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高中物理电流教案

发表时间:2021-04-06

高考物理恒定电流知识点总结复习。

作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,减轻教师们在教学时的教学压力。教案的内容具体要怎样写呢?下面是由小编为大家整理的“高考物理恒定电流知识点总结复习”,仅供参考,欢迎大家阅读。

第十章恒定电流

电路基本规律串联电路和并联电路

知识要点:

1.部分电路基本规律

(1)形成电流的条件:一是要有自由电荷,二是导体内部存在电场,即导体两端存在电压。

(2)电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值,叫电流强度:。

(3)电阻及电阻定律:导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,定义式;在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与导体的长度成正比,与导体的横截面S成反比,跟导体的材料有关,即由导体本身的因素决定,决定式;公式中L、S是导体的几何特征量,叫材料的电阻率,反映了材料的导电性能。按电阻率的大小将材料分成导体和绝缘体。

对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高对电阻率增大,导体的电阻也随之增大,电阻定律是在温度不变的条件下总结出的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能使用。

将公式错误地认为R与U成正比或R与I成反比。对这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是导体的自身结构特性决定的,与导体两端是否加电压,加多大的电压,导体中是否有电流通过,有多大电流通过没有直接关系;加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系。第二,伏安法测电阻是根据电阻的定义式,用伏特表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,从而计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法。

(4)欧姆定律

通过导体的电流强度,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,即,要注意:

a:公式中的I、U、R三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时对应关系。

b:适用范围:适用于金属导体和电解质的溶液,不适用于气体。在电动机中,导电的物质虽然也是金属,但由于电动机转动时产生了电磁感应现象,这时通过电动机的电流,也不能简单地由加在电动机两端的电压和电动机电枢的电阻来决定。

(5)电功和电功率:电流做功的实质是电场力对电荷做功,电场力对电荷做功电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能,因此电功W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式。单位时间内电流做的功叫电功率,这是计算电功率普遍适用的公式。

(6)电热和焦耳定律:电流通过电阻时产生的热叫电热。Q=I2Rt这是普遍适用的电热的计算公式。WwW.jAb88.com

电热和电功的区别:

a:纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、白炽灯等。

b:非纯电阻用电器:电流通过用电器以转化为热能以外的形式的能为目的,发热是不可避免的热能损失,例如电动机、电解槽、给蓄电池充电等。

在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=是通用的,没有区别。同理也无区别。在非纯电阻电路中,电路消耗的电能,即W=UIt分为两部分:一大部分转化为热能以外的其他形式的能(例如电流通过电动机,电动机转动将电能转化为机械能);另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt。这里W=UIt不再等于Q=I2Rt,而是WQ,应该是W=E其他+Q,电功只能用W=UIt,电热只能用Q=I2Rt计算。

2.串联电路和并联电路

(1)串联电路及分压作用

a:串联电路的基本特点:电路中各处的电流都相等;电路两端的总电压等于电路各部分电压之和。

b:串联电路重要性质:总电阻等于各串联电阻之和,即R总=R1+R2+…+Rn;串联电路中电压与电功率的分配规律:串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻消耗的电功率跟各个电阻的阻值成正比,即:;

c:给电流表串联一个分压电阻,就可以扩大它的电压量程,从而将电流表改装成一个伏特表。如果电流表的内阻为Rg,允许通过的最大电流为Ig,用这样的电流表测量的最大电压只能是IgRg;如果给这个电流表串联一个分压电阻,该电阻可由或计算,其中为电压量程扩大的倍数。

(2)并联电路及分流作用

a:并联电路的基本特点:各并联支路的电压相等,且等于并联支路的总电压;并联电路的总电流等于各支路的电流之和。

b:并联电路的重要性质:并联总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即;并联电路各支路的电流与电功率的分配规律:并联电路中通过各个支路电阻的电流、各个支路电阻上消耗的电功率跟各支路电阻的阻值成反比,即,;

c:给电流表并联一个分流电阻,就可以扩大它的电流量程,从而将电流表改装成一个安培表。如果电流表的内阻是Rg,允许通过的最大电流是Ig。用这样的电流表可以测量的最大电流显然只能是Ig。将电流表改装成安培表,需要给电流表并联一个分流电阻,该电阻可由计算,其中为电流量程扩大的倍数。

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高考物理恒定电流备考复习


俗话说,磨刀不误砍柴工。作为高中教师就要在上课前做好适合自己的教案。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。高中教案的内容要写些什么更好呢?下面是小编为大家整理的“高考物理恒定电流备考复习”,仅供您在工作和学习中参考。

§X2《恒定电流》章末测试
一、选择题:(每小题4分,共40分。)
1、关于电流强度的说法中正确的是:
A.根据I=Q/t可知I与Q成正比
B.如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流
C.电流有方向,电流是矢量
D.电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
2、下面对电源电动势概念的认识正确的是()
A.电源电动势等于电源两极间的电压
B.在闭合电路中,电动势等于内外电压之和
C.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领,电源把其形式的能转化为电能越多,电动势就越大
D.电动势、电压和电势差名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同
输入输出
ABC
00
01
10
11
3、下图1为一逻辑电路,根据电路图完成它的真值表。其输出端从上到下排列的结果正确的是
A.0010
B.0011
C.1010
D.0001

4、一只标有“220V,60W”字样的白炽灯泡,将加在两端的电压U由零逐渐增大到220V,在此过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示。在下列四个图象中,肯定不符合实际的是

5、如图2所示直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电流I变化的图线;抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线,则当通过电源的电流为1A时,该电源的输出功率为
A.1W
B.3W
C.2W
D.2.5W

6、如图3所示,是测定两个电源的电动势和内电阻的实验中得到的电流和路端电压图线,则下列说法不正确的是
A.当I1=I2时,电源总功率P1=P2
B.当I1=I2时,外电阻R1=R2
C.当U1=U2时,电源输出功率P出1<P出2
D.当U1=U2时,电源内部消耗的电功率P内1<P内2
7、如图4所示,输入电压UAB=200V,变阻器R1标有“150Ω、3A”字样,负载R2标有“50Ω、2A”字样,在电路允许的情况下,则输出电压UAB
A.最大值为200V,最小值为0
B.最大值为100V,最小值为0
C.最大值为200V,最小值为75V
D.最大值为100V,最小值为75V
8、在如图5所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向b端移动时
A.电压表○V的读数增大,电流表○A的读数减小
B.电压表○V和电流表○A的读数都增大
C.电压表○V和电流表○A的读数都减小
D.电压表○V的读数减小,电流表○A的读数增大

9、将两个相同的电流表通过并联电阻分别改装成○A1(0-3A)和○A2(0-0.6A)的电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流,如图6所示。则下列说法中正确的是
A.○A1的指针半偏时,○A2的指针不是半偏
B.○A1的指针还没有满偏,○A2的指针已经满偏
C.○A1的读数为1A时,○A2的读数为0.6A
D.○A1的读数为1A时,干路中的电流I为1.2A

10.对阻值不变的灯泡L1、L2、L3,L1和L2上标有“220V,100W”,L3上标有“110V、100W”若三个灯不烧毁在图中路中消耗功率最大的接法是()

二、填空题:本题共计20分,11、12题每题4分,13、14题每题6分
11.一电源向一电阻R供电,如图7中AB为电源的端电压与电流的关系图线,
直线OC为电阻R的两端电压与电流的关系图线,由图可知电源消耗的功率W,电源的内阻消耗的功率为W.

