恒定电流
知识网络：
单元切块：
按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：基本概念和定律；串并联电路、电表的改装；闭合电路欧姆定律。其中重点是对基本概念和定律的理解、熟练运用欧姆定律和其他知识分析解决电路问题。难点是电路的分析和计算。
基本概念和定律
教学目标：
1．掌握电流、电阻、电功、电热、电功率等基本概念；
2．掌握部分电路欧姆定律、电阻定律
3．知道电阻率与温度的关系，了解半导体及其应用，超导及其应用
教学重点：部分电路欧姆定律、电阻定律
教学难点：部分电路欧姆定律、电阻定律的应用
教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程：
一、基本概念和定律 1.电流
电流的定义式：t
q I =
，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
对于金属导体有I=nqvS （n 为单位体积内的自由电子个数，S 为导线的横截面积，v 为自由电子的定向移动速率，约10 -5
m/s ，远小于电子热运动的平均速率105
m/s ，更小于电场的传播速率3×108
m/s ），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。
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。
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（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；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（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。
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 。我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。现在科学家们正努力做到室温超导。
注意：公式R ＝
I
U 是电阻的定义式，而R =ρ
S
L 是电阻的决定式R 与U 成正比或R 与
I 成反比的说法是错误的，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U ＝0，它的电阻仍然照旧存在。
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）。
电阻的伏安特性曲线：注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
【例1】 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：
解：灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，。U 越大I-U 曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选A 。
【例2】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
C. D.
解：此图象描述P 随U 2
变化的规律，由功率表达式知：R
U
P 2
=，U 越大，电阻越大，
图象上对应点与原点连线的斜率越小。选C 。
4.电功和电热
电功就是电场力做的功，因此是W=UIt ；由焦耳定律，电热Q=I 2Rt 。其微观解释是：电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可以认为自由电子只以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能。
（1）对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt =I 2
R 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
I
A. B.
U U U 2
U 2
o
2
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。
为了更清楚地看出各概念之间区别与联系，列表如下：
注意：1、电功和电热的区别：
（1）纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、 白炽灯泡等。
（2）非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=UIt=I 2
Rt =
R
U
2
t 是通用
的，没有区别，同理P=UI=I 2
R =
R
U
2
也无区别，在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即
W=UIt 分为两部分，一大部分转化为其它形式的能；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I 2Rt ，这里W=UIt 不再等于Q=I 2Rt ，应该是W=E 其它
+Q ，电 功就只能用W=UIt 计算，
电热就只能用Q=I 2
Rt 计算。
2、关于用电器的额定值问题
额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压，在这个条件下它消耗的功率就是额定功率，流经它的电流就是它的额定电流。
如果用电器在实际使用时，加在其上的实际电压不等于额定电压，它消耗的功率也不再是额定功率，在这种情况下，一般可以认为用电器的电阻与额定状态下的值是相同的，并据此来进行计算。
【例3】 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
解：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得，Ω==51
1I 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 22=5W ，所以机械功率P =31W
由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小。 【例4】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/s 2）.
解析：电动机的输入功率P ＝UI ，电动机的输出功率P 1=mgv ，电动机发热功率P 2=I 2r
而P 2=P - P 1，即I 2r= UI －mgv
代入数据解得电动机的线圈电阻大小为r =4Ω
【例5】 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,,2
1
22
12
=
=
∴
∝∴=s s n n s v as v
二、针对练习
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
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.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.4 A
B.2 A
C.
2
1A D.
4
1A
3.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
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
4.如图1—28—3所示，a 、b 、c 、d 是滑动变阻器的4个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中并要求滑片P 向接线柱c 移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是
A.a 和b
B.a 和c
C.b 和c
D.b 和d
5.一个标有“220 V 、60W ”的白炽灯泡，加上的电压U 由零逐渐增大到220 V ，在此过程中，电压（U ）和电流（I ）的关系可用图象表示，题中给出的四个图线中，肯定不符
合实际的是
6.一根粗细均匀的导线，两端加上电压U 时，通过导线中的电流强度为I ，导线中自由电子定向移动的平均速度为v ，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的2
1，再给它两端加上
电压U ，则
A.通过导线的电流为
4
I B.通过导线的电流为
6
I
C.自由电子定向移动的平均速率为
4
v D.自由电子定向移动的平均速率为
6
v
7.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U 0增大
到2U 0，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
3
2倍
C.若R 的阻值减小到零，则电压表的示数为4U 0
D.以上说法都正确
8.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
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
9.在电解槽中，1 min 内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020，则通过电解槽的电流为_______.
10.若加在导体两端的电压变为原来的
3
2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_______.
11.如图所示，电源可提供U =6 V 的恒定电压，R 0为定值电阻，某同学实验时误将一电流表（内阻忽略）并联于R x 两端，其示数为2 A ，当将电流表换成电压表（内阻无限大）后，示数为3 V ，则R x 的阻值为_______Ω.
12.将阻值为16 Ω的均匀电阻丝变成一闭合圆环，在圆环上取Q 为固定点，P 为滑键，构成一圆形滑动变阻器，如图1—28—8所示，要使Q 、P 间的电阻先后为4 Ω和3 Ω，则对应的θ角应分别是_______和_______.
13.甲、乙两地相距6 km ，两地间架设两条电阻都是6 Ω的导线.当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时，接在甲地的电压表，如图所示，读数为6 V ，电流表的读数为1.2 A ，则发生短路处距甲地多远？
14.某用电器离电源L m ，线路上电流为I A ，若要求线路上电压不超过U V ，输电线电阻率为ρΩ·m ，则该输电线的横截面积需满足什么条件?
