高三物理穩(wěn)恒電流

高三物理穩(wěn)恒電流學(xué)科：物理教學(xué)內(nèi)容：第八章高三物理穩(wěn)恒電流一、考綱要求1.產(chǎn)生連續(xù)電流的條件，電流強(qiáng)度。B2.歐姆定律，電阻和電阻定律。B3.電阻的串、并聯(lián)、串聯(lián)電路的分壓作用、并聯(lián)電路的分流作用。B4.電功、電功率、串、并聯(lián)電路的功率分配，焦耳定律。B5.電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。閉合電路的歐姆定律，路端電壓。B6.同種電池的串聯(lián)。A7.電流、電壓和電阻的測(cè)量：安培表、伏特表和歐姆表的使用、伏安法測(cè)電阻。B說明：要求會(huì)解簡(jiǎn)單的混聯(lián)電路問題，不要求解含有電流和電動(dòng)勢(shì)方向相反的電路及有關(guān)電橋問題。二、知識(shí)結(jié)構(gòu)1.部分電路、電功率、電阻的連接2.閉合電路歐姆定律、電阻的測(cè)量3.直流電路的分析和運(yùn)算。三、知識(shí)點(diǎn)、能力點(diǎn)提示1.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I＝q/t運(yùn)算電流強(qiáng)度時(shí)應(yīng)引起注意。2.公式R＝是電阻的定義式，而R=ρ是電阻的決定式R與U成正比或R與I成反比的說法是錯(cuò)誤的，導(dǎo)體的電阻大小由長(zhǎng)度、截面積及材料決定，一旦導(dǎo)體給定，即使它兩端的電壓U＝0，它的電阻仍舊照舊存在。3.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、白熾燈泡等。(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，而是不可幸免的熱能缺失，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=UIt=I2Rt=t是通用的，沒有區(qū)別，同理P=UI=I2R=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)化為其他形式的能；另一小部分不可幸免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=I2Rt，那個(gè)地點(diǎn)W=UIt不再等于Q=I2Rt，應(yīng)該是W=E其他+Q，電功就只能用W=UIt運(yùn)算，電熱就只能用Q=I2Rt運(yùn)算。4.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，在那個(gè)條件下它消耗的功率確實(shí)是額定功率，流經(jīng)它的電流確實(shí)是它的額定電流。假如用電器在實(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，在這種情形下，一樣能夠認(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)行運(yùn)算。5.電源輸出功率和效率的討論電源的輸出功率為P出＝I2R＝R＝＝當(dāng)R=r時(shí)，P出有最大值即Pm==，P出與外電阻R的這種函數(shù)關(guān)系可用圖(一)的圖像定性地表示，由圖像還可知，對(duì)應(yīng)于電源的非最大輸出功率P能夠有兩個(gè)不同的外電阻R1和R2，由圖像還可知，當(dāng)R＜r時(shí)，若R增加，則P出增大；當(dāng)R＞r時(shí)，若R增大，則P出減小，值得注意的是，上面的結(jié)論差不多上在電源的電動(dòng)勢(shì)ε和內(nèi)阻r不變的情形下適用，例如圖(二)電路中ε＝3V，r=0.5Ω，R0=1.5Ω，變阻器的最大阻值R＝10Ω，在R＝?時(shí)，R消耗的功率才最大，這種情形能夠把R0歸入內(nèi)電阻，即當(dāng)R＝r+R0＝2Ω時(shí)，R消耗功率最大，為Pm===W；因此在求R＝?時(shí)，R0消耗的功率才最大，有同學(xué)又套用了上述的方法，把R歸為內(nèi)阻，調(diào)劑R內(nèi)阻R+r＝R0，如此套用是錯(cuò)誤的?，F(xiàn)在應(yīng)該用另一種摸索方法求解：因?yàn)镽0是定值電阻，由P＝I2R0知，只要電流最大，P就最大，因此當(dāng)把R調(diào)到零時(shí)，R0上有最大功率，P′m=·R0=×1.5=W，由上述分析可知，在研究電阻上消耗的最大功率時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分“可變與定值”這兩種情形，兩種情形中求解的5思路和方法是不相同的。電源的效率η＝＝＝，因此當(dāng)R增大時(shí)，效率η提高，當(dāng)R＝r，電源有最大輸出功率時(shí)，效率僅為50%，效率并不高。6.