恒定电流.docx

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恒定电流

第七讲恒定电流

题型一电流的理解类问题

1，横截面直径为D，长度为L的导线，两端电压为U．当这三个量中一个改变时，对自由电子定向运动的平均速率影响正确的说法是（　　）

A．电压U加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变

B．导线长度L加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变

C．导线横截面的直径D加倍时，自由电子定向运动的平均速率不变

D．导线横截面的直径D加倍时，自由电子定向运动的平均速率加倍

2，有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I.

设单位体积内导线中有n个自由电子,电子的电荷量为q,此时电子的定向移动速度为v,则在△t时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为（）.

A.nvS△tB.nv△tC.I△t/qD.I△t（Sq）.

题型二电阻定律的理解及应用

1，按照经典电子理论，电子在金属中运动的情形是这样的：

在外加电场的作用下，自由电子发生定向移动，便产生了电流，电子在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞，将动能交给金属离子，而自己的动能降为零，然后在电场的作用下重新开始加速运动（看成匀加速运动），经加速一段距离后，再与金属离子发生碰撞，电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程，用L表示，电子运动的平均速度用.v表示，导体单位体积内的自由电子数量为n，电子的质量为m，电子的电荷量为e，求金属导体的电阻率的表达式．

2，AB两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆．在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面测量可以确定损坏处的位置：

（1）令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；

（2）令A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；

（3）在A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB．试由以上测量结果确定损坏处的位置．

题型三欧姆定律的理解及应用类问题

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，则导体中的电流为

 A．1.0A             B．1.5A            C．2.0A            D．2.5A

2，在如图所示的电路中，R1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端的电压U遵循I=kU3的规律（式中k=0.02A/V3），R2是普通电阻，阻值为24Ω，遵循欧姆定律，电源电动势E=6V，闭合开关S后，电流表的示数为0.16A．试求：

（1）R1两端的电压；

（2）电源的内电阻r；

（3）R1、R2和r上消耗的电功率P1、P2和Pr．

题型四电功和电热关系类问题

1，微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电机不转．当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作．则吸尘器的效率为多少？

2，一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数：

请根据上表计算：

（1）此电动机的内阻 

（2）电动机正常工作时的效率

（3）当自行车以额定功率在平直公路上满载匀速行驶时，若其受到的阻力为车重的0.01倍，则此时其速度为多少？

（取g=10m/s2）

题型五电路的动态分析类问题

1,如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时．三个灯泡亮度的变化情况是（　　）

A．L1变亮，L2和L3皆变暗B．L1变亮，L2不能确定，L3变暗

C．L1变暗，L2变亮，L3也变亮D．L1变亮，L2变亮，L3变暗

2,如图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源（红外线源没有画出）．经实际试验，灯的亮灭的确能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比（　　）

A．红灯亮，UR2变大B．绿灯亮，UR2变大

C．绿灯亮，UR2变小D．红灯亮，UR2变小收起

题型六含电容的电路类问题

1，如图所示的电路中，电源电动势E=6.00V，其内阻可忽略不计。

电阻的阻值分别为R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ，电容器的电容C=4.7μF。

闭合开关S，待电流稳定后，用电压表测R1两端的电压，其稳定值为1.50V。

（1）该电压表的内阻为多大？

（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？

2,（选做题）如图所示，在A、B两点间接一电动势为4V，内电阻为1Ω的直流电源，电阻R1、R2、R3的阻值均为4Ω，电容器的电容为30μF，电流表的内阻不计，当电键S闭合时，求：

（1）电流表的读数；

（2）电容器所带的电量；（3）断开电键S后，通过R2的电量．

题型七电源和外电阻的伏安特性曲线结合类

1，电池甲和乙的电动势分别为ε1、ε2，内阻分别为r1、r2，若用这两个电池分别向某一个电阻R供电时，这个电阻所消耗的电功率相同，若用电池甲、乙分别向另一阻值比R大的电阻供电，该电阻所消耗的电功率分别为P1、P2，已知ε1＜ε2，则（　　）

A．电池的内电阻r1＞r2B．电池的内电阻r1＜r2

C．电功率P1＞P2D．电功率P1＜P2

2，在某次实验中测得一只“6V、3.6W”小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示．另有一只定值电阻R＝16Ω，一只电动势E＝8V的电池组，其内阻不计．,

