高二物理恒定电流知识点例题总结
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．
v 1 v 2
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 =1.60×10-19C 。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
点评：解决该题的关键是：（1）正确把握电流强度的概念 I ＝Q/t 而 Q ＝ne 。所以n=Q/e=It/e,（2）质子源运动
路程上的线密度与其瞬时速度成反比，因为I ＝neSv ，所以当电流I 一定时，n 与v 成反比．
【例2】用某种金属制成粗细均匀的导线，通以一定大小的恒定电流，过一段时间后，导线升高的温度（ ）
A ．跟导线的长度成正比
B ．跟导线的长度成反比
C ．跟导线的横截面积成正比
D ．跟导线的横截面积成反比
解析：金属导线的电阻为R ＝ρL ／S ，通电后产生的电热为Q ＝I 2Rt ＝I 2ρt ／S ．设金属导体升高的温度为ΔT ，
由热学知识可知导体需要的热量为 Q ／
＝cmΔT ＝ cρ密 LSΔT ．电流产生的全部热量均被导线所吸收，即：I 2ρt ／S ＝cρ密 LSΔT ，ΔT ＝I 2ρt ／cρ密LS 2，上式说明了 D 选项正确． 三、电功、电功率
1．电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功W ＝UIt ， 电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程.
2．电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI 3．焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时，在 t 时间内的热量Q=I 2Rt ． 纯电阻电路中W ＝UIt=U 2t/R=I 2Rt ，P=UI=U 2/R=I 2R 非纯电阻电路W ＝UIt ，P=UI 4．电功率与热功率之间的关系
纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率．
纯电阻电路：电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等．
非纯电阻电路：电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一部分转化成内能．
【例3】一只标有“220 V，60 W”字样的灯泡，在额定电压下工作时，灯丝中通过的电流多大？如果线路电压下降到200V时，它的功率多大？（假设灯丝电阻不随温度而变化）
解析：灯泡上标有“220 V，60 W”的字样，表明灯泡的额定电压（即正常一作的电压）为 220 V，只有在这个电压下，它的功率才是额定功率60w．如果实际的电压不是220V，那么它的功率就不再是60 W．由题意可认为它相当于一个阻值不变的电阻．
灯泡的工作电流I=P/U=60/220=0。27（A）灯泡的电阻R=U2/P=2202/60=807（Ω）
灯泡的实际功率 P/=U/2/R=2002/807= 50（W）
点评：由公式P=U2/R可知，当用电器电阻R不变时，P∝U2，可用P1/P2=U12/U22来计算，这样就不必算出灯丝的电阻．用电器实际功率的大小，是由加在用电器两端的实际电压的大小决定的．
【例4】直流电动机线圈的电阻为R，当电动机工作时通过线圈的电流是I，此时它两端的电压为U，则电动机的输出功率为（）
A．UI；B．IU＋I2R C．IU一I2R； D．U2／R
解析：该题不少学生选了D，其原因是同电源输出功率混淆，认为输出功率就是端电压与电流乘积，而这里不是电源输出而是电机输出．
答案：C
点评：（l）处理该类题目首先应当注意这是非纯电阻电路．
（2）这里的输入功率UI=转化成机械能的功率十转化成内能的功率．
【例5】某脉冲激光器的耗电功率为2×l03W，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间
10－8s，携带的能量为 0．2J。则每个脉冲的功率为 W。该激光器将电能转化为激光能量的效率为
解析:P＝W/t=2×107W。每秒钟转化为光脉的能量是 E＝ 0．2J× 10=2 J，该激光器将电能转化为激光能量的效率η=E/E总=0．001
规律方法
1．电功、电功率的计算
(1)用电器正常工作的条件：
①用电器两端的实际电压等于其额定电压.
②用电器中的实际电流等于其额定电流．
③用电器的实际电功率等于其额定功率．
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件．灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．
(2)用电器接入电路时：
①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变．
②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.
【例6】微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0．3V的电压时，通过的电流为0．3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2．0V时，电流为0．8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少？
解析：当加0.3V 电压时，电动机不转，说明电动机无机械能输出，它消耗的电能全部转化为内能，此时电动机也可视为纯电阻，则r=U 1/I 1=1Ω，当加2．0V 电压，电流为0．8A 时，电动机正常工作，有机械能输出，此时的电动机为非纯电阻用电器，消耗的电能等于转化机械能和内能之和。转化的热功率由P=I 22r=0．82×1= 0．64 W 计算，总功率由 P 0= I 2U 2=0．8×2．0＝1．6W 计算。所以电动机的效率为η=（P －P 0）/P=60％。 2．部分电路欧姆定律的应用
【例7】如图所示是一种测定风作用力的仪器原理图，P 为金属球，悬挂在一细长金属丝下面,O 是悬点，R 0是保护电阻，CD 是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保护良好接触．无风时，金属丝与电阻丝在C 点接触，此时示数为I 0；有风时金属丝将偏转一角度θ，角θ与风力大小有关，设风力方向水平向左，
OC=h,CD=L,金属球质量为m ，电阻丝单位长度的阻值为k ，电源内阻和金属丝电阻不计，金属丝偏角为θ时，的示数为I /，此时风力为F,试写出： （1）F 与θ的关系式． （2)F 与I /的关系式．
解析:(1)有风力时；对金属球P,受力如图,F=F 1sinθ;mg=F 1cosθ;F=mgtanθ (2)无风时,电路中U=I 0(R 0＋kL)
有风力时,电路中U=I /(R 0＋kL /), L /=L －htanθ 由以上各式解得()
/
0/
mg F I I I kh
=
- 思考：本题你是怎样将实际问题抽象成简单的物理模型的？
【例8】图为一种加速度仪的示意图,质量为m 的振子两端连有劲度系数均为K 的轻弹簧,电源电动势为E ，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R ，有效长度为L ，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求：
(1)系统的加速度a(以向右为正）和电压表读数U 的函数关系式。
(2)将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？ (3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？
解析:设加速度a 向右，m 向左平移了x ，对m 用牛顿第二定律有2Kx ＝ma ；根据部分电路欧姆定律和电阻定律,
电压表示数与左段电阻成正比，因此也和x 成正比，所以2L x U
E L -=，两式解得2kL kLU a m Em =-．
可见，a 与U 为一次函数关系，所以将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的。
因为系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，电压表指针恰好在刻度盘正中，U=E/2，所以电压表指针指在
满刻度的3/4位置时，U=3E/4，带入a 与U 的一次函数关系式，得2kL
a m
=-，负号表示加速度方向向左。
试题展示
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，它的电阻率突然变为零
D ．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻
【解析】 电阻率表示导体的导电性能的好坏，电阻率越小，导体的导电性能越好．
【答案】 A
F
F 1 mg
θ
2、20XX年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨
磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其它电阻应用的
说法中。错误的是
A.热敏电阻可应用于温度测控装置中
B.光敏电阻是一种光电传感器
C.电阻丝可应用于电热设备中
D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用。
