專題03 恒定電流【考點清單】（原卷版）-2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期期中考點大串講（魯科版2019必修第三冊）

專題03恒定電流清單01電流一、電流(1)定義：大小、方向都的電流，叫作恒定電流。(2)電流：表示電流的。①表達式：I＝eq\f(q,t)。②單位：國際單位制中的單位是，簡稱安，符號是A。常用的單位還有：(mA)、(μA)。1A＝mA＝μA。③方向：規(guī)定定向移動的方向為電流的方向。二、電流的微觀解釋(1)三種速率①電子熱運動速率：自由電子做無規(guī)則熱運動的速率，平均值約為105m/s。由于自由電子向各個方向運動的機會相等，故此運動不能形成電流。②電流的傳導(dǎo)速率：就是導(dǎo)體中建立電場的速率，等于光速，為3×108m/s。閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以光速建立恒定電場，電路中各處的自由電子幾乎同時做定向移動，整個電路也幾乎同時形成了電流。③電子定向移動速率：導(dǎo)體兩端加上電壓時，自由電子在做無規(guī)則熱運動的同時，受靜電力的作用定向移動的速率。自由電子定向移動的平均速率約為10－4m/s。(2)電流的微觀表達式設(shè)金屬導(dǎo)體的橫截面積為S，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，自由電子定向移動的平均速率為v，則時間t內(nèi)通過某一橫截面的自由電子數(shù)為nSvt；若電子的電荷量為e，那么在時間t內(nèi)通過橫截面的電荷量為q＝。根據(jù)電流的公式I＝eq\f(q,t)，就可以得到電流和自由電子定向移動平均速率的關(guān)系：I＝。三、電池的容量：電池放電時能輸出的，其單位是安時(A·h)或毫安時(mA·h)。清單02電阻一、電阻(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的成正比，與它的成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的有關(guān)。(2)公式：R＝，式中ρ叫作這種材料的電阻率。二、R＝eq\f(U,I)與R＝ρeq\f(l,S)的區(qū)別與聯(lián)系兩個公式區(qū)別與聯(lián)系R＝eq\f(U,I)R＝ρeq\f(l,S)區(qū)別適用于元件適用于粗細均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液聯(lián)系R＝ρeq\f(l,S)是對R＝eq\f(U,I)的進一步說明，即導(dǎo)體的電阻與U和I無關(guān)，而是取決于導(dǎo)體本身的、和三、導(dǎo)體的電阻率1.概念：電阻率是反映導(dǎo)體性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小。2.單位：歐姆·米，符號為Ω·m。3.影響電阻率的兩個因素：和。清單03電功和電熱一、電功和電功率1.電功(1)定義：電流在一段電路中所做的功等于這段電路兩端的電壓U、電路中的和三者的乘積。(2)公式：W＝(3)單位：，符號為J。常用的單位：千瓦時(kW·h)，也稱“度”，1kW·h＝J。2.電功率(1)定義：電流在一段電路中所做的功與通電時間之比。(2)公式：P＝eq\f(W,t)＝。(3)單位：，符號為。(4)意義：表示電流做功的。二、焦耳定律1.焦耳定律(1)內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟成正比，跟導(dǎo)體的及成正比。(2)表達式：Q＝。2.熱功率(1)定義：電流通過導(dǎo)體發(fā)熱的功率。(2)表達式：P＝。(3)物理意義：表示電流的物理量。三、純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱1.純電阻電路和非純電阻電路的比較純電阻電路非純電阻電路舉例白熾燈、電爐、電熨斗、電飯鍋電動機、電解槽能量轉(zhuǎn)化情況電功和電熱的關(guān)系W＝Q即IUt＝I2RtW＝Q＋E其他UIt＝I2Rt＋E其他電功率和熱功率的關(guān)系P＝P熱即IU＝I2RP＝P熱＋P其他即IU＝I2R＋P其他歐姆定律是否成立U＝IR，I＝eq\f(U,R)，歐姆定律成立U＞IR，I＜eq\f(U,R)，歐姆定律不成立說明W＝UIt、P電＝UI適用于任何電路計算電功和電功率Q＝I2Rt、P熱＝I2R適用于任意電路計算電熱和熱功率只有純電阻電路滿足W＝Q，P電＝P熱；非純電阻電路W>Q，P電>P熱2.