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1、恒定电流教师版恒定电流一、基本概念1.电流、电源和电阻电流：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度。 方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移 动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部 由电源的负极流向正极。 定义式为： 微观表达式为：I=nqvS电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。电源是通过非静电力做功把 其他形式的能转化为电势能的装置。 电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：R =U/I2.电阻定律导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。（1）是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率

2、（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是m。（2）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。（3）材料的电阻率与温度有关系： 金属的电阻率随温度的升高而增大（铂较明显，可用于做温度计）； 合金锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。 半导体的电阻率随温度的升高而减小（热敏电阻、光敏电阻）。 有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零这种现象叫超导现象。 能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫 超导材料的转变温度TC。3.部分电路欧姆定律 部分电路欧姆定律定义式 R =U/I 导体的伏安特性曲线：常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，而画出

3、的IU图象。4.串并联电路（1）串联： 电流强度 II1I2In 电压 UU1U2Un 电阻 RR1R2Rn 电压分配 功率分配 （2）并联： 电流强度 II1I2In 电压 UU1U2Un 电阻 电流分配 功率分配 二、电功 电热 焦耳定律1、电功 （1）对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt=I 2R t= （2）对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：WQ，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I 2Rt计算，两式不能通用。2、电功率 电功率是描述电流做功快慢的物理量。由功率公式P=W/t得P=UI

4、t/t=UI，这两个公式是普适公式，而P=I2R，P=只适用于纯电阻电路。3、焦耳定律 (1). 内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电 时间成正比 (2). 关系式：Q = I 2R t （电能转化为内能的部分） (3). 热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率 P = Q/t = I2R4、热功率电热功率是描述电流做功产生电热快慢程度的物理量。由功率。三、闭合电路欧姆定律1、电动势 （1）物理意义：反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 （2）大小：等于电路中通过1 C电量时电源所提供的电能的数值，等于电源没有接 入电路时两极间的电压，在闭合电

5、路中等于内外电路上电势降落之和 EU外U内 2、闭合电路欧姆定律（图像） 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比： I 常用表达式还有： EIRIrUU和UEIr 3、路端电压与外电阻的关系电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的： （1）外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高； （2）外电路断开时，R，路端电压UE； （3）外电路短路时，R0，U0，I E/r（短路电流），短路电流由电源电动势和内阻共同决定，由于r一般很小，短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾4、路端电压与电流

6、的关系闭合电路欧姆定律可变形为UEIr，E和r可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线，如图所示依据公式或图线可知： （1）路端电压随总电流的增大而减小 （2）电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E在图象中，UI图象在纵轴上的截距表示电源的电动势 （3）路端电压为零时，即外电路短路时的电流IE/r图线斜率绝对值在数值上等于内电阻 5、电源电动势与路端电压的区别 电动势是对电源而言的，它描述移送单位电量时非静电力做功的多少，即移送1库电量时其他形式的能转化为电能的多少。 电压是对某一段电路而言的，它描述在这段电路中移送单位电量时电场力做功的多少，即移送1C电

7、量时电能转化为其他形式能的多少。 E=U+IR6、动态电路的分析方法具体解题可分为四个步骤： (1). 判断局部元件的变化情况，以确定闭合电路的总电阻如何变化。例如，当开关接 通或断开时，将怎样影响总电阻的变化。当然，更常见的是利用滑动变阻器来实 现动态变化。当然，更常见的是利用滑动变阻器来实现动态变化。应该记住，电路 中不论是串联部分还是并联部分，只要一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻 就变大。只要一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻就变小。 (2). 判断总电流I如何变化。例如，当总电阻增大时，由闭合电路欧姆定律知 ，因此I减小。 (3). 判断路端电压U如何变化。此时，由于外电路电

