高中物理-恒定电流知识点总结.doc

高中物理-恒定电流知识点总结.doc

《高中物理-恒定电流知识点总结.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理-恒定电流知识点总结.doc（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

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==1.6A

据欧姆定律I=得，R==10Ω

n==3.0×1020个

故此电阻为10Ω，30s内有3.0×1020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

1.1、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（）

A.2:

1B.1:

2C.4:

1D.1:

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（）

A.32:

1B.16:

1C.8:

1D.1:

4

图14-3

1.2、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（）

A.C灯比D为亮

B.A灯比C灯亮

C.A灯和B灯一样亮

D.A灯和C灯一样亮

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

A.1∶3 B.3∶1 C.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_______

A.1∶3 B.3∶1 C.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

2.1、若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大?

图14-5

2.2、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（）

A.甲的两端电压总比乙两端电压大

B.甲电阻比乙的电阻小

C.加相同电压时，甲的电流强度比乙的小

D.只有甲两端电压大于乙两端电压时，才能使甲、乙中电流强度相等

2.3、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

A.路端电压都为U0时，它们的外电阻相等

B.电流都是I0时，两电源的内电压相等

C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势

D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻

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

3.1、1.一条粗细均匀的电阻丝电阻为R，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（）

A.10000RB.1000RC.100RD.R/100

3.2、下列关于电阻率的叙述，错误的是（）

　　A．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零

　　B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的

　　C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度

　　D．材料的电阻率随温度变化而变化

3.3、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（）

　　A．R／1000B．R／100　　C．100RD．10000R

3.4．在一根长l=5m，横截面积S=3.5×10-4m2的铜质导线两端加2．5×10-3V电压。

己知铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω·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？

3.5、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

4.1、某输电线总电阻为2.0Ω，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

4.2、.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___________。

4.3、在闭合电路中（）

A．电流总是由高电势流向低电势

B．电流强度越大，电源输出功率越大

C．输出功率越大，电源效率越高

D．电源输出电压越大，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

5.1、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：

（）

A.增大R1B.增大R2C.增大R3D.减小R1

图14-12

5.2、如图