12、微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,当加上0.3V的电压时,此电动机不转,而通过的电流为0.3A;当加在电动机两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,这是电动机正常工作,则吸尘器的效率为_____________.。
13、某同学在做测金属丝电阻率的实验中,取一根粗细均匀的康铜丝,先用刻度尺测出康铜丝的直径d,然后分别测出不同长度L1、L2、L3、L4……的康铜丝的电阻R1、R2、R3、R4……,以R为纵坐标,以L为横坐标建立直角坐标系,画出R-L图象;最后由R-L图象和直径d可求出康铜丝的电阻率。
(1)测康铜丝的直径时,取一段紧密绕制的电阻丝,如图8所示,可求出康铜丝的直径d=_________
(2)根据原理图,在实物图9中画电路连线。利用上面的电路测出的电阻值比真实值________(填“偏大”或“偏小”)

14.要用电流表和电压表测定三节干电池(每节干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.3Ω)串联电池组的电动势和内电阻,现有下列器材供选用:
A.电流表:量程0.6A,内电阻1ΩB.电流表:量程3A,内电阻0.2Ω
C.电压表:量程3V,内电阻30kΩD.电压表:量程6V,内电阻60kΩ
E.滑动变阻器:0~1000Ω,额定电流0.1A;F.滑动变阻器:0~20Ω,额定电流2A
G.导线,电键
(1)为了使测量结果较准确,应选用的器材有.(填仪器的字母代号)

三、计算题:本题共计40分。
15.(10分)有一个电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA。要把它改装为量程0-3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?

16.(14分)如图12所示电路中,电源电动势ε=12V,内电阻r=1.0Ω,电阻R1=9.0Ω,R2=15Ω,电流表A示数为0.40A,求电阻R3的阻值和它消耗的电功率。

17.(16分)如图13所示,AB、CD为两根平行的相同的均匀电阻丝,EF为另一根电阻丝,其电阻为R,它可以在AB、CD上滑动并保持与AB垂直,EF与AB、CD接触良好.图中电压表为理想电压表.电池的电动势和内阻都不变.B、D与电池两极连接的导线的电阻可忽略.当EF处于图中位置时,电压表的读数为U1=4.0V.已知将EF由图中位置向左移动一段距离△L后,电压表的读数变为U2=3.0V.若将EF由图中位置向右移动一段距离△L,电压表的读数U3是多少?
参考答案
1、D2、B3、A4、ACD5、C6、B7、D8、A9、D10、B
11、6212、60%13、0.16cm偏小14、(1)ADFG(2)
15、990Ω1000Ω16、30Ω1.2W17、6V

高考物理知识网络复习恒定电流教案


第十章恒定电流
恒定电流是高中物理电学的重点内容,占有很重要的地位。该部分知识可分为两大部分:第一部分以部分电路欧姆定律为中心,包括了六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热)、三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律)、电路若干基本规律(串联、并联电路的规律);第二部分以闭合电路欧姆定律为中心,讨论电动势概念,闭合电路中的电流,路端电压,以及闭合电路中能量的转化等。另外,本单元知识与学生实验结合紧密,因而往往通过实验考查该部分知识的运用情况。
本章及相关内容知识网络

专题一部分电路
【考点透析】
一、本专题考点:电流、欧姆定律,电阻和电阻定律,电阻的串、并联,串联电路的分压作用,并联电路的分流作用,电功,电功率、串联、并联电路的功率分配是Ⅱ类要求,电阻率与温度的关系,半导体及其应用,超导现象,超导的研究和应用是Ⅰ类要求。高考的考查方向主要是实验和电路的计算,侧重点在于知识的运用。
二、理解和掌握的内容
1.几点说明①这部分知识的重点在于用电势的观点分析电路和对电功,电功率和焦耳定律的理解和应用,而串、并联电路的电流、电压和功率分配由于在初中时已经渗透,此处不是高考的重点内容。②欧姆定律的适用范围是纯电阻电路,也可以说成是线性元件。③要善于用能量守恒的观点研究电路中的能量关系。例如,在非纯电阻电路中,消耗的电能除转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等,但总能量是不变的。④做描述小灯泡的伏-安特性曲线的实验时要采用电流表的外接法。
2.难点释疑①在用公式I=q/t计算电流强度时,很多学生把“单位时间内通过导体横截面的电量”错误地理解为“单位时间内通过导体单位横截面积的电量”,从而认为在时间和电量相同的情况下,导线越细,电流越大。这是受到了公式I=nqsv的影响。也有的同学在计算电解槽中的电流时,只把正电荷通过某一横截面的电量做为计算电流的总电量,从而造成了答题的失误。②电阻率ρ反映了材料的导电性能,ρ的大小与温度有关,金属的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率随温度的升高而减小。③要注意电功和电热、电功率和热功率的区别。电流做功的实质是电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小,电势能转化为其它形式的能。因此,电功W=qU=UIt和电功率P=W/t=UI是计算电功和电功率普遍适用的公式。当电流通过电阻时,计算电阻发热的焦耳定律Q=I2Rt和计算热功率的P=I2R也是普遍适用的公式,但是,只有在纯电阻电路中,电功和电热以及电功率和热功率才相等,否则,电功要大于电热,电功率也要大于热功率。
【例题精析】
例1一只“220V、100W”的灯泡,用欧姆表测量它的电阻应该是()
A.等于484ΩB.大于484ΩC.小于484ΩD.无法确定
解析:灯泡的电阻是指其中金属灯丝的电阻,由于金属的电阻率随温度的升高而增大,因此正常发光时,灯丝的电阻一定比它在不工作时的电阻值要大。故答案是C。
思考拓宽:通常给定的电阻由于温度的变化幅度不大,我们一般都按固定电阻去处理,如绝大部分电路的分析,我们都不考虑由于通电升温造成的电阻变化。但是在温度变化范围很大时,比如白炽灯正常工作与常温下,再认为某一电阻(特别是纯金属的电阻丝)的阻值不发生变化,那就不合适了。例如:一个标有“220V60W”的白炽灯泡,加上的电压由零逐渐增大到220V的过程中,电压U和电流I的关系可用图线表示,在图10-1中给出的四个图线中,符合实际的只有B图。
例2微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3V的电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,这时电动机正常工作,求吸尘器的效率为多少?
分析:解答该题时,先要明确用电器是否是纯电阻电路。当加0.3V电压时,它消耗的电能全部转化为内能,此时电动机为纯电阻电路;当加2.0V电压时,电动机运转,有机械能输出,此时电动机为非纯电阻电路,消耗的电能等于转化的机械能和内能之和。转化的内能由焦耳定律计算。
解析:当加上0.3V电压时,电动机不转,可求得电动机内阻:
R=U1/I1=0.3/0.3Ω=1.0Ω
当加上2V的电压时,电动机正常工作,此时,输入功率P=U2I2=2.0×0.8W=1.6W
此时,电动机的发热功率为Pˊ=I22R=0.82×1W=0.64W
因此,电动机的效率为η=(P-Pˊ)/P=(1.6-0.64)/1.6=60%