15.如图所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m 是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O 点，AB 是一根长为l 的电阻丝，其阻值为R .金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中点C 焊接一根导线.从O 点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表○V （金属丝和导线电阻不计）.图中虚线OC 与AB 相垂直，且OC =h ，电阻丝AB 接在电压恒为U 的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB 沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.
（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a 与θ角的关系及加速度a 与电压表读数U ′的对应关系.
（2）这个装置能测得的最大加速度是多少? 参考答案 1.A 2.A
3.D 利用I =neSv 及R =ρS
l 进行分析.
4.CD
5.ACD
6.BC
7.ABCD 实际中的电压表接在电路中可以看成一个电阻，其表的示数则为这个电阻两端的电压，结合电源两端电压不变进行分析.
8.AD 由图知，常温下其电阻较小，通入电流后，随着温度升高，其电阻率先变小，然后迅速增大，其功率先变大后变小，当其产生的热量与放出的热量相等时，温度保持在t 1~t 2之间的某一值不变，如果温度再升高，电阻率变大，导致电流变小，那么温度随之会降低；如果温度降低，电阻率变小，导致电流变大，温度又会升上去.
9.5 A 10.1.2 A 11.3
12.π;
2
π
或
2
3π.圆形滑动变阻器Q 、P 之间的电阻为两段圆弧的电阻R 1、R 2并联所得
的总电阻，找出总电阻与θ关系即可求解.
13.2.5 km 14.S ≥
U
LI ρ2
15.（1）小球受力如图所示，由牛顿定律得：a =
m
F 合=
m
mg θ
tan =g tan θ.设细金属丝与竖
直方向夹角为θ时，其与电阻丝交点为D ，CD 间的电压为U ′，则
l
CD AB
CD R R U
U AB
CD =
=
=
'，
故得a =g tan θ=g ·
g hU
U l h
CD '=
.（2）因CD 间的电压最大值为U /2，即U max ′=U /2，所以
a max =
h
l 2g .
教学后记
内容简单学生上课反应好，基本概念公式能灵活运用，高考对这部分要求也不高，因此，对学生来说这部分掌握很好。
串并联电路 电表的改装
教学目标：
1．熟练掌握串并联电路的特点，能够化简电路 2．掌握含容电路的分析与计算
3．掌握电流表、电压表的改装原理，掌握伏安法测电阻的两种解法，并能够分析测量误差
4．掌握滑动变阻器的两种用法 教学重点：串并联电路的特点
教学难点：滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择
教学方法：讲练结合，计算机辅助教学 教学过程：
一、串并联与混联电路 1.应用欧姆定律须注意对应性。
选定研究对象电阻R 后，I 必须是通过这只电阻R 的电流，U 必须是这只电阻R 两端的电压。该公式只能直接用于纯电阻电路，不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。
2.公式选取的灵活性。 （1）计算电流，除了用R
U I
外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：I =I 1+I 2
（2）计算电压，除了用U =IR 外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U =U 1+U 2 （3）计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P =P 1+P 2
对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P=UI=I 2
R =
R
U 2
以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。既可以用于恒定电流，也可以用于交变电流。
【例1】 已知如图，R 1=6Ω，R 2=3Ω，R 3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
解：本题解法很多，注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单：电流之比是I 1∶I 2∶I 3=1∶2∶3；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω，因此电压之比是U 1∶U 2∶U 3=1∶1∶2；在此基础上利用P=UI ，得P 1∶P 2∶P 3=1∶2∶6
【例2】 已知如图，两只灯泡L 1、L 2分别标有“110V ，60W ”和“110V ，100W ”，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？
A. B. C. D.
解：
A 、C 两图中灯泡不能正常发光。
B 、D 中两灯泡都能正常发光，它们的特点是左
右两部分的电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出：B 图总功率为200W ，D 图总功率为320W ，所以选B 。
【例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
R R R 2
I =kU 3的规律，其中U 表示棒两端的电势差，k =0.02A/V 3。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？
解：画出示意图如右。
（1）由I =kU 3
和I =0.16A ，可求得棒两端电压为2V ，因此变阻器两端电压为4V ，由欧姆定律得阻值为25Ω。
（2）由于棒和变阻器是串联关系，电流相等，电压跟功率成正比，棒两端电压为1V ，由I =kU 3得电流为0.02A ，变阻器两端电压为5V ，因此电阻为250Ω。
【例4】 左图为分压器接法电路图，电源电动势为E ，内阻不计，变阻器总电阻为r 。闭合电键S 后，负载电阻R 两端的电压U 随变阻器本身a 、b 两点间的阻值R x 变化的图线应最接近于右图中的哪条实线
A.①
B.②
C.③
D.④
解：当R x 增大时，左半部分总电阻增大，右半部
分电阻减小，所以R 两端的电压U 应增大，排除④；如果没有并联R ，电压均匀增大，图线将是②；实际上并联了R ，对应于同一个R x 值，左半部分分得的电压将比原来小了，所以③正确，选C 。
3.对复杂电路分析，一般情况下用等势点法比较方便简洁。
（1）凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）。 （2）在外电路，沿着电流方向电势降低。
（3）凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。 （4）不加声明的情况下，不考虑电表对电路的影响。 4.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。
S ③
【例5】 已知如图，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R 1 B.增大R 2 C.增大R 3 D.减小R 1
解：由于稳定后电容器相当于断路，因此R 3上无电流，电容器相当于和R 2并联。只有增大R 2或减小R 1才能增大电容器C 两端的电压，从而增大其带电量。改变R 3不能改变电容器的带电量。因此选BD 。
【例6】已知如图，R 1=30Ω，R 2=15Ω，R 3=20Ω，AB 间电压U =6V ，A 端为正C =2μF ，为使电容器带电量达到Q =2×10- 6C ，应将R 4的阻值调节到多大？
解：由于R 1 和R 2串联分压，可知R 1两端电压一定为4V ，由
电容器的电容知：为使C 的带电量为2×10-6C ，其两端电压必须为1V ，所以R 3的电压可以为3V 或5V 。因此R 4应调节到20Ω或4Ω。两次电容器上极板分别带负电和正电。
还可以得出：当R 4由20Ω逐渐减小的到4Ω的全过程中，通过图中P 点的电荷量应该是4×10-6C ，电流方向为向下。
【例7】如图所示的电路中，4个电阻的阻值均为R ，E 为直流电源，其内阻可以不计，没有标明哪一极是正极.平行板电容器两极板间的距离为d .在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m ，电量为q 的带电小球.当电键K 闭合时，带电小球静止在两极板间的中点O 上.现把电键打开，带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动，并与此极板碰撞，设在碰撞时没有机械能损失，但带电小球的电量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷，而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷
.
