電路的計(jì)算與分析2017

1、7 電源與電流、電阻定律 D .如果僅將金屬絲直徑變?yōu)樵瓉?lái)兩倍，則平均速率v變?yōu)樵瓉?lái)兩倍 主要知識(shí)點(diǎn): （1）電動(dòng)勢(shì)：是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，常用符號(hào) 其大小等于非靜電力把單位正電荷從電源的負(fù)極，經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部移到電源正極所作的功 E （有時(shí)也可用 ）表示。 E=W q 由電源自身的特性決定。 （2）電流強(qiáng)度的定義：I =q （單位時(shí)間通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量） t 方向：正電荷移動(dòng)的方向，是標(biāo) 微觀表達(dá)式：I = n esv 注意：當(dāng)導(dǎo)體中同時(shí)有正負(fù)離子移動(dòng)時(shí)，q代表正負(fù)離子電量之和的絕對(duì)值 電源（電動(dòng)勢(shì)） = 在導(dǎo)體兩端形成電勢(shì)差（電壓）= 在導(dǎo)體內(nèi)形成勻強(qiáng)電場(chǎng) =產(chǎn)生恒

2、定電流 （3）電阻定律：R=昱 S （R與導(dǎo)體材料性質(zhì)和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體橫截面積和長(zhǎng)度有關(guān)） I =UU = IR R 注意：適用于金屬導(dǎo)體、液體導(dǎo)體（純電阻電路） （4）部分電路歐姆定律: R=U I 。氣體導(dǎo)體和非純電阻電路則不適用 基本概念辨析： 1、下列有關(guān)電源電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（ A. 電源的電動(dòng)勢(shì)就是電壓 B. 電源的電動(dòng)勢(shì)反映了電源將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小 C. 同一電源接入不同的電路，電動(dòng)勢(shì)就會(huì)發(fā)生變化 D. 電動(dòng)勢(shì)、電壓和電勢(shì)差雖名稱不同，但物理意義相同，所以單位也相同 2. 關(guān)于電流，下列說(shuō)法中哪些是正確的.（） 通電導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率等于電流的傳導(dǎo)速

3、率； 金屬導(dǎo)線中電子運(yùn)動(dòng)的速率越大，導(dǎo)線中的電流就越大； 電流是一個(gè)矢量，其方向就是正電荷定向移動(dòng)的方向； 國(guó)際單位制中，電流是一個(gè)基本物理量，其單位“安培”是基本單位。 A、 B、 C、 6 C的正離 3、某興趣小組調(diào)查一條河流的水質(zhì)情況，通過(guò)計(jì)算結(jié)果表明，被污染的河里一分鐘內(nèi)有相當(dāng)于 子和9C的負(fù)離子向下游流去，則取樣時(shí)這條河流的等效電流大小和方向分別是 A . 0.25A 順流而下B. 0.05A 順流而下C. 0.25A 逆流而上D. 0.05A 逆流而上 公式推導(dǎo): e的電 1. 安培提出了著名的分子電流假說(shuō)，根據(jù)這一假說(shuō)，電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為一環(huán)形電流。設(shè)電量為 子以速率V繞原子核

4、沿順時(shí)針?lè)较蜃霭霃綖?r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該環(huán)形電流的說(shuō)法，正確的是 A .電流強(qiáng)度為歳電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 B .電流強(qiáng)度為，電流方向?yàn)轫槙r(shí)針 C.電流強(qiáng)度為董，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 D 電流強(qiáng)度為7,電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針 2.如圖所示，一段長(zhǎng)為 a、寬為b、高為c（abc）的長(zhǎng)方體金屬導(dǎo)體，將其中的兩個(gè)對(duì)立面接 入電路中時(shí)，最大的電阻為R，則最小的電阻為（） c2Rc2R_ a2R A.孑B.石C.c 3 .一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為P,棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為 n,電子的質(zhì) 量為m,電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速度為 則金屬棒內(nèi)

5、的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（ C. pnev D. AB A.tB . 2eLe 4. 一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線, 兩端加上恒定電壓 U時(shí)，通過(guò)金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的平均速率為 電流為I。若將金屬導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)，使其長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的 2倍，仍給它兩端加上恒定電壓U，則此時(shí) A.通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流為I /2 B .通過(guò)金屬導(dǎo)線的電流為1/4 C.自由電子定向移動(dòng)的平均速率為V/2 D .自由電子定向移動(dòng)的平均速率為 V/4 課后練習(xí): 1兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的 2倍，把另一根對(duì)折后絞合起來(lái)，然 后給它們分別加上相同電壓后，則在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為 B. 1

