高二物理《恒定電流》重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)精析

1、L4L質(zhì)子源v 1 v 2高二物理恒定電流重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)精析一、概念薦入 1.電流 tq I =,適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流。 對(duì)于金屬導(dǎo)體有I=nqvS2.電阻定律 sl R = 材料的電阻率與溫度有關(guān)系:金屬的電阻率隨溫度的升高而增大半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0 K 時(shí),電阻率突然減小到零 3.歐姆定律:RU I =(適用于金屬導(dǎo)體和電解液,不適用于氣體導(dǎo)電。例1. 實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U 特性曲線可用以下哪個(gè)圖象來(lái)表示:例2. 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P 與電壓平方U 2之間的函數(shù)關(guān)系的是以下哪個(gè)圖

2、象 A. B. C. D.4.電功和電熱電功就是電場(chǎng)力做的功,因此是W=UIt ;由焦耳定律,電熱Q=I 2Rt 。 對(duì)純電阻而言,W=Q=UIt =I 2R t =t R U2對(duì)非純電阻電路(如電動(dòng)機(jī)和電解槽,電功必然大于電熱:W >Q ,這時(shí)電功只能用W=UIt 計(jì)算,電熱只能用Q=I 2Rt 計(jì)算,兩式不能通用。例3. 某一電動(dòng)機(jī),當(dāng)電壓U 1=10V 時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載,因此不轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)電流為I 1=2A 。當(dāng)電壓為U 2=36V 時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn),這時(shí)電流為I 2=1A 。求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大?P =31W例4. 來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零,經(jīng)一加速電壓為800kV 的

3、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 =1.60×10-19C 。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_(kāi)。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的,在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L 和4L 的兩處,各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流,其中的質(zhì)子數(shù)分別為n 1和n 2,則n 1n 2=_。 解:.1025.615而121221=s s n n二、串并聯(lián)與混聯(lián)電路例5. 已知如圖,R 1=6,R 2=3,R 3=4,則接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為_(kāi)。 P 1P 2P 3=126例6. 已知如圖,兩只燈泡L 1、L 2分別標(biāo)有“110V ,60W ”和“110V

4、,100W ”,另外有一只滑動(dòng)變阻器R ,將它們連接后接入220V 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,應(yīng)使用下面哪個(gè)電路?A. B. C. D. A. B. C. D. I I IIo U o U o U o UR 1 R 2R 3L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 1PU 2oPU 2oPU 2o PU 2o例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R x 變化的圖線應(yīng)最接近于右圖中的哪條實(shí)線A.B.C.D.3.對(duì)復(fù)雜電路分析,一般情

5、況下用等勢(shì)點(diǎn)法比較方便簡(jiǎn)潔。凡用導(dǎo)線直接連接的各點(diǎn)的電勢(shì)必相等(包括用不計(jì)電阻的電流表連接的點(diǎn)。在外電路,沿著電流方向電勢(shì)降低。凡接在同樣兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn)上的電器為并聯(lián)關(guān)系。不加聲明的情況下,不考慮電表對(duì)電路的影響。 4.電路中有關(guān)電容器的計(jì)算。電容器跟與它并聯(lián)的用電器的電壓相等。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。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(lái)判斷電流方向。如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過(guò)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(guò)每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之

6、和。 例8. 已知如圖,電源內(nèi)阻不計(jì)。為使電容器的帶電量增大, 可采取以下那些方法:(A.增大R 1B.增大R 2C.增大R 3D.減小R 1 例9. 已知如圖,R 1=30,R 2=15,R 3=20,AB 間電壓U =6V ,A 端為正C =2F ,為使電容器帶電量達(dá)到Q =2×10- 6C ,應(yīng)將R 4的阻值調(diào)節(jié)到多大? 解:此R 4應(yīng)調(diào)節(jié)到20或4。 三、閉合電路歐姆定律1.主要物理量。閉合電路歐姆定律:E =U 外+U 內(nèi) rR E I +=(I 、R 間關(guān)系U=E-Ir E rR R U +=(U 、R 間關(guān)系2.電源的功率和效率。功率:總功率P E =EI 輸出功率P