解：由电路图可以看出，因R 4支路上无电流，电容器两极板间电压，无论K 是否闭合始终等于电阻R 3上的电压U 3，当K 闭合时，设此两极板间电压为U ，电源的电动势为E ，由分压关系可得U ＝U 3＝
3
2E
①
小球处于静止，由平衡条件得d
qU ＝mg ②
当K 断开，由R 1和R 3串联可得电容两极板间电压U ′为 U ′＝
2
E ③
B
由①③得U ′＝
4
3U ④
U ′＜U 表明K 断开后小球将向下极板运动，重力对小球做正功，电场力对小球做负功，表明小球所带电荷与下极板的极性相同，由功能关系
mg
2
d －q
2
12
=
'U mv 2
－0
⑤
因小球与下极板碰撞时无机械能损失，设小球碰后电量变为q ′，由功能关系得 q ′U ′－mgd =0－2
1mv 2
⑥
联立上述各式解得 q ′＝
6
7q
即小球与下极板碰后电荷符号未变，电量变为原来的6
7.
【例8】如图所示，电容器C 1＝6μF ，C 2＝3μF ，电阻R 1＝6Ω，R 2＝3Ω，当电键K 断开时，A 、B 两点间的电压U AB ＝？当K 闭合时，电容器C 1的电量改变了多少（设电压U ＝18 V ）?
解：在电路中电容C 1、C 2的作用是断路，当电键K 断开时，电路中无电流，B 、C 等电势，A 、D 等电势，因此U AB ＝U DB ＝18 V ，U AB ＝U AC ＝U DB ＝18 V ，K 断开时，电容器C 1带电量为
Q 1＝C 1U AC ＝C 1U DC ＝6×10－6×18 C ＝1.08×10－4 C.
当K 闭合时，电路R 1、R 2导通，电容器C 1两端的电压即电阻R 1两端的电压，由串联的电压分配关系得：
U AC ＝
2
11R R U R +＝12 V
此时电容器C 1带电量为：Q 1′＝C 1U AC ＝7.2×10
－5
C
电容器C 1带电量的变化量为：ΔQ ＝Q 1－Q 1′＝3.6×10－5
C
所以C 1带电量减少了3.6×10－5 二、电表的改装
1、电压表和电流表
（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，并联的电阻值越
小。
需要说明的是，改装后的电压表或电流表，虽然量程扩大了，但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流I g 和满偏电压U g ，只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。
【例9】如图所示，四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A 1的量程大于A 2的量程，伏特表V 1的量程大于V 2的量程，把它们按图接入电路，则
安培表A 1的读数 安培表A 2的读数； 安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角； 伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数； 伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角； （填“大于”，“小于”或“等于”） 解：大于 等于 大于 等于
三、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.
下面主要介绍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 测量未知电阻的原理是R ＝
I
U ，由于测量所需的电表实际上是非理想的，所以在测量
未知电阻两端电压U 和通过的电流I 时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原则：（1）若
A
x R R ＞
x
V R R ，
一般选电流表的内接法。如图（a ）所示。由于该电路中，电压表的读数U 表示被测电阻R x 与电流表A 串联后的总电压，电流表的读数I 表示通过本身和R x 的电流，所以使用该电路所测电阻R 测＝
I
U ＝R x ＋R A ，比真实值R x 大了R A ，相对误差a ＝
x
A x
x
R R R R R =
-测（2）若
A
x R R ＜
x
V R R ，一般选电流表外接法。如图（b ）所示。由于该电路中电压表的读数U 表示R x 两端
电压，电流表的读数I 表示通过R ｘ与R V 并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻
R 测＝x
V x V R R R R I
U +=
也比真实值R x 略小些，相对误差a ＝
x
V V x
x
R R R R R R +=
-测.
【例10】某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下： A ．待测电流表A 1（量程0.6A ）； B ．电压表V 1（量程3V ，内阻约2k
Ω）
C ．电压表V 2（量程15V ，内阻约10k Ω）；
D ．滑动变阻器R 1（最大电阻10Ω）
E ．定值电阻R 2（阻值5Ω）
F ．电源E （电动势4V ）
G ．电键S 及导线若干
（1）电压表应选用_____________； （2）画出实验电路图；
（3）如测得电压表的读数为V ，电流表的读数为I ，则电流表A 1内阻的表达式为：R A = ______________。
解：本题利用电压表指电压，电流表指电流的功能，根据欧姆定律R=I
U 计算电流表的
内阻。由于电源电动势为4V ， 在量程为15V 的电压表中有
3
2的刻度没有利用，测量误差
较大，因而不能选；量程为3V 的电压表其量程虽然小于电源电动势，但可
在电路中接入滑动变阻器进行保护，故选用电压表V 1。由于电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，量程为0.6A ，电流表上允许通过的最大电压为0.12V ，因而伏特表不能并联在电流表的两端，必须将一个阻值为5Ω的定值电阻R 2与电流表串联再接到伏特表上，才满足要求。滑动变阻器在本实验中分
压与限流的连接方式均符合要求，但考虑限流的连接方式节能些，因而滑动变阻器采用限流的连接方式 。故本题电压表选用V 1；设计电路图如图1所示；电流表A 1内阻的表达式为： R A =
I
U -R 2。
四、滑动变阻器的使用
1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点
如图所示的两种电路中，滑动变阻器（最大阻值为R 0）对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图（a ）电路称为限流接法，图（b ）电路称为分压接法.
