恒定电流专题复习
1.电流
电流的定义式：t
q
I = 决定式：I ＝R U
电流的 微观表达式I=nqvS
注意：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I ＝q ／t 计算电流强度时应引起注意。
例1．在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ，向左迁移的负离子所带的电量为3 C ．求电解槽中电流强度的大小。
解：电解槽中电流强度的大小应为I ＝
103
221+=+t q q A ＝0.5 A 例2． 来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。已知质子电荷e =1.60×10-19C 。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，则n 1∶n 2=_______。
解：按定义，
.1025.6,15?==∴=e
I
t n t ne I
由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个， 则由v n l nev I v l t t ne I 1
,∝∴===
得和。而1
2
,,212212==∴∝∴=s s n n s v as v 2.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。s
l R ρ
= （1）ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是Ω m 。
（2）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。 ⑶材料的电阻率与温度有关系：
① 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。 ②半导体的电阻率随温度的升高而减小（热敏电阻、光敏电阻）。
③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T C 。 例3．.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab =10 cm ，bc =5 cm ，当将A 与B 接入电压为U 的电路中时，电流强度为1 A ，若将C 与D 接入电压为U 的电路中，则电流为（A ）
A.4 A
B.2 A
C.
21
A
D.
4
1A 例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.（D ）
①通过两段导体的电流相等
②两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同 ③细导体两端的电压U 1大于粗导体两端的电压U 2 ④细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度 A.①
B.①②
C.①②③
D.①②③④
例5．.家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT 元件，PCT 元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ与温度t 的关系如图所示.由于这种特性，PCT 元件具有发热、控温双重功能.对此，以下判断中正确的是(AD)
A.通电后，其电功率先增大后减小
B.通电后，其电功率先减小后增大
C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1或t 2不变
D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1至t 2间的某一值不变 3.欧姆定律
R
U
I
（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。
例5．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：
4.电功和电热
（1）对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt =I 2R t =t R
U
2 （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：W >Q ，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。
例6．某一电动机，当电压U 1=10V 时带不动负载，因此不转动，这时电流为I 1=2A 。当电压为U 2=36V 时能带动负载正常运转，这时电流为I 2=1A 。求这时电动机的机械功率是多大？
解：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得，Ω==51
1
I U R ，这个电阻可认为是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为P 电
=U 2I 2=36W ，内部消耗的热功率P
热
=R I 2
2=5W ，所以机械功率P =31W 5．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，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和E ＝U 外＋U 内． 6．闭合电路的欧姆定律
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 ＝r R E
+．
常用表达式还有：
E ＝IR ＋Ir ＝U ＋U ′和U ＝E －Ir 7．路端电压U 随外电阻R 变化的讨论
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U ＝E ；
A. B. U U
（3）外电路短路时，R ＝0，U ＝0，I ＝r E
（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． 8
．路端电压与电流的关系
闭合电路欧姆定律可变形为U ＝E －Ir ，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10—2—1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，U —I 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I ＝r E
．图线斜率绝对值在数值上等于内
电阻．
例7．以右图电路为例：试分析当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中各电阻中电流、电压如何变化.
解析：滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，R 1增大，总电阻一定增大；由r
R E
I +=
，I 一定减小；由U=E-Ir ，U 一定增大；因此U 4、I 4一定增大；由I 3= I-I 4，I 3、U 3一定减小；由U 2=U-U 3，U 2、I 2一定增大；由I 1=I 3 -I 2，I 1一定减小。
变式： 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V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是
A.小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮
B.小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮
C.ΔU 1<ΔU 2
D.ΔU 1>ΔU 2
解：滑动变阻器的触片P 从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。与电阻蝉联串联的灯泡L 1、L 2电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡L 3电压降低，变暗。U 1减小，U 2增大，而路端电压U = U 1+ U 2减小，所以U 1的变化量大于 U 2的变化量，选BD 。 例8． 如图，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R 1=10Ω，R 2=8Ω．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
A.0.28A
B.0.25A
C.0.22A
D.0.19A
解：电键接2后，电路的总电阻减小，
总电流一定增大，所以不可能是
0.19A ．电源的路端电压一定减小，原来路端电压为2V ，所以电键接2后路端电压低于2V ，因此电流一定小于0.25A ．所以只能选C 。
