恒定电流1
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1.在测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,描绘出的U -I 图象应是( )解析:选C.小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高,导致小灯泡的电阻增大.故选C.2.(多选)甲、乙两图分别为测灯泡电阻R 的电路图,下列说法正确的是( )A .甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法B .甲中R 测>R 真,乙中R 测<R 真C .甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R ≪R V ,故此法测较小电阻好D .乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R ≫R V ,故此法测较大电阻好答案:ACD3.(2016·山西太原五中质检)如图所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线.若把三个这样的灯泡串联后,接到电压恒定的12 V 电源上,求流过小灯泡的电流为 A ,小灯泡的电阻为 Ω.解析:三个小灯泡串联后接到12 V 的电源上,每个小灯泡两端的电压均为4 V ,由小灯泡的伏安特性曲线知U =4 V 时,I =0.4 A .由欧姆定律知R =U I =40.4Ω=10 Ω. 答案:0.4 104.伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示,让电压表一端接在电路上a 点,另一端先后接到b 点和c 点.注意观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟 表的内阻可比拟,电压表的两端应接在a 和 点.若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟 表的内阻可比拟,电压表应接在a 和 两点.解析:若电流表示数变化明显,说明电压表的分流作用较大,即说明电压表的内阻不是很大,则待测电阻的阻值跟电压表的内阻可比拟,应采用电流表内接法,即电压表的两端应接在a 和c 之间;若电压表示数变化明显,说明电流表的分压作用较明显,即电流表的内阻与待测电阻可比拟,应采用电流表的外接法,即电压表应接在a 、b 之间.答案:电压 c 电流 b5.要测绘一个标有“3 V 0.6 W ”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3 V ,并便于操作.已选用的器材有: 电池组(电动势为4.5 V ,内阻约1 Ω);电流表(量程为0~250 mA ,内阻约5 Ω);电压表(量程为0~3 V ,内阻约3 k Ω);电键一个、导线若干.(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的 (填字母代号).A .滑动变阻器(最大阻值20 Ω, 额定电流1 A)B .滑动变阻器(最大阻值1 750 Ω,额定电流0.3 A)(2)实验的电路图应选用下列的图 (填字母代号).解析:(1)测绘小灯泡的伏安特性曲线,要求能较大范围测量数据,所以控制电路部分应用分压式接法,滑动变阻器应用最大阻值小、额定电流大的,故选A.(2)灯泡的电阻R =U 2P =15 Ω,额定电流I =P U=0.2 A ,由R =15 Ω<R A R V =15 000 Ω,依据公式法“大内小外”的原则,可知电流表应采用外接法,故选B.答案:(1)A (2)B6.(2016·河北衡水中学质检)有一标有 “6 V ,1.5 W ”的小灯泡,现用图甲所示电路测量,提供的器材除导线和开关外,还有:A.直流电源6 V(内阻不计)B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)D.直流电压表0~15 V(内阻约为15 kΩ)E.滑动变阻器10 Ω,2 AF.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A(1)实验中电流表应选用,滑动变阻器应选用.(用序号表示)(2)试按图甲电路将图乙所示器材连成电路.解析:选电流表实际上是选量程.先估算一下通过电流表的电流,由小灯泡的规格可知通过的电流最大不能超过0.25 A,因此选C.在该题中滑动变阻器接成分压式,此时要求滑动变阻器的电阻比用电器的电阻小,至少应差不多,小灯泡的电阻在正常工作时为24 Ω,所以滑动变阻器不能选F,应选E,但不应忘记还要核对一下电流是否会超过其允许最大值,E允许的最大电流是2 A,实验中的最大电流只有0.25 A,选E也是安全的.答案:(1)C E(2)如图所示7.(2015·高考浙江卷)图甲是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图.甲乙(1)根据图甲画出实验电路图;(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图乙中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6 A ,电压表量程为3 V .