【能力提升】
Ⅰ.知识与技能
1.一只普通的实用照明白炽灯正常发光时,通过它的电流强度与下列哪一个值较为接近?()
A.20AB.2AC.0.2AD.0.02A
2.神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类,现代生物学认为髓鞘是由多层类脂物质-髓质累积而成,具有很大电阻。经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106Ωm,其中生物体中某段髓质神经纤维可看作高20cm,半径4cm的圆柱体,当在其两端加上电压U=100V时,该神经产生反应,则引起神经纤维产生感觉的最小电流是()
A.0.31μAB.0.62μAC.0.5μAD.0.43μA
3.如图10—2所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等。停电时,用欧姆表测得A、B间的电阻为R;供电后,各家电器同时使用,测得A、B间电压为U,进线电流为I,如图所示,则计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是()
A.P=I2RB.P=U2/RC.P=IUD.P=UI-I2R
4.超导材料电阻率为零的温度称为临界温度,1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料,利用超导材料零电阻的性质,可实现无损耗输电,现有一直流电路,输电线的总电阻为0.4Ω,它提供给电器的电功率为40kW,电压为800V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为()
A.1KwB.1.6×103kWC.1.6kWD.10kW
5.两个电阻R1=8Ω,R2=2Ω并联在电路中,欲使这两个电阻消耗的电功率相等,可行的办法是()
A.用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联
B.用一个阻值为6Ω的电阻与R2串联
C.用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联
D.用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联
Ⅱ.能力与素质
6.某实验小组用三只相同的小灯泡,连接如图10—3所示电路,研究串并联电路特点,实验中观察到的现象是()
A.K2断开,K1与a连接,三只灯泡都熄灭
B.K2断开,K1与b连接,三只灯泡亮度相同
C.K2闭合,K1与a连接,三只灯泡都发光,L1、L2亮度相同
D.K2闭和,K1与b连接,三只灯泡都发光,L3亮度小于L2的亮度
7.如图10—4电路中,电阻R1、R2、R3的阻值都是1Ω,R4、R5的阻值都是0.5Ω,ab端输入电压U=6V。当cd端接电压表时,其读数是____V。
8.小灯泡的伏-安特性曲线如图10—5所示中的AB段曲线所示。由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变了____Ω。
9.某大楼安装了一台升降机,该升降机在电压为380V的电动机带动下以1m/s的恒定速度沿竖直方向上升,电动机的最大输出功率为9.1kW。不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时升降机的速率和不载人时相同,则这台升降机载10人时,电动机的输出功率为____kW,这台升降机可同时乘载的最多人数为____人(设人的平均质量为60kg,g=10m/s2,电动机的内阻和一切摩擦不计)。
【拓展研究】
10.一台国产XQB30-13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表,试根据表中提供的数据计算:
额定电压220V
额定频率50Hz
额定洗衣、脱水功率360W
额定洗衣、脱水容量3kg
整机质量33kg
外形尺寸(长×宽×高)(540×550×920)mm2
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时,通过洗衣机的电流强度是多大?
(2)如洗衣、脱水的累计时间为40min,则洗衣机耗电多少?