例9．将电阻R 1和R 2分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同．电池组向两个电阻供电时的电流分别是I 1和I 2，电池组内阻消耗的功率分别是P 1′和P 2′，电池组的效率分别是η1和η2，电阻两端的电压分别是U 1和U 2．若已知电流I 1＜I 2，则有
A ．R 1＜R 2
B ．U 1＜U
2 C ．η1＞η2
D ．P 1′＞P 2′
【解析】 根据题画出电源及电阻R 1、R 2的U —I 图象，由图象不难得出R 1＞R 2，U 1＞U 2，由P 内＝I 2r 知，P 1′＜P 2′，η1＞η2，选项C 正确．
9
．闭合电路中的几种电功率
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E ＝U ＋U ′
可得
EI ＝UI ＋U ′I 或EIt ＝UIt ＋U ′It （1
）电源的总功率： P ＝EI
（2
）电源内部消耗的功率： P 内＝I 2r
（3）电源的输出功率： P 出＝P 总－P 内＝EI －I 2
r ＝UI
若外电路为纯电阻电路，还有 电源的输出功率()
()r
E r E r R Rr
r R R
E P 444222
2
2≤
?+=
+=
，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
r
E P m 42
=。 （4）电源的效率：r R R E U P P E +===η（最后一个等号只适用于纯电阻电路）
例10．已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R 1上消耗的最大功率；③R 2上消耗的最大功率。
解：①R 2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W ；②R 1是定植电阻，电流越大功率越大，所以R 2=0时R 1上消耗的功率最大为2W ；③把R 1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R 2=6Ω时，R 2上消耗的功率最大为1.5W 。
R
P
例11． 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2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。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 。
解：由图象可知蓄电池的电动势为20V ，由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2Ω，因此输出功率最大为50W 。 10．同种电池的串联
n 个相同的电池同向串联时，设每个电池的电动势为E i ，内电阻为r i ，则串联电池组的总电动势E ＝nE i ，总内阻r ＝nr i
．
串联电池组一般可以提高输出的电压，但要注意电流不要超过每个电池能承受的最大电流．
例12．如图10—2—17所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝0.5 Ω，“8 V ，16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机M 绕组的电阻R 0＝1 Ω，求：
（1）路端电压； （2
）电源的总功率； （3）电动机的输出功率．
【解析】 该题为非纯电阻电路．设干路总电流为I ，则8＝10－I ×0.5得I ＝4 A
，
故P 总＝EI
＝
又I L ＝
816 U P A ＝2 A ，故I M ＝I －I L ＝2 A
， P M 总＝8×2 W ＝1６ W ，P M 出＝1６ W －22×1 W
＝
例13．如图10—2—19所示，电阻R 3＝4 Ω，电表为理想表．开始时R 1、R 2、R 3中都有电流通过，电压表示数为2 V ，电流表示数为0.75 A ．后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2 V ，电流表示数变为0.8 A
．
（1
）哪个电阻断路？
（2）求电阻R 1、R 2的阻值各为多少？ （3
）电源电动势和内阻各为多少？
（1）由于电流表A 、电压表V 的示数都不为零，所以断路的电阻为R 1．
（2）R 1断后，电压表V 的示数即为R 2两端电压．
I
所以 R 2＝8
.02
.322=''
I U Ω＝4 Ω．
R 1断路前R 2两端电压 U 2＝I 2R 2＝0.75×4 V ＝
R 3两端电压
U 3＝U 2－U 1＝（3－2） V ＝
由串联电阻的分压特点
31
31U U R R =
所以 R 1＝1233
1=
?R U U ×4 Ω＝
通过R 1、R 3的电流 I 1＝82
11=R U A ＝
（3）R 1断路前E ＝U 2＋（I 1＋I 2）r ＝0.75×4＋（0.75＋0.25）r
R 1断路后E ＝U 2′＋I 2′r ＝3.2＋0.8r
联立以上两式得E ＝4 V ，r ＝1 Ω．
例14．如图10—2—20所示，变阻器R 2的最大电阻是10 Ω，R 3＝5 Ω，电源的内电阻r ＝1 Ω，当电键S 闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16 W ，电源的输出功率为12 W ．此时电灯R 1正常发光，求：
（1）电灯阻值R 1是多少?（设R 1阻值恒不变）
（2）当电键S 断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少
（1）电源内阻消耗的功率P 内＝P 总－P 出＝
电源I ＝=r P 内
Ω 1 W
4＝
外电路总电阻为 A 2 W 12=
I
P 出
＝
由串、并联知识得 R 1＝
（2）S 断开时，要使电灯R 1正常发光，电流仍为I 1＝55.26
+A ＝
由闭合电路欧姆定律得：
I 1＝r R R E
++21即
＝15.28
2++R
所以R 2＝
故变阻器改变了1.5 Ω．
例15．如图所示为一电路板的示意图，a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、b 与220V 的交流电源连接，ab 间、bc 间、cd 间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b 、d 两点间以及a 、c 两点间的电压均为220V 。由此可知：
（A ）ab 间电路通，cd 间电路不通
（B ）ab 间电路不通，bc 间电路通 （C ）ab 间电路通，bc 间电路不通 （D ）bc 间电路不通，cd 间电路通
解析：由于用交流电压表测得b 、d 两点间为220V ，这说明ab 间电路是通的，bc 间电路不通或cd 间电路不通；由于用交流电压表测得a 、c 两点间为220V ，这说明cd 间电路是通的，ab 间电路不通或bc 间电路不通；综合分析可知bc 间电路不通，ab 间电路通和cd 间电路通，即选项C 、D 正确。
1、．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a η、b η。由图可知a η、b η的值分别为
A.
34、14 B.13、23 C.12、12 D.23、1
3
【答案】D
【解析】电源效率U
E η=
，E 为电源的总电压（即电动势），根据图象可知U a =23E 、U b =1
3
E ，所以选项D 正确。
2．在图中所示的电路中，电源电动势为3.0V ，内阻不计，L 1、L 2、L 3为3个相同规格的小
灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如下图所示．当开关闭合后，下列判断正确的是（ ）
A ．灯泡L 1的电阻为12Ω
B ．通过灯泡L 1的电流为通过 灯泡L 2电流的2倍
C ．灯泡L 1消耗的电功率为0.75W
D ．灯泡L 2消耗的电功率为0.30W
3．法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置的示意图可用题23图表示，两块面积均为S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d 。水流速度处处相同，大小为v ，方向水平。金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分量为B ，水的电阻率为ρ，水面上方有一阻值为R 的电阻通过绝缘导线和电建K 连接到两金属板上。忽略边缘效应，求： （1）该发电装置的电动势；
（2）通过电阻R 的电流强度； （3）电阻R 消耗的电功率
【答案】（1）Bdv （2）BdvS
d SR ρ+ （3）2
BdvS R d SR ρ?? ?+??
【解析】（1）由法拉第电磁感应定律，有E ＝Bdv
（2）两板间河水的电阻r =d
S
ρ 由闭合电路欧姆定律，有
I =E BdvS
r R d SR ρ=++（3）由电功率公式，P =I 2R 得P =2
BdvS R d SR ρ?? ?+??