6、: 8 C. 1 : 16 D. 16 : 1 2. 有一橫截面積為 S的銅導(dǎo)線，流徑其中的電流強(qiáng)度為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子 的電量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為v,在t時(shí)間內(nèi)一，通過(guò)導(dǎo)線的橫截面積的自由電子數(shù)目可表 示為 A. nvsAt ; B. nvAt ; C. I t/e ; D. t/se 自由電子定向移動(dòng)形成電流，自由電子定向移 3、對(duì)于截面為圓的金屬絲而言，內(nèi)部的載流子為自由電子, 動(dòng)的平均速率用V表示，下列說(shuō)法正確的是（ A .如果僅將金屬絲電壓變?yōu)樵瓉?lái)兩倍，則平均速率 v也變?yōu)樵瓉?lái)兩倍 B .如果僅將金屬絲長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)兩倍，則平均速率 v變?yōu)樵瓉?lái)一半

7、C.如果僅將金屬絲直徑變?yōu)樵瓉?lái)兩倍，則平均速率 v不變 的計(jì)算與分析 電學(xué)公式總結(jié): （1）部分電路歐姆定律：丨冷 （只適用于純電阻電路） 閉合電路歐姆定律：I =_!_ R+r 其他形式：E =U +U Ir 串聯(lián)電路特點(diǎn): 電流相等分電壓 R=R+R2 卡+Rn U ocR Poc R 正比例 并聯(lián)電路特點(diǎn): 電壓相等分電流 1.1 +丄卄 R Ri R2 +丄 Rn -R 反比例 （2）電功率：P =UI ， P =UI 電功（電能）：由P = W t 得: W =Pt =Ult U2 R 焦耳定律（電熱）：Q=l 2Rt A 導(dǎo)體的熱功率: 卩熱=I 2R 閉合電路中有關(guān)電功（率） 效

8、率、輸出功率的計(jì)算 電源提供的功率（總功率） :Pb = IE 電源的輸出功率: Pb = IE -I 2r =UI 電源效率：n =土 = P總 R+r （外電阻越大效率越高） 電動(dòng)機(jī)電功率：P =UI 熱功率: 卩熱=I 2R輸出功率：Pb = IU I2R （R為線圈電阻） 閉合電路中路端電壓 U和電流 I的關(guān)系圖象（U = E - Ir ）: 4Rr 外電路開(kāi)路時(shí)，外電阻 R變?yōu)闊o(wú)窮大，I為零，可見(jiàn)U = E。 在圖線中縱軸上截距的值即開(kāi)路電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)。 當(dāng)外電阻減小時(shí)，I增大，路端電壓U減小 當(dāng)外電路短路時(shí)，R趨近于零，在圖線中橫軸上截距的值即短路電流值 （5）電源輸出功率隨

9、外電阻變化的圖線： C 宀e2r P = I 只外=2 （R + rf （R + rf 4r 4r 內(nèi)外阻相等時(shí)最大: 題型一：電路中的公式計(jì)算問(wèn)題 電動(dòng)機(jī)線圈電阻 1、某工地的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其銘牌上只有額定電壓U = 22OV能看清楚，現(xiàn)經(jīng)測(cè)量了解到: 為r = 0.4 Q ,在額定電壓下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電流 I = 50 A，求： (1 )電動(dòng)機(jī)的額定電功率為多大？( 2)額定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)線圈電阻的熱功率為多大？ (3) 額定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率(即電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率)為多大？ 2、如圖所示，電動(dòng)機(jī)M的內(nèi)阻是0.6 Q R=10 Q直流電壓U =160V,電壓表示數(shù)110V, 求(1 )通過(guò)電動(dòng)機(jī)的

