人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流同步辅导(一)

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人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流同步辅导（一）

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第二章 稳恒电流（1-5节）

一、夯实基础知识

（一）电流的形成、电流强度。

1．电流的形成：电荷定向移动形成电流(注意它和热运动的区别)。

2．形成电流条件：(1)存在自由电荷；(2)存在电势差(导体两端存在电热差)。

3．电流强度：I=q/t(如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q应是两种电荷量和)

4．注意：I有大小，有方向，但属于标量(运算法则不符合平行四边形定则)，电流传导速率就是电场传导速率不等于电荷定向移动的速率(电场传导速率等于光速)。

（二）部分电路欧姆定律。

1．公式I=U/R,U=IR,R=U/I.

2．含义：R一定时，I∝U,I一定时，U∝R；U一定时，I∝l/R。(注意：R与U、I无关)

3．适用范围：纯电阻用电器(例如：适用于金属、液体导电，不适用于气体导电)。

4．图象表示：在R一定的情况下，I正比于U，所以I—U图线、U—I图线是过原点的直线，且R=U/I，所以在I—U图线中，R=cotθ=1/k斜率，斜率越大，R越小；在U—I图线中，R=tanθ=k斜率，斜率越大，R越大。

注意：(1)应用公式I=U/R时，各量的对应关系，公式中的I、U、R是表示同一部分电路的电流强度、电压和电阻，切不可将不同部分的电流强度、电压和电阻代入公式，(2)I、U、R各物理量的单位均取国际单位，I(A)、U(A)、R(Ω)；(3)当R一定时，I∝U；I一定时，U∝R；U一定时，I∝1/R，但R与I、U无关。

（三）简单串、并、混联电路

1．串联电路

(1)两个基本特点：①U=U1=U2=U3=……，②I=I1+I2+I3……

(3)两个重要性质：

①R=R1+R2+R3+…②U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3；

其中应熟记： n个相同电阻R串联，总电阻R总＝n

R；串联电路总电阻大于任一串联导体电阻；某一导体电阻变大(其它导体电阻不变)，总电阻必变大，反之变小；串联导体增多，总电阻变大。

2．并联电路

(1)两个基本特点：①U=U1=U2=U3=……②I=I1+I2+I3……

(2)两个重要性质：①1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……，②IR=I1R1=I2R2=I3R3=……InRn=U

其中应熟记：n个相同电阻R并联，总电阻R总＝R/n；两个电阻R1、R2并联，总电阻R总＝R1R2/(R1+R2)，并联电路总电阻小于任一支路电阻；某一支路电阻变大(其它支路电阻不变)，总电阻必变大，反之变小；并联支路增多，总电阻变小，反之增大。

（四）电功、电功率、电热。

1．电功：电流做的总功或输送的总电能为W=qU=IUt，如果是纯电阻电路还可写成W=U2t/R=I2Rt；

3 / 6 2．电热：Q=I2Rt，如果是纯电阻电路还可写成Q=IUt=U2t/R

3．电功和电热关系：

(1)纯电阻电路，电功等于电热；(2)非纯电阻电路，电功大于电热，即UIt=Q+E其它能。

4．电功率：P=W/t=IU，如果是纯电阻电路还可写成P=I2R=U2/R。

5．额定功率：即是用电器正常工作时的功率，当用电器两端电压达到额定电压Um时，电流达到额定电流Im，电功率也达到额定功率Pm，且Pm=ImUm，如果是纯电阻电器还可写成Pm=U2m/R=I2mR(Pm、Um、Im、R四个量中只要知两个量，其它两个量一定能计算出)。

二、解析典型问题

问题1：会对电路进行简化。

对一个复杂的电路，画出等效电路图，是一项基本功，也是电路分析和计算的基础。在复杂电路中，当导体间串、并联的组合关系不很规则时，要进行电路的简化，简化电路方法较多，这里介绍两种常用的方法：（1）分支法；（2）等势法。

注意：○1对于复杂电路的简化可交替用分支法和等势法；○2理想的电流表可视作短路；○3理想的电压表和电容器可视作断路；○4两等势点间的电阻可省去或视作短路。

问题2：会解非理想电表的读数问题

同学们在求非理想电压表或非理想电流表的读数时，只要将电压表看作电阻RV，求出RV两端的电压就是电压表的示数；将电流表看作电阻RA，求出通过RA的电流就是电流表的示数。

例3、三个完全相同的电压表如图3所示接入电路中，已知V1表读数为8V，V3表的读数为5V，那么V2表读数为 。

例4、阻值较大的电阻R1和R2串联后，接入电压U恒定的电路，如图4所示，现用同一电压表依次测量R1与R2的电压，测量值分别为U1与U2，已知电压表内阻与R1、R2相差不大，则：

A．U1+U2=U； B．U1+U2

C．U1/U2=R1/R2； D．U1/U2≠R1/R2

问题3：会解含容电路

1、求电路稳定后电容器所带的电量

求解这类问题关键要知道：电路稳定后，电容器是断路的，同它串联的电阻均可视为短路，电容器两端的电压等于同它并联电路两端的电压。

例5、在图5所示的电路中,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V,内电阻不计,R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶6∶3.则电容器极板a所带的电量为

A.-8×10-6C. B.4×10-6C.