答案：D
解析：考查基本物理常识。热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系，测得该热敏电
阻的值即可获取温度，从而应用于温度测控装置中，A说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传
感器，B说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；电阻对直流和交流均
起到阻碍的作用，D说法错误。
3、当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值（填“变大”、“不变”或“变小”）．半导体热敏电阻是利
用半导体材料的电阻率随变化而改变的特性制成的．
答案：变小；温度
解析：光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻，半导体材料的电阻率随温度升高而减小。
4．一个标有“200 V 60W”的白炽灯泡，当用多用电表的欧姆档去测量它的电阻时，其阻值A．接近于807 Ω
B．接近于3.7 Ω
C．明显大于807 Ω D．明显小于807 Ω
【解析】用多用电表的欧姆档测量灯泡的电阻时，应把灯泡从电路中断开，测出的是在其不发光时的电阻，此
时它的电阻明显小于正常发光时的电阻807 Ω．
【答案】 D
5、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
6．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
1
A D ．
4
1
A 【解析】 设将A 与
B 连入电路时，电阻为R 1，
C 与
D 连入电路时电阻为R 2，则R 1∶R 2＝4∶1，故后者电流I 2＝4I 1．
【答案】 A
7．如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等．停电时，用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ；供电后，各家电器同时使用，测得A 、B 间电压为U ，进线电流为I ，如图10—1—6所示．则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是
A ．P ＝I 2
R B ．P ＝
R
U 2
C ．P ＝IU
D ．以上公式都可以
【解析】 因居民楼内各种电器都有，所以不是纯电阻电路．所以A 、B 、D 不行．
【答案】 C
8．一盏电灯接在恒压的电源上，其功率为100 W ，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功率是9 W ，那么这时电灯实际消耗的电功率将
A ．等于91 W
B ．小于91 W
C ．大于91 W
D ．条件不足，无法确定
【解析】 解法1 串接长导线后电路的总电阻增大，总电压不变，由公式P 总＝总
R U 2
可知总功率减小，所以电源
消耗的功率小于100 W ，又因导线上损失的电功率为9 W ，所以电灯消耗的电功一定小于91 W ．
解法2 串接长导线后，电路总电阻变大，总电压不变，则总电流减小，由P 总＝UI 可知总功率变小，所以电源
消耗的功率小于100 W ，而导线上损失的电功率为9 W ，则电灯消耗的电功率一定小于91 W ．
【答案】 B
9．一台直流电动机额定电压为100 V ，正常工作时电流为20 A ，线圈内阻为0.5 Ω，那么在1 min 内
A ．电动机线圈产生的热量为1.2×104 J Ｂ．电动机消耗的电能为1.2×104 J
C ．电动机对外做功1.2×105 J
D ．电源输入给电动机的功率为2.0 k W 【解析】 由P 总＝UI ，P 热＝I 2R ，P 机＝P 总－P 热 【答案】 D
10、有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯炮串联后接在电压为220V 的 直流电路两端，灯泡正常发光，则( C )
A.电解槽消耗的电功率为120W
B.电解槽的发热功率为60W
C.电解槽消耗的电功率为60W
D.电路消耗的总功率为60W
【解析】此题电解槽消耗的电功率不能用U 2/R 来计算，因为该用电器为非纯电阻电路，而由P=UI 可知，答案为C
11、神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与针髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层（几十到几百层不
等）类脂物质——髓质累积而成的，髓具有很大的电阻。已知蛙的髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2μm 左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达 1.6×105Ω。若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率。若有一圆柱是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32πcm3，当在其两底面上加上1000V 的电压时，通过该圆柱体的电流为10πμA ，求这个圆柱体的圆面半径和高。
解析 （1）由电阻定律：
l SR S l R =
ρ?ρ=
所以
m
108m 102100.1106.166
4
5?Ω?=?Ω????=
ρ--
（2）由欧姆定律和圆柱体体积公式：
22r h
R h
r V I U R {
πρ=?π==知
V h r I U r h
22{
=πρ=π?
代入数据：
6
2662
1032h r 10810101000r h
{
--?π=ππ
???=
π
cm
4m 04.0r cm 2m 02.0h
{合合==?
答：髓质的电阻率为8×106Ω·m ；圆面半径为4cm ，高为2cm 。
点评 在处理跨学科的实际问题时，要先根据题意，抽象出最本质的东西，建立物理模型再运用有关的规律进行解答。
12、 有一个直流电动机，把它接入0.2V 电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A ；若把电动机接入2.0V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A 。求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在发动机的发热功率是多大？
解析 当电动机转子不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立。当电动机转动时一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输入的电功率
机
热电P P P +=。
接U=0.2V 电压，电机不转，电流I=0.4A ，根据欧姆定律，线圈电阻Ω===
5.04.02.0I U R ；当接U=2.0V 电压
时，电流I’=1.0A ，故输入
电功率W
0.2W 0.10.2'I 'U P =?==电
热功率
W
5.0W 5.01R 'I P 22=?==热
故输出功率即机械功率W 5.1W )5.00.2(P P P =-=-=热电机
如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，故其发热功率
W
8W 5.02R U 'P 2
2===热
13、额定电压都是110 Ｖ，额定功率P A ＝100 W ，P B ＝４0 W 的A 、Ｂ两个灯，接在220 Ｖ的电路中，使电灯都正常发光，又使电路消耗的电功率最小的连接方式是图1中的
【解析】 A 、B 图中，两灯分压不同，均不能正常发光；D 图中虽然两灯可正常发光，但消耗在分压电阻上的功率较多．
【答案】 C
14、一台国产XQB30—13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据表中提供的数据计算：
额定电压 220 Ｖ
额定频率 50 Hz 额定洗衣、脱水功率 360 W 额定洗衣、脱水容量 3 kg
整机质量 33 kg
外形尺寸（长×宽×高） （5４2×550×９20）ｍｍ3
（1）这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流强度是多大? （2）如洗衣、脱水的累计时间为40 min ，则洗衣机耗电多少?
【解析】 （1）已知工作时功率为360 W ，额定电压为220 Ｖ，则工作电流I ＝220
360
=
U P A ＝1.636 A≈1.64 A （2）若工作时间40 min ，则W ＝Pt
＝360×40×60 J ＝8.64×105 Ｊ．
【答案】 （1）1.64 A ；（2）8.64×105 J
15、如图所示电路，电压U 保持一定，将同一用电器连接在距电源较近的A 、B 两端时，消耗功率为9 W ，接在较远的C 、D 两端时消耗功率为4 W ，求导线AC 与BD 间消耗的功率．
【解析】 由P ＝I 2R 得两种情况下的电流之比为I ∶I ′＝3∶2，又由P ＝UI ，得两种情况下消耗的总功率之比为P 1∶P 2＝3∶2，所以P 2＝6 W ，ΔP ＝（6－４） W ＝2 W ．
【答案】 2 W
16、如图所示，将A 、B 两端接到输出电压为9 V 的电源上时，已知通过R 1的电流I 1＝2 A ，R 2＝2 Ω．电阻R 3上消耗的功率为P 3＝15 W ，则R 1
＝_______Ω，R 3＝_______Ω．
【解析】 设干路电流为I ，则
