高中恒定電流專題復(fù)習(xí)

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁(yè)眉頁(yè)腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除，謝謝！1．電流q電流的定義式：I，適用于任何電荷的定向移動(dòng)形成的電流。t對(duì)于金屬導(dǎo)體有I=nqvSn為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v10，遠(yuǎn)小于電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率10，更小于電場(chǎng)的傳播速率3×10），此公式只適用于金屬導(dǎo)體，千萬(wàn)不要到處套用。582．電阻定律導(dǎo)體的電阻R跟它的長(zhǎng)度l成正比，跟它的橫截面積S成反比，公式：Rls（1）ρ是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，叫材料的電阻率（反映該材料的性質(zhì)，不是每根具體的導(dǎo)線的性質(zhì)），單位是Ω。（3）材料的電阻率與溫度有關(guān)系：大。）鉑較明顯，可用于做溫度計(jì)；錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變，可用于做標(biāo)準(zhǔn)電阻?？昭ǖ臄?shù)量增大，導(dǎo)電能力提高）。0K——這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度T。我國(guó)科學(xué)家在1989年把T提高到130K?，F(xiàn)在科學(xué)家們正CC努力做到室溫超導(dǎo)。3．部分電路歐姆定律UI（適用于金屬導(dǎo)體和電解液，不適用于氣體導(dǎo)電）R解：燈絲在通電后一定會(huì)發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)發(fā)出可見光，這時(shí)溫度能達(dá)到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化。隨著電壓的升高，電流增大，燈絲的電功率將會(huì)增大，溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，。U越大I-U曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)于原點(diǎn)連線的斜率必然越小，選A?！纠}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之2間的函數(shù)關(guān)系的是以下哪個(gè)圖象2U解：此圖象描述P隨UP越小。選C。，U越大，電阻越大，圖象上對(duì)應(yīng)點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率2R電動(dòng)勢(shì)：，單位：V電勢(shì)差：U=W/q，單位：V在電源外部的電路中，是靜電力對(duì)自由電荷做正功，電流由電源的正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢(shì)降低；而在電源內(nèi)部5．電功和電熱其它形式能的裝置。如化學(xué)電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，而電路中發(fā)光燈泡是將電能轉(zhuǎn)化成光、熱能，如圖所示電路。對(duì)于一個(gè)閉合電路，它的能量應(yīng)該是守恒的，但又在不同形式間轉(zhuǎn)化，通過做功方式完成。在電源部分，非靜電力做正功W=qE，將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能。而內(nèi)阻上電流做功，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能W=qU′（U′為內(nèi)阻上的電勢(shì)降）；在外非電路部分，電流做功W=qU（U為路端電壓），電能轉(zhuǎn)化成其它形式的能?？梢姡麄€(gè)電路中的能量循環(huán)轉(zhuǎn)化，電源產(chǎn)生多少電能，電路就消耗多少，收支平衡。即：W=W+W或qE=qU′+qU（2）電功與電熱如圖所示，用電器兩端電壓U，電流I。時(shí)間t內(nèi)，電流對(duì)用電器做功W=UIt；該用電器的電功率P=W/t=UI；若用電器222Ut。2R2電功就是電場(chǎng)力做的功，因此是W=UIt；由焦耳定律，電熱Q=IRt。其微觀解釋是：電流通過金屬導(dǎo)體時(shí)，自由電子2在加速運(yùn)動(dòng)過程中頻繁與正離子相碰，使離子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，而電子速率減小，可以認(rèn)為自由電子只以某一速率定向移動(dòng)，電能沒有轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)能，只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！