（1）当小灯泡在电路中正常发光时，其电阻值是多大？

（2）若把小灯泡、定值电阻、电池组连接成如图乙所示的电路时，则小灯泡所消耗的电功率是多大？

此时小灯泡的电阻又是多大？

题型八伏安法测电阻类问题

1，某同学欲测一个未知电阻的阻值，可供选择的仪器有：

电流表A，量程有10mA和0.6A两种，电压表V，量程有3V和15V两种，电源电压为4.5V．该同学先按如图接好电路，闭合S1后，把开关S2拨至a时发现，两电表的指针偏转都在满偏的4/5处，再把S2拨至b时发现，其中电压表的指针偏角几乎不变，另一个电流表的指针偏转到满偏的3/4处．则该同学在实验中：

①所选电压表的量程为______V；

②所选电流表的量程为______mA；

③被测电阻Rx=______Ω．

2,有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用图甲、乙两种电路进行测试，利用甲测得数据为“2.7V，5.0mA”，利用乙测得数据为“2.8V，4.0mA”，那么，该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是（　　）

A．5600Ω，偏大B．5600Ω，偏小C．700Ω，偏小D．700Ω，偏大

题型九电表读数规则类问题

1，

（1）如图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘，当用“+”和“-0.6”两接线柱时，能测量的最大电流是______A，对应刻度盘上每一小格代表______A，图中表针示数为______A；当使用电流表的“+”和“-3”两接线柱时，对应刻度盘上每一小格代表______A，图中表针示数为______A．

（2）图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘，当使用较小量程时，测量电压最大值不得超过______V，每小格表示______V，图中指针示数______V；若使用的是较大量程时，则表盘刻度每小格表示______V，图中指针示数为______V．

题型十实验仪器及电路的选择与设计问题

1，用伏安法测量某电阻Rx的阻值，现有实验器材如下：

A、待测电阻Rx的范围在5Ω-8Ω之间，额定功率1w；

B、电流表A1的量程为0-0.6A（内阻0.2Ω）；

C、电流表A2的量程为0-3A（内阻0.05Ω）；

D、电压表V1的量程为0-3v（内阻3kΩ）；

E、电压表V2的量程为0-15v（内阻15kΩ）；

F、滑动变阻器的量程为0-100Ω；

G、蓄电池电动势为12v；

H、导线，电键；

为了较准确的测量，并保证器材安全，电流表应选用______，电压表应选用______，并在上面线框中画出相应的电路图．

2，已知电阻丝的电阻约为10Ω，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有______（只填代号）．画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图（画在答题卷指定的方框内）

A．量程是0.6A，内阻是0.5Ω的电流表；

B．量程是3A，内阻是0.1Ω电流表；

C．量程是3V，内阻是6kΩ电压表；

D．量程是15V，内阻是30kΩ电压表；

E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；

F．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；

G．蓄电池（6V）

H．开关一个，导线若干．

常见错误

1，在图15所示的电路中,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V,内电阻不计,R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶6∶3.则电容器极板a所带的电量为多少？

2，在如图所示电路中，R1=390Ω,R2=230Ω，电源内电阻r=50Ω，当K合在1时，电压表的读数为80V；当K合在2时，电压表的读数为U1=72V，电流表的读数为I1=0.18A，求：

（1）电源的电动势

（2）当K合在3时，两电表的读数。

3，如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一定值电阻的伏安特性曲线．将蓄电池组与该定值电阻连成闭合回路，若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这个定值电阻的阻值为______Ω．现有4个这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干个进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是______W．

4，如图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为△U1、△U2、△U3，下列各值可能出现的是（　　）

A．△U1=3V、△U2=2V、△U3=1VB．△U1=1V、△U2=3V、△U3=2V

C．△U1=0.5V、△U2=1V、△U3=1.5VD．△U1=0.2V、△U2=1V、△U3=0.8V

5，在如图所示的电路中，观察三只小灯泡亮度的变化和两只电压表示数的变化情况．如果滑动变阻器的滑片P由a端滑至b端的过程中，电压表示数变化的绝对值为△U1，电压表示数变化的绝对值为△U2，则下列说法正确的是（　　）