4．(2011北京)（1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K 和两个部件S 、T 。请根据下列步骤完成电阻测量:
①旋动部件________，使指针对准电流的"0"刻线。 ②将K 旋转到电阻挡"×l00"的位置。
③将插入"十"、"－"插孔的表笔短接，旋动部件_______，使指针对准电阻的_________ (填"0刻线"或"∞刻线")。
④将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序避行操作，再完成读数测量。 A ．将K 旋转到电阻挡"×1k"的位置 B ．将K 旋转到电阻挡"×10"的位置
C ．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D ．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 答案：（1）○1S
○3T 0刻线
○4ADC 5．（2011全国理综）.（5分）
为了测量一微安表头A 的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中A 0是标准电流表，R 0和R N 分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和S 1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E 是电池。完成下列实验步骤中的填空：
（1）将S 拨向接点1，接通S 1，调节________,使待测表头指针偏转到适当位置，记下
此时_____的读数I ；
（2）然后将S 拨向接点2，调节________,使________,记下此时R N 的读数；
（3）多次重复上述过程，计算R N 读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。 解析：（1）R 0、标准电流表A 0；（2）R N ，标准电流表A 0的示数为I ；（3）平均值 6．（2011天津）（4）某同学测量阻值约为25k Ω的电阻R x ，现备有下列器材：
A ．电流表（量程100 μA ，内阻约为 2 k Ω）；
B ．电流表（量程500 μA ，内阻约为300 Ω）；
C ．电压表（量程15 V ，内阻约为100 k Ω）；
D ．电压表（量程50 V ，内阻约为500 k Ω）；
E ．直流电源（20 V ，允许最大电流1 A ）；
F ．滑动变阻器（最大阻值1 k Ω，额定功率1 W ）；
G ．电键和导线若干。
电流表应选 ，电压表应选 。（填字母代号） 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ① ； ② 。
【解析】：电学实验选择仪器的一般步骤如下：① 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小；② 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值；③ 选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”；
也可以根据V x R R 与x A R R 之间的关系来判断，当V x R R >x A R
R 时，采用电流表的外接法，反之选择
电流表内接法。
（1）本题中，待测电阻R x 的阻值约为25k Ω，直流电源电动势为20V ，经粗略计算电
路中最大的电流约为max 320V 800μA 2510E I R ≈
==?Ω
，所以电流表选择B ；虽然电压表C 的量程不足，但是相比起来电压表D 的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择C 表。
（2）根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为：①电流表应采用内接的方法；②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。
22（2011浙江）.（10分）在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”试验中，为了探究
3根材料未知，横截面积均为S=0.20mm 2
的金属丝a 、b 、c 的电阻率，采用如图所示的实验电路，M 为金属丝c 的左端点，O 为金属丝a 的右端点，P 是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表读数始终A I 25.1=。电压表读数U 随OP 间距离x 的变化如下表：
（1）绘出电压表读数
随
间距离x 变化的图线； （2）求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较。
22.答案：（1）如图所示；
（2）电阻率的允许范围：
a ρ：m ?Ω?-61096.0~m ?Ω?-61010.1
b ρ：m ?Ω?-6105.8~m ?Ω?-71010.1
c ρ：m ?Ω?-61096.0~m ?Ω?-61010.1
通过计算可知，金属丝a 与c 电阻率相同，远大于金属丝b 的电阻率。 解析：（1）以OP 间距离x 为横轴，以电压表读数U 为纵轴，描点、连线绘出电压表读数U 随OP 间距离x 变化的图线。 （2）根据电阻定律S l R ρ
=可得l
S I U l S R ?=?=ρ。 m m a ?Ω?=?Ω?-???-=---6
3
61004.110)6001000(25.11020.0)9.35.6(ρ m m b ?Ω?=?Ω?-???-=---73
6
106.910)10002000(25.11020.0)5.61.7(ρ m m c ?Ω?=?Ω?-???-=---6
3
61004.110
)20002400(25.11020.0)1.77.9(ρ
通过计算可知，金属丝a 与c 电阻率相同，远大于金属丝b 的电阻率。
（2）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V ，0.6W ），
滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干。 ①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_____倍率的电阻档（请填写“x1”、“x10”
或“x100”）；
调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图16，结果为_____
②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图17完成实物图18中的连线。 ③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P 置于____端。为使小电珠亮度增加，P 应由中点向_____端滑动。
④下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点___ __间多测几组数据（请填写“ab” “bc” “cd” “de”或“ef”）
解析：答案：（2）x1 7.5 左端 右端 ab ①电珠电阻较小，故选“x1”档 ②如右图
③P 置左端电珠两端电压最小 ④ab 之间电流值相差太大
23（2011全国卷1）．(12分)(．注意：在试题卷上作答无效．．．．．．．．．．．．)．
使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值。完成下列填空：
(1)仪器连线如图l所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作，则表
笔a为_________ (填“红”或“黑”)色；
(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)，(b)，
(c)所示，则多用电表的读数为_________Ω．电流表的读数为_________mA，电阻箱
的读数为_________Ω：
(3)将图l中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_________mA；(保留
3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_________V。(保留3位有效数字)
解析：(1)黑(2)14.0、53.0、4.6 (3)102 (4)1.54
电表内阻r=15Ω,外阻为R=4.6Ω此时电流为：I=53mA,求出E=I(R+r)=1.54V，从而求
出短路电流：I′=E
r
=102mA
13（2011海南）.图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头a的量程为Ig=600A
内阻为Rg，A是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。
（1）图1中分流电阻Rp 的阻值为_______。
99
g R
（2）在电表改装成后的某次校准测量中，a 表的示数如图所是，由此读出流过a 电流表
的电流为___ 49.5mA 。此时流过分流电阻R 跑的电流为_______49.0mA （保留一位小数）