所示读数为:① 、② 、③ 、④ .两组数据得到的电阻分别为 和 .解析:(1)实验电路图如图所示.(2)电流表量程为0.6 A ,每一小格代表0.02 A ,读数时估读到精度的本位即可;电压表量程为3 V ,每一小格代表0.1 V ,读数时估读到精度的下一位.读数分别为:①0.10 A 、②0.24A 、③2.00 V 、④0.27 V .应用R =U I求电阻时,电流为0.10 A 时对应的电压为0.27 V ;电流为0.24 A 时对应的电压为2.00 V ,求得的两组数据对应的电阻分别为2.7 Ω和8.3 Ω.答案: (1)如解析图所示(2)0.10 A 0.24 A 2.00 V 0.27 V2.7(±0.1) Ω 8.3(±0.1) Ω[如填为8.3(±0.1) Ω 2.7(±0.1) Ω也行]教师个人研修总结在新课改的形式下,如何激发教师的教研热情,提升教师的教研能力和学校整体的教研实效,是摆在每一个学校面前的一项重要的“校本工程”。
第1讲 电 流[目标定位] 1.知道持续电流产生的条件,并能进行微观解释.2.了解电流速度(传导速度)、自由电子热运动的平均速度和电子漂移速度(即电子定向移动速度).3.理解电流的定义,知道电流的单位、方向的确定,会用公式q =It 分析相关问题.一、电流的形成1.形成电流的条件:(1)自由电荷;(2)电压.2.形成持续电流的条件:导体两端有持续电压.二、电流的速度1.电流的速度:等于电场的传播速度,它等于3.0×108m/s.2.自由电子的运动速率:常温下,金属内的自由电子以105_m/s 的平均速率在无规则的运动.3.电子定向移动的速率:数量级大约是10-5m/s ,被形象的称为“电子漂移”.想一想 导线内自由电子的定向移动速率等于电流的传导速率吗?为什么?答案 不等于,事实上电子定向移动的速率是很慢的,而且跟导体材料有关,只是导体中自由电子的定向移动是产生电流的原因.电流的速率可以认为等于光速.三、电流的方向1.电流的方向:正电荷的定向移动的方向规定为电流的方向;2.在电源外部的电路中电流的方向:从电源正极流向负极;在电源内部的电路中电流的方向:从电源负极流向正极.想一想 金属导体中电流的方向与自由电荷的移动方向一致吗?为什么?答案 不一致,电流的方向是指正电荷定向移动的方向,而金属导体中自由电荷是电子,电子的定向移动方向与电流方向相反.四、电流的大小和单位1.定义:在单位时间内通过导体任一横截面的电荷量称为电流.2.定义式:I =q t.3.单位:国际单位:安培,符号A ;常用单位:mA 、μA 换算关系为1A =103mA =106μA.4.直流电:方向不随时间改变的电流叫做直流电.恒定电流:方向和强弱都不随时间改变的电流叫做恒定电流.想一想电流是有大小和方向的物理量,电流是矢量吗?答案不是.电流的计算不满足平行四边形定则.一、电流形成条件及三种速率的理解1.电流的形成条件(1)回路中存在自由电荷①金属导体的自由电荷是电子.②电解液中的自由电荷是正、负离子.(2)导体两端有电压:电场对电荷有力的作用,例如两个导体间存在电势差,当用一导线连接时,导线中的自由电子会在电场力的作用下运动,形成电流.(3)导体两端有持续电压是导体中形成持续电流的条件.导体两端有了持续电压,导体中的自由电子就会在电场力的持续作用下形成持续不断的电流.2.电路中三种速率的比较(1)电子热运动的速率:构成导体的电子在不停地做无规则热运动,由于热运动向各个方向运动的机会相等,故不能形成电流,常温下电子热运动的速率数量级为105m/s.(2)电子定向移动的速率:电子定向移动的速率很小,数量级为10-5m/s.自由电子在很大的无规则热运动的速率上又叠加上了一个很小的定向移动的速率.(3)电流传导速率:等于光速,闭合开关的瞬间,电路中各处以真空中光速c建立恒定电场,电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动而形成了电流.例1在导体中有电流通过时,下列说法正确的是( )①电子定向移动速率很小②电子定向移动速率即是电场传导速率③电子定向移动速率是电子热运动速率④在金属导体中,自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动A.①③B.②C.③D.①④答案 D解析电子定向移动的速率很小,数量级为10-5m/s,自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了很小的定向移动的速率.故①、④正确.电场的传导速率为光速c =3×108 m/s ,无规则热运动速率的数量级为105m/s.故②、③错误,故选D.借题发挥 电荷定向移动的速率很小,当电路闭合后,并不是电荷瞬间从电源运动到用电器,而是瞬间在系统中形成电场,使导体中所有自由电荷同时定向移动形成电流.二、电流的表达式1.电流虽然有方向但是标量.2.I =q t是电流的定义式,电流与电量无正比关系,电流与时间也无反比关系. 3.在应用I =q t计算时注意:要分清形成电流的自由电荷的种类.对金属来讲,是自由电子的定向移动,电量q 为通过横截面的自由电子的电量.对电解液来讲,是正、负离子同时向相反方向定向移动,电量q 为正、负离子电荷量绝对值之和.例2 在某种带有一价离子的水溶液中,正、负离子在定向移动,方向如图1所示.如果测得2s 内分别有1.0×1018个正离子和1.0×1018个负离子通过溶液内部的横截面M ,则溶液中电流的方向如何?电流多大?