A．L1、L3变暗，L2变亮B．L3变暗，L1、L2变亮

C．△U1＜△U2D．△U1＞△U2

6，“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电学元件。

每两个接线柱之间只可能连接一个元件。

为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行如下探测：

第一步：

用电压挡，对任意两连接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转；

第二步：

用电阻×100Ω挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图所示。

（1）第一步测量结果表明盒内__________。

（2）下图显示出了图

（1）中和图

（2）中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是__________Ω；图显示出了图（3）中欧姆表指针所处位置，其对应的阻值是__________Ω。

（3）请在下图的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。

（4）一个小灯泡与3V电池组的连接情况如图所示。

如果把图中e、f两端用导线直接相连，小灯泡可正常发光。

欲将e、f两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光，那么，e端应连接到__________接线柱，f端应连接到__________接线柱。

7，

（1）如图所示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300μA，内阻Rg＝100Ω，可变电阻R的最大阻值为10kΩ，电池的电动势E=1.5V，内阻r＝0.5Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应该是（）（填“红”或“黑”）色，按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝kΩ。

若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，用正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较（）。

（填“变大”、“变小”或“不变”）

#⑵测量电阻器的电阻时，有下列器材可供选择

A．待测电阻器Rx（阻值约为5Ω）B．电流表A1（量程3mA，内阻r1=10Ω）

C．电流表A2（量程0．6A，内阻r2约为1Ω）D．电压表V（量程6V，内阻约3KΩ）

E．定值电阻R1=990ΩF．定值电阻R2=9990Ω

G．滑线变阻器R（最大阻值为3Ω，额定电流为1.0A）H．电源（电动势3V，内阻约为1Ω）

I．导线、电键

①为尽可能精确测量电阻值，请将设计电路图填在方框中

②不选择的器材有：

③计算Rx的表达式（用电表的读数和定值电阻的阻值表示）

8，某同学设计了如图1所示的电路测电源电动势E和 内阻r以及Rx的阻值．实验器材有：

待测电源E，待测电阻Rx，电流表A（量程为0.6A，内阻不计），电阻箱R（0-99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．

①先测电阻Rx的阻值，请将该同学的操作补充完整：

闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r1和对应的电流表示数I，_____，读出此时电阻的示数r2，则电阻Rx的表达式为Rx=_____．

②该同学已经测得电阻Rx=2.0Ω，继续测电源电动势E和内阻r的阻值，该同学做法是：

闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图2所示的1/I-R图线，则电源电动势E=_____v，内阻r=_____Ω．

9，

（1）甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计G，改装成量范围是0～4V的直流电压表．

①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计G的内电阻rg，其中电阻R0约为1kΩ．为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用______，电阻器R1应选用______，电阻器R2应选用______（选填器材前的字母）．

A．电源（电动势1.5V）B．电源（电动势6V）

C．电阻箱（0～999.9Ω）D．滑动变阻器（0～500Ω）

E．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5.1kΩ）

F．电位器（0～51kΩ）

②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大．后续的实验操作步骤依次是：

______，______，______，______，最后记录R1的阻值并整理好器材．（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）

A．闭合S1

B．闭合S2

C．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度

D．调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

E．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半

F．调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度

③如果所得的R1的阻值为300.0Ω，则图1中被测电流计G的内阻rg的测量值为______Ω，该测量值______实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）．

④给电流计G______联（选填“串”或“并”）一个阻值为______kΩ的电阻，就可以将该电流计G改装为量程4V的电压表．

（2）乙同学要将另一个电流计G改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表V0、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻．

①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表G直接与一个定值电阻R相连接，组成一个电压表；然后用标准电压表V0校准．请你画完图2方框中的校准电路图．

②实验中，当定值电阻R选用17.0kΩ时，高整滑动变阻器R′的阻值，电压表V0的示数是4.0V时，表G的指针恰好指到满量程的五分之二；当R选用7.0kΩ时，调整R′的阻值，电压表V0的示数是2.0V，表G的指针又指到满量程的五分之二．由此可以判定，表G的内阻rg是______kΩ，满偏电流Ig是______mA．若要将表G改装为量程是15V的电压表，应配备一个______kΩ的电阻．