認(rèn)識(shí)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，是打開電路之門的鑰匙，對(duì)復(fù)雜且不規(guī)則的電路，應(yīng)先將其改變成等效的規(guī)則電路，以識(shí)別電路的連接方式，因題目中所給電表一樣可視為理想電表，故在識(shí)別改變時(shí)可把電壓表視為開路，電流表視為短路，然后通過找電路中的等勢(shì)點(diǎn)或電流的各分支點(diǎn)，確定各評(píng)分的連接關(guān)系。7.注意理想化電表與非理想化電表的區(qū)別，在大多數(shù)情形下，電壓表和電流表都被視為理想的，即電壓表內(nèi)阻無窮大，電流表內(nèi)阻為零，現(xiàn)在電表對(duì)電路是沒有阻礙的，然而在某些題目中電表并不是理想的，這時(shí)的電表既是一個(gè)測(cè)量外表，又是連接在電路中的一個(gè)電阻。電流表讀數(shù)給出了通過該內(nèi)阻RA的電流強(qiáng)度，電壓表讀數(shù)給出了內(nèi)阻RV兩端的電壓。8.對(duì)含有電容器的電路運(yùn)算應(yīng)給予充分重視，解決這類問題，要認(rèn)清電容器與誰并聯(lián)，電容器的極板間電壓等于電路中哪兩點(diǎn)間的電壓；當(dāng)電路變化時(shí)，極板間電壓如何樣變化，帶電量如何變化，是充電依舊放電，充放電電流通過的是哪個(gè)回路?！就竭_(dá)綱練習(xí)】1.在示波管中電子槍兩秒內(nèi)發(fā)射了6×1013個(gè)電子，則示波管中電流強(qiáng)度的大小為：()A.4.8×10-6A B.3×10-13AC.9.6×10-6A D.3×10-6A(知識(shí)點(diǎn)：考查電流強(qiáng)度能力培養(yǎng)：明白得能力、分析運(yùn)算能力。)2.在截面積為S的粗細(xì)平均銅導(dǎo)體中流過恒定電流I，銅的電阻率為ρ，電子電量為e，則電子在銅導(dǎo)體中運(yùn)行時(shí)受到的電場(chǎng)作用力為：()A.O B.Iρe/S C.IS/ρe D.Ie/ρS(知識(shí)點(diǎn)：電阻定律能力培養(yǎng)：明白得能力、綜合分析能力。)3.金屬鈉的電阻值對(duì)溫度的高低專門“敏銳”，圖中U—I圖中可能表示金屬鈉電阻的u—I圖線是：()(知識(shí)點(diǎn)：電阻率能力培養(yǎng)：分析能力)4.如圖所示電路，開關(guān)K原先是閉合的。當(dāng)R1、R2的滑片剛好處于各自的中點(diǎn)位置時(shí)，懸在空氣平板電容器C兩水平板間的帶電塵埃P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。要使塵埃P加速向上運(yùn)動(dòng)的方法是()A.把R1的滑片向上移動(dòng)B.把R2的滑片向上移動(dòng)C.把R2的滑片向下移動(dòng)D.把開關(guān)K斷開(知識(shí)點(diǎn)：歐姆定律、電容器、能力培養(yǎng)：分析能力)5.如圖所示為兩條電阻絲的U—I圖線，甲、乙圖線分別與橫坐標(biāo)軸夾角為α、β當(dāng)兩條電阻絲加以相同的電壓時(shí)，其功率之比P甲∶P乙A.tgα∶tgβ B.tgβ∶tgαC.tg2α∶tg2β D.tg2β∶tg2α(知識(shí)點(diǎn)：U—I圖像能力培養(yǎng)：明白得能力，運(yùn)算能力。)6.如圖所示，變阻器的總電阻是10Ω，連線電阻不計(jì)，則當(dāng)它的滑動(dòng)片向右移動(dòng)時(shí)，在A、B間能獲得的最小電阻值為 ，最大電阻為 。(知識(shí)點(diǎn)：部分電路歐姆定律能力培養(yǎng)：綜合分析能力。)7.如圖是一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電路圖電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為0.6Ω，R＝10Ω，直流電壓U＝160V，伏特表示數(shù)為110V，則通過電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度為 A，輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為 W，電動(dòng)機(jī)工作1h，所產(chǎn)生的熱量為 J。 6圖 7題圖(知識(shí)點(diǎn)：部分電路歐姆定律電功。能力培養(yǎng)：明白得能力、分析能力。)8.如圖所示(1)若電阻R1、R2、R3消耗的電功率相等，則R1∶R2∶R3＝ ；(2)若電阻R1＝R2＝R3，則它們?cè)谕瑯拥臅r(shí)刻內(nèi)所產(chǎn)生的熱量之比Q1∶Q2∶Q3＝ 。知識(shí)點(diǎn)：混聯(lián)電路功率分配、電功。能力培養(yǎng)：綜合分析能力。9.