其中，在限流电路中，通R L 的电流I L =
R R E L ，当R 0＞R L 时I L 主要取决于R 0的变化，
当R 0＜R L 时，I L 主要取决于R L ，特别是当R 0< 2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活择取. （1）下列三种情况必须选用分压式接法 ①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时（如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路），即大范围内测量时，必须采用分压接法. ②当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.因为按图（b ）连接时，因R L >>R 0＞R ap ，所以R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ，而整个电路的总阻约为R 0，那么R L 两端电压U L =IR 并 = R U ·R ap ，显然U L ∝R ap ，且R ap 越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便 于观察和操作. ③若采用限流接法，电路中实际电压（或电流）的最小值仍超过R L 的额定值时，只能采用分压接法. （2）下列情况可选用限流式接法 ①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL 与R 0接近或R L 略小于R 0，采用限流式接法. ②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法. ③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法. 【例11】用伏安法测量某一电阻R x 阻值，现有实验器材如下：待测电阻R x （阻值约5 Ω，额定功率为1 W ）；电流表A 1（量程0~0.6 A ，内阻0.2 Ω）；电流表A 2（量程0~3 A ，内阻0.05 Ω）；电压表V 1（量程0~3 V ，内阻3 k Ω）；电压表V 2（量程0~15 V ，内阻15 k Ω）；滑动变阻器R 0（0~50 Ω），蓄电池（电动势为6 V ）、开关、导线. 为了较准确测量R x 阻值，电压表、电流表应选________，并画出实验电路图. 错解分析：没能据安全性、准确性原则选择A 1和V 1，忽视了节能、方便的原则，采用 了变阻器的分压接法. 解题方法与技巧：由待测电阻R x 额定功率和阻值的大约值，可以计算待测电阻R x 的额定电压、额定电流的值约为 U = 51?≈ PR ≈2.2 V ，I = 5/1/≈ R P =0.45 A. 则电流表应选A 1，电压表应选V 1. 又因30002.0?= ?V A R R =24.5 Ω＞R x ，则电流表必 须外接. 因为滑动变阻器的全阻值大于被测电阻R x ，故首先考虑滑动变阻器的限流接法，若用限流接法，则被测电阻R x 上的最小电流为I min = 50 56+= +R E E x =0.11 A ＜I 额，故可用限流电路. 电路如图所示. 五、实物连线 注意： A ．滑动变阻器的连接， B ．电表的极性，忌正负极接反 C ．双量程电表应注意量程的选择， D ．导线连接美观，清晰，尽量避免一开始就用钢笔、圆珠笔直接作答 【例12】下图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下： （1）待测电阻Rx （约100欧）； （2）直流毫安表（量程0～10毫安，内阻50欧）； （3）直流电压表（量程0～3伏，内阻5千欧）； （4）直流电源（输出电压4伏，内阻可不计）； （5）滑动变阻器（阻值范围0～15欧，允许最大电流1安）； （6）电健一个，导线若干条. 根据器材的规格和实验要求，在本题的实物图上连线。 六、针对训练 1．在如图所示的电路中，R 1=R 2=R 3，在a 、c 间和b 、c 间均接有用电器，且用电器均正常工作，设R 1、R 2、R 3上消耗的功率分别为P 1、P 2、P 3，则（ ） A ．P 1＞P 2＞P 3 B ．P 1＞P 3＞P 2 C ．P 1＞P 2=P 3 D ．因用电器的阻值未知，无法比较三个功率的大小 2、如图所示的电路中，L 1、L 2为“220V 、100W ”灯泡，L 3、L 4为“220V ，40W ”灯泡，现将两端接入电路，其实际功率的大小顺序是（ ） A ．P 4＞P 1＞P 3＞P 2 B ．P 4＞P 1＞P 2＞P 3 C ．P 1＞P 4＞P 2＞P 3 D ．P 1＞P 4＞P 3＞P 2 3、如图所示，把两相同的电灯分别拉成甲、乙两种电路，甲电路所加的电压为8V ，乙电路所加的电压为14V 。调节变阻器R 1和R 2使两灯都正常发光，此时变阻器消耗的电功率分别为P 甲和P 乙，下列关系中正确的是（ ） A ．P 甲 ＞ P 乙 B ．P 甲 ＜P 乙 C ．P 甲 = P 乙 D ．无法确定 4、两根由同种材料制成的均匀电阻丝A 、B 串联在电路中，A 的长度为L ，直径为d ； 第二章、恒定电流 第一节、导体中的电场和电流（1课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流 3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。 （二）过程与方法 通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理 解。 （三）情感态度与价值观 通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇 于探究与日常生活有关的物理学问题。 三、重点与难点： 重点：理解电源的形成过程及电流的产生。 难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。 四、教学过程 （一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述 （二）新课讲述----第一节、导体中的电场和电流 1．电源： 先分析课本图2。1-1 说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手） 【问题】如何使电路中有持续电流（让学生回答—电源） 类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水 池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起 来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。 A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能 有一个瞬时水流。 教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢 让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置） 2．导线中的电场： 结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。 导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。 通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。 3．电流（标量） 恒定电流提高篇 1.如图所示是一实验电路图，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是 A ．路端电压变小 B ．电流表的示数变大 C ．电源内阻消耗的功率变小 D ．电路的总电阻变大 2.电源的效率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、.由图可知、的值分别为 A 、 、 B 、、 C 、、 D 、、 3.在右图的闭合电路中，当滑片向右移动时，两电表读数的变化是 （A ）○A 变大， ○V 变大 （B ）○A 变小，○V 变大（C ）○A 变大， ○V 变小 （D ）○A 变小，○V 变小 4.电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是 （ ） A.电压表和电流表读数都增大 B.电压表和电流表读数都减小 C.电压表读数增大，电流表读数减小 D.电压表读数减小，电流表读数增大 ηa ηb ηa ηb η3414132312122313 P 5.如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F 。调节R 1、R 2，关于F 的大小判断正确的是 A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大 B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小 C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大 D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小 6.如图所示，电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关S 1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S 2，则下列表述正确的是 A ．