電功率與熱功率的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別：電功率是指某段電路的總功率，即這段電路上消耗的全部電功率，表示電流在一段電路中做功的功率等于這段電路兩端的電壓U和通過這段電路的電流I的乘積，P電＝UI。熱功率是指元件(導(dǎo)體)因發(fā)熱而消耗的功率，電流通過元件發(fā)熱的功率等于通過元件(導(dǎo)體)的電流的平方與電阻的乘積，P熱＝I2R。(2)聯(lián)系：對純電阻電路，電功率等于熱功率；對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除內(nèi)能外其他形式的能的功率之和。清單04串聯(lián)電路和并聯(lián)電路一、串、并聯(lián)電路電流、電壓和電阻關(guān)系1.串聯(lián)電路：把幾個導(dǎo)體或用電器連接，接入電路的連接方式，如圖甲所示。2.并聯(lián)電路：把幾個導(dǎo)體或用電器的一端，另一端也，再將兩端接入電路的連接方式，如圖乙所示。3.串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流關(guān)系各處電流，即I＝總電流等于各支路電流，即I＝電壓關(guān)系總電壓等于各部分電壓，即U＝各支路兩端電壓，即U＝電阻關(guān)系總電阻等于各部分電阻，即R＝總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻，即eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)二、電壓表和電流表的電路結(jié)構(gòu)1.小量程電流表G(表頭)的三個參量：2.電表改裝原理：(1)電壓表改裝：將表頭一個較電阻，如圖所示：(2)電流表改裝：將表頭一個較電阻，如圖所示：清單05測量工具的使用一、游標卡尺1.原理：游標卡尺是利用主尺的單位刻度(1mm)與游標尺的單位刻度之間固定的微量來提高測量精度的。不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm。常見的游標卡尺有10分度、20分度、50分度三種，其規(guī)格(游標尺)見下表：刻度格數(shù)(分度)刻度總長度單位刻度與1mm的差值精確度(可精確到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm2.讀數(shù)：若用x表示從主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻度線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結(jié)果表示為(x＋K×)mm。讀數(shù)時。3.使用：當(dāng)外(內(nèi))測量爪一側(cè)的兩個刃接觸時，游標尺上的零刻度線與主尺上的零刻度線。將被測物體夾(套)在這兩個刃之間，把主尺讀數(shù)和游標尺讀數(shù)綜合起來，就是被測物體的長度。二、螺旋測微器1.原理：固定刻度的螺距是0.5mm，旋鈕每旋轉(zhuǎn)一周，測微螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進或后退mm。圓周上的可動刻度有50個等分刻度，因此可動刻度每旋轉(zhuǎn)一格，對應(yīng)測微螺桿前進或后退mm。螺旋測微器的精確度為mm。2.讀數(shù)：(1)測量時被測物體長度的整毫米數(shù)和半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動刻度讀出。(2)測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋(估讀一位)×(mm)。3.使用：用螺旋測微器測量物體的微小尺寸時，先使測微螺桿與測砧接觸，可動刻度的左邊緣與固定刻度的零刻度線對正；將被測物體夾在測微螺桿與測砧之間，旋轉(zhuǎn)旋鈕，當(dāng)測微螺桿快靠近物體時，停止使用旋鈕，改用微調(diào)旋鈕，聽到“喀喀”聲時停止；然后讀數(shù)。清單06金屬絲電阻率的測量一、實驗?zāi)康?.掌握螺旋測微器、游標卡尺的原理及讀數(shù)方法，并能正確使用。2.