图1答案 由A 指向B 0.16A解析 水溶液中导电的是自由移动的正、负离子,它们在电场的作用下向相反方向定向移动.电学中规定,电流的方向为正电荷定向移动的方向,所以溶液中电流的方向与正离子定向移动的方向相同,即由A 指向B .每个离子的电荷量是e =1.60×10-19C .该水溶液导电时负离子由B 向A 运动,负离子的定向移动可以等效看做是正离子反方向的定向移动.所以,一定时间内通过横截面M 的电荷量应该是正、负两种离子电荷量的绝对值之和.I =q t =|q 1|+|q 2|t=1.0×1018×1.6×10-19+1.0×1018×1.6×10-192A=0.16A.借题发挥 电流的定义式I=q t 中,q 是时间t 内通过某一截面的电荷量,而不是单位截面积内的电荷量.三、电流强度的微观表达式1.建立模型:如图2所示,导体长为l ,两端加一定的电压,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ,设导体的横截面积为S ,导体每单位体积内的自由电荷数为n ,每个自由电荷的电荷量为q .图22.理论推导:AD 导体中的自由电荷总数:N =nlS .总电荷量Q =Nq =nlSq .所有这些电荷都通过横截面D 所需要的时间:t =lv .根据公式q =It 可得:导体AD 中的电流:I =Q t =nlSq lv=nqSv .3.结论:从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小,还与导体的横截面积有关.例3 一段粗细均匀的金属导体的横截面积为S ,导体单位体积内的自由电子数为n ,金属导体内的自由电子的电荷量为e ,自由电子做无规则热运动的速率为v 0,导体中通过的电流为I ,以下说法中正确的有( )A .自由电子定向移动的速率为v 0B .自由电子定向移动的速率为v =I neSC .自由电子定向移动的速率为真空中的光速cD .自由电子定向移动的速率为v =I ne答案 B 解析 I =nevS ,所以v =I neSv 为自由电子定向移动的速率.电流形成条件及三种速率的理解1.关于电流,以下说法正确的是( )A .通过截面的电荷量多少就是电流的大小B .电流的方向就是电荷定向移动的方向C .在导体中,只要自由电荷在运动,就一定会形成电流D .导体两端没有电压就不能形成电流答案 D解析 根据电流的概念,电流是单位时间内通过截面的电荷量,知A 项错.规定正电荷定向移动的方向为电流方向,知B 项错.自由电荷持续的定向移动才会形成电流,知C 错、D 对.2.在导体中有电流通过时,下列说法正确的是( )A .电子定向移动速率很小B .电子定向移动速率即是电场传导速率C .电子定向移动速率是电子热运动速率D .在金属导体中,自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动答案 AD解析 电子定向移动的速率很小,数量级为10-5m/s ,自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了速率很小的定向移动.故A 、D 正确.电场的传导速率为光速c =3×108 m/s ,无规则热运动速率的数量级为105m/s.故B 、C 错.公式I =q t的理解与应用 3.电路中有一电阻,通过电阻的电流为5A ,当通电5分钟时,通过电阻横截面的电子数为( )A .1500个B .9.375×1019个C .9.375×1021个D .9.375×1020个 答案 C解析 q =It ,n =q e =It e =9.375×1021个.电流强度的微观表达4.如图3所示,一根横截面积为S 的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷,每单位长度上电荷量为q ,当此棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为( )图3A .qv B.q vC .qvSD.qvS答案 A 解析 t s 内棒通过的长度l =vt ,总电荷量Q =ql =qvt .由I =Q t =qvt t=qv ,故选项A 正确.题组一 对电流的理解1.关于电流,下列叙述正确的是( )A .只要将导体置于电场中,导体内就有持续电流B .电源的作用是可以使电路中有持续电流C .导体内没有电流时,就说明导体内部的电荷没有移动D .恒定电流是由恒定电场产生的答案 BD2.关于电流的方向,下列说法中正确的是( )A .电源供电的外部电路中,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端B .电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端C .电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D .电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相反答案 AD解析 在电源的外部电路中,电流从正极流向负极,在电源内部,电流从负极流向正极,电源正极电势高于负极电势,所以A 正确,B 错误;电子带负电,电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反,C 错误,D 正确.3.关于电流的方向,下列描述正确的是( )A .