电源输出功率减小 B ．L 1上消耗的功率增大 C ．通过R 1上的电流增大 D ．通过R 3上的电流增大 7.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R 1＝20 ，R 2＝30 ，C 为电容器。已知通过R 1的正弦交流电如图乙所示，则 A.交流电的频率为0.02 Hz B.原线圈输入电压的最大值为200 V C.电阻R 2的电功率约为6.67 W D.通过R 3的电流始终为零 8.如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时，下面判断正确的是（ ） A ．L 1和L 3变暗，L 2变亮 B ．L I 变暗，L 2变亮，L 3亮度不变 C ．L 1中电流变化值大于L 3中电流变化值 D ．L l 上电压变化值小于L 2上的电压变化值 m ΩΩ2E S R 0 R 1 R 2 M N 专题一 交变电流的产生和图像 1、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是 （ ） A ．电路中交变电流的频率为0.25 Hz B C ．电阻消耗的电功率为2.5 W D ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V 2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（ ） A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin （25t ）V B ．该交流电的频率为25 Hz C ．该交流电的电压的有效值为 D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W 3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是10V 。图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象。则 （ ） A.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A) B.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos50πt (V) C.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V) D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V) 4、如图所示，同轴的两个平行导线圈M 、N ，M 中通有图象所示的交变电流，则（ ） A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引 C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零 D.在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大 5、在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的圆形线框，当磁感应强度B 按图示规律变化时（以向里为正方向），线框中有感应电流产生。⑴画出感应电流i 随时间变化的图象（以逆时针方向为正）。 ⑵求该感应电流的有效值。 /s -2s U -U 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 L 4L 质子源 v 1 v 2 第十一章 恒定电流 第一单元 基本概念和定律 知识目标 一、电流、电阻和电阻定律 1．电流：电荷的定向移动形成电流． （1）形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差． （2）电流强度：通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值。 ①I=Q/t ；假设导体单位体积内有n 个电子，电子定向移动的速率为v ，则I=neSv ；假若导体单位长度有N 个电子，则I ＝Nev ． ②表示电流的强弱，是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． ③单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106 μA 2．电阻、电阻定律 （1）电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值. R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I 无关. (2)电阻定律:导体的电阻R 与它的长度L 成正比,与它的横截面积S 成反比. S L R ρ= (3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响． ①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m 2 的柱形导体的电阻. ②单位是:Ω·m. 3．半导体与超导体 (1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10－5Ω·m ～106 Ω·m (2)半导体的应用: ①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化. ②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用. ③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路. ④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等. （3）超导体 ①超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象. ②转变温度(T C ):材料由正常状态转变为超导状态的温度 ③应用:超导电磁铁、超导电机等 二、部分电路欧姆定律 1、导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R 成反比。 I=U/R 2、适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件． 3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I ～U 或U ～I 图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的. 注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I 认为电阻R 随电压大而大，随电流大而小． ②I 、U 、R 必须是对应关系．即I 是过电阻的电 流，U 是电阻两端的电压． 【例1】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 =1.60×10-19 C 。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=_______。 R 2﹥R 1 R 2＜R 1 1、用P=求出的“220V40W”的灯泡的电阻为1210Ω,用多用电表测得其电阻只有90Ω,下列说法中正确的是() A.两个阻值相差悬殊是不正常的,一定是测量时读错了数据 B.两个阻值相差悬殊是正常的,因为欧姆表测电阻的误差大 C.两个阻值相差悬殊是不正常的,可能出厂时把灯泡的功率标错了 D.两个阻值相差悬殊是正常的,1210Ω是正常工作状态(温度很高)的阻值,90Ω是常温下的阻值 2、日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到 热风可将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R 1,它与电热丝的电阻R 2 串联,接到直流电源上, 电吹风两端的电压为U,通过的电流为I,消耗的电功率为P,则以下关系式正确的是( ) >P =P >I2(R 1+R 2 ) =I2(R 1+R 2 ) 3、在一次研究性学习活动中,研究小组对一幢居民楼的供电设施进行了观察和测量,整幢居民楼供电线路可简化为如图所示的模型,暂停供电时,用欧姆表测得A、B间电阻为R,恢复供电后,测得A、B间电压为U,进线电流为I。则计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是( ) =I2R ==IU D.以上公式都适用 4、如图所示,两只电压表V 1和V 2 是由完全相同的电流表改装而成的,V 2 的量程为5V,V 1 的量 程为15V,为了测量15~20V的电压,把V 1、V 2 串联起来使用,这种情况下( ) 、V 2 读数相等 、V 2 两指针偏角相等 、V 2 读数之比等于电压表内阻之比 和V 2 的指针偏转角度之比等于电压表内阻之比 5、如图是一火警报警器的一部分电路示意图。其中R 2 为用半导体热敏材料制成的传感器, 电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器。当传感器R 2 所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( ) 变大,U变大变小,U变小变小,U变大变大,U变小 6、某同学用伏安法测小灯泡的电阻时,误将电流表和电压表接成如图所示的电路,接通电源后,可能出现的情况是( ) A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮 7、电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不太热,原因是( ) A.