恒定电流单元复习 一、不定项选择题： 1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能产生恒定的电流？（） A．有可以自由移动的电荷 B．导体两端有电压 C．导体内存在电场 D．导体两端加有恒定的电压 2．关于电流，下列说法中正确的是（） A．通过导线截面的电量越多，电流越大 B．电子运动的速率越大，电流越大 C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 3．某电解池，如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1．0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（） A．0A B．0.8A C．1.6A D．3.2A 4．关于电动势下列说法正确的是（） A．电源电动势等于电源正负极之间的电势差 B．用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值 C．电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关 D．电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量 5．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是（）A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大 B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小 C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小 D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量 6．一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义可以表述为（） A．外电路断开时，路端电压是 1．5V B．外电路闭合时，1s内它能向整个电路提供1．5J的化学能 C．外电路闭合时，1s内它能使1．5C的电量通过导线的某一截面 D．外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电量，整个电路就获得1．5J电能 7．关于电动势，下列说法中正确的是（） A．在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向 B．在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同 C．电动势的方向是电源内部电势升高的方向 D．电动势是矢量 8．如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确 的是（） A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞ I2
恒定电流 例1、一段半径为D的导线,电阻为0.1Ω,如果把它拉成半径为D的导线,则电阻变为( ). A. 0.2Ω B. 0.4Ω C. 0.8Ω D. 1.6Ω 例2、将四个电阻接入电路,其中R1>R2>R3>R4,则它们消耗的功率( ). A. P1 实验测定金属的电阻率 一、螺旋测微器 １．构造 如图所示是常用的螺旋测微器,它的测砧A和固 定刻度G固定在框架F上，旋钮K、微调旋钮K′ 和可动刻度Ｈ，测微螺杆P连在一起，通过精密 螺纹套在G上. ２．原理 精密螺纹的螺距是０．５mm，即K每旋转一周，P前进或后退0.5mm,可动刻度分成５0等份,每一等份表示0．０1mm,即可动刻度每转过一等份,P前进或后退0.０1mm．因此，从可动刻度旋转了多少个等份就知道长度变化了多少个0.01mm.用它测量长度,可以精确到０.01 mm，还可以估读到0.001mm(即毫米的千分位），因此螺旋测微器又称为千分尺. ３.读数方法 先从固定刻度G上读出半毫米整数倍的部分，不足半毫米的部分由可动刻度读出，即看可动刻度上的第几条刻度线与固定刻度线上的横线重合,从而读出可动刻度示数(注意估读）.即有: 测量长度=固定刻度示数+可动刻度示数×精确度.(注意 单位为mm） 如图所示,不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.5 格,最后的读数为: 2.１55mｍ 4.注意事项 (1）测量前须校对零点:先使小砧Ａ与测微螺杆P并拢， 观察可动刻度的零刻度线与固定刻度的轴向线是否重 合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻度线是否重合,否则应加以修正. （2）读数时,除注意观察毫米整数刻度线外,还要特别注意半毫米刻度线是否露出．螺旋测微器要估读,以毫米为单位时要保留到小数点后第三位. (3）测量时,当螺杆Ｐ快要接触被测物体时,要停止使用粗调旋钮K,改用微调旋钮K′,当听到“咔、咔”响声时,停止转动微调旋钮K′,并拧紧固定旋钮.这样做既可保护仪器，又能保证测量结果的准确性． 二、游标卡尺 1．构造:如图实－１－４所示， 主尺、游标尺(主尺和游标尺上 各有一个内外测量爪)，游标尺上 还有一个深度尺, 尺身上还有 一个紧固螺钉. 2.用途：测量厚度、长度、深度、 内径、外径． 3．原理:利用主尺的最小分度与 游标尺的最小分度的差值制成. 不管游标尺上有多少个小等分刻 度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20 刻度格数(分度) 刻度总长度差值 精确度(可准 确到) １０９mｍ0.１mm 0.1mm 恒定电流练习题（一) 一、选择题： 1、下列关于电源电动势的说法中，正确的是( ) A、在某电池的电路中每通过2Ｃ的电量,电池提供的电能是4J，则电池的电动势是0．5Ｖ Ｂ、电源的路端电压增大时,其电源电动势一定也增大 C、无论内电压和外电压如何变化,其电源电动势一定不变 D、电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多 2、如图所示电路中灯泡A、B均不亮，但电路中只有一处断开, 现用电压表测得Uａb=0、Uaｃ=6V、Ｕbd=6V、Ｕｃd＝0,则可分析 出（) A、B灯断开 B、Ａ灯断开 C、电源断开 D、Ｒ断开 3、一根均匀的电阻丝其电阻为R，在温度不变的情况下,下列情况中其电阻值仍为R的是（) A、当长度不变，横截面积增大一倍时 B、当横截面积不变,长度增大一倍时 C、长度和横截面半径都增大一倍时 D、长度和横截面积都缩小一半时 4、一电压表是由小量程电流表G与电阻R串联而成,若在使用中发现此电压表的读数 总比准确值小一些，那么采用下列哪种措施可加以改进（） Ａ、在R上串联一只比R小得多的电阻Ｂ、在R上串联一只比R大得多的电阻 C、在R上并联一只比R小得多的电阻 D、在R上并联一只比R大得多的电阻 5、在如图所示的电路中,开关Ｓ闭合后,和未闭合开关S前相比较 三个电表的读数变化情况是:（) Ａ、V变大、Ａ1变大、A2变小Ｂ、V变大、A1变小、A2变大 C、V变小、A1变大、Ａ２变小 D、V变小、A1变小、A2变大 6、如图所示，把两个相同的灯泡分别接在甲、乙两 种电路中，甲电路两端的电压为8V，乙电路两端 的电压为14V。调节变阻器R1和R2使两灯都正 常发光,此时变阻器消耗的功率分别为P1和P2。 则下列关系中正确的是（) Ａ、P1＞Ｐ2Ｂ、P１＜Ｐ2C、P1＝P２D、无法确定 7、若用E表示总电动势,U１表示外电压，Ｕ2表示内电压,R表示外电路总电阻,ｒ表示内电阻, I表示总电流强度,考察下列各关系式⑴U2＝ＩR ⑵U２＝E-U１⑶E=U1+Ir ⑷I=E/(Ｒ+r) ⑸U1=EＲ/(R+r）⑹U1=E+Iｒ上述关系式中成立的是( ） A、⑴⑵⑶⑷ B、⑵⑶⑷⑸ C、⑶⑷⑸⑹ D、⑴⑶⑸⑹ 8、如图所示的电路中,调节滑动变阻器,电压表的读数由6V变为5V, 电流表读数的变化量为０.５Ａ,则下列说法中正确的是:（) A、电流表的读数变小了，电源的内阻为１0Ω B、电流表的读数变大了，电源的内阻为2０Ω Ｃ、电流表的读数变大了,电源的内阻为2Ω D、由于不知道电流表的具体读数,因此无法计算电源的内阻 2021届高三物理一轮复习电磁学稳恒电流恒定电流专题练习 一、填空题 1．电阻两端电压为6 V，其电流方向如图所示，电子在电阻中的移动方向是由_______向________；电阻两端的电势是a端比b端________（填“高”或“低”）6 V。 2．导体的电阻是8Ω，在240s内通过导体横截面的电量480C，这时通过导体的电流是____________A，加在导体两端的电压是____________V． 3．容量是电池的一个重要参数．某款手机电池上标有“2000mA·h”,这种电池放电时能输出的总电荷量为 ____________C,若手机待机时的电流50mA，则此款手机待机时间为________h． 4．习惯上规定____电荷定向移动的方向为电流的方向（填“正”或“负”）。一次闪电过程中，流动的电荷量约为300C，持续时间约2s，则闪电的平均电流为_____A。 5．一个阻值R = 4Ω的电阻，在5s内通过某导线横截面的电量Q=20C，则通过该导线的电流I=___________A，电阻热功率P=___________W。 6．在金属导体中，若5s内通过横截面的电量为12C，则导体中的电流为I=_____A，电流方向与自由电子定向移动的方向_____（填“相同”或“相反”） 7．