专题二闭合电路欧姆定律
【考点透析】
一、本专题考点:电源的电动势和内电阻,闭合电路的欧姆定律,路端电压是Ⅱ类要求,高考中考查的主要形式有动态电路的分析和与电磁感应知识相联系的题目分析等。
二、理解和掌握的内容
1.几点说明
(1)合电路欧姆定律的表达式可以有:I=E/(R+r)、E=U+Ir和E=U+U1,但第一个公式仅适用于纯电阻电路,后两个公式才适用于任何电路。
(2)在测电源的电动势和内阻的实验中,安培表必须在支路上。本实验还可以用电阻箱和电流表或电阻箱和电压表代替滑动变阻器、电流表和电压表。处理实验数据时均可使用公式法或图象法。
(3)要能区分电动势、电势差和电压的区别。电源的电动势等于从负极搬运单位正电荷至正极时,电源所做的功。它表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。电势差表示导体两点间把单位正电荷从一点移到另一点时,电场力所做的功。而电压实际上就是电势差,它表示电路中两点间单位正电荷从一点移到另一点时,电流所做的功,也就是电能转化为其他形式的能的过程,电流做功实际上是电场力移动电荷做功。上面所述的问题弄清楚了,对于电源的路端电压、内电压与电动势的区别也就不容易搞错了。电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压,是指电场力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的,而电源的路端电压都是随外电路的负载而变化的。它的变化规律服从全电路欧姆定律。它的数学表达式为U=E-Ir,其中Ir为电源的内电压,也叫内压降。它的物理过程虽然也发生在电源两端,但与电动势的意义不同,它是由电场力所引起的,在电源内部起着消耗电能的作用。对一个固定的电源来说,它的内阻r一般认为是不变的,但通过电源的电流是随外电路而变化的,因此内电压也是一个随外电路而变化的量。
2.难点释疑
(1)电源的电动势是描述电源把其它形式的能转化为电能的本领的。例如,E=1.5V,是指电路闭合后,电源通过电流时,每通过1c电量,干电池就把1.5J的化学能转化为电能。
(2)要会用定律分析动态电路,判断电表示数的变化或者灯的亮暗的变化。判断时要注意,对整个电路来讲,任一电阻增大或减小,全电路的总电阻都跟着增大或减小。分析电流时要注意,先分析干路上的电流变化,再分析支路上的电流变化;先分析固定电阻的电流变化,再分析可变电阻的电流变化。
(3)要善于用能量的观点分析电路:电源的总功率为P=EI,输出功率为P1=UI(电路为纯电阻电路时,还可以写成P1=I2R)电源内部的损耗功率为P′=I2r,电源的效率为η=U/E,对纯电阻电路而言,内外电阻相等时,电源的输出功率最大,此时电源的效率为50%。
【例题精析】
例1如右图10—6所示,闭合电键S并调节滑动变阻器滑片P的位置,使A、B、C三灯亮度相同,若继续将P向下移动,则三灯亮度变化情况为()
A.A灯变亮B.B灯变亮
C.A灯最亮D.C灯最亮
解析:当滑片向下移动时,根据外电阻的变化,由I=ε/(R+r),确定各部分电流,电压变化,进一步判定各灯消耗的功率情况。具体思路是:
当滑片向下移动时
R↓→R总↓→I↑→UB↓→IB↓→IC↑
↓↓↓
PA↑PB↓PC↑
由于P=I2R,三灯的功率相同时,IA>IC,可得RC>RA,当滑片向下移动后,△IC=△IA+∣△IB∣>△IA。因此PC>PA,故选A、D。
思考拓宽:由电键的开合或变阻器电阻的变化而引起电灯泡亮度的变化或电表读数的变化是典型的“局部电路的变化”→“整个电路中各部分电流、电压的变化”问题。此类问题应明确各用电器或电表所对应的电流、电压的基础上,按局部(R的变化)→全局(I总U端的变化)→局部(U分I分的变化)逻辑思维进行分析推论。
例2如图10—7所示,电源的电动势为E,内阻r=2Ω,定值电阻R1=0.5Ω,求:(1)当滑动变阻器的阻值R2为多大时,电阻R1消耗的功率最大?(2)当变阻器的阻值为多大时,变阻器消耗的功率最大?(3)当变阻器的阻值为多大时,电源的输出功率最大?
解析:电阻R1消耗的功率P1=I12R1,仅由I1决定。变阻器消耗的功率最大,可以将R1视作电源的内阻,即R2=R1+r时,变阻器有最大功率。电源的最大输出功率与上面分析类似。
(1)定值电阻R1消耗的电功率P1=I12R1=E2R1/(R1+R2+r)2,可见当变阻器R2=0时,R1的消耗功率最大。
(2)将电阻R1等效到电源内部,则当变阻器阻值R2ˊ=R1+r=0.5Ω+2Ω=2.5Ω时,变阻器消耗功率最大。
(3)将R1+R2=r.即R2=r-R1=(2-0.5)Ω=1.5Ω时,电源有最大输出功率。
思考拓宽:本题在分析第二问时,是将电阻R1“等效”到电源内部再进行处理的,这种电路的等效变换在电路的分析中运用得非常广泛。例如:在图10—8中,当电阻R=R0r/(R0+r)时,滑动变阻器消耗的功率最大,也是把R0看成了电源,但是,这里一定要注意,在研究可变电阻的功率时,可以把固定电阻看成电源,但研究固定电阻的功率时,绝对不可以把固定电阻看成电源。
同学们可以试着用等效的思想,将虚线框内的部分看成一个等效电源来分析下面的两个题目。
1.用如图10—9所示电路测电池电动势和内阻的实验中,以下说法不正确的是()
A.因为电流表有内阻而分流,使电压表的测量值小于真实值
B.因为电压表有内阻而分流,使电流表的测量值小于真实值
C.实验中得到的电动势小于真实值
D.实验中得到的电池内阻的值小于真实值
答案:A
2.用如图10—10所示的电路(R1、R2已知)测定一个电源的电动势E和内阻r,由于没有考虑电流表的内阻,因而测量结果是()
A.E偏大,r偏小B.E偏小,r偏大
C.E准确,r偏大D.E准确,r偏小
答案:C
【能力提升】
Ⅰ.知识与技能
1.一盏电灯,直接接在恒定的电源上,其功率为100W,若将这盏灯先接上一段很长的导线后,再接在同一电源上,在导线上损失的功率为9W,那么此时电灯实际消耗的功率将()
A.等于91WB.小于91W
C.大于91WD.条件不足,无法确定
2.将阻值相等的两段金属丝R1和R2串联后接在一个不计内阻恒压电源上,设R1温度不变,对R2加热或冷却,则R2的电功率变化说法正确的是()
A.加热变大,冷却变小B.加热变小,冷却变大
C.加热、冷却都变小D.加热、冷却都变大
3.如图10—11所示的电路中,电源电阻不可忽略,已知R1=10Ω,R2=8Ω,当电键置于1时,安培表读数为0.2A;当电键置于2时,安培表的读数可能为()
A.0.19AB.0.22A
C.0.25AD.0.28A
4.在如图10—12所示电路中,当变阻器R3的滑动触头向b端移动时,()
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
5.如图10—13所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线,若A、B横坐标为1/A。那么AB线段表示的功率等于()
A.1WB.3W
C.2WD.2.5W
Ⅱ.能力与素质
6.如图10—14电路中,电池电动势为E,内阻为r,当可变电阻的滑片P向b点移动时,电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是()
A.U1变大,U2变小B.U1变大,U2变大
C.U1变小,U2变小D.U1变小,U2变大
7.某太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA若将该电池与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()
A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V
8.在如图10—15所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r。设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U。当R5的滑动触头向图中a端移动时()
A.I变大,U变小B.I变大,U变大
C.I变小,U变大D.I变小,U变小
9.一个蓄电池输出电压为12V,若输出的电能为4.3×106J,则它放出的电量为____C。
【拓展研究】
10.手电筒的两节干电池,已经用了很长时间,灯光只能发出微弱的光,把它们取出来,用电压表测电压,电压表示数很接近3V,再把它们作为一个台式电子钟的电源,电子钟能正常工作,下列说法中正确的是()
A.这两节干电池的电动势减小了很多
B.这两节干电池的内电阻减小了很多
C.这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小
D.这台电子钟正常工作时电流一定比小灯泡正常工作时电流小