通过电炉丝的电流大,而通过导线的电流小 B.电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以不热 C.铜导线的电阻比电炉丝小得多,在串联的情况下铜导线的发热量小 D.电炉丝的两端电压比铜导线两端的电压小得多 8、如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动的过程中,两表的示数变化情况为( ) A.电压表示数增大,电流表示数减小 B.电压表示数减小,电流表示数增大 C.两电表示数都增大 D.两电表示数都减小 交变电流知识点总结 一、交变电流 1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。 2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。 3、正弦式交变电流 交流电产生过程中的两个特殊位置 图像 4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率 （1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T表示，其单位是秒（s）。 （2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f表示，其单位是赫兹（Hz）。 5、解题方法及技巧 5.1正弦交变电流图像的信息获取 ? ? → ? ? ?? → ? ? ? ?→ ? ? 直接读取：最大值、周期 最大值有效值 图像信息 间接获取周期频率、角速度、转速 瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法 （1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E=、U、I= （2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。 5.3交变电流平均值和有效值的区別 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。平均值的计算需用E t Φ ? = ? 和 E I R = 。切记122E E E +≠，平均值不等于有效值。 三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造 如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。 2、工作原理 变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。 3、能量转化过程 →→原线圈的电能 磁场能副线圈的电能 续表 深师教育辅导教案 第 3 课次年级高二科目：物理 本次课题恒定电流复习备课时间11月1日 授课时间2011年11 月5日14 ：00 --- 16 ：00 辅导老师江小谦学生姓名陈仕杰陈斯亮 教学目标（一）知识与技能： 1、.掌电路的概念以及基本公式 2.、熟悉电路的变化规律以及电路的计算 （二）过程与方法： 通过对题型的总结，培养学生归纳总结的能力和学习方法，掌握其规律，以指导之后的做题思路。 重 点难点重点：闭合电路的计算难点：电路变化的规律 教学内容 一、基本概念及基本规律 1．电流 电流的定义式： t q I=，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 对于金属导体有I=nq v S（n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率，约10-5m/s，远小于电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3×108m/s），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。 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，公式： s l Rρ =。 （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。 （3）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（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；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（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。 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。我国科学家在1989年把T C提高到130K。现在科学家们正努力做到室温超导。 3．部分电路欧姆定律 R U I=（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电） 电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意：当考虑 到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。 【例题1】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： 学习必备欢迎下载 第十一章恒定电流 第一单元基本概念和定律 知识目标 一、电流、电阻和电阻定律 1．电流：电荷的定向移动形成电流． （1）形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差． （2）电流强度：通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。 ①I=Q/t；假设导体单位体积内有n个电子，电子定向移动的速率为V，则I=neSv；假若导体单位长度有N个电子，则I＝Nev． ②表示电流的强弱，是标量．但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向． ③单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA 2．电阻、电阻定律 （1）电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值. R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关. (2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R＝ρL/S (3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受温度的影响． ①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻. ②单位是:Ω·m. 3．半导体与超导体 (1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10－5Ω·m ～106Ω·m (2)半导体的应用: ①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化. ②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用. ③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路. ④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等. （3）超导体 ①超导现象：某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象. ②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度 ③应用:超导电磁铁、超导电机等 二、部分电路欧姆定律 1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。I=U/R 2、适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件． 3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I～U或U～I图象,对于线性元件 伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的. 注意：①我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大，随电流大而小． ②I、U、R必须是对应关系．即I 是过电阻的电流，U是电阻两端的电压． 选择题（共20小题） 1、如图所示，电解槽内有一价的电解溶液，ts内通过溶液内横截面S的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷的电量为e，以下解释正确的是（） A．正离子定向移动形成电流，方向从A到B，负离子定向移动形成电流方向从B到A B．溶液内正负离子沿相反方向运动，电流相互抵消 C． 溶液内电流方向从A到B，电流I= D． 