10、電流多大 ？( 2)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為多少？ B (3)電動(dòng)機(jī)工作1 h所產(chǎn)生的熱量為多少？ 3、如右圖所示的閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E= 9V,內(nèi)阻r = 1 Q , R2= 2Q ,燈泡 標(biāo)有“ 12V, 6W”，燈泡B標(biāo)有“ 4V, 4W”。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)： (1) 如果要使燈泡 B正常發(fā)光，R1應(yīng)為多大？0.5 Q (2) 此時(shí)燈泡A的實(shí)際功率是多大？(設(shè)燈泡的電阻不隨溫度變化) Ri=2Q時(shí)，電壓表讀數(shù)為 Ui=4V;當(dāng) 4、如圖所示，R為電阻箱，電壓表為理想電壓表.當(dāng)電阻箱讀數(shù)為 電阻箱讀數(shù)為 R2=5Q時(shí)，電壓表讀數(shù)為 U2=5V.求： (1) 電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r (2) 當(dāng)

11、電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電源的輸出功率最大？最大值Pm為多少？ 題型二：電路的串聯(lián)、并聯(lián)與混聯(lián) 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 B之間，測(cè)出電阻為 R,然后再將它按圖乙方式接在C D之間，這時(shí)P的電阻為（ A、 A. R B. R/2 C. R/4 D. 4R ) 2、兩個(gè)電阻R1=8Q ,R2=2Q ,并聯(lián)在電路中，欲使這兩個(gè)電阻消耗的功率相等，可行的辦法是 A.用一個(gè)阻值2Q的電阻與R2串聯(lián)。 C.用一個(gè)阻值6 Q的電阻與R1串聯(lián)。 B.用一個(gè)阻值6 Q的電阻與R2串聯(lián)。 D.用一個(gè)阻值2 Q的電阻與R1串聯(lián)。 3、如圖所示的電路中，每個(gè)電阻的阻值都

12、是 2 Q ,電流表內(nèi)阻不計(jì),在B、C兩點(diǎn)間加 6V電壓時(shí)，電流表的讀數(shù)是（ B A. 0 B. 1 A C. 2 A D. 3 A 4、如圖所示為測(cè)量某電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)得到的U-I圖線用此電源與三個(gè)阻值均為30的電阻連接成電 路，測(cè)得路端電壓為4.5V 則該電路可能為（） 2 R,要將它們連接后 應(yīng)使用下面哪個(gè)電路？（） A B C D L1I 2 1 5、兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“ 110V, 60W和“ 110V, 100W，另外有一只滑動(dòng)變阻器 接入220V的電路中，使兩燈泡都正常發(fā)光，并使整個(gè)電路消耗的總功率最小， 6、如下左圖, 把兩個(gè)相同的電燈分別接成圖中a、b兩種電路，調(diào)節(jié)

13、變阻器，使電燈都正常發(fā)光，若兩電 路消耗的總功率分別為 Pa, P,。兩個(gè)變阻器R1、R2消耗的電功率分別為 P1、P2,則：（） A Pa =2Pb B Pa =Pb C R =2F2 D P 2P2 1 1M A a ) U (b ) 1 / t J 7 t J 7 T J * 產(chǎn) z * 4 I 1 1 1 2C0 曲 130 RD 40 00.2臥 4 7、兩個(gè)額定電壓為 220V的白熾燈 Li和L2的U-I特性曲線如上右圖所示, 現(xiàn)將 L1和L2串聯(lián)后接在220V的 電源上，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)。此時(shí) Li和L2的實(shí)際功率之比約為（ A. 1 : 1 B. 1 : 2 C. 2 : 1

14、D. 3 : 2 8、用電動(dòng)勢(shì)為6v、內(nèi)電阻為4Q的直流電源，依次給下列四個(gè)小燈泡供電，最亮的是（ A. 6 V, 12 W B. 6 V, 9 W C. 6V, 4 W D. 6V, 3 W 9、如圖6所示，直線A為電源的路端電壓 U與電流I的關(guān)系圖線，直線 B是電阻R的兩端電壓U與電流I 的關(guān)系圖線，用該電源與電阻R組成閉合電路，電源的內(nèi)電阻和電阻 R分別是（ A. 2 Q; 1Q B C . 0.5 Q ; 1Q .0.5 Q ; 2Q 10、圖線表示某電池組的輸出電壓一一電流關(guān)系，圖線表示其輸出功率一一電流關(guān)系. 輸出功率為120W時(shí)，電池組的內(nèi)阻和輸出電壓分別為 當(dāng)該電池組的 A.