有甲、乙兩個(gè)電壓表，當(dāng)將它們串聯(lián)接在電源上時(shí)，甲表示數(shù)為4V，乙表示數(shù)為2V；當(dāng)將乙表單獨(dú)接在同一電源兩極上時(shí)，示數(shù)為5.2V，求該電源的電動(dòng)勢(shì)為多少?(知識(shí)點(diǎn)：電動(dòng)勢(shì)能力培養(yǎng)：明白得能力、運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)算分析能力。)10.在彩色電視機(jī)的顯像管中，從電子槍射擊的電子在2×104V的高壓下被加速，形成1mA的平均電流，求(1)每秒鐘轟擊熒光屏的電子數(shù)目；(2)電子轟擊熒光屏所消耗的功率是多少?(3)1h顯像管耗電多少度?(知識(shí)點(diǎn)：電流強(qiáng)度、電功。能力培養(yǎng)：運(yùn)算分析能力。)11.將四個(gè)電動(dòng)勢(shì)均為1.5V，內(nèi)阻平均0.25Ω的電池串聯(lián)起來對(duì)外供電，要使新電池組輸出功率為8W，則輸出電流可為：A.2A B.1.5A C.4A D.2.5A(知識(shí)點(diǎn)：閉合電路歐姆定律、電功率。能力培養(yǎng)：明白得能力、綜合分析能力。)12.在右圖所示的電路中，觀看三只小燈泡亮度變化和兩只電壓表的變化情形，假如骨線變阻器的觸片P由a端滑至b端，電壓表V1示數(shù)變化的絕對(duì)值為△U1，電壓表V2示數(shù)變化的絕對(duì)值為△U2，則下列說法正確的有()A.L1、L3變暗，L2變亮B.L3變暗，L1、L2變亮C.△U1＜△U2D.△U1＞△U2(知識(shí)點(diǎn)：閉便電路歐姆定律、電功率。能力培養(yǎng)：綜合分析能力。)13.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為ε內(nèi)阻不計(jì)，其中R1＝R，R2＝R3＝2R，R4＝6R，則電勢(shì)()A.=ε/3,=ε/4B.=2ε/3,=3ε/4C.=-2ε/3,=-3ε/4D.=-ε/3,=-ε/4(知識(shí)點(diǎn)：電勢(shì)降能力培養(yǎng)：分析運(yùn)算能力。)14.如圖所示，直線A和B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，設(shè)兩個(gè)電源的內(nèi)阻分別為和，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為和，則：()A.＝，＝ B.＞，＞C.＞，＝ D.＞，＜(知識(shí)點(diǎn)：閉合電路歐姆定律。能力培養(yǎng)：分析運(yùn)算能力。)15.如圖所示，電阻R1＝4Ω，R2＝6Ω，電源內(nèi)阻r＝0.6Ω，假如電路消耗的總功率為40W，電源輸出功率為37.6W，則電源電動(dòng)勢(shì)和R3的阻值分別為多大?(知識(shí)點(diǎn)：閉合電路歐姆定律、混合電路。能力培養(yǎng)：明白得能力、分析能力、運(yùn)算能力。)16.兩只燈泡A和B額定電壓差不多上110V，A的額定功率為60W，B的額定功率為100W，為了把它們接在220V電路上都能正常發(fā)光，并要電路中消耗的電功率最小，應(yīng)采納下面的哪種接法：(如圖)(知識(shí)點(diǎn)：電功率。能力培養(yǎng)：分析能力、運(yùn)算能力。)17.如圖電路中：若①、②是電壓表，則讀數(shù)分別為 V和 V；假如①、②是電流表，則讀數(shù)分別為 A和 A。(知識(shí)點(diǎn)：電流表、電壓表內(nèi)阻對(duì)電路的阻礙。能力培養(yǎng)：分析運(yùn)算能力。) 17題圖 18題圖18.如圖所示為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的交流電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個(gè)電阻，現(xiàn)發(fā)覺電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓分別測(cè)得b、d兩點(diǎn)間以及a、c兩的電壓均為220V，由此可知()①ab間電路通，cd間電路不通②ab間電路通，bc間電路不通③ab間電路不通，bc間電路通④bc間電路不通，cd間電路通A.① B.①② C.③ D.②④(知識(shí)點(diǎn)：電路中的短路、斷路。能力培養(yǎng)：綜合分析能力。)19.如圖所示，u=10V，電阻R1＝3Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，電容器的電容C1＝4μF，C2＝1μF。求：(1)當(dāng)K閉合時(shí)刻足夠長(zhǎng)時(shí)，C1和C2所帶的電量各是多少?(2)然后把K斷開，K斷開后通過R2的電量是多少?(知識(shí)點(diǎn)：電容、電勢(shì)降。)參考答案：【同步達(dá)綱練習(xí)】四、能力訓(xùn)練1．