溶液内电流方向从A到B，电流I= 2、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 3、图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（） A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．甲表是电流表，R增大时量程减小 C．乙表是电压表，R增大时量程减小 D．上述说法都不对 4、将两个相同的灵敏电流计表头，分别改装成一只较大量程电流表和一只较大量程电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则（） A．两表头指针都不偏转 B．两表头指针偏角相同 C．改装成电流表的表头指针有偏转，改装成电压表的表头指针几乎不偏转 D．改装成电压表的表头指针有偏转，改装成电流表的表头指针几乎不偏转 5、如图，虚线框内为改装好的电表，M、N为新电表的接线柱，其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA，已测得它的内阻为495.0Ω．图中电阻箱读数为5.0Ω．现将MN接入某电路，发现灵敏电流计G刚好满偏，则根据以上数据计算可知（） A．M、N两端的电压为1mV B．M、N两端的电压为100mV C．流过M、N的电流为2μA D．流过M、N的电流为20mA 6、一伏特表有电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此伏特计的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进（） A．在R上串联一比R小得多的电阻 B．在R上串联一比R大得多的电阻 C．在R上并联一比R小得多的电阻 D．在R上并联一比R大得多的电阻 7、电流表的内阻是R g=200Ω，满偏电流值是I g=500μA，现在欲把这电流表改装成量程为1.0V的电压表，正确的方法是（） A．应串联一个0.1Ω的电阻B．应并联一个0.1Ω的电阻 C．应串联一个1800Ω的电阻D．应并联一个1800Ω的电阻 8、相同的电流表分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2，A1的量程大于A2的量程，V1的量程大于V2的量程，把它们接入图所示的电路，闭合开关后（） A．A1的读数比A2的读数大 B．A1指针偏转角度比A2指针偏转角度大 C．V1的读数比V2的读数大 D．V1指针偏转角度比V2指针偏转角度大 9、如图所示是一个双量程电压表，表头是一个内阻R g=500Ω，满刻度电流为I g=1mA的毫安表，现接成量程分别为10V和100V的两个量程，则所串联的电阻R1和R2分别为（） A．9500Ω，9.95×104ΩB．9500Ω，9×104Ω C．1.0×103Ω，9×104ΩD．1.0×103Ω，9.95×104Ω 10、用图所示的电路测量待测电阻R X的阻值时，下列关于由电表产生误差的说法中，正确的是（） A．电压表的内电阻越小，测量越精确 B．电流表的内电阻越小，测量越精确 C．电压表的读数大于R X两端真实电压，R X的测量值大于真实值 D．由于电流表的分流作用，使R X的测量值小于真实值 《恒定电流》章末综合检测 一、选择题。共12小题，共48分。下列各小题中，有的有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分， 选错或不选的得0分。 1、R 1和R 2分别标有“2Ω、1.0A”和“4Ω、0.5A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为（ ） A. 6.0 W B. 5.0 W C. 3.0 W D. 1.5 W 2、在图所示的电路中，电源电动势为E 、内电阻为r ，C 为电容器，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L 能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列 判断正确的是 （ ） A ．灯泡L 将变暗 B ．灯泡L 将变亮 3、分别测量两个电池的路端电压和电流，得到如图所示的a 、b 两条U -I 图线，比较两图线，可得出结论（ ） B ．a 电池的电动势较大、内阻较大 C ．b 电池的电动势较大、内阻较小 D ．b 电池的电动势较小、内阻较大 4、在研究微型电动机的性能时，可采用图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R ，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A 和1.0 V ；重新调节R ，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A 和15.0V 。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（ ） A ．电动机的输出功率为8 w B ．电动机的输出功率为30 W C ．电动机的内电阻为2 Ω D ．电动机的内电阻为7.5 Ω 5、关于闭合电路的性质，下列说法不正确的是（ ） A.外电路断路时，路端电压最高 B.外电路短路时，电源的功率最大 C.外电路电阻变大时，电源的输出功率变大 D.不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变 6、如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，电阻R 1＞R 2，在两电路中分别通过相同的电荷量q 的过程中，下列判断正确的是（ ） A.电源内部产生电热较多的是乙电路 B.B.R 1上产生的电热比R 2上产生的电热多 C.电源做功较多的是甲电路 D.甲、乙两电路中电源做功相等 7、如图甲所示，在滑动变阻器的滑动触头P 从 一端滑到另一端 的过程中，两块理想电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值和定值电阻R 0的值分别为（ ） A.3Ω，12Ω B.15Ω，3Ω C.12Ω，3Ω D.4Ω，15Ω 7题图 8题图 9题图 8、如图所示，一电压表和可变电阻器R 串联后接在一个电压恒定的电源两端，如果可变电阻的阻值减小到原来的 4 1 ，电压表的示数将由U 变为2U ，则（ ） A ．流过R 的电流将增大到原来的2倍 B ．R 两端的电压将减来原来的 2 1 C ．R 上消耗的功率将变为原来的2 1 D ．当R 阻值变为零时，电压表示数将增大到3U 9、如图所示电路的三根导线中有一根是断的。电源、电阻器R 1、R 2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R 1的b 端和R 2的c 端，并观察万用表指针的示数。在下列选挡中，符合操作规程的是：（ ） A ．直流10V 挡 B ．直流0.5A 挡 C ．直流2.5V 挡 D ．欧姆挡 10 、在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列 恒定电流教学设计 第七章恒定电流考纲要览考向预测本章为历年高考考点分布的重点区域之一，历年考题中均有体现，特别是规定的学生实验，不论是实验知识的检查，还是器材连接、数据处理、误差分析等，每年试题中都有所涉及，考的既具体又灵活，稳恒电路分析，也是高考试题的计算题常考内容之一．本章内容在高考中主要考查电路的计算，包括电阻的计算，串并联电阻的计算，电功、电热的计算，闭合电路欧姆定律的计算；电压、电流、电阻的测量．其中电路分析——包括含容电路分析、电路变化、动态问题分析，电功、电功率分配问题分析以及设计型实验题，都是考查中出现几率最大的部分，要重点加以掌握．设计型实验题也是一种考查趋势，该种题型不仅要求对于本章规定实验的原理能够深入理解，还要求具有灵活的思路，能熟练的将所学知识运用于新的情景，解决新的问题．更考查了学生的研究方法、掌握情况及创新思维能力的强弱．所以对于该种问题的复习要引起足够的重视．基础知识回顾1．电流电流的形成：电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压，导线中的自由电子就在电场力的作用下，从电势低处向电势高处定向移动，移动的方向与导体中的电流方向相反．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电场线保持和导线平行．电流的宏观表达式：I=q/t，适用于任何电 荷的定向移动形成的电流．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．电流的微观表达式：n为单位体积内的自由电荷个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率）．物理意义：表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小．电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多．定义：在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值，叫电源的电动势，用E表示．定义式为：E=W/q．注意：①电动势的大小由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积、外电路无关．②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压．