8、阻R和电流均变化，故用判断有一 定困难，此时可用来判断。 (4). 判断电路中其他各物理量如何变化。 上述四个步骤体现了从局部到整体，再回到局部的研究方法。这四个步骤中，第一步是至关重要的，若判断失误，则后续判断均会出错。第四步是最为复杂的。第四步中要能快捷地作出判断，要求在利用物理规律方面，除了欧姆定律、焦耳定律以外，还要熟悉串联电路、并联电路的特点，主要是串联电路中的分压关系和并联电路中的分流关系。在选取研究对象方面，可采取扫清外围、逐步逼近的方法。由于与变化元件越近的电路通常与之联系也会越密切，因此其物理量变化也将复杂。这样，不妨从与变化元件联系最松散的电路开始分析，再逐步推理，从已知条

9、件出发，循着规律，一步一个结论，将结论又作为已知条件向下推理，最后判断变化元件有关物理量的变化情况。7、闭合电路中的功率（输出功率特点及图像，电源效率）闭合电路的欧姆定律就是能的转化和能量守恒定律在闭合电路中的反映 由EUU可得 EIUIUI或EItUItUIt （1）电源的总功率： PEI （2）电源内部消耗的功率： P内I2r（3）电源的输出功率： P出P总P内EII2rUI 若外电路为纯电阻电路，还有 电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的 图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。 （4）电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）四题型演练与知识的综合应用题

10、型一、电流和电阻1、关于电阻率，下列说法中不正确的是（ ）A电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大C所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻2、实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示（ ）3、如图所示，当滑动变阻器的滑键从最左端向右滑过2R/3时，电压表的读数由U0增大到2U0，若电源内阻不计，则下列说法中正确的是（ ）A通过变阻器R的电流增大为原来的2倍 B变阻器两端的电压减小为原来的倍

11、C若R的阻值减小到零，则电压表的示数为4U0 D以上说法都正确4、如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则( )通过两段导体的电流相等两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度A B C D5、若加在导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小0.2 A，如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流将变为_。题型二、电功、电热电功率1、下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象( )2、某一

12、电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？3、某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取g=10m/s2）.题型三、电路的串并联1、已知如图，R1=6，R2=3，R3=4，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_。2、已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，10

13、0W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路（ ）3、实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I =kU 3的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上。求：（1）当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？（2）当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？题型四、含电容器的电学问题1、已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增

14、大，可采取以下那些方法（ ）A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R12、（2005广东）竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路连接，绝缘线与左极板的夹角为。当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表读数为I1，夹角为1；当滑动在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为2，则（ ）A12，I12，I1I2 C1=2，I1=I2 D12，I1=I2 3、在如图所示电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0；电阻R1=10，R2=10，R3=30，R4=35；电容器的电容C=100F。电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4的总电量。

15、4、如图所示，电容器C16F，C23F，电阻R16，R23，当电键K断开时，A、B两点间的电压UAB？当K闭合时，电容器C1的电量改变了多少（设电压U18 V）?5、如图所示，在水平放置的平行板电容器之间，有一带电油滴P处于静止状态，若从某时刻起，油滴所带的电荷开始缓慢减少，为维持该油滴仍处于静止状态，可采取下列哪些措施（ ）A其他条件不变，使电容器两极板缓慢靠近 B其他条件不变，使电容器两极板缓慢远离C其他条件不变，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动 D其他条件不变，使滑动变阻器的滑片缓慢向右移动6、在如图所示的电路中，电源两端A、B间的电压恒定不变，开始时S断开，电容器上充有电荷。闭合S后，以

16、下判断正确的是（ ）AC1所带电量增大，C2所带电量减小 BC1所带电量减小，C2所带电量增大CC1、C2所带电量均减小 DC1、C2所带电量均增大题型五、闭合电路欧姆定律与电源效率1、关于闭合电路，下列说法中正确的是（ ）A闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大C闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大D闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大2、用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，下列判断中正确的是（ ）电源短路时，路端电压为零，电路电流达最大值 外电路断开时，电路电压为零，路端电压也为零 路端电压增大时，流过电