213)(R I I I P -+ ＝9 V ，代入数据得I ＝5 A ， R 3＝2
3
T P
＝0.6 Ω， R 1＝
1
2
)2(I R I -＝3 Ω． 【答案】 3；0.6
第二单元 串并联及混联电路
知识目标
一、串联电路
①电路中各处电流相同．I=I 1=I 2=I 3=……
②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2+U 3…… ③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R 1＋R 2＋…＋R n ④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即
12
12n
n
U U U I R R R === ⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即21
212
n
n
P P P I R R R === 二、并联电路
①并联电路中各支路两端的电压相同．U=U 1=U 2=U 3……
②并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和I=I 1＋I 2＋I 3=…… ③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。
R 1=11R +2
1
R +…+n R 1，当并联电路是由n 个相同
的电阻R 并联而成时，总电阻R 总= ；当并联电路只有两个支路时，则总电阻为R 总= ④并联电路中通过各个电阻的电流踉它的阻值成反比，即I 1R 1＝I 2R 2=…＝I n R n = U ． ⑤并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P 1R 1=P 2R 2=…=P n R n =U 2．
【例1】如图所示，P 为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间，测出电阻为R ，然后再将它按图乙方式接在C 、D 之间，这时P 的电
阻为（ ）
A. R ；
B. R/2 ；
C. R/4；
D. 4R
简析：将半圆形合金片从中间（图中虚线所示）割开，分成完全相同的两块，设每块电阻力R 0，则图中甲连接方式相当于两个电阻并联，图乙连接相当于两个电阻串联． R AB =R 0/2=R R CD =2R 0＝4R 答案：D
点评：巧妙选取相同的电阻，运用电阻的串并联特点来分析是解决此题的特点． 【例2】如图中三个R 1、R 2、R 3，电流表的内阻忽略不计，则通过三个电阻的电流强度之比和两个电流表读数之比各为多少？
解析：原图可变换成附图所示电路，三个电阻组成并联电路．流过三个电阻电流强
度之比I 1：I 2：I 3=1/ R 1：1/ R 2：1/ R 3=R 2R 3：R 1R 3：R 1R 2
电流表A 1和A 2的读数之比I 1/：I 2/=（I 2＋ I 3）：（I 1＋ I 2）＝R 1（R 2＋R 3）：R 3（R 1＋R 2）
答案：I 1：I 2：I 3=1/ R 1：1/ R 2：1/ R 3，I 1/：I 2/=R 1（R 2＋R 3）：R 3（R 1
＋R 2）
【例3】图中电源电压U ＝5 V ，内阻不计，V 1、V 2、V 3、三个电压表的内电阻相同，其中V 1、V 2的读数分别为3V 、2V ，试求电压表V 3的读数．
简析：V 1表的读数大于V 2表的读数，V 1表通过的电流I 1大于V 2表通过的电流I 2， 并且等于V 2表和V 3表通过的电流之和，
即I 1＝I 2十I 3， 三个电压表的内阻相同，设为R V ，则 I 1R V = I 2 R V 十I 3 R V 得：V 1＝V 2＋V 3 V 3＝V 1—V 2=3V —2V=1V
点评：电压表的示数为本身的电压值，此题是把三个电压表当成三个相同的电阻来讨论的．
【例4】有三个电阻，其阻值分别为10 Ω、20Ω、30Ω，现在它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问：
（1）在总电路上可能获得的最大电流和最小电流之比为多少？
（2）对20Ω电阻来说，在各种可能连接方式中能使它获得最大功率的，有哪些连接方式？获得最小功率的有哪些连接方式？（只要求画电路图表示）
解析：如图所示（1）在电压不变的情况下，三电阻并联时总电阻最小，电流最大；三电阻串联时总电阻最大，电流最小．
并R 1= 101＋201＋30
1
，R 并
=60/11Ω R 串=10＋20＋30，R 串=60
Ω，I 最大/I 最小=R 串/R 并=11
（2）使20 Ω电阻获得最大功率的连接方式有：a 、b ，获得最小功率的连接方式是C 。 答案：（1）11；（2）20 Ω电阻获得最大功率的是 a 、b ，最小功率的是C ．
【例5】如图所示，A、B两点间的电压为U，C1= nC2，两个完全相同的电压表的示数分别为：
A．U1＝U/（n＋1），U2=nU/（n＋1）； B．U1＝U/2，U2=U/2；
C．U1＝nU/（n＋1），U2=U/（n＋1）； D．无法判断两电压表的示数
解析：电压表串联接在电压U上，所示两只相同的电压表的分压作用相同，它们的示数相同，均为U／2．而两电容器是分别与两电压表并联，两电容器两端的电压分别与两电压表两端的电压相等，所以是B选项正确．
［点评］两电容器是串联接在电路上，若是认为两电压表是测电容器两端的电压，这就犯了定势思维的错误、电容器两端的电压不能用电压表来测量，只能用静电计测量，不要把电压表看成是测电压的，而应把两电压表看成两个相同的电阻串联接在电源上，而电容器两端的电压在电路中总是等于与它并联的电阻两端的电压．在阻容电路中，电容器两端的电压总是等于与它并联的电阻两端的电压，这是一个基本原则．
【例6】图中的 A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不计，下列说法中不正确的是
A．R2不变时，V2读数与A读数之比等于R1
B．R2不变时，V1读数与A读数之比等于R1
C．R2改变一定量时，V2读数的变化量与V1读数变化量之和一定为零
D．R2改变一定量时，V2读数的变化量与V1读数变化量之和不一定为零
解析：根据电路的连接形式可知：任意一个电压表的读数与电流表的读数之比均等于与电压表并联的电阻，所以B选项正确；电池的内阻不计，说明电源两端电压不变，则两电压表之和不变，而当R2变化时，则两电压表的变化和一定为零（一个增加，一个减小），C选项正确．
点评：本题为高考试题，考查的是对电路连接形式的认识，两电压表分两电阻并联，当一个电阻变化时，它的分压作用变化，导致另一个电阻的分用也发生了变化．
规律方法
1、电路结构分析
电路的基本结构是串联和并联，分析混联电路常用的方法是：
节点法：把电势相等的点，看做同一点．
回路法：按电流的路径找出几条回路，再根据串联关系画出等效电路图，从而明确其电路结构
其普遍规律是:
⑴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）。
⑵在外电路，沿着电流方向电势降低。
⑶凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑷不加声明的情况下，不考虑电表对电路的影响。
【例7】图中所示电路由8个不同的电阻组成，已知R1=12 Ω，其余电阻阻值未知，测得A、B之间总电阻为
4Ω。今将R1换成6Ω的电阻，则A、B间的总电阻变为Ω。
解析:利用等效代换的办法处理：即将除去R1之后的7个不同的电阻对A、B两点间的等效阻值设为R，则总的对A、B间的等效电阻值就为R1与R之并联等效值，由并联
R1
电路规律有
121＋R 1=41，6
1
＋R 1=AB R 1，联立求得R AB =3Ω。 【例8】电饭锅是一种可以自动煮饭并自动保温，又不会把饭烧焦的家用电器。如图,它的电路由控制部分AB
和工作部分BC 组成。K 1是限温开关，手动闭合，当温度达到103℃时自动断开，不能自动闭合.K 2是自动开关，当温度超过800C 时自动断开，温度低于700C 时自动闭合。R 2是限流电阻，阻值2140 Ω, R 1是工作电阻，阻值60Ω.锅中放好适量的米和水，插上电源
（220'V,50 Hz ），手动闭合K 1后，电饭锅就能自动煮好米饭并保温。（1)简述手动闭合K 1后，电饭锅加热、保温过程的工作原理。(2)加热过程电饭锅消耗的电功率P 1是多大？K 1,K 2都断开时电饭锅消耗的电功率P 2是多大？(3)若插上
电源后没有手动闭合K 1，能煮熟饭吗？为什么？
解析:(1)插上电源，手动闭合K 1后由于室温肯定低于700C 所以当时K 2也是闭合的,红灯亮,所以R 2被短路，只
有R 1工作，功率P 1较大，使米和水被加热，当温度升到800C 时K 2断开。但K 1仍闭合,R 2仍被短路，功率仍为P 1，所以温度继续升高，把水烧开，这时温度将保持在1000C 直到水分蒸发完毕，温度继续升高到1030C 时K 1断开且不再自动闭合，这时饭已煮好,R 1,R 2串联，黄灯亮,热功率P 2较小，电饭锅发出的电热小于它向外释放的热，温度开始降低，当温度降低到700C 时，K 2自动闭合，功率又变为P 1，使饭的温度升高，到800C 时K 2自动断开，温度又开始降低……如此使电饭锅处于保温状态，直到关闭电源。
(2)加热过程电饭锅消耗的电功率P 1=U 2/R 1=807W;K 1, K 2都断开时，电饭锅消耗的电功率P 2=U 2／(R 1＋R 2)＝22 W.
(3)若K 1未闭合，开始K 2总是闭合的,R 2被短路，功率为P 1,当温度上升到800C 时，K 2自动断开，功率降为P 2,温度降低到700C,K 2自动闭合……温度只能在700C ～800C 变化，不能把水烧开，不能煮熟饭.