15、5 Q , 15 VB. 12Q, 6 VC. 30Q, 5 V 11、如圖2-46所示，拋物線G、C2分別是純電阻直流電路中, 由該圖可知下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ 內(nèi)、 D. 5Q , 30V 外電路消耗的電功率隨電流變化的圖線 A.電源的電動(dòng)勢(shì)為 4 B.電源的內(nèi)電阻為 C.電源輸出功率最大值為 8W D.電源被短路時(shí)，電源消耗的最大功率可達(dá)16W 題型三：電路動(dòng)態(tài)分析與故障分析 串反并同：當(dāng)電路中某個(gè)電阻變化時(shí), 凡是和它串聯(lián)的電路，電流的變化與該電阻變化規(guī)律相反 凡是和它并聯(lián)的電路，電流的變化與該電阻變化規(guī)律相同 故障分析：短路可理解為電阻減小到0, 斷路可理解為電阻增大到無(wú)窮大 fl 1

16、、如圖所示電路中，A、B、C D是四只相同的燈泡。當(dāng)滑變阻器的滑動(dòng)片向下 滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（） D D燈變亮 A A燈變亮B B燈變亮C C燈變亮 【變式】、如圖所示，L1、L2、L3為三個(gè)相同的燈泡。在變阻器 R的滑片P向上移動(dòng) 過(guò)程中，下列判斷中正確的是 A. C. L 1變亮，L3變暗B. L2變暗，L3變亮 L1中電流變化量大于 L3中電流變化量 D. L1中電流變化量小于 L 2中電流變化量 L1 R 2、如圖，電源內(nèi)阻不能忽略，電流表和電壓表為理想電表 R1斷路， R2斷路， R3斷路， R4斷路， ,下列說(shuō)法不正確的是 A. D. 表的讀數(shù)均減小 表的讀數(shù)均減小 電流表讀

17、數(shù)為 0,電壓表讀數(shù)變大 表的讀數(shù)均變大 ) A % 【變式 在如圖所示的電路中，由于某一電阻發(fā)生斷路或短路，使 變亮，則故障可能是（ A燈變暗, A. R1短路B . R2斷路C .R3斷路D .R4短路 【變式2】如下圖所示的電路中，閉合電鍵，燈 Lt、L 2,正常發(fā)光, 由于電路出現(xiàn)故障, R3 匸 R4 -Hla E r 突然發(fā)現(xiàn)燈L 1變亮, 燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小，根據(jù)分析，發(fā)生的故障可能是 A. Ri斷路 B. R2斷路C R3短路 R. R4短路 卜 A Ri R3 R2 0 Z 3在如圖所示的電路中， E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)電阻， R 器。當(dāng) R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)

18、合上開(kāi)關(guān)S,此時(shí)三個(gè)電表 A1、A2和V的示數(shù)分別為 將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是 A. I 1增大，I 2不變， C. I 1增大，I 2減小， 1、R3均為 定值電阻, R2為滑動(dòng)變阻 I 1 I 2 和 U?，F(xiàn) 4如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為 U增大 U增大 E,內(nèi)電阻為 V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為AU和 A.小燈泡Li、L3變暗，L2變亮 C.AU U2 5、如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為r （小于外電路的總電阻），當(dāng)變阻器R的滑片位于 中點(diǎn)時(shí)，A、B、C三個(gè)小燈泡均正常發(fā)光，且亮度相同，則： A.三個(gè)小燈泡中，C燈電阻最大，B燈電阻最小 B.當(dāng)滑片 P向左移動(dòng)時(shí),

19、A、C兩燈變亮，B燈變暗 發(fā)現(xiàn)電壓表 Vi、 C.當(dāng)滑片 P向左移動(dòng)時(shí), B、C燈變亮，A燈變暗 D.當(dāng)滑片 P向左移動(dòng)時(shí), 電源輸出的電功率減小 K ip 課后練習(xí): P與電壓平方 1、下圖所列的4個(gè)圖象中，最能正確地表示家庭常用的白熾電燈在不同電壓下消耗的電功率 u 2之間的函數(shù)關(guān)系的是以下哪個(gè)圖象（ 2 B. 2 U2 D. 2.如圖是電阻Ri和R2的伏安特性曲線，并且把第一象限分成了 i、n、川三個(gè)區(qū)域。 Ri、R2并聯(lián)在電路中，消耗的電功率分別用Pi、P2表示；并聯(lián)的總電阻設(shè)為 ） 現(xiàn)把 于Pi、P2的大小關(guān)系及 r的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是 A. 特性曲線在I區(qū)， Pi P

