高中物理-恒定电流知识点总结.doc

该【高中物理-恒定电流知识点总结 】是由【莫比乌斯】上传分享，文档一共【29】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【高中物理-恒定电流知识点总结 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。第14章:恒定电流
一、知识网络
电流:定义、微观式:I=q/t,I=nqSv
电压:定义、计算式:U=W/q,U=IR。导体产生电流的条件:导体两端存在电压
电阻:定义、计算式:R=U/I,R=ρl/s。金属导体电阻值随温度升高而增大
半导体:热敏、光敏、掺杂效应
超导:注意其转变温度
电动势:由电源本身决定,与外电路无关,是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量
基本
概念
电阻定律:R=ρl/s
部分电路:I=U/R
闭合电路:I=E/(R+r),或E=U内+U外=IR+Ir
适用条件:用于金属和电解液导电
欧姆定律:
恒定电流
公式:W=qU=Iut
纯电阻电路:电功等于电热
非纯电阻电路:电功大于电热,电能还转化为其它形式的能
规律
电功:
用电器总功率:P=UI,对纯电阻电路:P=UI=I2R=U2/R
电源总功率:P总=EI
电源输出功率:P出=UI
电源损失功率:P损=I2r
电源的效率:,
对于纯电阻电路,效率为100%
电功率:
伏安法测电阻:R=U/I,注意电阻的内、外接法对结果的影响
描绘小灯泡的伏安特性
测定金属的电阻率:ρ=Rs/l
测定电源电动势和内阻
电表的改装:
多用电表测黑箱内电学元件
实验
定义:机械能是指动能和势能的总和。
转化:动能和势能之间相互转化。
机械能守恒:无阻力,动能和势能之间总量不变。
机械能
及其转化
二、重、难点知识归纳
(五)、滑动变阻器的使用
1、滑动变阻器的作用
(1)保护电表不受损坏;(2)改变电流电压值,多测量几次,求平均值,减少误差。
2、两种供电电路(“滑动变阻器”接法)
(1)、限流式:
a、最高电压(滑动变阻器的接入电阻为零):E。
b、最低电压(滑动变阻器全部接入电路):。
c、限流式的电压调节范围:。
(2)、分压式:
a、最高电压(滑动变阻器的滑动头在b端):E。
b、最低电压(滑动变阻器的滑动头在a端):0。
c、分压式的电压调节范围:。
3、分压式和限流式的选择方法:
(1)限流式接法简单、且可省一个耗电支路,所以一般情况优先考虑限流式接法。
(2)但以下情况必须选择分压式:
a、负载电阻RX比变阻器电阻RL大很多(RX>2RL)
b、要求电压能从零开始调节时;
c、若限流接法电流仍太大时。
三、典型例题
例1、某电阻两端电压为16V,在30s内通过电阻横截面的电量为48C,此电阻为多大?30s内有多少个电子通过它的横截面?
解析:由题意知U=16V,t=30s,q=48C,
电阻中的电流I==
据欧姆定律I=得,R==10Ω
n==×1020个
故此电阻为10Ω,×1020个电子通过它的横截面。
点拨:此题是一个基础计算题,使用欧姆定律计算时,要注意I、U、R的同一性(对同一个导体)。
小试身手
、导线A电阻为R,A中电流强度为I,通电时间为t,导线B的电阻为R/2,B中电流强度为I/4,通电时间为2t,那么:
(1)相同的时间通过导线A与B横截面的电量之比为()
::::4
(2)时间t内电流通过A做功与时间2t内电流通过B做功之比为()
::::4
图14-3
、A,B,C,D四个相同的灯泡按图14-3所示电路连接,M,N两端电压恒定,这四个灯泡中()