【例9】在图所示的电路中，A 、B 、C 分别表示理想电流表或电压表，它们的示数以安或伏为单位.当电键S 闭合后，A 、B 、C 三表示数分别为1、2、3时，灯L 1、L 2正好均正常发光.已知灯L 1、L 2的额定功率之比为3∶1，则可判断
A.A 、B 、C 均为电流表
B.A 、B 、C 均为电压表
C.B 为电流表，A 、C 为电压表
D.B 为电压表，A 、C 为电流表
解答：若三个表均为电流表，则电路出现短路，灯不可能正常发光，故选项A 错；若三个表均为电压表，则电路出现断路，灯亦不能正常发光，故选项B 错；若B 为电流表，A 和C 为电压表，则两灯串联，A 表测L 1的电压，C 表测L 2的电压，即为
3121===C A C A U U IU IU P P ≠1
3，故选项C 错； 若B 为电压表，A 和C 为电流表，则两灯并联，A 表测L 2的电流，C 表测L 1的
电流，故有
1
321===A C A C I I U I U I P P ，故选项D 正确.【答案】 D 2、电表的改装
(1)灵敏电流表（也叫灵敏电流计）：符号为，用来测量微弱电流，电压的有无和方向．其主要参数有三个：①内阻R g ．②满偏电流I g ：即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流，也叫灵敏电流表的电流量程．③满偏电压U g ：灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端的电压．以上三个参数的关系U g = I g R g ．其中I g 和U g 均很小，所以只能用来测量微弱的电流或电压．
(2)电流表：符号，用来测量电路中的电流，电流表是用灵敏电流表并联一个分流电阻改装而成．如图所示为电流表的内部电路图，设电流表量程为I,扩大量程的倍数n=I/I g ，由并联电路的特点得：I g ·R g =(I －I g ）
R,1g g g
g I R R R I I n ==-- 内阻g g A g
RR R r R R n
=
=+,由这两式子可知，电流表量程越大，R g 越小，其内阻也越小.
K 1 红
A
C
B
L 1
L 2
S
(3)电压表：符号，用来测量电路中两点之间的电压．电压表是用灵敏电流表串联一个分压电阻改装而成，如图所示是电压表内部电路图．设电压表的量程为U ，扩大量程的倍数为n=U/U g ，由串联电路的特点，得： U=U g ＋I g R, I g =U g /R g , ()11g g g U R R n R U ??
=-=- ???
电压表内阻V g g r R R nR =+=,由这两个式子可知，电压表量程越大，分压电阻就越
大，其内阻也越大．
（4）半值分流法（也叫半偏法）测电流表的内阻，其原理是： 当S 1闭合、S 2打开时：E R r I g g =+)(1 当S 2再闭合时：
E U U R G =+2,
E R R r I I r I g g g g g =??++?12
)221
(21 联立以上两式，消去E 可得：2
1
1122R R r R r R I g g g ?
++=+ 得：2
12
1R R R R r g -=
可见：当R 1>>R 2时， 有：2R r g =
（5）非理想电表对电路的影响不能忽略，解题时应把它们看作是能显示出本身电压或电流的电阻器.
①用电压表测得的电压实际上是被测电路与电压表并联后两端的电压，由于电压表内阻不可能无限大，因此测得的电压总比被测电路两端的实际电压小，表的内阻越大，表的示数越接近于实际电压值.
②用电流表测得的电流，实质上是被测量的支路(或干路)串联一个电阻(即电流表内阻)后的电流.因此，电流表内阻越小，表的示数越接近于真实值.
【例10】电流一电压两用电表的电路如图所示．已知图中S 是双刀双掷开关，a, b,c 、d,e 、f 为接线柱．双刀双掷开关的触刀掷向a,b,e 与a 接通，f 与b 接通；掷向c, d, e 与c 接通，f 与d 接通．电流表G 的量程是0. 001 A,内阻是100Ω,电阻R 1的阻值为9900Ω, R 2的阻值是1.0l Ω, (1)触刀掷向a,b 时，此两用表是什么表？量程是多大？ (2)触刀掷向c, d 时，此两用表是什么表？量程是多大？
分析：用改装成电流表时需要并联一个电阻, 改装成电压表时需要串联一个电阻，根据这个原理可以判断出是什么表，并算出其量程． 解析:(1)触刀掷向ab 时,R 1与串联,是电压表,其量程为U=I g (R 1＋
R g )=0.001×(100＋
9900)=10V.
(2)触刀掷向cd 时,R 2与并联,是电流表,其量程为()
2
1000.0010.0010.11.01
g g
g I R I I A R ?=+
=+= 【例11】如图所示，四个相同的表头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；
1
R 2
R S 2
S G
（填“大于”，“小于”或“等于”）
解：两电流表并联，两表头两端的电压相同，流过的电流相同，故偏角相同，但因A1的量程大，故A1的示数大于A2的示数. 当把V1和V2串联使用时，组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系，通过完全相同的两只电流表的电流强度也相等，指针偏转角度相等.根据串联电路的电压分配关系，分配在V1和V2两端电压，即V1和V2读数之比等于两只电压表的内阻之比. 伏特表V1的量程大，所以读数大。
【例12】将两个相同的表头，分别改装成一只电流表和一只电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则
A.两表指针都不偏转
B.两表指针偏角相同
C.电流表指针有偏转，电压表指针几乎不偏转
D.电压表指针有偏转，电流表指针几乎不偏转
解答：把完全相同的表头，分别改制成一只电流表和一只电压表，串联接入电路中时，电流表中均有电流通过，两表指针都偏转，只是电压表中的电流表处在干路中通过的电流大，偏转角也大.
【例13】电源的电动势和内阻都保持一定，现用两个不同的电压表先后直接接到电源的两极上，电压表Ⅰ的读数是U1，电压表Ⅱ的读数是U2，已知电压表的内阻依次是R1、R2，且R1＞R2，那么由于两电压表内阻不同，将是
A.U1一定小于U2
B.U1一定大于U2
C.若将两个电压表同时并接在电源的两极时，读数一定不同
D.若将两个电压表串联后接在电源的两极时，两电压表读数之和一定大于U1
解答：因R1＞R2，则用电压表I测量时电路总电阻大于用电压表Ⅱ测量.由闭合电路欧姆定律可知I1＜I2，因此，用电压表Ⅰ测量时因内电压小而路端电压大，即U1＞U2.若两个电压表并联测量时，因两电压表并联，则测量电压必相同.若两电压表串联接在电源两极，因总电阻大于R1，总电源小于I1，故内电压必小于单独用电压表Ⅰ测量时的内电压，因此，路端电压(即两电压表读数之和)一定大于U1.答案BD
试题展示
1．以下关于电流表与电压表的说法中，正确的是
A．都是用电流表G与电阻并联改装而成的
B．都是用电流表G与电阻串联改装而成的
C．它们本身都有内阻，只是电流表的内阻一般很小，而电压表的内阻一般很大
D．电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻大，而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻小
【解析】电流表是由灵敏电流表G并联一个较小的分流电阻改装而成，电压表是由灵敏电流表G串联一个较大的分压电阻改装而成，所以，电流表的内阻小于灵敏电流表G的内阻，电压表的内阻大于灵敏电流表G的内阻，电流表的内阻一般很小，电压表的内阻一般很大．
【答案】 C
2．以下说法中，正确的是
A．采用伏安法测电阻时，只要仪器选得正确，可保证没有系统误差
B．用伏安法测电阻，不论是用电流表外接法，还是电流表内接法，都存在系统误差
C．用欧姆表测电阻，既准确又方便
D．伏安法测电阻，存在系统误差的原因是由于电流表的分压
【解析】伏安法测电阻不能保证没有误差，只有减小误差．
【答案】 B
3．以下关于欧姆表的说法中，不正确
．．．的是
A．表盘刻度是非均匀的，从零刻度开始，刻度值越大处，刻度越密
B．红表笔是与表内电源的正极相连的
C．测电阻时，首先要红黑表笔直接相连，调好零点后再去测电阻
D．为了减小误差，应尽量使指针指向中间左右的刻度处
【解析】欧姆表表盘刻度是非均匀的，刻度值越大处，刻度越密．
【答案】 B
4．如图所示，两个电阻的阻值均为100 Ω，A 、B 两端的电压保持12 V 不变，现用一个内阻为1.45 kΩ的电压表去测量某个电阻两端的电压，读数为
A ．6 V
B ．5.8 V
C ．5.2 V
D ．6.8 V
【解析】 电压表与电阻R 的并联电阻为 R ′＝
100
450100
1450+?=+R R R R V V Ω＝93.5 Ω
电压表的读数为
U V ＝
5
.9310012
5.93+?=
+''AB U R R R V ＝5.8 V 【答案】 B
5．如图所示，电路中L 1、L 2、L 3是三盏完全相同的白炽小灯泡，把它们串联后接在电压恒为6 V 的电源上，三个小灯泡都正常发光，后来三个小灯泡都不亮了，用电压表接ac 两端时，示数是6 V ；接b d 两端时，电压表示数为零．接ab 两端时，示数也为零．导线连接良好，则灯丝烧断的小灯泡可能是
A ．仅是L 1
B ．仅是L 2
C ．L 1和L 2
D ．Ｌ2和L 3
【解析】 由U bd ＝0，知L 1断；U ab ＝0，可知L 2断．
【答案】 C
6、某同学设计了一个转向灯电路（题15图），其中L 为指示灯，L 1、L 2分别为左、右转向灯，S 为单刀双掷开关，E 为电源.当S 置于位置
1时，以下判断正确的是
A. L 的功率小于额定功率
B. L 1亮，其功率等于额定功率
C. L 2亮，其功率等于额定功率
D.