规定正电荷定向移动的方向为电流的方向B .规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向C .在金属导体中,自由电子定向移动的方向为电流的反方向D .在电解液中,由于正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,故无电流答案 AC解析 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故A 对,B 错;金属导体中定向移动的是自由电子,电子带负电,故电子运动的方向与电流的方向相反,C 正确;在电解液中,正、负离子的电荷量相等,定向移动的方向相反,产生的电流的方向相同,故D 错误.题组二 公式I =q t的理解与应用 4.关于电流的说法中正确的是( )A .根据I =q t,可知I 与q 成正比 B .如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等,则导体中的电流是恒定电流C .电流有方向,电流是矢量D .电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位答案 D解析 依据电流的定义式可知,电流与q 、t 皆无关,显然选项A 错误.虽然电流是标量,但是却有方向,因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等,但如果方向变化,电流也不是恒定电流,所以,选项B 错误.电流是标量,故选项C 错误.5.如图1所示,电解池内有一价的电解液,t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1,负离子数是n 2,设元电荷为e ,则以下解释中正确的是( )图1A .正离子定向移动形成电流方向从A →B ,负离子定向移动形成电流方向B →AB .溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C .溶液内电流方向从A 到B ,电流I =n 1e tD .溶液中电流方向从A 到B ,电流I =n 1+n 2e t答案 D解析 正电荷的定向移动方向就是电流方向,负电荷定向移动的反方向也是电流方向,有正负电荷反向经过同一截面时,I =q t 公式中q 应该是正、负电荷量绝对值之和.故I =n 1e +n 2e t,电流方向由A 指向B ,故选项D 正确.6.如图2所示,将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来,已知截面积S 铝=2S 铜.在铜导线上取一截面A ,在铝导线上取一截面B ,若在1s 内垂直地通过它们的电子数相等.那么,通过这两截面的电流的大小关系是( )图2A .I A =I BB .I A =2I BC .I B =2I AD .不能确定 答案 A解析 这个题目中有很多干扰项,例如两个截面的面积不相等,导线的组成材料不同等等.但关键是通过两截面的电子数在单位时间内相等,根据I =q t可知电流强度相等.题组三 电流强度的微观表达式7.导体中电流I 的表达式I =nqSv ,其中S 为导体的横截面积,n 为导体每单位体积内的自由电荷数,q 为每个自由电荷所带的电荷量,v 是( )A .导体运动的速率B .导体传导的速率C .电子热运动的速率D .自由电荷定向移动的速率答案 D解析 从微观上看,电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率,还与导体的横截面积有关,公式I =nqSv 中的v 就是自由电荷定向移动的速率.故选D.8.金属导体内电流增强,是因为( )A .导体内单位体积的自由电子数增多B .导体内自由电子定向移动的速率增大C .导体内电场的传播速率增大D .导体内自由电子的热运动速率增大答案 B解析 对于确定的金属导体,单位体积内的自由电子数是一定的,而且导体内电场的传播速率也是一定的,所以A 、C 错.导体内电流增强是由于自由电子定向移动的速率增大,使得单位时间内穿过导体横截面的电荷量增大,B 正确.导体内自由电子的热运动速率增大会阻碍电流增强,D 错误.9.有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的2倍,而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,以下说法正确的是( )A .甲、乙两导体的电流相同B .乙导体的电流是甲导体的2倍C .乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D .甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等答案 B解析 由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍,因此通过乙导体的电流是甲的2倍,故A 错,B 对.由于I =nqSv ,所以v =I nqS,由于不知道甲、乙两导体的性质(n ·q 不知道),所以无法判断v ,故C 、D 错.题组四 综合应用10.已知电子的电荷量为e ,质量为m .氢原子的电子在原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动,则电子运动形成的等效电流大小为多少? 答案 e 22πr 2mkmr 解析 根据电流大小的定义式去求解,截取电子运动轨道的任一截面,在电子运动一周的时间T 内,通过这个截面的电荷量Q =e ,则有:I =Q T =e T ,再由库仑力提供向心力有:k e 2r 2=m 4π2T 2r .得T =2πr e mr k .解得I =e 22πr 2mkmr .。
