1 高二物理 第2章恒定电流复习
一． 知识要点
（一）导体中的电场和电流、电动势
1.导体中的电场和电流
（1） 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。（在这一过程中，自由电子所受电场力的方向与运动方向相反，故需要电源提供一个非静电力的作用，使自由电子在非静电力的作用下克服电场力做功，从而将其他形式的能转化为电能）
（2） 导线中的电场：当导线内的电场达到动态平衡状态时，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，由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
（3）电流
○概念：电荷的定向移动形成电流。
○电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
○定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：tQI
○单位：安培（A），1 A =103mA = 106µA
○电流强度是标量。
○电流的种类
① 直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
② 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。
2．电动势
（1）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）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。
（2）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（电源本身）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。
（3）电源（池）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。
考点四电路的动态分析
例1如图2所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R
2、R
3为定值电阻，S
0、S为开关，与
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.的读数变大，的读数变小B.的读数变大，的读数变大C.的读数变小，的读数变小D.的读数变小，的读数变大
1．[电路的动态分析]如图3所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R
0的
滑动端向下滑动的过程中()
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
考点二电路中的功率及效率问题
例2如图所示，已知电源电动势E＝5V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1
＝0.5Ω，滑动变阻器R2的阻值范围为0～10Ω.求：
(1)当滑动变阻器R
2的阻值为多大时，电阻R
1消耗的功率最大？最大功
率是多少？
(2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？
(3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？最大功率是多少？
3．[电路中的功率与效率]电源的电动势为E＝30V，内阻为r＝1Ω，将它与一只“6V12W”
的灯泡和一台电阻为2Ω的小电动机串联组成闭合电路，当灯泡正常发光时，若不计摩擦，
电动机输出机械功率与输入电功率之比为()
A．91%B．82%C．67%D．60%
4．[电路中功率的动态分析](2012·上海·17)直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右
移动时，电源的()
A．总功率一定减小B．效率一定增大
C．内部损耗功率一定减小D．输出功率一定先增大后减小
考点三电路故障问题
例3如图是某同学连接的实验实物图，开关闭合后A、B灯都不亮，他采用以下方法进行
故障检查．选用量程为10V的已校准的电压表进行检查，测试结果如表1所示．根据测试结果，可判定
故障是________．
A．灯A短路B．灯B短路C．cd段断路D．df段断路
5．[电路故障的判断]如图9所示的电路中，电源的电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L
物理恒定电流实验
实验1.描绘小灯泡的伏安特性曲线
【实验目的】通过实验来，描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析曲线的变化规律．
【实验原理】在纯电阻电路中，电阻两端的电压和通过电阻的电流呈线性关系，也就是U-I曲线是条过原点的直线。但是实际电路中由于各种因素的影响，U-I曲线就可能不是直线。如图3-1所示，根据分压电路的分压作用，当滑片C由A端向B端逐渐移动时，流过小电珠（“、”或“4V、”）的电流和小电珠两端的电压，由零开始逐渐变化，分别由电流表、电压表示出其值大小，将各组I、U值描绘到U--I坐标上，用平滑的曲线连接各点，即得到小灯泡的伏安特性曲线。
金属物质的电阻率随温度升高而增大，从而测得一段金属导体的电阻随温度发生相应变化。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内阻值的变化，从而了解它的导电特性。
【步骤规范】
实验步骤 操作规范
一.连接实验电路
1．对电流表、电压表进行机械调零
2．布列实验器材，接图3-1连接实验电路，电流表量程，电压表量程3V 1．若表针不在零位，用螺丝刀旋动机械调零螺钉，使其正对。
2．电键接入电路前，处于断开位置；闭合电键前，滑动变阻器的电阻置于阻值最大；电线连接无“丁”字形接线。 二．读取I、U数据
1．将滑动变阻器的滑片C向另一端滑动，
读取一组电流表和电压表的读数
2．逐渐移动滑动变阻器的阻值，在“0~”或“0~4V”范围内记录12组电压值U和相应的电流值I 1．使电路中灯泡两端电压从0开始逐渐增大，可在伏特表读数每增加一个定值（如）时，读取一次电流值，并将数据记录在表中。调节滑片时应注意伏特表的示数不要超过小灯泡的额定电压
2．电流表和电压表读数要有估读
三．描绘图线
将12组U、I值，描绘到I—U坐标上，画出I—U曲线 在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸；要用平滑曲线将各数据点连接起来。
第 1 页 共 10 页 第二章 恒定电流
第一节 电源和电流
习题精练：
1.关于电流，下列说法中正确的是 ( )
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．电子运动速率越大，电流越大
C．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导体中的电流就越大
D．因为电流有方向，所以电流是矢量
2.关于电流，下列说法中哪些是正确的 ( )
A．通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率
B．金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大
C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向
D．国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位
3.已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在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？
4．下列说法中正确的是( )
A．导体中电荷运动就形成了电流 B．在国际单位制中，电流的单位是A
C．电流有方向，它是一个矢量 D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
5．关于电流，下列叙述正确的是( )
A．只要将导体置于电场中，导体中就有持续电流 B．电源的作用可以使电路中有持续电流
C．导体中没有电流时，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
6．一台半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说( )
A．1h电池供给8C的电量 B．1 000s电池供给8C的电量
C．1s电池供给8C的电量 D．1min电池供给8C的电量
7．如图所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2s内有1.0×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？
8．北京正负电子对撞机的储存环是长为240m的近似圆形轨道，当环中的电流为10mA时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目是多少？