含L 支路的总功率较另一支路的大
【答案】A
【解析】本题考查电路分析的有关知识，本题为中等难度题目。由电路结构可知，当S 置于1位置时，L 与L 2串联后再与L 1并联，由灯泡的额定电压和额定功率可知，L 1和L 2的电阻相等。L 与L 2串联后的总电阻大于L 1的电阻，由于电源电动势为6伏，本身有电阻，所以L 1两端电压和L 与L 2的总电压相等，且都小于6
伏，所以三只灯都没有正常发光，三只灯的实际功率都小于额定功率。含L 的支路的总电阻大于L 1支路的电阻，由于两条支路的电压相等，所以。含L 的支路的总功率小于另一支路的功率。
7．经过精确校准的电压表V 1和V 2当分别用来测量某线路中电阻R 两端a 、b 间的电压时，如图所示，读数依次为12.7 V 和12.3 V ，则
①a 、b 间的实际电压略大于12.7 V ②a 、b 间的实际电压略小于12.3 V
③电压表V 1的内阻大于V 2的内阻 ④电压表V 1的内阻小于V 2的内阻 以上判断正确的是
A ．①③
B ．②④
C ．①④
D ．②③
【解析】 并联电压表后，使a 、b 间的电阻变小，从而使a 、b 间的电压变小，即电压表的示数比a 、b 间没有接电压表时的实际电压略小些，而且，电压表的内阻越大，电压表的示数越大，越接近于a 、b 间没接电压表时的实际电压值．故电压表V 1的内阻较大，a 、b 间的实际电压略大于12.7 V ．①和③正确，选A ．
【答案】 A
8．有一个电压表的量程为3 V ，内阻为900 Ω，由于没有电流表，需要将其改装成一个量程为0.6 A 的电流表，则应该_____联一个阻值为_____Ω的电阻，当用改装好的电流表去测某一电流时，指针的读数为 1.2 V ，则对应的电流为_____A ．
【解析】 应并联一个分流电阻R ，则
I V
＝
9003=V V R U A ＝300
1
A I R ＝I A －I V ＝0.6 A －3001 A ＝300
179
A R ＝
300
179
3
=
R V I U Ω＝5 Ω 当改装后的电流表的指针指在1.2 V 的位置时，对应的电流为
I ＝
3
2.1×0.6 A ＝0.24 A 【答案】 并；5；0.24
9．如图所示，R 1与R 2串联，它们两端的电压恒定，用同一个电压表分别测得R 1和R 2两端的电压为U 1和U 2，则U 1∶U 2＝_____．（R 1与R 2为已知量）
【解析】 设电压表内阻为R ，
2
1211211
111R R R R R R R R R R
R R R R R R
R U U ++=+++=
①
2
121
2122
222R R R R R R R R R R
R R R R
R R
R U U ++=+++=
②
由①②得，
2
1
21R R U U =． 【答案】 R 1∶R 2
10．有一未知电阻R x ，为了较准确地测出电阻值，先后用如图所示的甲、乙两种电路进行测试，利用甲电路测得的数据为 2.7 V 、5.0 mA ，利用乙电路测得的数据为 2.8 V 、4.0 mA ，那么该电阻测量值较准确的数值等于_____Ω，测量值与真实值的偏差情况是_____．
【解析】 在甲、乙测试电路中，电流由5 mA 变为4 mA ，说明电压表分流较大，所以应选用乙图，R x ＝
3
1048
.2-?=
I U Ω＝700 Ω，由于毫安表分压，因而测量值大于真实值． 【答案】 700；比真实值偏大
11．如图所示，电压表V 1和V 2的读数都是3.5 V ，如果对调这两个电压表，则V 1的读数为3.0 V ，V 2的读数为4.0 V ，求这两个电压表的内阻．（不计电源内阻）
【解析】 串联电路中，电阻两端的电压与电阻成正比．又由并联电阻的特点可得．
400
116001121+=+R R
①
3
4
400400/6006001122=++R R R R
②
由①②可得．
R 1＝240 Ω，R 2＝300 Ω
【答案】 R 1＝240 Ω；R 2＝300 Ω
12．一只量程为15 V 的电压表，串联一个3 kΩ的电阻后，再去测量实际电压为15 V 的路端电压时，电压表示数为12 V ，那么这只电压表的内阻是_____kΩ．用这串联着3 kΩ电阻的电压表测量某段电路两端电压时，如果电压表的示数为4 V ，则这段电路的电压实际为_____V ．
【解析】 设电压表内阻为R g ，则
153000
?+g g R R ＝12
由①得
R g ＝12 kΩ
设实际电压为U ，则：
U
4
k 3k 12k 12=Ω+ΩΩ
② 由②式得
U ＝5 V
【答案】 12；5
13．如图所示，将一个改装的电流表接入电路进行校准，发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些，如表头的I G 是准确的，出现的误差可能是下述哪种原因引起的
①R G 的测量值比真实值偏大 ②R G 的测量值比真实值偏小
③所并联的R 并比公式R 并′＝
G
G
G I I R I -计算出的R 并′小
④所并联的R 并比公式R 并′＝G
G
G I I R I -计算出的R 并′大
以上判断正确的是 A ．①③
B ．②④
C ．①④
D ．②③
【解析】 待测表读数偏大，表明通过待测表的电流比准确时应通过的电流大，使的指针偏转较大，也说明R 并
支路分去的电流过少，即R 并过大．
【答案】 C
14．某个分压电阻串接在电压表上，使测量电压的量程扩大到n 倍；另一个分压电阻串接在电压表上，量程扩大到m 倍．如果把这两个电阻并联后再串接到该电压表上，它的量程将扩大到
A ．
2
1
-+-n m mn 倍
B ．n
m mn
+倍 C ．（m ＋n ）倍
D ．｜m －n ｜倍
【解析】 设电压表内阻为R g ，正常电流为I g ，则 （R g ＋R 1）·Ｉg ＝nR g I g ① （R g ＋R 2）Ｉg ＝mR g I g
②
（R g ＋
2
12
1R R R R +）Ｉg ＝xR g I g
③
由①②③得
x ＝
2
1
-+-n m nm
【答案】 A
第三单元 闭合电路欧姆定律
知识目标
1．电源是将其它形式的能转化成电能的装置．
2．电动势：非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值，E=W/q 。表示电源把其它形式的能转化成电能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。单位：V 3．电动势是标量．要注意电动势不是电压； 二、闭合电路的欧姆定律 (1)内、外电路
①内电路：电源两极（不含两极）以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等．内电路的电阻叫做内电阻． ②外电路：电源两极，包括用电器和导线等．外电路的电阻叫做外电阻． (2) 闭合电路的欧姆定律
①内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比，即I=E/（R+r ）
②由E ＝U ＋Ir 可知，电源电势能等于内外压降之和； ③适用条件：纯电阻电路 (3)路端电压跟负载的关系
①路端电压：根据U ＝IR ＝ER/（R ＋r ）＝E/(1+r/R)可知，当 R 增大时，U 增大；当R 减小时，U 减小。表示为U －R 图象如右 ②U 一I 关系图
由闭合电路欧姆定律知：U ＝E －Ir , 路端电压随着电路中电流的增大而减小；
U 一I 关系图线如图示
当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电动势E ；当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距
I 短=E/r 为短路电流；图线的斜率的绝对值为电源的内电阻． (4).闭合电路的输出功率
①功率关系：P 总=EI=U 外I 十U 内I= UI ＋I 2r ，
②电源的输出功率与电路中电流的关系:P 出=EI －I 2r 2
2
24E E r I r r
??=--+?? 当2E I r =时,电源的输出功率最大，2
4m E P r =
③电源的输出功率与外电路电阻的关系:()
2
2
2
4E P I R R r r
R
==-+出
当R ＝r 时也即I=E/2r 时,电源的输出功率最大, 2
4m E P r
=
由图象可知，对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R l 和R 2，不难证明12r R R =．由图象还可以看出：当R
U
E O
R
100%100%100%U P R P E R r η=
?=?=?+外出
总
【例1】如图所示，电压表 V l 、V 2串联接入电路中时，示数分别为8 V 和4 V ，当电压表V 2接入电路中时，如图（2）所示，示数为 10 V ，求电源的电动势为多少？
解析：当两电压表接入电路时，电路中的电流强度为I l ，当一个电压表接
入电路时，电路中的电流强度为I 2，则由图可知 I 1=（E 一12）／r= 4／R v2……①
I 2=（E －10）／r ＝10／R v2……②
（l ）÷（2）后得（E 一12）/（E －10）=4／10 解得 E ＝ 13．3 V
点评：还可以根据串联电路的电压分配与电阻成正比列出关系式．（E 一12）／4=r ／R v2和 （E －10）／10=r ／R v2，等量代换后，即得E ＝13．3V.
【例2】 如图所示，R B = 4Ω，A 、C 、D 是额定电压和额定功率均相同的三个用电器、电源内阻是lΩ．S 闭合后，当变阻器的电阻调为5Ω时，各用电器均正常工作．
（1）S 断开后，若仍要各用电器正常工作，变阻器电阻R 应调为多少？ （2）S 闭合和断开时， R B 上的电功率之比P B ∶P B /=？变阻器上消耗的功率之比 P ∶
P /=？
解析：（1）在图所示的电路中，A 、C 、D 三个用电器是并联的，且正常工作，其额定功率相等，说明三个用电器的电流均相等，设每个用电器的额定电流为I ， 若S 闭合，有3I ＝（E －U ）／（R B ＋R ＋r ）………① 若 S 断开，则有2I ＝（E －U ）／（R B ＋R x ＋r ）………② 由①、②解得R x = 10Ω
（2）在 S 闭合和断开两种情况下，电阻R B 上消耗的电功率之比应为其通过电流的平方比 P B ∶P B /=（3I ／2I ）2=9／4，变阻器上消耗的功率应等于通过的电流平方与电阻乘积之比 P ∶ P /=（3I ／2I ）2×（R ／R x ）＝9／8
【例3】在图电路中，直流发电机E=250V ，r ＝3Ω,R 1＝R 2=1Ω，电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为 200V ，额定功率为1000W ，其它电阻不计，并且不计电热器电阻随温度的变化．问： （1）当接通几只电热器时，实际使用的电热器都能正常工作？ （2）当接通几只电热器时，发电机输出功率最大？ （3）当接通几只电热器时，电热器组加热物体最快？ （4）当接通几只电热器时，电阻R 1、R 2上消耗的功率最大？ （5）当接通几只电热器时，实际使用的每只电热器中电流最大？ 解析：不计用电器电阻随温度的变化，则每只电热器的电阻
R 0=10002002=40Ω，每只电热器的额定电流I 0=200
1000=5A
（1） 要使用电器正常工作，必须使电热器两端的实际电压等于额定电压200V ，因此干路电流
012
250200
10311
U I A r R R ε--=
=
=++++
而每只电热器额定电流为5A ，则电热器的只数n 1=10/5=2只
（2）要使电源输出功率最大，必须使外电阻等于内电阻，由此可得电热器总电阻为R=r －（R 1＋R 2）=3－（1＋1）
恒定电流知识点绝对经典!!
恒定电流 一、知识网络 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
恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律 1．电流 (1)电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是： ①要有能自由移动的电荷；②导体两端存在电压。 (2)电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度。 ①电流强度的定义式为： ②电流强度的微观表达式为： n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。 (3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。 2．电阻定律 (1)电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：。 (2)电阻定律：公式：，式中的为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。纯金属的电 阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (3)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4)超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导；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做转变温度T c。 3．部分电路欧姆定律 内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。 公式： 适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。 欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。
上海市高中物理知识点总结完整版
直线运动 知识点拨： １． 质点 用一个只有质量没有形状的几何点来代替物体。这个点叫质点。一个实际的物体能否看作质点处理的两个基本原则：（１）做平动的物体。（２）物体的几何尺寸相对研究的距离可以忽略不计。 ２． 位置、路程和位移 （１） 位置：质点在空间所对应的点。 （２） 路程：质点运动轨迹的长度。它是标量。 （３） 位移：质点运动位置的变化，即运动质点从初位置指向末位置的有 向线段。它是矢量。 ３． 时刻和时间 （１） 时刻：是时间轴上的一个确定的点。如“３秒末”和“４秒初”就 属于同一时刻。 （２） 时间：是时间轴上的一段间隔，即是时间轴上两个不同的时刻之差。 21t t t =- ４． 平均速度、速度和速率 （１） 平均速度（v ）：质点在一段时间内的位移与时间的比值，即v = s t ?? 。它是矢量，它的方向与Δs 的方向相同。在S － t 图中是割线的斜率。 （２） 瞬时速度（v ）：当平均速度中的Δt →0时，s t ??趋近一个确定的值。 它是矢量，它的方向就是运动方向。在S － t 图中是切线的斜率。 （３） 速率：速度的大小。它是标量。 ５． 加速度 描写速度变化的快慢。它是速度的变化量与变化所用的时间之比值，即：
a =t v ??。 它是矢量，它的方向与Δv 的方向相同。当加速度方向与速度 方向一致时，质点作加速运动；当加速度方向与速度方向相反时，质点作减速运动。 ６． 匀变速直线运动规律（特点：加速度是一个恒量） （１）基本公式： S = t + 12 a t2 = v0 + a t （２）导出公式： ① 2 － v02 = 2 ② S t － a t2 ③ v ＝＝ 2 t v v + ④ 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数： S Ⅱ－S Ⅰ＝2 (a 一匀变速直线运动的加速度 T 可导出： － ＝（M －Ｎ） ⑤ A B 段中间时刻的即时速度⑥ 段位移中点的即时速度注：无论是匀加速还是匀减速直线运动均有： 2 < 2 ⑦ 初速为零的匀加速直线运动, 在第1s 内、第 2s 内、第3s 内……第内的位移之比为： S Ⅰ：S Ⅱ：S Ⅲ：……： = 1：3：5……：(21); 1、 2、3、…… ⑧ 初速为零的匀加速直线运动,在第1米内、第2米内、第3米内……第n 米内的时间之比为： t Ⅰ：t Ⅱ：t Ⅲ：…：＝1：( )21-：（)23-……(n n --1)； 1、2、3、 ７． 匀减速直线运动至停止：
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高中物理公式大全 一、力学 1、胡克定律： F = kx (x为伸长量或压缩量；k为劲度系数，只与弹簧的原长、粗细和材料 有关) 2、重力： G = mg (g随离地面高度、纬度、地质结构而变化；重力约等于地面上物体受 到的地球引力) 3 、求F 1、F 2 两个共点力的合力：利用平行四边形定则。 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 (2) 两个力的合力范围：? F1－F2 ?≤ F≤ F1 + F2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、两个平衡条件： （1）共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。 F合=0 或： F x合=0 F y合=0 推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。 [2]三个共点力作用于物体而平衡，其中任意两个力的合力与第三个力一定等值反向 (2* )有固定转动轴物体的平衡条件：力矩代数和为零．（只要求了解） 力矩：M=FL (L为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式： (1) 滑动摩擦力： f= μ F N 说明：① F N为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G ②μ为滑动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关. (2) 静摩擦力：其大小与其他力有关，由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,不与正压力成正比. 大小范围： O≤ f静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关)
说明： a 、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 b、摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。 c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、浮力： F= ρgV (注意单位) 7、万有引力： F=G m m r 12 2 (1)适用条件：两质点间的引力（或可以看作质点，如两个均匀球体）。 (2) G为万有引力恒量，由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。 (3)在天体上的应用：（M--天体质量，m—卫星质量， R--天体半径，g--天体表面重力加速度，h— 卫星到天体表面的高度） a 、万有引力=向心力 G Mm R h m () + = 2 V R h m R h m T R h 2 2 2 2 2 4 () ()() + =+=+ ω π b、在地球表面附近，重力=万有引力 mg = G Mm R2 g = G M R2 c、第一宇宙速度 mg = m V R 2 V=gR GM R =/ 8、库仑力：F=K22 1 r q q (适用条件：真空中，两点电荷之间的作用力) 9、电场力：F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反) 10、磁场力： （1）洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。 公式：f=qVB (B⊥V) 方向--左手定则 （2）安培力：磁场对电流的作用力。
最新高中物理恒定电流经典习题30道-带答案总结
一．选择题（共30小题） 1．（2014?安徽模拟）安培提出来著名的分子电流假说．根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流．设电量为e的电子以速率v绕原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，关于该环形电流的说法，正确的是 电流强度为，电流方向为顺时针 电流强度为，电流方向为顺时针 电流强度为，电流方向为逆时针 电流强度为，电流方向为逆时针 n的均匀导体两端加上电压U，导体中出现一个匀强电场，导体内的自由电子（﹣e）受匀强电场的电场力作用而加速，同时由于与阳离子碰撞而受到阻碍，这样边反复碰撞边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，即可以表示为kv（k是常数），当电子所受电场力与阻力大小相等时，导体中形成 B C 3．（2013秋?台江区校级期末）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（） 5．（2015?乐山一模）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（）
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（） 准确值稍小一些，采用下列哪种措施可能加以改进（） g g g g
11．（2014秋?衡阳期末）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（） 1212 13．（2013秋?宣城期末）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（） X 正确的是（） 132 变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）
(推荐)高中物理-恒定电流知识点总结
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。 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
2、两种供电电路（“滑动变阻器”接法） （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 x L x R U E R R = +,x x L R E E R R ??? ?+?? []0,E
关于高二物理知识点汇总高二上学期物理知识点总结归纳
高二物理知识点汇总2017高二上学期物理知识点总结高二物理中所涉及到的物理知识是物理学中的最基本的知识,学好高二物 理的相关知识点尤其重要，下面是学而思的2017高二上学期物理知识点总结，希望对你有帮助。 高二上学期物理知识点 一、三种产生电荷的方式： 1、摩擦起电：(1)正点荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质：电子从一物体转移到另一物体; 2、接触起电：(1)实质：电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和：等量的异种电荷相互接触，电荷相合抵消而对外不显电性，这种现象叫电荷的中和; 3、感应起电：把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电;(1)电荷的基本性质：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;(2)实质：使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时，导体离电荷近的一端带异种电荷，远端带同种电荷; 4、电荷的基本性质：能吸引轻小物体; 二、电荷守恒定律：电荷既不能被创生，亦不能被消失，它只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中，电荷的总量不变。 三、元电荷：一个电子所带的电荷叫元电荷，用e表示。1、e=1.610-19c;2、一个质子所带电荷亦等于元电荷;3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍; 四、库仑定律：真空中两个静止点电荷间的相互作用力，跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力，1、计算公式：F=kQ1Q2/r2(k=9.0109N.m2/kg2)2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计)3、库仑力不是万有引力; 五、电场：电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。1、只要有电荷存在，在电荷周围就一定存在电场;2、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;3、电场、磁场、重力场都是一种物质