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t 内通过某一横截面积的自由电子数为_________；若电子的电荷量为e，那么在时间t内，通过某一横截面的电荷量为_________；若导体中的电流为I，则电子定向移动的速率为_________． 8．某金属导体，若30s内有36C的电荷量通过导体的横截面，则每秒钟内有______个自由电子通过该导体的横截面，导体中的电流为________A。（电子的电荷量为1.6×10-19C） 9．______（填正或负）电荷定向移动的方向为电流的方向。某金属导体的某横截面上，在5s内通过12.5C 的电量，则通过该金属导体横截面上的电流为________A。 10．有一条横截面积为s的铜导线通以大小为I的电流。已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，电子的电量为e，如果每个铜原子只贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为_____ 11．下表是某品牌可充电电池外壳上的说明文字：该电池提供的电压是______V，若该电池平均工作电流为0.03A，则最多可使用_________h。 第41讲 测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器) 基础命题点 课本原型实验 一、实验原理 由R ＝ρl S 得ρ＝R S l 。金属丝的电阻R 用伏安法或其他方法测量，金属丝的长度l 用毫米刻度尺测量，金属丝的横截面积S 可由其直径d 算出，即S ＝π? ????d 22 ，直径d 可由螺旋测微器 或游标卡尺测出。 二、实验器材 毫米刻度尺、螺旋测微器(或游标卡尺)、直流电流表和直流电压表、滑动变阻器(阻值范围0～50 Ω)、电池组、开关、被测金属丝、导线若干。 三、实验步骤 1．用螺旋测微器或游标卡尺测金属丝的直径d ，计算出金属丝的横截面积S 。 2．按图甲或图乙所示电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路(金属丝电阻很小，电流表用外接法)，甲图中把滑动变阻器的滑片调到使接入电路中的电阻值最大的位置，乙图中把滑动变阻器的滑片调到使被测电阻两端电压为零的位置。 3．将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝的有效长度l 。 4．闭合开关S ，改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电流表、电压表的读数。 5．采用计算法或采用图象法求电阻R 。 6．把测量数据代入电阻率公式ρ＝πRd 2 4l ，计算出金属的电阻率。 四、注意事项 1．为了方便，测量直径应在金属丝连入电路前进行，为了准确测量金属丝的长度，测量应该在金属丝连入电路之后在拉直的情况下进行，测量待测金属丝接入电路的两个端点之间的长度。 2．本实验中被测金属丝的电阻值较小，故须采用电流表外接法。 3．开关S闭合前，甲图中滑动变阻器的阻值要调至最大，乙图中滑动变阻器的阻值要调为零。 4．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大。 5．实验连线时，甲图中应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、滑动变阻器、待测金属丝、电流表连入电路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端；乙图中应先将电源、开关和滑动变阻器连成控制电路，再将电流表和待测金属丝连成测量电路，然后再把电压表并联在待测金属丝的两端。 五、数据处理 1．公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能先求出电流平均值和电压平均值，再用它们的平均值求电阻。 2．图象法求电阻：作出U-I图象，由图象的斜率求出电阻值。在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点尽量落在直线上，不能落在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。 六、误差分析 1．金属丝的直径测量是产生误差的主要来源之一。 2．采用伏安法测电阻时，电表的内阻会带来系统误差。 3．在测量长度、电流、电压的过程中，测量工具读数时会带来偶然误差。 4．由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成误差。 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。 (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次的测量结果如图所示，其读数应为________ mm。(该值接近多次测量的平均值) (2)用伏安法测金属丝的电阻R x。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约为1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω，额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 一、选择题.。（共20小题，每题3分，共60分，部分分1分） 1.如图，电源电动势为E ，内阻为r ，给外电阻R 供电，则下图中不能反映全电路特点的图象是( ) 2．如图所示，电源电动势E=8V ，内电阻为r=0.5Ω，“3V,3W ”Ω.。下列说法正确的是( ) A ．通过电动机的电流为1.6A B ．电动机的效率是62.5% ΔI 、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是 （ ） C.U2/I 变大，ΔU2/ΔI 不变 D.U3/I 变大，ΔU3/ΔI 不变 A ．该逻辑电路是非门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L 不发光 B ．该逻辑电路是非门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L 发光 D ．该逻辑电路是或门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L 发光R 5. 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示，P 为图线上一点，PN 为图线的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线.。则下列说法中正确的是( ) B ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U1I2 C ．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝ U1 I2－I1 A ．安培表A1的读数大于安培表A2的读数 C ．伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数 D ．伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转 角 I I 2 M P I 1 N Q O U 1 U 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 8．如图所示，电路中电源的电动势为E，内阻为r，A 为电压表，内阻为10kΩ，B为静电计；两个电容器的电容分别为C1和C2，将电键S合上一段时间后，下列说法中正确的是（） A．若C1＞C2，则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差 C．C1上带电量为零 D．再将电键S打开，然后使电容器C2两极板间距离增大，则静电计张角也增大 A．其它条件不变，使电容器两极板缓慢靠近； B．其它条件不变，使电容器两极板缓慢远离； C．其它条件不变，将变阻器的滑片缓慢向左移动； D．其它条件不变，将变阻器的滑片缓慢向右移动； A、直线 a 表示电源的总功率 C、电源的电动势 E = 3V，内电阻r=1Ω D、电源的最大输出功率PRmax= 9W A．R接到电源a上，电源 的效率较高 B．R接到电源b上，电源的输出功率较大C．R接到电源a上，电源输出功率较大，但电源效率较低 D．没有数值无法确定 A．由小变大 B．由大变小 C．先变小后变大 D．先变大后变小 13．如图电路中，L1、L2两盏灯完全相同.。当滑动变阻器的滑动头向左移动时( ) C．L1变暗，L2变暗 D．L1变亮，L2变暗 A．C1所带电量增大，C2所带电量减小 高考综合复习恒定电流专题 一、电流和电流强度I 二、电阻R 1、定义式： 2、电阻定律：，ρ为电阻率。 3、测量：伏安法测电阻，欧姆表。 4、超导体 三、闭合电路欧姆定律： 1、U—I关系曲线 2、电源的输出功率、内阻消耗的电功率、电源的总功率P总=Iε P出=IU P内=I2r 当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大。 例题分析： 例1、一个电源的电动势为ε、内阻为r，在外电路上接一个电阻R0和一滑动变阻器R，求①滑动变阻器消耗的最大电功率是多少？②定值电阻R0消耗的最大电功率是多少？ 分析：（1）由前面的知识复习，已知道：若外电路电阻与内电路电阻阻值相等，则外电路消耗的电功率最大。