練習(xí)使用電流表、電壓表及伏安法測電阻。3.測定金屬的電阻率。二、實驗原理1.把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻R。電路原理圖如圖所示。2.用測出金屬絲的長度l，用測出金屬絲的直徑d，算出橫截面積S。3.由電阻定律R＝ρeq\f(l,S)，得ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(πd2R,4l)＝eq\f(πd2U,4lI)，求出電阻率。三、實驗器材螺旋測微器、、電壓表、電流表、開關(guān)及導(dǎo)線、待測金屬絲、電源(學(xué)生電源)、。四、實驗步驟1.測直徑：用螺旋測微器在待測金屬絲上三個不同位置各測一次直徑，并記錄。2.連電路：按實驗原理中的電路圖連接實驗電路。3.量長度：用測量接入電路中的待測金屬絲的有效長度，重復(fù)測量3次，并記錄。4.求電阻：把滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合開關(guān)S。改變滑動變阻器滑動觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。5.拆除實驗電路，整理好實驗器材。五、數(shù)據(jù)處理1.金屬絲直徑的測量(1)特別注意半刻度是否露出。(2)因螺旋測微器的精確度為0.01mm，可動刻度上對齊的格數(shù)需要估讀，若以毫米為單位，最后一位應(yīng)出現(xiàn)在小數(shù)點后的第三位上。(3)把三個不同位置的測量結(jié)果求平均值作為直徑d。2.金屬絲長度的測量(1)應(yīng)測量接入電路中的有效長度。(也要估讀)(2)把3次測量結(jié)果求平均值作為長度l。3.電阻R的測量(1)平均值法：可以用每次測量的U、I分別計算出電阻，再求出電阻的平均值，作為測量結(jié)果。(2)圖像法：可建立U－I坐標系，將測量的對應(yīng)U、I值描點作出圖像，利用圖像斜率來求出電阻值R。4.電阻率的計算將測得的R、l、d的值，代入電阻率計算公式ρ＝eq\f(RS,l)＝eq\f(πd2R,4l)中，計算出金屬導(dǎo)線的電阻率。六、誤差分析1.金屬絲直徑、長度的測量帶來偶然誤差。2.電流表外接法，R測<R真導(dǎo)致ρ測<ρ真(系統(tǒng)誤差)。3.通電時間過長，電流過大，都會導(dǎo)致電阻率發(fā)生變化(系統(tǒng)誤差)。七、注意事項1.為了方便，應(yīng)在金屬導(dǎo)線連入電路前測導(dǎo)線直徑，為了準確，應(yīng)測量拉直懸空的連入電路的導(dǎo)線的有效長度，且各測量三次，取平均值。2.測量電路應(yīng)選用電流表外接法，且測電阻時，電流不宜過大，通電時間不宜太長，因為電阻率隨溫度而改變。3.為準確求出R的平均值，應(yīng)多測幾組U、I數(shù)值，然后采用U－I圖像法求出電阻。4.滑動變阻器用限流式接法就可以滿足該實驗的要求。1．如圖所示，電源正負極分別接A、B金屬板給容器內(nèi)的鹽水通電，t時間內(nèi)通過溶液內(nèi)截面S的一價正離子數(shù)是n1，一價負離子數(shù)是n2，設(shè)元電荷為e，以下說法中正確的是（）A．只有正離子的定向移動才能產(chǎn)生電流B．電解液內(nèi)正、負離子向相反方向移動，電流抵消C．電流D．電流2．如圖，一段通電直導(dǎo)線的橫截面積為S，長度為L，電阻率為ρ，單位體積內(nèi)自由電子個數(shù)為n，自由電子定向運動的速率為v，電子的電荷量為e。則下列說法正確的是（）A．通過直導(dǎo)線的電流為B．通電直導(dǎo)線的電阻為C．導(dǎo)體棒兩端的電壓為D．一電子從直導(dǎo)線右端運動到左端的過程中，電場力對該電子做的功為3．如圖所示，兩個厚度相同、上下表面均為正方形，由同種材料構(gòu)成的導(dǎo)體A、B，兩個正方形的邊長，分別在A、B導(dǎo)體左右兩側(cè)面加上相同的電壓。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體A和B的電阻之比為B．導(dǎo)體A和B的電阻之比為C．通過導(dǎo)體A和B的電流之比為D．相等時間內(nèi)通過導(dǎo)體A和B左右兩側(cè)面的電荷量之比為4．規(guī)格不同的三只小燈泡L1、L2、L3與定值電阻R如圖連接，當(dāng)在ab兩端加上一定電壓時，三燈泡的實際功率正好相等，若將三燈泡并聯(lián)接入電路，三個燈泡的實際功率分別P1、P2和P3，則（）A．