专题三电路的分析和计算
【考点透析】
一、本专题考点:欧姆定律,电阻的串并联,路端电压等有关电路的分析和计算是Ⅱ类要求,要能够分析清楚电路的结构,会正确画出等效电路图,并进行计算,电路出现故障时,会尽快查找出故障原因并给予排除。
二、理解和掌握的内容
1.几点说明
(1)电路中某两点间电压为零,可以是两个原因造成的:第一个是电流为零的局部断路情况。如与电容器相连的电阻,在电路稳定时,电阻两端电压为零。第二是电阻为零的短路情况,如用导线相连的两点间电压为零。
(2)电路的故障有两种:第一种是断路故障,其表现为电源的电压不为零而电流强度为零。第二种是短路故障,其表现为电路中的某段电路中电流通过,但这段电路两端的电压为零。
2.难点释疑
(1)对含有电容器的电路进行分析要慎重,电容器是一种储存电能的元件,在直流电路中,当电容器充、放电时,电路里有充放电电流,一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于断路元件,简化电路时可以去掉它。
(2)寻找电路故障可以用以下两种方法:第一种是仪器检测法。判断断路故障可以用电压表先与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联;若电压表指针偏转,则该段电路中有断点。判断短路故障时也可以用电压表与电源并联,若有电压时,再逐段与电路并联,若电压表示数为零,则该电路被短路;若电压表示数不为零,则该电路不被短路或不完全被短路。第二种是假设法。已知电路发生某种故障,寻求故障发生在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生故障,运用电流定律进行正向推理,推理结果若与题述物理现象不符合,则故障不是发生在这部分电路;推理结果若与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路;直到找出发生故障的所有可能为止。
(3)黑盒子中的元件连接问题是电学中非常棘手的内容,它的特点是给出一个未知系统的测试结果,要求确定系统的内部结构。解决这类问题时要注意运用电路的规律猜想、论证、修改,一步步完善。可以按以下基本程序进行分析:第一步,将电阻为零、电压为零的接线柱短接;第二步,在电压最大的两接线柱间接电池,或根据测试结果,分析计算各接线柱之间的电阻分配;第三步,划出电阻数目最多的两接线柱之间的部分电路。然后一步步画出全电路。最后,画出最简电路。
【例题精析】
例1.如图10—16所示的电路中,电源的电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以()
A.增大R1B.减小R1C.增大R2D.减小R2
解析:灯泡变暗,表示灯泡消耗的功率减小,欲使灯泡的功率较小,应使灯泡两端的电压降低。C处相当于电路断路。据欧姆定律可以判断出:要减小U,一定增大R1,或减小R2,故本题正确选项为A、D。
思考与拓宽:本题是一个电路动态变化题,考查学生运用欧姆定律和串并联电路的特点进行推理、判断的能力。本题也可以利用极端假设法进行解答或验证,因为题中对R1、R2的数值未作具体限制,若假设R2减小一直趋近于零时,即R2被短路,显然灯泡不亮;当R2不变,R1增大到无限大时,相当于外电路断路,灯泡也不亮,显而易见,A、D正确。解答这类问题的一般方法为:首先,分析电路中的器件、电表连接、确定电路结构情况;其次,根据动态变化的原因,分析电路结构特点;最后,根据电路结构特点和题设条件,运用欧姆定律和串并联电路的特点进行推理、判断各部分相应物理量(所求)的变化情况。
例2如图10—17所示,电灯L标有“4V,1W”,滑动变阻器R总电阻为50Ω。当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A。由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数为0.5A,电压表示数为10V,如导线完好,电路中各处接触良好,试问发生的故障是短路还是断路?发生在何处?
解析:电路发生故障后,电流表读数增大,路端电压U=U2=I2R2也增大,因此外电路总电阻增大,一定在外电路某处发生断路。由于电流表有读数,R2不可能断路,电压表也有读数,滑动变阻器不可能断路,只可能灯L发生断路。
思考与拓宽:根据题中条件也可以计算:
(1)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?(20Ω)
(2)电源的电动势和内电阻为多大?(E=12.5V,r=5Ω)
【能力提升】
Ⅰ.知识与技能
1.如图10—18所示为一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流。为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V,由此可知()
A.ab间电路通,cd间电路不通
B.ab间电路不通,bc间电路通
C.ab间电路不通,bc间电路不通
D.bc间电路不通,cd间电路通
2.如图10—19所示电路中,灯L1发光,而灯L2、L3均不发光,理想电流表A1有示数,理想电流表A2无示数,假设只有一处出现故障,则故障可能是()
A.灯L1断路
B.灯L3断路
C.灯L2短路
D.灯L3短路
3.如图10—20所示电路中,由于某一电阻断路,致使电压表和电流表的示数均比该电阻未断路时要大,则这个电路中断路的电阻()
A.可能是R1B.可能是R2
C.可能是R3D.一定是R4
4.如图10—21所示的电路中,电源的电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,电阻R1:R2:R3:R4=3:2:1:1,电键K断开,今将K闭合,由K闭合到电路稳定的过程中通过R3的电量是()
A.EC/5B.2EC/5
C.3EC/5D.EC
5.如图10—22所示,ABCD是4只相同的灯泡,都额定电压为110V,把它们按图示连接后接到220V的电源上,闭合开关K时,各灯正常发光,若断开K,则()
A.灯泡C和D正常发光
B.灯泡B、C、D正常发光
C.灯泡C被烧坏
D.灯泡B、C、D均被烧坏
Ⅱ.能力与素质
6.某同学在测定标有“3.8V”的小灯泡的电阻时采用伏安法进行的,但它将电压表、电流表位置颠倒了,接成了如图10—23所示的电路,这将会使()
A.小灯泡损坏B.小灯泡不亮
C.电流表损坏D.电压表读数约为0V
7.如图10—24电路中,电源E的电动势为3.2V,电阻R的阻值为30Ω,小灯泡L的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W。当开关S接位置1时,电压表读数为3V,那么当开关S接到位置2时,小灯泡L的发光情况是()
A.很暗,甚至不亮B.正常发光
C.比正常发光略亮D.有可能被烧坏
8.如图10—25所示电路中,电键S1、S2、S3、S4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮一油滴P,断开哪一个电键P会向下运动()
A.S1B.S2C.S3D.S4
9.如图10—26中电源电压U=5V,内阻不计,V1、V2、V3三个电压表的内电阻相同,其中V1、V2的读数分别为3V、2V,电压表V3的读数是_____V。
【拓展研究】
10.一个盒子内装有导线和几个相同阻值组成的电路,盒外的1、2、3、4是该电路的四个接线柱,已知1、2的电阻是1、3间的电阻的2倍,1、3间的电阻又等于2、4间的电阻,而3、4间没有明显的电阻,试在图10—27中画出盒内最简单的一种电路图。

专题四电流、电压、电阻的测量
【考点透析】
一、本专题考点:电流、电压和电阻的测量,电流表、电压表和多用电表的使用,伏安法测电阻是Ⅱ类要求,在高考中,既可以与普通试题相结合进行电路的分析和计算,也可以以实验题的形式进行考试,是本章的重点内容。
二、理解和掌握的内容
1.难点释疑
(1)处理电路中的电压表和电流表时,要弄清电表是否是理想电表,如果是,可以将电压表看成是断路元件,而将电流表看成是短路元件;如果电表不是理想电表(有内阻),则可以将该电表看成是一个理想电表和一个与内阻阻值相等的电阻串联而成的电学仪器。
(2)伏安法测电阻有两种连接方法:安培表的外接法适于测量阻值较小的电阻,如果考虑电表对测量结果的影响,其测量值比真实值偏小,测量值是真实值与伏特表内阻的并联值;安培表的内接法适合于测量阻值较大的电阻,如果考虑到电表对测量结果的影响,其测量值比真实值偏大,测量值是真实值与安培表内阻之和。
(3)判断某一待测电阻RX是适合用安培表的内接法还是外接法测量,一般有两个思路:如果已知RX的大约值和电流表、电压表的内阻,可以比较:RX/RA与RV/RX哪个大,比值大的那块表影响小。电流表影响小时,用内接法,电压表影响小时用外接法。也可以使用点触法:如图10—28所示,使线头端点P点分别接触a点和b点,如果电流表变化明显,用内接法,如果电压表变化明显,用外接法。
(4)滑动变阻器有两种连入电路的方法:分压法的优势是电压变化范围大,限流法的优势是电路连接简便,附加功率损耗小。当两种接法均能满足实验要求时,一般选限流接法。当负载电阻较小,变阻器总阻值较大时,限流接法对电流、电压控制范围较宽,控制作用显著,宜用限流接法;但当负载电阻较大,变阻器总阻值较小时,限流接法对电流、电压控制范围较窄,控制作用不明显,宜用分压接法。
2.几点说明
高中阶段遇到的电阻的测量,除上述伏安法外,还主要有以下几种:①替代法:如图10—29所示,连接电路后,先将电键S拔至1处,读出电流表的示数;再将电键S拔至2处,调整电阻箱的阻值,使电流表的示数与第一次相同。此时电阻箱的示数就是被测电阻Rx的阻值。②半偏法:电路10—30如图所示,图中的R用电位器,Rˊ用电阻箱。合上电键S1,调整R的阻值,使电流表指针偏转到满刻度(注意不要使通过电流表的电流超过它的满偏电流,以免把电流表烧坏)。再合上开关S2,调整Rˊ的阻值,使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半。当R比Rˊ大很大时,可以认为Rx=Rˊ。③使用多用电表。
【例题精析】