例2、两电阻R1、R2的伏安特性曲线如右图14-4所示,由图可知:
(1)这两电阻的大小之比R1∶R2为_______
图14-4
∶3 ∶1 ∶ D.∶1
(2)当这两个电阻上分别加上相同电压时,通过的电流之比为_______
∶3 ∶1 ∶ D.∶1
解析:(1)由欧姆定律I=可知,在I—U图线中,图线的斜率k==,即电阻的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数。
R1∶R2=tan30°∶tan60°=1∶3所以A选项正确。
(2)由欧姆定律I=可知,给R1、R2分别加上相同的电压时,通过的电流与电阻成反比I1∶I2=R2∶R1=3∶1,故B选项正确
点拨:此题为一个理解题。考查对伏安特性曲线的认识和理解。
小试身手
、若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,,则导体中的电流多大?
图14-5
、甲、乙两个定值电阻分别接入电路中,通过电阻的电流强度与电阻两端电压的关系如图14-5所示,根据图线可知()


,甲的电流强度比乙的小
,才能使甲、乙中电流强度相等
、如图14-6所示,甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线,下列说法中正确的是(AC)
图14-6
,它们的外电阻相等
,两电源的内电压相等


例3、如图14-7所示,R1=R2=R3=R=4Ω,U=8V,求,(1)安培计示数。(2)用导线连接AD,安培计示数。(3)用导线同时连接AD,BC,导线AD,BC不连接,安培计的示数。
图14-7
解析:(1)电路连接是R2,R3,R4串联,然后与R1并联。R1+R2+R3=12Ω,总电阻R==3Ω,
(2)用导线连接AD,导线AD与R2、R3并联,导线把R2,R3短路,电路便为R4与R1并联,电阻R=2Ω,安培计示数
(3)同时导线连接AD,BC,电路如图14-7所示,导线AD把4个电阻的一端连在一起。导线CB把4个电阻的另一端连接在一起,四个电阻的两端电势相等,四个电阻并联,电路总电阻为
R=1Ω,安培计示数I=8A,千万不能认为AD导线使R2、R3短路,最后只有R1一个电阻。
点拨:此题为一个基础计算题,考查的是对电阻的计算和欧姆定律的应用。,解决电学问题时,电路一定要清,搞清楚电路是如何连接的是解题的关键。串联电路分压,并联电路分流是经常使用的电学规律,必须熟练掌握
小试身手
、,其横截面直径为d,若将它拉制成直径为d/10的均匀细电阻丝,其电阻变为()

、下列关于电阻率的叙述,错误的是()
,超导材料的电阻率会突然减小到零
、铜材料做成的
、横截面积和长度

、一粗细均匀的镍铬丝,截面直径为d,电阻为R。把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后,它的电阻变为()
/100
=5m,横截面积S=×10-×10-3V电压。己知铜的电阻率ρ=×10-8Ω·m,则该导线中的电流多大?每秒通过导线某一横截面的电子数为多少?
、如图14-8所示,电阻R1,R2,R3,的电压,电流,消耗电功率分别为U1,U2,U3,I1,I2,I3,P1,P2,P3,把此电路与电源接通后,求,(1)U1/U2,(2)I1/I2,(3)P1/P2
图14-8
例4、.一条电阻丝加上电压U后,经ts后放出热量为Q,若得电阻丝截成等长的三段并且关联在一起,再加上电压U,需经多长时间放出热量仍为Q?
解析:设电阻丝电阻为R,Q=,截成等三段,每段电阻为R/3,并联后电阻为R/9,则Q=。
点拨:此题为一个简单计算题,主要考查电热公式的记忆和理解。电阻丝是纯电阻,计算热量三个公式都适用,结合题目给定的条件,电压不变,使用,Q=,计算方便。
小试身手
、,若输送电功率保持10KW不变,在用250V电压输送时,线路上损失功率为__________KW,若改用5000V电压输送时,线路上损失电功率为___________KW。
图14-9
、.如图14-9所示,电路两端电压恒定,电阻R1=R2=R3,R3=,电键闭合前,后电阻R2消耗电功率之比_______,电容器C所带电量之比___________。
、在闭合电路中()