P1>P2>P3 B．P3>P1>P2C．P2>P1>P3 D．P1>P3>P25．某汽車的電源、電流表、車燈、電動機連接的簡化電路如圖所示，先閉合開關(guān)，此時電動機未啟動，電流表示數(shù)為；當(dāng)再閉合開關(guān)啟動電動機時，汽車的車燈會瞬時變暗。此時電流表示數(shù)達到。已知汽車電源電動勢為，內(nèi)阻為，電動機內(nèi)部線圈電阻為，電流表為理想電表，不計車燈電阻的變化。則電動機啟動時產(chǎn)生的機械功率為（）A．480W B．75W C．725W D．405W6．某同學(xué)用一個微安表頭（量程，內(nèi)阻）、電阻箱和電阻箱組裝成一個多用電表，有電流“”和電壓“”兩擋，改裝電路如圖所示，則應(yīng)調(diào)到的阻值為（）A． B．C． D．1．（23-24高一下·江蘇南京·期中）如圖所示，電源正負極分別接A、B金屬板給容器內(nèi)的鹽水通電，t時間內(nèi)通過溶液內(nèi)截面S的一價正離子數(shù)是n1，一價負離子數(shù)是n2，設(shè)元電荷為e，以下說法中正確的是（）A．只有正離子的定向移動才能產(chǎn)生電流B．電解液內(nèi)正、負離子向相反方向移動，電流抵消C．電流D．電流2．（23-24高二上·安徽宣城·期末）如圖，一段通電直導(dǎo)線的橫截面積為S，長度為L，電阻率為ρ，單位體積內(nèi)自由電子個數(shù)為n，自由電子定向運動的速率為v，電子的電荷量為e。則下列說法正確的是（）A．通過直導(dǎo)線的電流為B．通電直導(dǎo)線的電阻為C．導(dǎo)體棒兩端的電壓為D．一電子從直導(dǎo)線右端運動到左端的過程中，電場力對該電子做的功為3．（23-24高一下·湖北·期末）如圖所示，兩個厚度相同、上下表面均為正方形，由同種材料構(gòu)成的導(dǎo)體A、B，兩個正方形的邊長，分別在A、B導(dǎo)體左右兩側(cè)面加上相同的電壓。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體A和B的電阻之比為B．導(dǎo)體A和B的電阻之比為C．通過導(dǎo)體A和B的電流之比為D．相等時間內(nèi)通過導(dǎo)體A和B左右兩側(cè)面的電荷量之比為4．（20-21高二上·上?！て谥校┮?guī)格不同的三只小燈泡L1、L2、L3與定值電阻R如圖連接，當(dāng)在ab兩端加上一定電壓時，三燈泡的實際功率正好相等，若將三燈泡并聯(lián)接入電路，三個燈泡的實際功率分別P1、P2和P3，則（）A．P1>P2>P3 B．P3>P1>P2C．P2>P1>P3 D．P1>P3>P25．（23-24高二上·山東煙臺·期末）某汽車的電源、電流表、車燈、電動機連接的簡化電路如圖所示，先閉合開關(guān)，此時電動機未啟動，電流表示數(shù)為；當(dāng)再閉合開關(guān)啟動電動機時，汽車的車燈會瞬時變暗。此時電流表示數(shù)達到。已知汽車電源電動勢為，內(nèi)阻為，電動機內(nèi)部線圈電阻為，電流表為理想電表，不計車燈電阻的變化。則電動機啟動時產(chǎn)生的機械功率為（）A．480W B．75W C．725W D．405W6．（23-24高二上·江蘇南京·期末）某同學(xué)用一個微安表頭（量程，內(nèi)阻）、電阻箱和電阻箱組裝成一個多用電表，有電流“”和電壓“”兩擋，改裝電路如圖所示，則應(yīng)調(diào)到的阻值為（）A． B．C． D．7．（23-24高二上·廣東汕頭·期中）如圖是某電動汽車的銘牌，以下說法正確的是（）整車型號CH830BEV最大設(shè)計總質(zhì)量1800kg動力電池容量驅(qū)動電機額定功率30kW驅(qū)動電機型號WXMP30LO車輛設(shè)計代號VINLVFAD11A44000003A．該電池的容量為 B．該電池以6A的電流放電，可以工作12hC．該電池以6A的電流放電，可以工作60h D．該電池充完電可貯存的電荷量為60C8．（23-24高二上·浙江嘉興·期中）一根粗細均勻的金屬導(dǎo)線阻值為R，兩端加上恒定電壓U時，通過金屬導(dǎo)線的電流強度為，金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v。若將該金屬導(dǎo)線對折一次，使其長度變?yōu)樵瓉淼囊话?，仍給它兩端加上恒定電壓U，則下列說法正確的是（）A．此時金屬導(dǎo)線的阻值為 B．此時通過金屬導(dǎo)線的電流為C．此時自由電子定向移動的平均速率為2v D．此時自由電子定向移動的平均速率為9．（22-23高二上·浙江杭州·期中）如圖所示，一塊均勻的長方體樣品，長為a，寬為b，厚為c。電流沿方向時測得樣品的電阻為R，則下列說法中不正確的是（）A．該樣品的電阻率是B．當(dāng)電流沿方向時，可測得樣品的電阻為C．不論電流沿方向還是沿方向樣品的電阻率都不變D．當(dāng)電流沿方向且時，樣品的電阻會隨著a、b值的增大而增大10．（22-23高二上·安徽蕪湖·期中）如圖所示是某白熾燈的伏安特性曲線，圖中OA連線與橫軸的夾角為，A點的坐標為（U0，I0），其切線與縱軸交點的縱坐標為，則（