例1.用伏安法测量某电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:
A.待测电阻Rx:范围在5Ω~8Ω,额定功率为1W
B.电流表A1:量程0~0.6A(内阻0.2Ω);
C.电流表A2:量程0~3A(内阻0.05Ω);
D.电压表V1:量程0~3V(内阻3kΩ);
E.电压表V2:量程0~15V(内阻15kΩ);
F.滑动变阻器R:0~100Ω;
G.蓄电池:电动势12V;
H.导线,电键。
为了较准确地测量,并保证器材安全,电流表应选_____,电压表应选____。
解析该题既要选择线路结构,又要选择仪器。先确定测量电路:由额定电压Um2=PRx,可以算出U≈2.8V,应选电压表V1,由额定电流Im2=P/Rx有Im=0.45A,应选电流表A1,由电阻关系可知,应选用外接法。
再确定控制电路:由R=100Ω>10Rx知,应选择限流式电路。
思考与拓宽:对实验器材和装置的选择,应遵循以下几条主要原则。
①安全性原则:实验过程中,不产生由于器材或装置选择不当而使仪器发生损坏等不良后果。在电学实验中,主要表现为:使电流表实际通过的电流,电压表接线柱间实际所加的电压,均不得超过它们各自的量程;电表使用中,正、负接线柱不能接反;使滑动变阻器、电阻等元件通过的电流不超过其额定电流;电源的最大输出电流不超过其额定电流等。②准确性原则:要求实验误差尽量小,精度尽量高。即要求实验能尽量减小系统误差和偶然误差。在电学实验中,应选择适当的实验电器,选择电流表、电压表、欧姆表的适当量程进行测量。③方便性原则:在保证实验能够顺利进行的条件下,使实验方便易行。在电学实验中,主要表现在滑动变阻器规格的选择、分压式电路与限流式电路的选择等。④经济性原则:损耗最小为原则。
【能力提升】
Ⅰ.知识与技能
1.如图10—31是描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验器材。先在线框内画出该实验的线路图,再在图中连接实物图。