《金版教程(物理)》2025高考科学复习解决方案第九章恒定电流第讲电流电阻电功及电功率[教材阅读指导](对应人教版必修第三册相关内容及问题)第十一章第1节阅读“电源”这一部分内容,假如电路中定向移动的是正自由电荷,电源的作用是什么?提示:不断将正电荷从负极搬运到正极,使电源两端始终存在电势差。
第十一章第1节阅读[拓展学习]“电流的微观解释”,公式I=neSv中n、v两字母各代表什么物理量?提示:n代表自由电子数密度,即单位体积内的自由电子数,v代表自由电子定向移动的平均速率。
第十一章第1节[拓展学习]“电流的微观解释”,自由电子无规则热运动的速率、定向移动的平均速率、电流的传导速率分别是多少?提示:通常情况下,自由电子无规则热运动的速率约为105 m/s,自由电子定向移动的平均速率约为10-4 m/s,电流传导速率等于光速。
第十一章第2节[练习与应用]T6,思考:对同一导体电流流向不同时,其电阻值是否相同?提示:不一定相同。
第十二章第1节阅读电功公式的推导部分,推导出W=UIt的依据是什么?提示:(1)电路中的恒定电场的基本性质与静电场相同,可以利用W=qU来计算恒定电场对自由电荷的静电力做的功;(2)电流的定义式I=qt。
第十二章阅读“1电路中的能量转化”这一节内容,体会纯电阻电路和非纯电阻电路在使用物理规律上的区别,公式“I=UR”和“P=U2R”在纯电阻电路和非纯电阻电路的应用上有什么不同?提示:对纯电阻电路,公式I=UR适用,因此电功率或电热功率都可用P=U2R来求;对非纯电阻电路,“I=UR”和“P=U2R”两式都不适用。
必备知识梳理与回顾一、电流恒定电流1.电流(1)导体中形成电流的条件01自由移动的电荷。
02电压。
(2)电流的方向03相同,04相反。
在外电路05负极流向06正极。
07标量。
2.恒定电流(1)08大小、09方向都不随时间变化的电流。
(2)10电流这个物理量表示。
11电荷量越多,电流就越大,如果用I表示电流,q表示在时间t内通过导体横截面的12电荷量,则有I13q t。
第二章恒定电流1 等效电流的求解链接高考1.如图所示,一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷,每单位长度上电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为()A.qvB.C.qvSD.思路点拨解答本题时可按以下思路分析:棒通过的长度→通过截面的电荷量→等效电流的大小[答案] A[解析]t时间内棒通过的长度l=vt,通过的电荷量Q=ql=qvt。
由I===qv,故选项A正确。
2.(多选)半径为R的橡胶圆环均匀带正电荷,总电荷量为Q,现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,则下列说法正确的是()A.橡胶圆环中产生顺时针方向的电流B.若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍C.若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍,则电流也将变为原来的2倍D.若使ω、Q不变,使环半径增大,电流将变大思路点拨解答本题时可按以下思路分析:(1)正电荷运动方向→电流方向(2)圆环转动的周期→一个周期内通过截面的电荷量→电流的大小[答案]BC因为电流方向为正电荷的定向移动方向,所以橡胶圆环中产生的是逆时针方向的电流,选项A 错误;截取圆环的任一截面S,如图所示,在橡胶圆环运动一周的时间T内,通过这个截面的电荷量为Q,则有I==,又T=,所以I=,可以看出ω不变、Q变为原来的2倍时,电流变为原来的2倍,选项B正确;Q不变,ω变为原来的2倍时,电流也变为原来的2倍,选项C正确;由I=知,电流的大小与橡胶圆环半径无关,选项D错误。
基础过关电流的分析与计算3.以下说法正确的是()A.只要有可以自由移动的电荷,就存在持续电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率D.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了[答案] B[解析]要有持续电流必须有电压,A错误。
北京四中高二年级物理同步辅导讲座之二十一北 京 四 中年 级:高 二 科 目:物 理 期 数:0121编 稿:王运淼 审 稿:王运淼 录 入:张艳红校 对:内容:恒定电流(一至七节)一、知识要点(一)电流1、电流的概念:电荷的定向移动形成电流。
2、产生持续电流的条件:①有能自由移动的电荷(内因)②保持导体两端的电势差(外因)3、电流的方向和强弱①习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
②电流强度:表示电流的强弱的物理量。
定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值叫做电流强度(简称电流),用I 表示。
