可變電阻器R的1值減為原來的3時，電壓表的讀數由U0增加到2U0，則下列說法正確的是：一尹―?一TOC\o"1-5"\h\z流過可變電阻器R的電流增大為原來的2倍n可變電阻器R消耗的電動率增加為原來的4倍u*2c.可變電阻器兩端的電壓減小為原來的§葉若可變電阻器R的阻值減小到零，那么電壓表的示數為4U0:—-—L0f-ALh4、兩根長度都為L的同種材料制成的導線a和b串聯后接入電路，使電流從a的起端流入，從b的末端接地，若此導線上各點電勢如圖所示，則導線a和b的橫截面積之比Sa：Sb為（）A.2:1B.1:2C.4:1D.1:45、如圖所示，將一電動勢E=1.5V，內阻r=1.0Q的電源和粗細均勻的電阻絲相連，電阻比長度L=0.279m，電阻R=99Q，電容C=0.2pF，當滑動觸頭P以4X10-3m/s的速度向右滑動時，下列說法中正確的是：電容器C充電，流過電流計G的電流方向為a-G-b戶1^?—廠電容器C放電，流過電流計G的電流方向為b—G—ar-1*1if每秒鐘電容器兩極板的電壓減少量的0.02V|!流過電流計的電流是4X10-3mA6、如圖所示，電源電動勢為12V，L為燈泡，R1和R2為電阻器，若用伏特表測得A、B兩點間的電壓為12V，則表明（）A.L、R1和R2都斷了B.L、R1和R2都是好的虬、R2是好的，L斷了D.L是好的，R1和R2至少有一個斷了7、如圖所示，電動勢為、內阻為r的電源與電阻R「虬、R3、平行板電容器AB及電流表組成電路，滑動變阻器R1處于某位置時，A、B間的帶電油滴靜止不動，當滑動變阻器R1的觸頭向右滑動時，