纠}3】如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)電阻r=1ΩM為一小電動(dòng)機(jī)，其內(nèi)部線圈的導(dǎo)線電阻R=2ΩRM本題的關(guān)鍵是電路中有電動(dòng)機(jī)，不是純電阻電路，因而歐姆定律不再適用。突破點(diǎn)是利用電壓表與R的阻值，求出電路中的電流，再求出各部分的電壓和功率。解：由部分電路歐姆定律知：電路中電流I=U/R=0.3/3=0.1A由閉合電路歐姆定律知：U=E-Ir-U=6V-0.1×1V-0.3V=5.6V所以電動(dòng)機(jī)得到的功率為電流對(duì)它做功的功率：P=UI=5.6×0.1W=0.56WP=P-IR=0.56W-0.1×2W=0.54W22M【例題4】某一電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電壓U=10V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載，因此不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流為I=2A。當(dāng)電壓為U=36V時(shí)能帶動(dòng)112負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)電流為I=1A。求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大？2U1I1UII2R，所以機(jī)械功率P=31W輸入的電功率為P=36W，內(nèi)部消耗的熱功率P電22熱2【例題5】如圖所示，A、B兩燈泡額定電壓都為，額定功率P=100W，P=40W，接在220V電路上。欲使燈泡ABB圖中，由R=U/P知R＜R，當(dāng)R與變阻器R并聯(lián)后，該部分電阻更小，不可能與B同時(shí)正常發(fā)光，所以B被排ABAC圖中，想讓A、B都正常發(fā)光，則兩個(gè)電燈上電壓都應(yīng)為，即A與B和R并聯(lián)后的阻值相同，則A的功率與并聯(lián)部分的功率相同，總功率為2P=200W。同理，D圖中，R上分壓與AB并聯(lián)部分相同，則兩部分電阻與電功率相同，AB【例題6】來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，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=1.60×10C。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_________。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的2netI6.251015。解：按定義，Ienetl1nv22，和tvv2s12v121二、串并聯(lián)與混聯(lián)電路1．應(yīng)用歐姆定律須注意對(duì)應(yīng)性。選定研究對(duì)象電阻R后，I必須是通過這只電阻RU必須是這只電阻R兩端的電壓。該公式只能直接用于純2．公式選取的靈活性。U（1）計(jì)算電流，除了用IR2UR以上公式I=I+I、U=U+U和P=P+P既可用于純電阻電路，也可用于非純電阻電路；既可以用于恒定電流，也可用1在此基礎(chǔ)上利用P=UI，得PPP=1261【例題8】已知如圖，兩只燈泡L、L分別標(biāo)有“110V，和“110V，100W”，另外有一只滑動(dòng)變阻器R，將它們連12解：A、C兩圖中燈泡不能正常發(fā)光。B、D中兩燈泡都能正常發(fā)光，它們的特點(diǎn)是左右兩部分的電流、電壓都相同，因此消耗的電功率一定相等?？梢灾苯涌闯觯築圖總功率為，D圖總功率為，所以選B?！纠}9】實(shí)驗(yàn)表明，通過某種金屬氧化物制成的均勻棒中的電流I跟電壓U之間遵循I=kU的規(guī)律，其中U表示棒3兩端的電勢(shì)差，k=0.02A/V。現(xiàn)將該棒與一個(gè)可變電阻器R串聯(lián)在一起后，接在一個(gè)內(nèi)阻可以忽略不計(jì)，電動(dòng)勢(shì)為6.0V的3電源上。求：（1）當(dāng)串聯(lián)的可變電阻器阻值R多大時(shí)，電路中的電流為0.16A？（2）當(dāng)串聯(lián)的可變電阻器阻值R多大時(shí)，棒上消耗的電功率是電阻R上消耗電功率的？解：畫出示意圖如右。（1）由I=kU和，可求得棒兩端電壓為，因此變阻器兩端電壓為，由歐姆定律3UU126V【例題10】左圖甲為分壓器接法電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為，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Rx解：當(dāng)R增大時(shí)，左半部分總電阻增大，右半部分電阻減小，所以R兩端的電壓UR，xRRC。