高二物理公式大全总结
高二物理公式大全总结 高二物理公式大全 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt Vo)/2 4.末速度Vt=Vo at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2 Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0;反向则aF2) 2.互成角度力的合成： F=(F12 F22 2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时：F=(F12 F22)1/2 3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1 F2| 4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx) 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律)：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律：F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲运动} 4.共点力的平衡F合=0，推广 {正交分解法、三力汇交原理｝
5.超重：FN>G，失重：FN 6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于 宏观物体，不适用于处理高速问题，不适用于微观粒子 五、振动和波(机械振动与机械振动的传播) 1.简谐振动F=-kx {F：回复力，k：比例系数，x：位移，负号表 示F的方向与x始终反向} 2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l：摆长(m)，g：当地重力加速度值，成立条件：摆角θ>r｝ 3.受迫振动频率特点：f=f驱动力 4.发生共振条件：f驱动力=f固，A=max，共振的防止和应用 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中，一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃：332m/s;20℃：344m/s;30℃： 349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件：障碍物或 孔的尺寸比波长小，或者相差不大 9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方 向相同) 注： (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关，取决于振动系统本身; (2)波仅仅传播了振动，介质本身不随波发生迁移,是传递能量的 一种方式; (3)干涉与衍射是波特有的;
恒定电流练习题__经典题型总汇
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
高中物理恒定电流知识点及例题详解
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．
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第一章、力 一、力F：物体对物体的作用。 1、单位：牛（N） 2、力的三要素：大小、方向、作用点。 3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力，但它们不在同一物体上，不是平衡力。作用力与 反作用力是同性质的力，有同时性。 二、力的分类： 1、按按性质分：重力G、弹力N、摩擦力f 按效果分：压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。 按研究对象分：外力、内力。 2、重力G：由于受地球吸引而产生，竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上，不一定在物体上。 弹力：由于接触形变而产生，与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx 摩擦力f：阻碍相对运动的力，方向与相对运动方向相反。 滑动摩擦力：f=μN（N不是G，μ表示接触面的粗糙程度，只与材料有关，与重力、压力无关。） 相同条件下，滚动摩擦<滑动摩擦。 静摩擦力：用二力平衡来计算。 用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动，推力F与摩擦力f的关系如图所示。 力的合成与分解：遵循平行四边形定则。以分力F1、F2为邻边作平行四边形，合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 F合2=F12+F22+ 2F1F2cosQ 平动平衡：共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 解题方法：先受力分析，然后根据题意建立坐标 系，将不在坐标系上的力分解。如受力在三个以 内，可用力的合成。 利用平衡力来解题。 F x合力=0 F y合力=0 注：已知一个合力的大小与方向，当一个分力的 方向确定，另一个分力与这个分力垂直是最小 值。 转动平衡：物体保持静止或匀速转动状态。 解题方法：先受力分析，然后作出对应力的力臂（最长力臂是指转轴到力的作用点的直线距离）。分析正、负力矩。 利用力矩来解题：M合力矩=FL合力矩=0 或M正力矩= M负力矩 第二章、直线运动
(完整版)高中物理恒定电流经典习题20道-带答案
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
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高中物理知识点总结 （注意：全篇带★需要牢记！） 一、力物体的平衡 1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因. 力是矢量。 2.重力（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的. ［注意］重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力 （2）重力的大小:地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g （3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。 （4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上. 3.弹力（1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. （2）产生条件:①直接接触;②有弹性形变. （3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面; 在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆. （4）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx.k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m. 4.摩擦力 （1）产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可. （2）摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反. （3）判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来
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高中物理公式大全 一、力学 1、胡克定律：f = k x (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，赤极g g >，高伟低纬g >g ) 3、求F 1、F 2的合力的公式： θcos 2212221F F F F F ++= 合，两个分力垂直时： 2 221F F F +=合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 (2) 两个力的合力范围： F 1－F 2 F F 1 +F 2 (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 4、物体平衡条件： F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。 解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法 5、摩擦力的公式： (1 ) 滑动摩擦力： f = N （动的时候用，或时最大的静摩擦力） 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于G ；也可以等于G ；也可以小于G 。 ② 为动摩擦因数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快 慢以及正压力N 无关。 (2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。 大小范围： 0 f 静 f m (f m 为最大静摩擦力) 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。 ④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。 6、万有引力： （1）公式：F=G 2 2 1r m m （适用条件：只适用于质点间的相互作用） G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2 （2）在天文上的应用：（M ：天体质量；R ：天体半径；g ：天体表面重力加速度；r 表示卫星或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度）） a 、万有引力=向心力 F 万=F 向 即 '4222 22mg ma r T m r m r v m r Mm G =====πω 由此可得： ①天体的质量： ，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。 ②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度： ，轨道半径越大，线速度越小。 2 3 24GT r M π=r GM v =