I=tQ ,标量,单位:安培(A ) 4、金属导体中电流强度的微观表达式:I=nesv其中:n 为单位体积内的自由电子数,e 为自由电子的电量(基本电荷或元电荷),s 为导体的横截面积,v 为自由电子定向移动的平均速率。
5、电流的分类:直流和交流,通常所说的直流常常是指恒定电流。
(二)欧姆定律 电阻定律1、欧姆定律:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。
I=RU 适用于金属和电解液导电。
导体的伏安特性曲线:R 1<R 22、电阻定律:导体的电阻由导体本身决定,在温度不变时,某种材料的导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比。
R=P SL 其中P 是与导体材料本身有关的物理量,则做材料的电阻率,单位是 、m 。
纯金属的电阻率小,合金的电阻率较大;金属的电阻率随温度的升高而增大。
(三)电功 电热1、电功:W=UIt电流通过用电器做功的过程,实际上是电能转化为其它形式的能的过程。
2、电功率:P=tW =UI 3、焦耳定律:研究电流的热效应。
电流通过导体产生的热量,跟电流的平方、导体的电阻和通电的时间成正比。
Q=I 2Rt4、电功和电热的关系在纯电阻电路中,W=Q ;在非纯电阻电路中,W>Q 。
(四)电阻的串并联1、串联电路①电路中各处的电流强度相等;②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和;③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和;④电压分配:串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比;⑤功率分配:串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比。
高中物理学习材料
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(00天津、江西卷)1.图中A 、B 、C 是本相交流电源的三根相线,O 是中线,电源的相电压为220V ,1L 、
2L 、3L 是三个“220V 60W ”的灯泡,开关1K 断开,2K 、3K 闭合,
由于某
种原因,电源中线在图中O 处断了,那么2L 和3L 两灯泡将C
(A )立刻熄灭
(B )变得比原来亮一些 (C )变得比原来暗一些 (D )保持亮度不变
01上海综合2.某实验小组用三只相同的小灯泡,联成如图所示的电路,研究串并联电路特点。
实验中观察到的现象是 D
A k 2断开,k 1与a 连接,三只灯泡都熄灭
B k 2断开,k 1与b 连接,三只灯泡亮度相同
C k 2闭合,k 1与a 连接,三只灯泡都发光,L 1、L 2亮度相同
D k 2闭合,k 1与b 连接,三只灯泡都发光,L 3亮度小于L 2的亮度
容器C 的上极板带正电.
01北京、内蒙古、安徽卷) 3.在如图所示的电路中,电为了使该极板仍带正电且电量增大,下列办法中可 采用的是AD (A )增大1R ,其他电阻不变
(B )增大2R ,其他电阻不变 (C )增大3R ,其他电阻不变 (D )增大4R ,其他电阻不变
02全国 4 .在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3
和R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为ε,内阻为r 。
设电流表A 的读数为I ,电压表V
的读数为U 。
当R 5的滑动触点向图中a 端移动时,D
A I 变大,U 变小
B I 变大,U 变大
C I 变小,U 变大
D I 变小,U 变小 02全国5 图中电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等,电池的内不计。
开关K 接通后
流过R 2的电流是K 接通前的
B
A .─ 12
B .─ 23
C .─ 13
D .─ 14
04(全国卷)6 图中电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等,电池的内阻不计。
开关K 接通后流过R 2的电流是K 接通前的B ( )A .─
12
B .─23
C .─13
D .─14
04(天津卷)7 .一台理想降压变压器从10kV 的线路中降压并提供200A 的负载电流。
已知两个线圈的匝数比为
1:40,则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是
( A )
A . 5A ,250V ,50kW
B . 5A 、10kV ,kW 50
C . 200A ,250V ,50kW
D . A 200,10kV ,kW 3
102
05春季)8 .一电池外电路断开时的路端电压为3V ,接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V ,则可以判定电池的电动势E 和内电阻r 为
( D )
A .E=2.4V , r=1Ω
B .E=3V , r=2Ω
C .E=2.4V, r=2Ω
D .E=3V, r=1Ω
05(广东卷)9 电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备。
下列电器设备中,哪个没有..