因此，我们可以用等效思想将R0与r看作新电源的内阻（r+R0），新电源的电动 势仍为ε。这样，当R的阻值与内阻（r+R0）相等时，变阻器R消耗的电功率最大，等于。 （2）第2问与第1问的问题看起来相似，但实际上却是完全不同的两个问题。区别就在于第2问涉及的是一个定值电阻消耗的最大电功率问题。由电功率定义知，R0消耗的电功率P=I2R0，可见， I取最大值时，R0消耗的电功率最大，由于，所以R取最小值即R等于零时，定值 电阻消耗的功率最大，等于。 小结：此题两问分别涉及定值电阻与可变电阻消耗的最大电功率问题，处理方法不同。切不可将“外电路电阻与内电阻相等时，外电路消耗的电功率最大”这一结论无条件地、任意的推广。 例2、如图，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与其中电流I的图象。用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的输出功率为___________，电源的效率为_____________。 分析：A图线是U—I特性曲线，从A图线上可以获取的信息是：纵轴截距—ε，横轴截距—— 短路电流，所以，知道电源电动势ε=3V，内阻r=0.5Ω。电阻R的阻值可由图线B的斜率得出：R=1Ω。电路见上图。据闭合电路欧姆定律和P R=I2R，可得电源的输出功率为4W，效率 。 小结：A、B两图线分别给出了电路中电源及电阻的信息，应注意利用图象寻找有关信息，另外，也应注意区分两条图线。 例3、在如图所示的电路中，电源的电动势为ε。内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P处于R 的中点位置时，小灯泡L1、L2、L3的亮度相同。若将滑片向左滑动时，三个小灯泡的亮度如何变化？ 恒定电流专题复习 1.电流 电流的定义式：t q I = 决定式：I ＝R U 电流的 微观表达式I=nqvS 注意：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I ＝q ／t 计算电流强度时应引起注意。 例1．在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ，向左迁移的负离子所带的电量为3 C ．求电解槽中电流强度的大小。 解：电解槽中电流强度的大小应为I ＝ 103 221+=+t q q A ＝0.5 A 例2． 来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。已知质子电荷e =1.60×10-19C 。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，则n 1∶n 2=_______。 解：按定义， .1025.6,15?==∴=e I t n t ne I 由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个， 则由v n l nev I v l t t ne I 1 ,∝∴=== 得和。而1 2 ,,212212==∴∝∴=s s n n s v as v 2.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。s l R ρ = （1）ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是Ω m 。 （2）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。 ⑶材料的电阻率与温度有关系： ① 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）； 高二物理选修恒定电流实验题专题训练 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】 高二物理（选修）《恒定电流》实验题专题训练 1、一学生使用J0411型多用表欧姆挡先后检测两个阻值分别为R1=15Ω和R2=Ω的电阻．下面是他的若干操作步骤：A．把选择开关扳到“×1k”欧姆挡上； B．把选择开关扳到“×100”欧姆挡；C．把选择开关扳到“×10”欧姆挡； D．把选择开关扳到“×1”欧姆挡； E．把两表笔分别接到R1的两端，读出刻度的阻值，随后断开； F．将两表笔分别接到R2的两端，读出刻度的阻值即为R2的阻值，随后断开； G．把两表笔插入测试孔中； H．两表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上，随后即断开了； I．把选择开关扳到交流电压高压挡． 试将合理步骤按正确顺序排列在下列横线上（用字母代号填写）_________ ． 2、如图所示是一种测定电阻的实验图，图中有两个滑动变阻器，R甲的最大电阻为200Ω，R乙的最大电阻为 20Ω，待测电阻约1kΩ，电流表的量程0～20mA，内阻Ω，电压表的量程0～15V，内阻20kΩ；电源的电动势12V，内阻Ω． (1)在图中把电压表连接到正确的位置； (2)在实验合上开关时，两个变阻器的滑片应在什么位置________ ． (3)实验时两个变阻器的作用有何不同 ． 3、如图所示是一个测量电流表A x的内电阻的电路，图中电流表A x的量程为200mA，内阻大约20Ω，保护电阻R0为20Ω，实验时要求多测几组数据，电流表A x的最大读数要达到200mA，那么在下列给出的器材中选用器材，电流表A应选_____，变阻器R应选________，电源E应选________． 4、测量一个未知电阻R的实验器材如图，其中只知道变阻器的阻值可在0—10Ω范围内变化，电源输出电压为12V，电压表、电流表，被测电阻的大约阻值都不知道。一位学生为了选择正确的测量电路，减少测量误差，先把电压表、电流表和被测电阻R接成图示电路，用电压表的另一接线分别接触电流表的两个接线柱a、b，发现电压表的示数无明显变化，而电流表的示数有较显着变化。试根据这一现象，把实验器材连接成正确的测量电路。测量中要求被测电阻R的功率不超过2W，电流表和电压表的指针偏转尽可能接近所选量程的满偏值闭合电键前，变阻器的滑片处于正确位置。 5、用伏安法测一个阻值约为5Ω的电阻的阻值，所用仪器有：直流电源（4V、内阻不计）；电流表（0~0.6A，内阻约Ω）；电压表(0~3V，内阻约3000Ω）；滑动变阻器（全电阻20Ω）；导线；开关等。请你先画出实验电路图，再将下列实物用导线连接起来。 6、为了用伏安法测定额定功率为0．25W，阻值在100~200Ω之间的定值电阻的阻值，提供了下列实验器材，以供选用：A．量程为50mA的电流表 A1，内阻约20Ω； B．量程为0.6A的电流表A2，内阻约2Ω；C．双量程学生用电压表V，内阻约20kg； D．全电阻为20Ω，允许电流为2A的滑动变阻器；E．蓄电池组（电动势为6V，内阻不计）。 （1）在上述器材中，不适选用的器材是______。 （2）本实验中被测电阻两端电压不适大于______。 （3）图给出了四种可供选择的实验电路，应选序号为____的实验电路。 （4）根据你选择的实验电路和实验器材，将实物图连成实验电路图，并在图中恰当位置标明电压表的接线柱的量程。 7、现有一个未校准的电流表A，其量程为500mA，内阻大约20Ω． (1)要利用这个电流表测量一个未知电阻R x的阻值（大约为40Ω左右），可用的器材还有：电源E1（电动势、内电阻约Ω），电源E2（电动势10V、内电阻约Ω），滑动变阻器R1（10Ω、1.5A），滑动变阻器R2 （200Ω、0.5A），电阻箱R（0～Ω），单刀单掷开关K1、单刀双掷开关K2及导线若干．要求画出实验电路图，在图上要标出所用器材的字母代号，并写出主要实验步骤． (2)再给一块标准电流表A0，它的量程也是500mA，内阻大约10Ω左右，要利用这块标准电流表对电流表A进行校准．除了第(1)问中给出的器材外，还必须增加什么仪器简单说明原因，并画出校准用的实验电路图． 8、图为很多仪器中常用的一种调节电流大小的电路，其中R L为负载电阻，为了更方便和准确地调节电流，安装了两个变阻器，A为“粗调”，B为“细调”．如果已知R L约为20Ω，通过R L的电流要求在几十mA至几百mA范围内，电压U约为12V．现有三个滑动变阻器可供选用，甲的阻值为10Ω，乙的阻值为100Ω，丙的阻值为1000Ω．则A应选用________，B应选用________． 一、对电流概念的理解 1、下列有关电流的说法中正确的是（） A在电解液中阳离子定向移动形成电流，阴离子定向移动也形成电流 B 粗细不均匀的一根导线中通以电流，在时间t 内，粗的地方流过的电荷多，细的地方 流过的电荷少 C通过导线横截面的电荷越多，则导线中电流越大 D物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压 二、电流的微观表达式 2、有一横截面为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设单位体积的导线有n 个自由电子，电子电量为 e，电子的定向移动速度为v，在 t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目 N 可表示为（） A ． nvSt B． nvt C． It/e D． It/Se 三、电流的计算 3.某电解质溶液，如果在 1 s 内共有 18 1.0 × 10 19 个一价负离子通5.0 × 10 个二价正离子和 过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是（） A 0 B 0.8A C 1.6A D 3.2A 4.