C.-4×10-6C. D.8×10-6C.

2、求通过某定值电阻的总电量

例6、在如图6所示的电路中，电源的电动势,0.3VE内阻不计,10R1电阻35R,30R,10R432；电容器的电容FC100，电容器原来不带电.求接通电键K后流过R4的总电量.

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例7、图7中电源电动势E=10V，C1=C2=30μF，R1=4.0Ω, R2=6.0Ω,电源内阻可忽略。先闭合电键K，待电路稳定后，再将K断开，则断开K后流过电阻R1的电量为 .

问题4：会解非纯电阻电路问题

非纯电阻电路是指电路含有电动机、电解槽等装置，这些装置的共同特点是可以将电能转化为机械能、化学能等其他形式的能量。

例8、如图8所示，电阻R1=20Ω，电动机绕线电阻R2=10Ω，当电键S断开时，电流表的示数是I1=0.5A,当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是:

A．I=1.5A B.I<1.5A

C.P=15W D.P<15W

三、如临高考测试

1.如图9所示电路中，电流表A1与A2均为相同的安培表，当电路两端接入某一恒定电压的电源时，A1的示数为3mA,A2的示数为2mA.现将A2改接在R2所在支路上，如图中虚线所示，再接入原来的恒定电压电源，那么，关于A1与A2示数情况，以下说法正确的应是：

A.电流表A1示数必增大，电流表A2示数必增大。

B.电流表A1示数必增大，电流表A2示数必减小。

C.电流表A1示数必增大，电流表A2示数不一定减小。

D.电流表A1示数不一定增大，电流表A2示数也不一定减小。

2.如图10所示的电路中，已知I=6A，I1=4A，R1=20，R2=10，R3=60，则通过电流表的电流强度为 A，方向 。

3.如图11所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值都是1，R4、R5的阻值都是0.5，ab端输入电压U=5V。当c、d端接理想电流表时，其示数是

A；当c、d端接理想电压表时，其示数是 V。

4、如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40，滑动变阻器总电阻R＝20，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为

V，通过电阻R0的电流为 A。

5..一个T型电路如图所示，电路中的电110R,23120,40RR.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则

5 / 6 A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40

B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40

C. 当ab两端接通测试电源时， cd两端的电压为80 V

D. 当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为80 V

6．先后按图中（1）、（2）所示电路测同一未知电阻阻值Rx，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图（1）所示电路测得电压表示数为6V，电流表示数为2mA，那么按图（2）所示电路测得的结果应有（ ）

（A）电压表示数为6V，电流表示数为2mA

（B）电压表示数为6V，电流表示数小于2mA

（C）电压表示数小于6V，电流表示数小于2mA

（D）电压表示数小于6V，电流表示数大于2mA

7．如图10-2所示，三个电压表用满偏电流相同的电流表改装而成，已知电压表V1的示数为8V，电压表V3的示数为5V，则关于电压表V2的示数，下列判定中正确的是

A．电压表V2的示数必为3V

B．电压表V2的示数必为5V

C．若三个电压表量程相同，则电压表V2的示数必为3V

D．即使三个电压表量程相同，电压表V2的示数也可能不等于3V

8．用两个相同的电流表G改装成量程不同的电流表A1和A2，其中A1的量程是A2的2倍，现将它们接入电路，下列说法正确的是（ ）

A．若两表串联，则指针偏角θ1＜θ2，两表示数相等

B．若两表串联，则指针偏角θ1＝θ2，A1示数大于A2示数

C．若两表并联，则指针偏角θ1＝θ2，两表示数相等

D．若两表并联，则指针偏角θ1＞θ2，两表示数相等

9．如图所示电路中，R1=500Ω，R2=1000Ω，电压表V1、V2

的内阻分别是6KΩ和10kΩ，路端电压为U。若将a、b

两点用一导线连接后，两电压表V1、V2的示数将（ ）

A．V1、V2的示数都减小；

B．V1的示数增大，V2的示数减小；

C．V2的示数增大，V1的示数减小；

D．V1、V2的示数都不变。