2.用图10—32中电路测定未知电阻Rx的值,图中电源电动势未知,电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计,R为电阻箱:(1)若要测得Rx的值,R至少需要取___个不同的数值;(2)若电流表每个分度表示的电流值未知,但指针偏转的角度与通过的电流成正比,则在用此电路测Rx时,R至少需取__个不同的数值;(3)若电源内阻不可忽略,能否应用此电路测量Rx?答___。
3.下列判断正确的是()
A.采用分压法扩大电压表的量程时,串联的电阻越小,表的量程越大
B.采用分流法扩大电流表的量程时,并联的电阻越大,表的量程越大
C.无论是分压作用还是分流作用,都不能改变电表本身所承受的最大电压和最大电流
D.测电阻两端的电压时,误将电流表并联在电阻两端,接法虽错,但不会烧坏电流表
4.如图10—33所示,电源电动势6V、电阻R1=10Ω,R2=5Ω,三根导线有一根是断的,另处两根导线都是好的,为了查出断导线,某同学先用多用电表红表笔连接在电源上的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端,并观察多用电表的指针示数,在下列选档中符合操作规程的是()
A.欧姆档B.直流10V档
C.直流0.5A档D.直流2.5V档
5.如图10—34所示,电流表的内电阻不能忽略,R1,R2是两个可变电阻,当a、b间电压为4V时,电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘最大值处)。当a、b间电压为3V时,如果仍要使电流表G的指针满偏,下列方法中可行的是()
A.保持R2不变,增大R1B.保持R2不变,减小R1
C.保持R1不变,增大R2D.增大R2,减小R1
Ⅱ.能力与素质
6.测两个电池a、b的电动势得到如图10—35所示的U-I图线,则:()
A.电池a的电动势较大,内电阻较小
B.电池a的电动势较小,内电阻较大
C.电池b的电动势较小,内电阻较小
D.电池b的电动势较大,内电阻较大
7.做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”时所描绘的是曲线而不是直线,某同学分析实验结论时给出以下理由,其中正确的是()
A.电源电压较高,降低电压就一定会是直线
B.小灯泡灯丝电阻不是恒值,随温度升高会发生变化
C.电路中的连接点有接触不良的现象
D.改描I-U曲线可能变为直线
8.图10—36为多用表欧姆档的原理图,其中电流表的满偏电流为300μA,内阻r=100Ω,调零电阻最大阻值R=50kΩ,电池电动势E=1.5V,用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是()
A.30kΩ~80kΩB.3kΩ~8kΩ
C.300Ω~800ΩD.30Ω~80Ω
9.用多用电表测量直流电压U和电阻R时,若红表笔插入多用表的正(+)插孔,则()
A.前者(测电压)电流从红表笔头流入多用表,后者(测R)从红表笔头流出多用表
B.前者电流从红表笔头流入多用表,后者电流从红表笔头流入多用表
C.前者电流从红表笔头流出多用表,后者电流从红表笔头流出多用表
D.前者电流从红表笔头流出多用表,后者电流从红表笔头流入多用表
【拓展研究】
10.计算机散热用排风扇的中心部件是一个直流电动机,此电动机的基本工作原理是通电线圈在安培力的作用下发生转动,把电能转化成机械能。一台旧的计算机散热用排风扇,铭牌已模糊,只能看清其额定电压为12V,现通过一系列实验测定其在额定电压下的输出功率。(估计在6W左右)
(1)用多用表的欧姆档粗测其转子线圈的电阻r约为1.8Ω。
(2)用伏安法对r准确测量(为保护线圈,实验中电流不能超过2A),备用的器材有:
双量程安培表:0-0.6A-3A,内阻值均为零点几欧
双量程伏特表:0-3V-15V,内阻均为几千欧
滑动变阻器:全电阻10Ω,额定电流3A
电源:电动势4.5V,内阻很小
电键一只,导线若干
Ⅰ.其中安培表应选量程_____________,伏特表应选量程_____________;
Ⅱ.在右边的方框内画出测量所需的电路图;(风扇电机已画出)
Ⅲ.将实验测得的数据描点在坐标纸上得到如图10—37所示的U-I图象。据此确定线圈电阻为_________Ω;
Ⅳ.在对r进行准确测量的过程中,应对扇叶进行控制,即___________。
(3)换用电动势为15V的电源,测量该风扇在额定电压下的输出功率,此时安培表应选量程_____________,伏特表应选量程_____________,若测得其额定电流为0.50A,则其输出功率为________W。
效果验收
1.关于电流强度,下列说法正确的是;()
A.电子运动的速率越大,电流强度越大
B.电流强度是矢量,其方向就是正电荷运动的方向
C.电流强度属于标量,电流强度的单位是安培,1A=1C/S
D.电流强度的测量使用安培表,使用时安培表与被测部分并联
2.下列说法正确的是:()
①电动势表示电源把其他形式的能转变为电能的本领
②照明电路中使用的灯功率越大,电路总电阻越大,路端电压越高
③外电路断开时电源两端电压数值上等于电源电动势
④电动势与电路结构有关
A.①②③B.①③
C.①③④D.②③④
3.如图10—38所示,电源电动势为ε,内阻为r,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,当R2的滑动触头向右滑动时,电源的输出功率将:()
A.增大B.减小C.不变D.不能确定
4.如图10—39当R1的触头向右移动时,电压表V1和电压表V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2(均取绝对值)则:()
A.ΔU1ΔU2B.ΔU1=ΔU2C.ΔU1ΔU2D.无法确定
5.如图10—40三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同,允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W,此电路允许消耗的最大功率为:()
A.24WB.16WC.15WD.12W
6.如图10—41为某收音机内一部分电路元件的直流等效电路图,各个等效电阻的阻值都是2Ω,A为一只内阻忽略不计的电流表,将它如图所示接在电路中,若B、C两点间加有6V的恒定电压,则电流表的计数是:()
A.3AB.2AC.1AD.0A
7.如图10—42所示的电路是一只三用电表的原理图,它的正确使用是:
①合上K1K4可当电流表使用
②只合上K2可当电压表使用
③只合上K2可当欧姆表使用
④只合上K3可当电压表使用
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
8.如图10—43电源的电动势为ε,内阻为r,电键K原来闭合,现把K打开,则电流表和电压表的是数变化情况为:、()
A.A的是数增大,V的是数减小
B.A的是数增大,V的是数增大
C.A的是数减小,V的是数减小
D.A的是数减小,V的是数增大
9.两只电流表A1、A2串联后连成如图10—44甲所示电路,调节R使A1满偏时,A2的示数为满偏的2/3,将A1和A2并联后连成图乙的电路,重新调节R,当A2满偏时,A1的示数为满偏的1/3,已知A1的内阻为0.45Ω,那么A2的内阻为:()
A.0.1ΩB.0.3ΩC.0.45ΩD.1.5Ω
10.如图10—45,为检查电路故障,用电压表测得UAE=7V、UED=0V、UCD=0V、UCE=6V则此故障是下列故障中的那一种:()
A.R断路B.L断路C.R‘断路D.R‘与L同时断路
11.在如图10—46所示的电路中,A、B、C分别表示电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位,当电键S闭合后,A、B、C三表的示数分别为1、2、3时,灯L1、L2正好均正常发光,已知灯L1、L2的额定功率纸币为3:1,则可判断:()
A.A、B、C均为电流表
B.A、B、C均为电压表
C.B为电流表,A、C为电压表
D.B为电压表,A、C为电流表
12.如图10—47是测_________的电容式传感器,是通过改变_______________而改变___________的。
13.现需要测一个内阻较大的电源电动势和内电阻,只有两块伏特表V1、V2以及电键和一些导线,已知伏特表V1的内电阻为R0,两伏特表的两程均略大于估计出的电源的电动势:(1)在右边的图10—48虚线框内画出测量电路
(2)列出求解方程(对使用的符号要有必要的文字说明)
14.实验室中现有器材如图10—49实物图1所示,有:
电池E,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表A1,量程10A,内阻r1约为0.2Ω;电流表A2,量程300mA,内阻r2约为5Ω;电流表A3,量程250mA,内阻r3约为5Ω;电阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω;滑线变阻器R2,最大阻值100Ω;开关S;导线若干。
要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。
(1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测出其内阻?
(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路。
(3)你要读出的物理量是_______。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。
15.在如图10—50所示的电路中,M、N间的电压为6V,电灯L上标有“4V、4W”字样,滑动变阻器总电阻Rab=13.5Ω,当变阻器滑动触头滑到C处时,电灯L恰能正常发光,则:①变阻器的ac段、bc段的电阻各位多少?②滑动变阻器所消耗的总功率为多少?

16.如图10—51所示,电阻R1=8Ω,直流电动机内阻R2=2Ω,当电键K断开时电阻R1消耗的电功率为2.88W,电源效率(即电源输出功率与总功率之比)为80%;当K接通后,电阻R1消耗的电功率为2W,设电动机除内阻外其它损耗不计,试求接通后电动机输出的机械功率。
17.把一个“10V2W”的纯电阻用电器A接到某一电动势和内电阻都不变的电源上,它消耗的实际功率为2W,将另一个“10V5W”的纯电阻用电器仍接在这个电源上,什么情况下实际功率小于2W?(设用电器阻值不随温度变化)
18.如图10—52所示R1=R2=R3=R4=R电键K闭合时,间距为d的平行板电容器C的正中心恰好有一个质量为m带电量为q的小球处于静止状态,电键K断开时,小球向电容器的一个极板运动并发生碰撞,碰撞后小球带上与极板同性质的电荷,碰撞过程中没有机械能损失,小球反弹后恰好能运动到电容器另一个极板,若不计电源内阻。
求:①电源的电动势
②小球与极板碰撞后的带电量

第十章恒定电流
专题一1.C2.A3.C4.A5.A6.D7.28.19.7.9,12拓展研究1.64A,8.64×105
专题二1.B2C.3.B4.B5.C6.A7.D8.D9.3.6×105
拓展研究D
专题三1.D2.C3.A4.D5.C6.B7.A8.C9.1拓展研究如右图10—1为最简电路。
专题四1.如下图10—2为所求电路线路图,10—3为所画电路实物图2.2,2,否3.C4.B5.A6.D7.B8.B9.B拓展研究Ⅰ0—3A,0—3V;
Ⅱ如图10—4为所求电路线路图;Ⅲ2;Ⅳ不让扇叶转动;(3)0—0.6A,0—15,5.5