一个半径为r 的细橡胶圆环，均匀地带上Q 库伦的负电荷，当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流为多大（） Q A Q B 2 Q2Q C 2 D 四、对电动势概念的理解 5.下列关于电动势的说法中正确的是 A电动势的大小与非静电力的功成正比，与移送电荷量的大小成反比 B电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 C电动势公式 E=W/q 中 W 与电压 U=W/Q 中的 W 是一样的，都是电场力的功 D电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量 五、电路中的能量转化 6.将电动势为 3.0V 的电源接入电路中，测得电源两节间的电压为 2.4V ，当电路中有 6C 的电荷流过时，则 A有 18J 其它形式的能转化为的电能 B外电路有 14.4J 的电能转化其他形式的能 - C内电路有 3J 的电能转化其他形式的能 D内电路有 3.6J 的电能转化其他形式的能 六、伏安特性曲线 7.用伏安法测小灯泡的电阻 （ 1）画出电路图 （ 2）将图中实物按电路图连接好 恒定电流实验练习题 一、电阻的测量 1.0利用“安安”法测电流表的内阻 1、从下列器材中选出适当的实验器材，设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的精确度，并测量多组数据。 （1）画出实验电路图：标明所用器材的代号。 （2）若选取测量中的一组数据来计算r1，则所用的表达式r1= ，式中各符号的意义是：。 器材（代号）与规格如下： 电流表A1，量程10mA，内阻待测（约40Ω）； 电流表A2，量程500μA，内阻r2=750Ω； 电压表V，量程10V，内阻r2=10kΩ 电阻R1，阻值约为100Ω； 滑动变阻器R2，总阻值约50Ω； 电池E，电动势1.5V，内阻很小； 电键K，导线若干。 2.2利用“安安”法测定值电阻的阻值 2、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材（代号）与规格如下： 电流表A1（量程250mA，内阻r1为5Ω）； 标准电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω）； 待测电阻R1（阻值约为100Ω），滑动变阻器R2（最大阻值10Ω）； 电源E（电动势约为10V，内阻r约为1Ω），单刀单掷开关S，导线若干。 （1）要求方法简捷，并能测多组数据，画出实验电路原理图，并标明每个器材的代号。 （2）实验中，需要直接测量的物理量是，用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。 3、用以下器材测量待测电阻R x的阻值 待测电阻R x，阻值约为100Ω 电源E（电动势约为6V，内阻不计） 电流表A1（量程0-50mA，内阻r1=20Ω） 电流表A2（量程0-300mA，内阻r2约为4Ω） 定值电阻R0（20Ω） 滑动变阻器R（总阻值10Ω） 单刀单掷开关S，导线若干 （1）测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的的1/3，请画出实验电路图， （2）若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2。则由已知量和测得的量计算R x表达式为R x= ㈡“伏伏”法 1.1利用“伏伏”法测电压表的内阻 4、为了测量量程为3V的电压表V的内阻（内阻约2000Ω），实验室可以提供的器材有： 电流表A1，量程为0.6A，内阻约0.1Ω； 电压表V2，量程为5V，内阻约3500Ω； 变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω； 变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω； 滑动变阻器R3，最大阻值约为100Ω，额定电流1.5A； 电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω； 单刀单掷开关K，导线若干。 专题15.2 恒定电流（2）—【练】 能力提升 1.某实验小组在“测定金属的电阻率”的实验过程中，获得的金属丝直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的值分别是________mm，________A，________V。 已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10 Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20 kΩ。电源为干电池(不宜在长时间、大功率状况下使用)，电动势E＝4.5 V，内阻很小。则图中________(填电路图下方的字母)电路为本次实验应当采用的最佳电路。用此电路测得的金属丝电阻R x比真实值________(选填“大”或“小”)。 若已知实验所用的电流表内阻的准确值R A＝2.0 Ω，那么准确测量金属丝电阻R x的最佳电路应是图中的________电路。若此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻R x＝________(用题中各物理量符号表示)。 【答案】：0.9990.42 2.26A小B U I－R A 【解析】：根据螺旋测微器读数规则可知金属丝直径为0.999 mm；电流表读数是0.42 A，电压表读数是2.26 V。由于金属丝电阻一般不太大，应采用电流表外接法。干电池不宜在长时间、大功率状况下使用，应采用限流电路，所以本次实验应当采用的最佳电路为图A。用此电路测得的金属丝电阻R x实质是电阻丝与电压表并联后的等效电阻值，比真实值小。若已知实验所用的电流表内阻的准确值R A＝2.0 Ω，那么准确测 量金属丝电阻R x 的最佳电路应是题图中的B 电路。若此时测得电流为I 、电压为U ，则金属丝电阻R x ＝U I － R A 。 2．(2017·全国卷Ⅱ·23)某同学利用如图(a )所示的电路测量一微安表(量程为100 μA ，内阻大约为2 500 Ω)的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R 1、R 2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱R z (最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V )；单刀开关S 1和S 2。C 、D 分别为两个滑动变阻器的滑片。 (1)按原理图(a )将图(b )中的实物连线。 (2)完成下列填空： ①R 1的阻值为________Ω(填“20”或“2 000”)。 ②为了保护微安表，开始时将R 1的滑片C 滑到接近图(a )中滑动变阻器的________端(填“左”或“右”)对应的位置；将R 2的滑片D 置于中间位置附近。 ③将电阻箱R Z 的阻值置于2 500.0 Ω，接通S 1。将R 1的滑片置于适当位置，再反复调节R 2的滑片D 的位置。最终使得接通S 2前后，微安表的示数保持不变，这说明S 2接通前B 与D 所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”)。 ④将电阻箱R Z 和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将R Z 的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S 2前后， 高二物理期末复习试卷 选修3-1第二章恒定电流 一、选择题: 1.一根均匀导线，现将它均匀拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的阻值为64 Ω.则导线原来的电阻值为( ) ΩΩ ΩΩ 2.直径0.3 mm的细铅丝通以1.8 A的电流时被熔断，直径0.6 mm的粗铅丝通以5 A 的电流时被熔断.如果由长度相同的20根细铅丝和一根粗铅丝并联组成电路的保险丝，则通过电流为多大时，电路断开( ) A.5 A B.30 A C.36 A D.41A 3.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U稳定于12 V的直流电源上.有人把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，电压表示数为8 V.如果他把此电压表改接在R2两端，则电压表的示数将( ) Array A.小于4 V B.等于4 V C.大于4 V小于8 V D.等于或大于8 V 4.如图所示,设电表内阻对电路的影响不计，外电阻 R1≠R2≠R3.若把电流表和电压表位置对换，则( ) A.电流表读数为零 B.电压表读数为零 C.电流表读数不为零 ： D.电压表读数不变 5.若将两个电源的U-I 确的结论是( ) A.电动势E1=E2，内阻r1 恒定电流之电容与实验 一、电路中有关电容器的计算。 （1）电容器跟与它并联的用电器的电压相等。 （2）在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上。 （3）在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据 正极板电荷变化情况来判断电流方向。 （4）如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于 始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那 么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 二、电表的改装 （1）电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的，且指什偏角θ与电流强度I 成正比，即θ＝kI ，故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有，表头内阻R g ：即电流表线圈的电阻；满偏电流I g ：即电流表允许通过的最大电流值，此时指针达到满偏；满偏电压U ：即指针满偏时，加在表头两端的电压，故U g ＝I g R g （2）电流表改装成电压表 方法：串联一个分压电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝ g U U ，则根据 分压原理，需串联的电阻值g g g R R n R U U R )1(-==，故量程扩大的倍数越高，串 联的电阻值越大。 （3）电流表改装成电流表 方法：并联一个分流电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝ g I I ，则根据并 联电路的分流原理，需要并联的电阻值1 -= = n R R I I R g g R g ，故量程扩大的倍数越 高，并联电阻值越小。 三、伏安法——电阻的测量 电阻的测量有多种方法，主要有伏安法、欧姆表法， 除此以外，还有半偏法测电阻、 电桥法测电阻、等效法测电阻等等. 伏安法测电阻的电路选择 1．伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示） 2．实验电路（电流表内外接法）的选择 3、如下图a 电流表内接测R >实R 4、如下图b 电流表外接测R <实R A K = A x R R V K = x V R R （1）若A x R R ＞ x V R R ，一般选电流表的内接法。 （2）若 A x R R ＜x V R R ，一般选电流表外接法。 专题七 恒定电流 第一单元 串、并联电路和欧姆定律、电阻定律 一、电流 1．定义：自由电荷的定向移动形成电流． 2．方向：规定为正电荷定向移动的方向． 3．三个公式：（1）定义式/I q t =； （2）决定式U I R = ； （3）微观式I nqSv = 提示：(1)电流可分为：直流(方向不随时间改变)、交流(方向随时间改变)、恒定电流(方向和强弱都不随时间改变)．(2)在电解液导电和气体导电中q 应为通过该截面的正负电荷电量的绝对值之和． 二、电阻、电阻率、电阻定律 1．电阻 (1)定义式：R ＝U I . (2)决定式：R ＝ ρl s (电阻定律)． 2．电阻率ρ (1)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． (2)电阻率与温度的关系 ①金属：电阻率随温度升高而______． ②半导体：电阻率随温度的升高而_____． ③超导体：当温度降低到________附近时，某些材料的电阻率突然_________成为超导体． 三、部分电路的欧姆定律 1．内容：导体中的电流跟导体两端的______成正比，跟导体的_____成反比． 2．公式：I ＝ U R . 3．适用范围 (1)金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)． (2)纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)． 4．导体的伏安特性曲线 (1)I －U 图线 以电流为纵轴、电压为横轴，画出电流随电压的变化曲线．如图所示． (2)比较电阻的大小 图线的斜率k ＝I U ＝1 R ，图中R 1___R 2(填“>”、“＝”或“<”)． 特别提示：对于有些纯电阻元件在温度发生变化时，电阻值也随之改变，它的U －I 或I －U 图象不再是直线． 题型1：电路动态分析问题 1、程序法：如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R 2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V 与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则 A. V的读数变大，A的读数变小 B. V的读数变大，A的读数变大 C. V的读数变小，A的读数变小 D. V的读数变小，A的读数变大 2、串异并同 在下图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是 变大，V变大 变小，V变大 变大，V变小 变小，V变小 1、在如图1所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光．正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定 A．电源的电动势E一定小于击穿电压U B．电容器所带的最大电荷量一定为CE C．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D．在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 2、在如图所示，c1=6μF,c2=3μF,R1=3Ω,R2=6Ω，电源电动势E=18V，内阻不计，下列说法正确的是 A.开关s断开时，a、b两点电势相等 B.开关s闭合后，a，b两点间的电流时2A C.开关 s断开时C1带的电荷量比开关s闭合后C1带的电荷量大 D.不论开关s断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大 题型3：闭合电路的图像问题 1、（多选）在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是（） A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变 B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大 B．C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变 D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变 2、电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb．由图可知ηa、ηb的值分别为（） 恒定电流实验专题复习2 15．某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验，以下是实验中可供选用的器材． A．待测小灯泡（额定功率6W，额定电流0.5A） B．电流表（量程0～0.6A，内阻0.1Ω） C．电压表（量程0～5V，内阻约5kΩ） D．电压表（量程0～15V，内阻约15kΩ） E．滑线变阻器（最大阻值50Ω） F．滑线变阻器（最大阻值1kΩ） G．直流电源（电动势15V，内阻可忽略） H．开关一个，导线若干 实验中调节滑线变阻器，小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流． （1）请在虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图．并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母序号．（2）如图5—40所示是该研究小组测得小灯泡的I—U关系图线．由图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度的升高而_________________（填“增大”、“减小”或“不变”）；当小灯泡两端所加电压为6V时，其灯丝电阻值约为_________________Ω．（保留两位有效数字）答案：（1）如图所示（2）增大，17Ω 16．有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流． 100 A．被测电流表A1：满偏电流约700～800A ，内阻约 Ω，刻度均匀、总格数为N B．电流表A2：量程0.6A，内阻0.1Ω C．电压表V：量程3V，内阻3kΩ D．滑动变阻器R1：最大阻值200Ω E．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩ F．电源E：电动势3V、内阻1.5Ω G．开关一个 （1）在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号． （2）测量过程中测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A的指针偏转了n格，可算出满偏电流I g=___________，式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是______________．恒定电流实验总结
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