利用电磁感应原理 (B ) A.动圈式话筒 B.白炽灯泡 C.磁带录音机 D.日光灯镇流器
05(辽宁卷)10 .图3中B 为电源,R 1、R 2为电阻.K 为电键。
现用多用电表测量流过电阻R 2的电流。
将多用电表的选择开关调至直流电流挡(内阻很小)以后,正确的接法是( C ) A .保持K 闭合,将红表笔接在a 处,黑表笔接在b 处
B .保持K 闭合,将红表笔接在b 处,黑表笔接在a 处
C .将K 断开,红表笔接在a 处,黑表笔接在b 处
D .将K 断开,红表笔接在b 处,黑表笔接在a 处
05(江苏卷)11如图所示的电路中,电源的电动势和内阻分别为丑和厂,当闭合开关S ,向左移动滑 动变阻器的滑片时,下列说法正确的是 D
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
06(江苏卷)12 .如图所示电路中的变压器为理想变压器,S 为单刀双掷开关。
P 是滑动变阻器 R 的滑动触头,U 1 为加在原线圈两端的交变电 压,I 1、I 2 分别为原线圈和副线圈中的电流。
下列说法正确的是BC
A .保持P 的位置及U 1不变,S 由b 切换到a ,则R 上消耗的功率减小
B .保持P 的位置及U 1不变,S 由a 切换到b ,则I 2 减小
C .保持P 的位置及U 1不变,S 由b 切换到a ,则I 1 增大
D .保持U 1不变,S 接在 b 端,将P 向上滑动,则I 1 减小
06(江苏卷)13 我省沙河抽水蓄能电站自2003年投入运行以来,在缓解用遇高峰电力紧张方面,取得了良好的社会效益和经济效益。
抽水蓄能电站的工作原理是,在用电低谷时(如深夜),电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电。
如图,蓄水池(上游水库)可视为长方体,有效总库容量(可用于发电)为V ,蓄水后水位高出下游水面 H ,发电过程中上游水库水位最大落差为 d 。
统计资料表明,该电站年抽水用电为 2.4×108 KW ·h ,年发电量为1.8×108 KW ·h 。
则下列计算结果正确的是(水的密度为ρ,重力加速度为g ,涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面) BC A .能用于发电的水最大重力势能V gH E P ρ=
B . 能用于发电的水的最大重力势能)2
d H (Vg E P -ρ=
C .电站的总效率达 75%
D .该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电(电功率以 10 5 kW 计)约 10h 。
06(四川卷)14 .如图所示,理想变压器原、副线圈匝数之比为20∶1,原线圈接正弦交
流电源,副线圈接入“220 V,60 W ”灯泡一只,且灯光正常发光。
则C A.电流表的示数为
220
2
3 A B.电源输出功率为1 200W C.电流表的示数为
220
3
A D.原线圈端电压为11 V 07广东卷 15 、压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,右位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图6(a )所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。
小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图6(b )所示,下列判断正确的是D A .从t 1到t 2时间内,小车做匀速直线运动
B .从t 1到t 2时间内,小车做匀加速直线运动
C .从t 2到t 3时间内,小车做匀速直线运动
D .从t 2
到t 3
时间内,小车做匀加速直线运动
07海南卷 16 一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W 与36 V 。
若把此灯泡接到输出电压为18 V 的电源两端,则灯泡
消耗的电功率B
A .等于36 W
B .小于36 W ,大于9 W
C .等于9 W
D .小于9 W
07宁夏理综 17、在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3
均为定值电阻,R 2为滑动变阻器。
当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ,此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U 。
现将R 2的滑动触点向b 端移动,则三个电表示数的变化情况是B A .I 1增大,I 2不变,U 增大
B .I 1减小,I 2增大,U 减小
C .I 1增大,I 2减小,U 增大
D .I 1减小,I 2不变,U 减小
07重庆理综 18、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A ,电动机启动时电流表读数为58 A ,若电源电动势为12.5 V ,内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了B
v
压敏电阻
R E A
I
t
t
1 t
2 t
3 0 图6 (a ) (b )
A 1
A 2
V S R 1
R 2 R 3
a b
E
r
A.35.8 W B.43.2 W
C.48.2 W D.76.8 W
06(天津卷)19. 如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻1R、2R和3R的阻值都相同。
在电键S处于闭合状态上,若将电键S1由位置1切换到位置2,则( B )
A. 电压表的示数变大
B. 电池内部消耗的功率变大
R两端的电压变大
C. 电阻
2
D. 电池的效率变大。