x3．對(duì)復(fù)雜電路分析，一般情況下用等勢(shì)點(diǎn)法比較方便簡(jiǎn)潔。（1）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)）。1234其中R、R、R都接在AB兩點(diǎn)間，而R兩端都為B，即R被短路，所以其等效電路如圖b所示，易得R。12344AB當(dāng)開關(guān)開啟時(shí)，電路中各節(jié)點(diǎn)標(biāo)稱如圖c所示，其對(duì)應(yīng)等效電路為圖d所示，易得R′=2R/5。所以兩次電阻比為。AB（3）在充放電時(shí)，電容器兩根導(dǎo)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判斷電流方向。（4）如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過每根導(dǎo)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，那么通過每根導(dǎo)線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。RAB11231BERC322213CCC能改變電容器的帶電量。因此選BD。RR123-64121+-634AU4是4×10C，電流方向?yàn)橄蛳隆?6【例題14】如圖示，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻r=1?，電阻R=3Ω，R=2Ω，R=5Ω，電容器的電容C=4μF，C=1μF，1231212解：C、C看成短路后，外電路相當(dāng)于R、R串聯(lián)，R中無電流，可視為短路，即U=U，U=U，由閉合電路2123CDCBADABU=R（R+R+r）=4VCB212U=（R+R）（R+R+r）=10VAB1212-5-5121211CB22AB看成無窮大的電阻而忽略它們的內(nèi)阻對(duì)電路的影響，可在某些實(shí)際問題中，這種影響很大，根本不可能忽略不計(jì)．這時(shí)就要把電表看成一個(gè)可以讀數(shù)的特殊電阻，放在電路中，與其它用電器一起分析。【例題15】如圖所示，R=2kΩ，R=3kΩ，電源內(nèi)阻可忽略?，F(xiàn)用一電壓表測(cè)電路端電壓，示數(shù)為；用這電壓表測(cè)12R兩端，電壓示數(shù)為。那么1A．R兩端實(shí)際電壓是2V12212要把它當(dāng)成一個(gè)特殊電阻來處理。11261當(dāng)電壓表測(cè)R兩端電壓時(shí)，顯示的是它與R并聯(lián)后所分得的電壓，即111VRV12V121．主要物理量。RRE++V+REEr這時(shí)用電壓表去測(cè)量時(shí)，讀數(shù)卻應(yīng)該略小于電動(dòng)勢(shì)（有微弱電流）。當(dāng)m2．歐姆定律適用條件（R+r）的關(guān)鍵是U≠IR，即非純電阻電路中歐姆定律已不再適用。但可由能量分配關(guān)系得出表達(dá)式E=U+Ir（U為電動(dòng)機(jī)兩端的電壓）（1PE出Pmr，則P=Ir2rR（最后一個(gè)等號(hào)只適用于純電阻電路）roRPE4RrE2電源的輸出功率4r4r22E2相等時(shí)，電源的輸出功率最大，為?？梢?，R越大，電源效率較高，而P出最大時(shí)，（2r）R2R1121221R=0時(shí)R上消耗的功率最大為R6ΩR=6Ω時(shí)，211224．變化電路的討論。RR13R2E1R4減??；由U=E-Ir，U一定增大；因此U、I一定增大；由I=I-I，I、U一定減??；由U=U-U，Er44343323U、I一定增大；由I=I-I，I一定減小?？偨Y(jié)規(guī)律如下：221321R1R2212A解：電鍵接2后，電路的總電阻減小，總電流一定增大，所以不可能是．電源的路端電壓一定減小，原來路端電壓為，所以電鍵接2后路端電壓低于，因此電流一定小于0.25A。所以只能選C?！纠}18rR=rR=2r，B正確；當(dāng)滑片P滑到b端時(shí)，外電路電阻等于R與內(nèi)阻相同，此時(shí)電源輸出功率最大。此，C不正確；判斷D選項(xiàng)時(shí)，可把R看成內(nèi)阻的一部分，即內(nèi)阻為2r，因此當(dāng)P處于a端時(shí)，外阻=內(nèi)阻，此時(shí)R上的功率最大，所以選項(xiàng)D正確。1【例題19】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為，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、V解：滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小。與電阻蟬聯(lián)串聯(lián)的燈泡L、L電流增大，變亮，與電阻并聯(lián)的燈泡L電壓降低，變暗。U減小，U增大，而路端電壓U=U+UabPAA時(shí)外電阻最大，總電流最小。所以電流表A