效果验收1.C2.B3.D4.A5.C6.C7.C8.A9.A10.D11.D
12.K闭合时V1的示数U1,K断开时V1的示数U2,V2的示数U3,设V2的内阻为R′,电源的电动势和内电阻分别为ε、r,U1=εR0/(R0+r)U2=εR0/(R0+R′+r)U2/U3=R0/R′13.(1)A2、A3

(3)A2、A3两电流表的读数I2、I3和电阻箱R1的阻值R1。
14.1.5Ω12Ω4W15.1.5W
16.r10Ωε=10+0.2r17.3mgd/2q7q/6

高考物理基础知识要点复习恒定电流


一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性,高中教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助高中教师更好的完成实现教学目标。高中教案的内容具体要怎样写呢?下面是由小编为大家整理的“高考物理基础知识要点复习恒定电流”,但愿对您的学习工作带来帮助。

20xx届高三物理一轮复习全案:第二章恒定电流单元复习(选修3-1)

【单元知识网络】

【单元归纳整合】

【单元强化训练】
1利用双金属片温度传感器,可以控制电熨斗的温度,图7为电熨斗结构图,关于其控制温度的原理,下列说法正确的有()
A.双金属片上层的膨胀系数应小于下层
B.常温下(温度较低时),两个触点间应该始终是断开的
C.熨烫棉麻衣物时需要较高的温度,因而要向下旋转调温旋钮
D.在较高温度工作时,若突然断开电源,两触点也会接着断开
答案C
2、精测试仪的工作原理如图所示,其中P是半导体型酒精气体传感器,该传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度C成正比,R0为定值电阻.以下关于电压表示数的倒数()与酒精气体浓度的倒数()之间关系的图象,正确的是()
A
3、图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触头P向左端移动时,下面说法中正确的是()
A.伏特表V1的渎数减小,安培表A1的读数增大
B.伏特表V1的读数增大,安培表A1的读数减小
C.伏特表V2的读数减小,安培表A2的读数增大
D.伏特表V2的读数增大,安培表A2的读数减小
答案:BC
4、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻。交变电源电压为,则下列说法中正确的是
A.电阻两端的电压之比为
B.通过电阻的电流之比为
C.电阻上消耗的电功率之比为
D.电阻上消耗的电功率之比为
答案C
5、如图所示的电路中,各个电键均闭合,且k2接a,现要使静止在平行板电容器两极板之间的带电微粒向下运动.则应该()
A.将k1断开
B.将k2掷在b
C.将k2掷在c
D.将k3断开
答案:AC
6、如图所示,一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角,两轨道上端用一电阻R相连,该装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行,滑行到某高度h后又返回到底端。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好,轨道与金属杆的电阻均忽略不计。则下列说法正确的是:
A.金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多
B.金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于mv02
C.金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能不一定相等
D.金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量
答案:ABD
7、如图所示电路中,电源内阻不可忽略,A、B两灯均正常发光,R为一滑动变阻器,P为滑动片,若将滑动片向下滑动,则
A.A灯变亮B.B灯变亮
C.R1上消耗功率变大D.总电流变小
8如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,平行板电容器两金属板水平放置,开关S是闭合的,两板间一质量为m、电量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计。则以下说法正确的是()
A.在将滑动变阻器滑片向上移动的过程中,油滴向上加速
运动,G中有从b到a的电流
B.在将滑动变阻器滑片向下移动的过程中,油滴向下加速
运动,G中有从b到a的电流
C.在将滑动变阻器滑片向上移动的过程中,油滴仍然静止,
G中有从a到b的电流
D.在将S断开后,油没仍保持静止状态,G中无电流通过
9.如图所示电路中,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时,下面判断正确的是(AD)
A.L1和L3变暗,L2变亮
B.LI变暗,L2变亮,L3亮度不变
C.L1中电流变化值大于L3中电流变化值
D.Ll上电压变化值小于L2上的电压变化值
10.如图所示的电路,闭合开关S后,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是(B)
A.a灯变亮,b灯和c灯变暗
B.a灯和c灯变亮,b灯变暗
C.a灯和c灯变暗,b灯变亮
D.a灯和b灯变暗,c灯变亮
11、如图20所示,电源电动势E=6V,电源内阻不计.定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ.
⑴若在ab之间接一个C=100μF的电容器,闭合开关S,电路稳定后,求电容器上所带的电量;
⑵若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表,求电压表的示数.

解析:⑴设电容器上的电压为Uc.
电容器的带电量解得:Q=4×10-4C
⑵设电压表与R2并联后电阻为R并
则电压表上的电压为:解得:=3V
12、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=30μF。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求:
(1)求螺线管中产生的感应电动势;
(2)闭合S,电路中的电流稳定后,求电阻R1的电功率;
(3)S断开后,求流经R2的电量。
解:(1)根据法拉第电磁感应定律
求出E=1.2(V)
(2)根据全电路欧姆定律
根据
求出P=5.76×10-2(W)
(3)S断开后,流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q
电容器两端的电压U=IR2=0.6(V)
流经R2的电量Q=CU=1.8×10-5(C)

高二物理第九章知识点总结:恒定电流


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高二物理第九章知识点总结:恒定电流

第九章恒定电流
一、电流:电荷的定向移动行成电流。
1、产生电流的条件:(1)自由电荷;(2)电场;
2、电流是标量,但有方向:我们规定:正电荷定向移动的方向是电流的方向;
注:在电源外部,电流从电源的正极流向负极;在电源的内部,电流从负极流向正极;
3、电流的大小:通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;
(1)数学表达式:I=Q/t;
(2)电流的国际单位:安培A
(3)常用单位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA

二、欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比;
1、定义式:I=U/R;
2、推论:R=U/I;
3、电阻的国际单位时欧姆,用Ω表示;
1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;
4、伏安特性曲线:

三、闭合电路:由电源、导线、用电器、电键组成;
1、电动势:电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压;用E表示;
2、外电路:电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用R表示;其两端电压叫外电压;3、内电路:电源内部的电路叫内电阻,内点路的电阻叫内电阻;用r表示;其两端电压叫内电压;如:发电机的线圈、干电池内的溶液是内电路,其电阻是内电阻;
4、电源的电动势等于内、外电压之和;E=U内+U外;U外=RI;E=(R+r)I

四、闭合电路的欧姆定律:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比;
1、数学表达式:I=E/(R+r)
2、当外电路断开时,外电阻无穷大,电源电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义;3、当外电阻为零(短路)时,因内阻很小,电流很大,会烧坏电路;

五、半导体:导电能力在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小;

六:导体的电阻随温度的升高而升高,当温度降低到某一值时电阻消失,成为超导;