高二物理选修 恒定电流典型例题
恒定电流 2、如图所示的电路中．灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的．现在突然灯泡A比原来变暗了些， 灯泡B比原来变亮了些．则电路中出现的故障可能是( ) A．R2短路B．R1短路C．R2断路 D．R l、R2同时短路 3、某同学按如上图示电路进行实验，电表均为理想电表，实验中由于电路发生故障，发现两电 压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（） ①、R3短路②、R0短路③、R3断开④、R2断开 Ａ．①④Ｂ．②③Ｃ．①③Ｄ．②④ 4、电池A和B的电动势分别为εA和εB，内阻分别为r A和r B，若这两个电池分别向同一电阻R 供电时，这个电阻消耗的电功率相同；若电池A、B分别向另一个阻值比R大的电阻供电时的电功率 分别为P A、P B.已知εA>εB，则下列判断中正确的是( ) A．电池内阻r A>r B B．电池内阻r A 恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一) 部分电路欧姆定律 1．电流 (1) 电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是： ①要有能自由移动的电荷；②导体两端存在电压。 (2) 电流强度：通过导体横截面的电量q 跟通过这些电量所用时间t 的比值，叫电流强度。 ①电流强度的定义式为： ②电流强度的微观表达式为： n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷电量，v 是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。 (3) 电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端， 在电源内部由电源的负极流向正极。 2．电阻定律 (1) 电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上： (2) 电阻定律：公式：，式中的为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。 纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (3) 半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4) 超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导；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做转变温度T c。 3．部分电路欧姆定律内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。 公式： 适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。 伏安特性：描述导体的电压随电流怎样变化。若图线为过原点的直线，这样的元件叫线性元件； 若图线为曲线叫非线性元件。 (二) 电功和电功率 1．电功 高考总复习知识网络一览表物理 高中物理知识点总结大全 一、质点的运动（1）------直线运动 1）匀变速直线运动 1.平均速度V平＝s/t（定义式） 2.有用推论Vt2-Vo2＝2as 3.中间时刻速度Vt/2＝V平＝(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt＝Vo+at 5.中间位置速度Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t 7.加速度a＝(Vt-Vo)/t ｛以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0；反向则aF2) 2.互成角度力的合成： F＝(F12+F22+2F1F2cosα)1/2（余弦定理）F1⊥F2时:F＝(F12+F22)1/2 3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分Fx＝Fcosβ,Fy＝Fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tgβ＝Fy/Fx） 注： (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; （2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; （5）同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 四、动力学（运动和力） 1.牛顿第一运动定律(惯性定律）：物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律：F合＝ma或a＝F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律：F＝-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用：反冲运动} 4.共点力的平衡F合＝0,推广｛正交分解法、三力汇交原理｝ 5.超重：FN>G,失重：FNr｝ 3.受迫振动频率特点：f＝f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力＝f固,A＝max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v＝s/t＝λf＝λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长；波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中）0℃：332m/s；20℃:344m/s；30℃:349m/s；(声波是纵波) 8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同｛相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕｝ 注： （1）物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身； 高二物理公式归纳总结三篇 学习物理最基础和最重要的一步是记住物理公式，而人得大脑是很难一下子记住全部物理公式的，需要记录在笔记本上以后慢慢记忆。下面就是给大家带来的高二物理公式总结，希望能帮助到大家！ 高二物理公式总结1 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T),1T=1N/A?m 2.安培力F=BIL;(注：LB){B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)} 3.洛仑兹力f=qVB(注VB);质谱仪{f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝ 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)： (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=qVB ;r=mV/qB;T=2m/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速 度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下); 解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。 注：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负; (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握; (3)其它相关知识; 高二物理公式总结2 能量守恒定律公式： 1.阿伏加德罗常数NA=6.021023/mol;分子直径数量级 10-10m， 2.油膜法测分子直径d=V/s{V:单分子油膜的体积(m3)，S:油膜表面积(m2)｝ 十三、恒定电流 一、知识网络 二、画龙点睛 概念 1、电流 (1)概念：电荷的定向移动形成电流。 (2)产生电流的条件 ①内因：要有能够自由移动的电荷──自由电荷。 ②外因：导体两端存在电压──在导体内建立电场。 干电池、蓄电池、发电机等都是电源，它们的作用是提供并保持导体的两端的电压，使导体中有持续的电流。 (3)电流的方向：正电荷的定向移动方向为电流方向。 总结：在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。 (4)电流 ①定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。 ②公式：I ＝ q t (量度式) ③单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A 。 电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，它们之间的关系是： 1 mA ＝10－ 3A 1μA ＝10－ 6A ④测量仪器 在实际中，测量电流的仪器是电流表。 (5)直流与恒定电流 ①直流：方向不随时间而改变的电流叫做直流。 ②恒定电流：方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流。 例题：关于电流的方向，下列叙述中正确的是( ) A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向 B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定 C.不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同. 解析：正确选项为C 。 电流是有方向的，电流的方向是人为规定的.物理上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一定与电流的方向相反. 例题：某电解质溶液，如果在1 s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？ 解析：设在t ＝1 s 内，通过某横截面的二价正离子数为n 1，一价离子数为n 2，元电荷的电荷量为e ，则t 时间内通过该横截面的电荷量为q ＝(2n 1＋N2)e ，所以电流为 I ＝ q t ＝3.2 A 。 例题：氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R 的圆轨道上做匀速圆周运动.已知电子的电荷量为e ，运动速率为v ，求电子绕核运动的等效电流多大？ 解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T 内，通过这个截面的电量q ＝e ，由圆周运动的知识有：T ＝2πR v 根据电流的定义式得：I ＝ q t ＝ev 2πR 例题：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(完整word版)恒定电流知识点总结
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