7、出=UI 電源內(nèi)部消耗的功率P r =I 2r 電源的效率:rR R E U P P E +=而當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí),電源的輸出功率最大,為rEP m 42=。例10. 已知如圖,E =6V ,r =4,R 1=2,R 2的變化范圍是010。求:電源的最大輸出功率;R 1上消耗的最大功率;R 2上消耗的最大功率。 解:2.25W ;R 1功率最大為2W ;R 2上消耗的功率最大為1.5W 。 3.變化電路的討論。以右圖電路為例:設(shè)R 1增大,總電阻一定增大;由rR E I +=,I 一定減小;由U=E-Ir ,U 一定增大;因此U 4、I 4一定增大;由I 3= I-I 4,I 3、U 3一定減小

8、;由U 2=U-U 3,U 2、I 2一定增大;由I 1=I 3 -I 2,I 1一定減小?？偨Y(jié)規(guī)律如下:總電路上R 增大時(shí)總電流I 減小,路端電壓U 增大;變化電阻本身和總電路變化規(guī)律相同;和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系的相反,和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的相同(并同串反。例11. 如圖,電源的內(nèi)阻不可忽略.已知定值電阻R 1=10,R 2=8.當(dāng)電鍵S 接位置1時(shí),電流表的示數(shù)為0.20A .那么當(dāng)電鍵S 接位置2時(shí),電流表的示數(shù)可能是下列的哪些值 A.0.28A B.0.25A C.0.22A D.0.19A R 1 R 3R 2 ECA BB C C CCA U BR 1 R 2 R 3+ - Po R

9、 P 出P mr R 2R 1R 1R 2R 3R 4 E rrRa b SR xU orE 2R 1 R 2 1 R X abP I I XI / r V 2V 1L LL 3例12. 如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E ,內(nèi)電阻為r .當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P 從右端滑到左端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表V 1、V 2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為U 1和U 2,下列說(shuō)法中正確的是A.小燈泡L 1、L 3變暗,L 2變亮B.小燈泡L 3變暗,L 1、L 2變亮C.U 1<U 2D.U 1>U 2 4.閉合電路的U-I 圖象。右圖中a 為電源的U-I 圖象;b 為外電阻的U-I 圖象;兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路

10、時(shí)電路的總電流和路端電壓;該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示輸出功率;a 的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大小; b 的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大小;當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)(即內(nèi)、外電阻相等時(shí)圖中矩形面積最大,即輸出功率最大(可以看出當(dāng)時(shí)路端電壓是電動(dòng)勢(shì)的一半,電流是最大電流的一半。例13. 如圖所示,圖線a 是某一蓄電池組的伏安特性曲線,圖線b 是一只某種型號(hào)的定值電阻的伏安特性曲線.若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.0,則這只定值電阻的阻值為_(kāi)。現(xiàn)有4只這種規(guī)格的定值電阻,可任意選取其中的若干只進(jìn)行組合,作為該蓄電池組的外電路,則所組成的這些外電路中,輸出功率最大時(shí)是_W 。 解: 6。50W 。5.滑動(dòng)變阻器的兩

11、種特殊接法。右圖電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P 從a 端滑向b 端的過(guò)程中,到達(dá)中點(diǎn)位置時(shí)外電阻最大,總電流最小。所以電流表A 的示數(shù)先減小后增大;可以證明:A 1的示數(shù)一直減小,而A 2的示數(shù)一直增大。右圖電路中,設(shè)路端電壓U 不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P 從a 端滑向b 端的過(guò)程中,總電阻逐漸減小;總電流I 逐漸增大;R X 兩端的電壓逐漸增大,電流I X 也逐漸增大(這是實(shí)驗(yàn)中常用的分壓電路的原理;滑動(dòng)變阻器r 左半部的電流I / 先減小后增大。 6.斷路點(diǎn)的判定。當(dāng)由純電阻組成的串聯(lián)電路中僅有一處發(fā)生斷路故障時(shí),用電壓表就可以方便地判定斷路點(diǎn):凡兩端電壓為零的用電器或?qū)Ь€ 無(wú)故障;