,电源输出功率越大
,电源效率越高
,电源效率越高
图14-10
例5、如图14-10所示,ε=12V,r=1Ω,导线电阻不计,R=22Ω(a)K闭合时,滑键c逐渐向右滑动时,干路电流将__________,路端电压将__________AC间电压将_________,电源消耗总功率____________,电源内部消耗的功率____________(b)K闭合时,滑键c放在R中间,干路电流为___________,路端电压为_____________,AC间电压为__________,BC间电压为__________,电源内电压为____________,电源消耗总功率为___________电源内部消耗功率为_____________,输出功率为__________,电源效率为__________。
解析:(a):电键K闭合时,滑键c向右滑动时,电路电阻逐渐减小,根据闭合电路欧姆定律
,干路电流将逐渐增大,路端电压:ε=U路+Ir,U路逐渐减小。AC间电压UAC=IRAC,因RAC=0,不随C移动而变化。电源消耗总功率:P总=εI,因为I增大,而增大,电源内部消耗功率P内=I2r,r不变,P内增大,(b)K闭合,C放在R中间则外电路电阻R外=11Ω,干路电流I=,路端电压U路=IR外=1×11=11V,UAC=0V,UBC=U路=11V,电源内电压U内=Ir=1V,电路消耗总功率P总=εI=12×1=12W输出功率P出=U路×I=11×1=11W,电源内部消耗电功率。P内=I2r=P总-P出=1W,电源效率η=,
点拨:此题为一个综合题。是对闭合电路的基本规律全面的检测,是对闭合电路的基本概念,基本规律的综合练习使用,熟练掌握非常必要。
小试身手
R1R3
R2
E
C
ABB
CCC
图14-11
、已知如图14-11,电源内阻不计。为使电容器的带电量增大,可采取以下那些方法:()

图14-12
、如图14-12所示的电路中,当滑动变阻器R3的滑动头P向b移动时,()
,V2都增大,安培表A1减小,A2增大。
,V2都减小,安培表A1增大,A2减小。
,V2减小,安培表A1,A2都减小。
图14-13
,V2增大,安培表A1,A2都增大。
、如图14-13所示电路中,电源内阻不能忽略,当滑片P向下移动时,电路中各电表示数如何变化?
、如图14-14所示,两个电源电动势皆为60V,内电阻皆为2Ω,左边电阻8Ω,右边电阻2Ω,虚线框内是一个6Ω和1个8Ω电阻组成的电路,当只接通K1,K2时,回路电流为6A,当只接通K2,K3时,回路电流为5A,求只接通K1和K3时,回路电流强度是多大?
图14-14
图14-15
例6、在右图14-15中电池组的电动势为3V,,R1=R2=R3=R4=4W,求电压表与电流表的示数。
解析:当电路中元件连接比较复杂,同时又有电表时,应先把电表摘去,弄清各元件的连接方式再分析各电表所测的物理量。“摘表”的原则是电流表短路,电压表断路,如图(1)所示。然后改画出各元件连接标准图,搞清R1、R2、R3、R4的连接方式,如图(2)。最后把电流表、电压表放回原处,由于各电阻的连接方式已清楚,可以较容易地画出电流的走向,找出流过电流表的是哪些电流。如图(3)所示可知,通过电流表的电流是通过R2的电流I2与通过R3的电流I3。而电压表量的是路端电压。
解:R1与R2并联电阻
R12与R4串联电阻R串
电路总电阻
总电流:
路端电压:

串联电路中电流
通过R2的电流
通过电流表的电流
答:

点拨:此题是一个综合计算题。接在电路中的电压表和电流表的示数不是作为已知量给出,就是作为末知量待求,无论哪种情况必须弄清电压表测的是哪两点的电压,电流表测的是通过哪些元件的电流。
小试身手
、在如图14-16所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时,()
图14-16
,电流表示数变小
,电流表示数变大
,电流表示数变大
,电流表示数变小
、如图14-17所示电路中,电源电动势,内阻不计。电阻,电动机的内阻R0=,电压表示数为80V,电动机正常工作,求电动机输出的机械功率。

图14-17
图14-18
、如图14-18所示的电路中,已知R1=4Ω,电流表的读数I=,电压表读数U=,经一段时间后一电阻断路,使电流表的读数变为=,而电压表的读数变为=,求:
(1)发生断路的电阻是哪一个?
(2)电源电动势和内阻各是多少?
例7、如图14-19是欧姆表的工作原理图。
(1)若表头的满偏电流为Ig=500μA,,把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中:
电流刻度
0
50μA
100μA
200μA
250μA
300μA
400μA
500μA
电阻刻度