③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．电源的几个重要参数①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关．②内阻:电源内部的电阻．2．电动势是：A·h，mA·h.注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小．3．部分电路欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比．公式I?UR体导电．图像图7-1-1注意I-U曲线和U-I 曲线的区别：对于电阻一定的导体，图中两图都是过原点的直线，I-U图像的斜率表示--------，U-I图像的斜率表示------．还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻 45分钟章末验收卷 一、单项选择题 1．经典物理学认为金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞，且金属导体中通过恒定电流形成了稳恒的电场，已知铜的电阻率为ρ，单位体积内的自由电子数量为n ，自由电子的质量为m 、带电荷量为e ，假设自由电子与金属离子碰撞后减速到零，且碰撞时间极短，则铜导线中自由电子连续两次与金属离子碰撞的时间间隔的平均值为( ) A.2m nρe B.2m nρe 2C.2ρm ne 2D.2nm ρe 2 答案 B 解析 设铜导线的长度为l ，横截面积为S ，金属导线内的匀强电场场强为E ，则电子定向移动的加速度为a ＝eE m ，经过时间t 获得的定向移动速度为v ＝at ＝eEt m ，在时间t 内的平均 速度为v ＝12v ＝eEt 2m ，则由电流微观表达式I ＝neS v ＝ne 2ES 2m t ，由欧姆定律和电阻定律可知 ρl S ＝U I ＝El I ，联立解得t ＝2m nρe 2，B 正确． 2．在如图1所示的电路中，电源内阻不可忽略，在调节可变电阻R 的阻值过程中，发现理想电压表的示数减小，则( ) 图1 A ．R 的阻值变大 B ．路端电压不变 C ．干路电流减小 D ．路端电压和干路电流的比值减小 答案 D 解析 由题意知，理想电压表的示数减小，说明与电压表并联的电阻变小，即可变电阻R 接入电路的电阻变小，选项A 错误；由闭合电路欧姆定律知，电路总电流变大，路端电压变小，选项B 、C 错误；由于外电路总电阻变小，结合电阻定义式R ＝U I 知，路端电压和干 路电流的比值减小，选项D 正确． 第14章:恒定电流 一、知识网络 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） 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 实验 恒定电流 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 规律 电阻定律：R=ρl/s 基本 概念 欧姆定律： 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 电功： 用电器总功率：P=UI ，对纯电阻电路：P=UI=I 2R=U 2/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=I 2r 电源的效率：%100%100?=?= E U P P 总 出 η， 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=R s / 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 （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R X 比变阻器电阻R L 大很多（ R X >2R L ） 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16 V ，在30 s 内通过电阻横截面的电量为48 C ，此电阻为多大？30 s 内有多少个电子通过它的横截面？ 解析：由题意知U =16 V ，t =30 s ，q =48 C ， 电阻中的电流I = t q =1.6 A 据欧姆定律I =R U 得，R =I U =10 Ω n =e q =3.0×1020个 故此电阻为10Ω，30 s 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）。 x L x R U E R R = +,x x L R E E R R ??? ?+?? []0,E 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 恒定电流 学案1 电源和电流 一、电源 1．定义：能把电子从正极搬运到负极的装置． 2．作用： (1)维持电路两端有一定的电势差． (2)使闭合电路中保持持续的电流． 二、恒定电流 1．恒定电场 (1)恒定电场：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫恒定电场． (2)特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化． 2．恒定电流 (1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流． (2)公式：I ＝q t 或q ＝It ，其中：I 表示电流，q 表示在时间t 内通过导体横截面的电荷量． (3)单位：安培，符号A ；常用的电流单位还有：毫安(mA)、微安(μA)． 1 A ＝103 mA ；1 A ＝106 μA. 一、电源 [要点提炼] 1．产生电流的条件：导体两端存在电压． 2．形成持续电流条件：导体两端存在持续电压． 3．电源的作用： 维持电路两端始终有一定的电势差，使电路中保持持续的电流． 二、电流表达式I ＝q t 及其方向 [要点提炼] 1．电流指单位时间内通过导体任一横截面的电荷量，即I ＝q t ，其中q 是时间t 内通过某截面的电荷量． 2．电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是 相同的，应用I ＝q t 时，q 为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和． 3．在应用I ＝q t 计算时注意： (1)各个物理量的单位都用国际制单位．电流的国际单位安培(A)是国际单位制中七个基本单位之一． (2)电量q 与时间t 要对应． 4．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电 专题8 恒定电流 一、单项选择题 1．（山东省潍坊市三县2012届高三12月联考）一段长为L ，电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉制成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（ ） A ．R ／3 B ．3R C ．R ／9 D ．R 2.（河北省衡水中学2012届高三上学期第四次调研）如图所示为一磁流体发电机示意图，A 、B 是平行正对的金属板，等离子体（电离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧进入，在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上，则关于R 中的电流大小及方向判断正确的是（ ） A ．I =t ne ，从上向下 B ．I =t ne 2，从上向下 C ．I =t ne ，从下向上 D ．I =t ne 2，从下向上 3．（福建省南安一中2012届高三上学期期末考试物理试卷）压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受力面向上，在其上面放一质量为m 的物体，电梯静止时电压表的示数为U 0，下列电压表示数随时间变化图象中，能表示电梯竖直向上做匀加速直线运动的是（ ） 4．（湖北省黄冈中学2012届高三上学期期中考试、云南省部分名校2012届高三联考理综卷）如图所示，平行金属板中带电质点P 原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R 4的滑片向b 端移动时，则（ ） A．电压表读数减小 B．电流表读数减小 C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大 5．（江西省抚州一中、赣州一中等八校2012届高三理科综合试卷）如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R的阻值，可使电压表○V的示数减小ΔU（电压表为理想电表），在这个过程中（） A．通过R1的电流减小，减少量一定等于ΔU/R1 B．R2两端的电压增加，增加量一定等于ΔU C．路端电压减小，减少量一定等于ΔU D．通过R2的电流增加，但增加量一定大于ΔU/R2 6．（福建省福州市2012届高三第一学期期末质量检查物理试卷）如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，R t为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现增加光照强度，则下列判断正确的是（） A．B灯变暗，A灯变亮 B．R0两端电压变大 C．电源路端电压不变 D．电源总功率不变选修3-1第二章恒定电流教案
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