）A．白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小 B．對應(yīng)A點，白熾燈的電阻可表示為C．對應(yīng)A點，白熾燈的電阻可表示為 D．對應(yīng)A點，白熾燈的電阻可表示為11．（23-24高二上·四川成都·期中）某同學(xué)在學(xué)習(xí)電表改裝的原理以后，想找器材實踐一下，于是他從學(xué)校實驗室找來了一個小量程電流計G（表頭），查閱說明書，知道了該電流表滿偏電流為，內(nèi)阻為（始終大于），他想把該電流計改裝成的多量程電流表，電路圖如下圖所示．下列說法正確的是（）A．若保持與不變，改裝后開關(guān)接2的量程比開關(guān)接1的量程小B．若保持不變，改裝后開關(guān)接1、2的電流表量程均隨電阻的阻值增大而減小C．若保持不變，改裝后開關(guān)接1、2的電流表量程均隨電阻的阻值增大而減小D．若保持與不變，改裝后開關(guān)接2時電流表總內(nèi)阻大于開關(guān)接1時的總內(nèi)阻12．（23-24高二上·江西南昌·期中）四個相同的小量程電流表（表頭）分別改裝成兩個電流表A1、A2和兩個電壓表V1、V2。已知電流表A1量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按如圖所示接入電路，則（）A．電流表A1的讀數(shù)小于電流表A2的讀數(shù)B．電流表A1的偏轉(zhuǎn)角等于電流表A2的偏轉(zhuǎn)角C．電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)D．電壓表V1的偏轉(zhuǎn)角大于電壓表V2的偏轉(zhuǎn)角13．（22-23高二上·廣東佛山·期中）VR（虛擬現(xiàn)實技術(shù)）是近年來火熱的新興技術(shù)，其應(yīng)用場景之一是進行虛擬實驗。如圖所示是一款VR眼鏡及其相關(guān)參數(shù)，關(guān)于該VR眼鏡。說法正確的是（）電池容量4000mA·h工作電壓DC10V額定功率20W充電接頭tpyc-c機身重量400gA．mA·h是能量單位B．理論上該眼鏡充滿電后只能連續(xù)工作1小時C．該眼鏡的額定電流為2AD．該眼鏡充滿電所儲存的能量為14．（23-24高二上·山西呂梁·期中）如圖所示，電路A、B兩端電壓U=10V，R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，兩電流表為理想電表，以下說法正確的是（）A．AB間電阻為12Ω B．電流表A1示數(shù)為C．電流表A2示數(shù)為7.5A D．AB間電功率為15．（23-24高二上·浙江·期中）如圖所示，用同種材料制定的圓柱導(dǎo)體A和圓筒導(dǎo)體B，兩導(dǎo)體等長且其橫截面如圖所示。則下列說法正確的是（

）A．若將這兩導(dǎo)體串聯(lián)接在同一電路中，導(dǎo)體A與B的電壓之比為B．若將這兩導(dǎo)體串聯(lián)接在同一電路中，導(dǎo)體A與B的電功率之比為C．若將這兩導(dǎo)體并聯(lián)接在同一電路中，導(dǎo)體A與B的電流之比為D．若將這兩導(dǎo)體并聯(lián)接在同一電路中，相同時間內(nèi)，導(dǎo)體A與B產(chǎn)生的熱量之比為16．（23-24高二上·安徽六安·期中）如圖所示，用直流電動機提升重物，電動機線圈的電阻為1Ω，重物的質(zhì)量。電源內(nèi)阻為1Ω，不計電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時的摩擦，當(dāng)電動機以的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流。重力加速度g取，則下列