12、兩端電壓等于電源電壓的用電器或?qū)Ь€ 斷路。 II.綜合能力提升測(cè)試一.選擇題。(本題共10小題,每小題4分,共4分。每小題中提供的四個(gè)選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)是滿足題設(shè)要求的,請(qǐng)選出符合題設(shè)要求的答案。全部選正確的,得4分,選不全的得2分,有選錯(cuò)的不得分。 1、一盞電燈直接接在電壓恒定的電源上,其功率為100瓦,若將這盞燈先接于一段很長(zhǎng)的導(dǎo)線后再接在同一電源上,此時(shí)導(dǎo)線上損失的電功率是9瓦,那么此燈的實(shí)際功率將:( A 、等于91瓦; B 、小于91瓦;C 、大于91瓦; D 、無(wú)法確定。2、如圖,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P 向上端移動(dòng)時(shí),則電表示數(shù)的變化情況是( A . V1減小,V2 增大,A 增大B

13、.V1增大,V2減小,A 增大 C .V1增大,V2增大,A 減小 D .V1減小,V2減小,A 減小3、某同學(xué)用電流表外接法測(cè)電阻時(shí),誤將兩電表互換位置,則造成的結(jié)果為( A.電阻燒壞B.電流表燒壞C.電壓表示數(shù)幾乎為零D.電流表示數(shù)幾乎為零4、三只阻值相等的電阻連接成圖5所示的電路,由于某種原因,其中有一只電阻的阻值發(fā)生了變化,導(dǎo)致RAB >RBC 則可能的原因是( A .R1變小B .R2變小C .R3變大D .R3變小 5、如圖所示電路,可能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有( A.測(cè)定定值電阻的阻值B.測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻V 1 V 2 R 1 R 2R 3P Aa bP A 1AA 2U o IE

14、U 0 M (I 0,U 0 b a NI 0 I m U /V I /Ao20 15105 a bC.測(cè)定電阻在某一電壓下的電功率D.測(cè)定電阻材料的電阻率 二、填空題。(本大題共6小題,共30分。在每題的空格中填上正確的答案,不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。 6、(4分如圖用伏安法測(cè)電阻時(shí),如果不知道待測(cè)電阻的大概值時(shí),為了選擇正確的電路以減少誤差,可將電壓表一個(gè)接頭分別在a 、 b 兩點(diǎn)接觸一下,如果安培表讀數(shù)沒(méi)有顯著變化,則P 應(yīng)接在 處,如果伏特表讀數(shù)沒(méi)有顯著變化,則P 應(yīng)接 在 處。 7、(3分某人用多用電表按正確步驟測(cè)量一電阻的阻值,當(dāng)選擇歐姆擋“×1”擋測(cè)量時(shí),指針指示位置如下圖所示,則其電阻值是_ _。如果要用這只多用電表測(cè)量一個(gè)約200歐的電阻,為了使測(cè)量比較精確,選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)選的歐姆擋是_ _。改變擋位調(diào)整倍率后,要特別注意重新_ _。8、(4分用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,由于電路存在問(wèn)題,當(dāng)電鍵S 閉合后,移動(dòng)變阻器的滑片P 時(shí),出現(xiàn)下列異?，F(xiàn)象.( A .電流表示數(shù)可變,電壓表示數(shù)始終為零B .電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)不變C .電流表燒壞D .電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)可變 以上四種情況對(duì)應(yīng)的電路如圖中的(A _ _ _,(B _ _,(C _ _,(D _ _. 三.計(jì)算題 9、(8分如圖所示,電動(dòng)機(jī)M 的內(nèi)阻是0.6,R