17、源的电流一定减小 路端电压增大时，电源的效率一定增大A B C D3、一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（ ）A0.10 V B0.20 V C0.30 V D0.40 V4、已知如图，E =6V，r =4，R1=2，R2的变化范围是010。求：电源的最大输出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率。5、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线.抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线.若A、B的横坐标为1 A，那么AB线段表示的功率等于（

18、）A.1 W B.3 W C.2 W D.2.5 W题型六、闭合电路的伏安特性曲线1、如图所示，直线A为电源的UI图线，直线B为电阻R的UI图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（ ）A.4 W、8 W B.2 W、4 W C.4 W、6 W D.2 W、3 W2、如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2.0，则这只定值电阻的阻值为_。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，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。题型七、电路动态变化分析

19、1、如图，电源的内阻不可忽略已知定值电阻R1=10，R2=8当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值（ ）A0.28A B0.25A C0.22A D0.19A2、（2002年全国）在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r0,设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U0，当R5的滑动触点向图中a端移动时（ ）AI变大，U变小BI变大，U变大 CI变小，U变大 DI变小，U变小3、如图所示，电源电动势为E，内电阻为r当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的

20、绝对值分别为U1和U2，下列说法中正确的是（ ）A小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 CU1U24、(2007宁夏)在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（ ）AI1增大，I2不变，U增大 BI1减小，I2增大，U减小CI1增大，I2减小，U增大 DI1减小，I2不变，U减小5、（2006天津）如图所示电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的

21、阻值都相同。在电键S处于闭合的状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则（ ）A电压表的示数变大 B电池内部消耗的功率变大C电阻R2两端的电压变大 D电池的效率变大6、如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为r（小于外电路的总电阻），当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三灯均正常发光，且亮度相同，则（ ）A三个小灯泡中，C灯电阻最大，B灯电阻最小 B当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B变暗C当滑片P向左移动时，B、C两灯变亮，A灯变暗D当滑片P向左移动时，电源的输出功率减小 恒定电流讲义答案题型一:1、A 2、A 3、D 4、D 5、1.2A题型二:1、C 2、电压为10V时，电路为

22、纯电阻电路：R=U/I=5，电压为36V时，电路为非纯电阻电路，P总=UI=36W，P热=I2R=5W，P机=36W-5W=31W。3、电路为非纯电阻电路：P总=UI=550W，P机=mgv=450W，P热=P总-P机=I2R，R=4。题型三:1、1：2：6 2、B 3、（1）I=0.16A，代入I=kU3，U1=2V，U2=6-2=4V，R=U/I=25 （2）P1：P2=IU1：IU2=1：5，即U1：U2=1：5，又U1+U2=6V，则U1=1V，U2=5V，I=kU3=0.02A，R=U2/I=250。题型四:1、BD 2、D3、K断开时，电容器没有接入电路，K闭合后，电容器两端的电压

23、等于R3两端的电压，电容器所带的电量就是通过R4的电量，R总=9，I=E/R总=1/3A，U路=IR外=8/3V，I23=U/R=1/15A，U3=I23R3=2V，Q=CU=210-4C。4、电建S断开时，AB两点间电压等于电源电压18V；电建K闭合，组成串联电路，C1两端电压为R1两端电压，C2两端电压为R2两端电压，U1=2U/3=12V。原来C1的电量Q1=U1C1=18C1，后来C1的电量Q2=C2U2=12C1，电量的变化为18C1-12C1=6C1=3.610-5C。5、AC 6、C题型五:1、D 2、D 3、D 5、C4、P出最大=E2/4r=36/16=2.25W；当I最大时R1消耗的功率最大，I最大=6/6=1A，P最大=I2R=2W；计算R2上消耗的最大功率，可以把R1看成内阻的一部分，P出最大=E2/4r=36/24=1.5W。题型六:1、C 2、6 50W题型七:1、C 2、D 3、BD 4、B 5、B 6、D