20、2 D. 特性曲線在川區(qū)， Pi P2 3.在圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)電阻不能忽略。閉合S后, 調(diào)整R的阻值，使電壓表的示數(shù)增大型=2V。在這一過(guò)程中（ A.通過(guò)Ri的電流增大，增大量為川/ Ri B.R2兩端的電壓減小，減小量為心U C通過(guò)R2的電流減小，減小量小于 AU/R? D.路端電壓增大，增大量為知 4.如圖所示電路，開(kāi)關(guān) S原斷開(kāi)，現(xiàn)將S合上，則A. B兩點(diǎn)電勢(shì) A. Ua升高，Ub降低B.匕降低，厲升高 Ua、Ub與S斷開(kāi)時(shí)相比（ C.都升高D.都降低 5.將電阻值為2 Q和6 Q的兩電阻Ri、R2分別接到同一電源上，結(jié)果 F2 的功率比Ri的功率大，則（ A宀 c/

21、fp=r U-, rz 口尸 f . 1C 廠、 ) A. 電源內(nèi)阻定大于2 B. 電源內(nèi)阻一定小于 6Q C. 兩電阻并聯(lián)后，其總功率 疋小于只接 Ri時(shí)的功率 D. 兩電阻串聯(lián)后，其總功率 疋小于只接 R2時(shí)的功率 6.有兩個(gè)電流表 Ai和A2,當(dāng)用它們分別來(lái)測(cè)量圖中的電阻 么在未串聯(lián)電流表時(shí)，R2中的電流應(yīng)是（） A.小于 0.65A C.在0.65A和0.68A之間 B.大于 0.68A D.無(wú)法確定 7.左圖甲為分壓器接法電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi) 阻不計(jì)， 變阻器總電阻為r。閉合電鍵S后，負(fù)載電阻 R兩端的電壓U 隨變阻器本身a、 b兩點(diǎn)間的阻值Rx變化的圖線應(yīng)最接近于右 圖中的哪

22、條實(shí)線 A. B. D. 8.如圖所示的電路發(fā)生了故障，閉合開(kāi)關(guān)后，四個(gè)燈均不亮，測(cè)得 壓為18V, b、d兩點(diǎn)間的電壓為零，a、d兩點(diǎn)間的電壓為18V, 故障不可能是（ A.僅L3斷路 C. L3、L4都斷路 ） B.僅Lt斷路 D. L,、L2都斷路 b、a兩點(diǎn)間電 由此判斷, 9 .如圖圖示，直線 A為電源的路端電壓 U與電流I關(guān)系的圖線，直線 B是電阻R兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖線。用該電源與此電阻組成 閉合電路，電源的輸出功率和電源效率分別是 A. 6W, 33% B. 3W, 33% V3的示數(shù)減小. C. 3W, 66% D. 6W, 66% 10 .右圖電路中，當(dāng)電阻R3的阻值

23、發(fā)生變化，而其它電阻的阻值都保持不變時(shí), 由此可以判定（） V1的示數(shù)一定減小 V2的示數(shù)一定增大 V4的示數(shù)可能不變 V 3示數(shù)的減小一定等于 V4示數(shù)的增加 發(fā)現(xiàn)電壓表 A.電壓表 B. 電壓表 C. 電壓表 D.電壓表 11.下面列出了某同學(xué)家里的電視機(jī)、 的主要項(xiàng)目。 電風(fēng)扇、空調(diào)機(jī)和電冰箱銘牌上 R1 R3 h-T R4 54cm彩色電視接收機(jī) 工作電壓 170V 240V 工作頻率 額定功率 50Hz 85W BC -65B 額定電壓 工作頻率 額定功率 耗電量： 電冰箱 220V 50Hz 70W 0.50kWh/24h FS -69電風(fēng)扇 規(guī)格400mm 額定電壓 工作頻率 額定功率 根據(jù)銘牌上提供的信息，這位同學(xué)得出的以下結(jié)論中錯(cuò)誤的是（ A.額定功率最大的是空調(diào)機(jī) B.電視機(jī)連續(xù)開(kāi)機(jī)12小時(shí)大約用1度電 220V 50Hz 65W C. 在一天內(nèi)正常使用的電冰箱比一天內(nèi)