高考物理专题恒定电流
2024届高考物理二轮专题复习与测试第二部分物理二级结论汇总六电路和电磁感应

六 电路和电磁感应(一)恒定电流 1.I =Q t,I =neSv .2.R =ρl S,电阻率ρ与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关. 3.电阻串联、并联.串联:R =R 1+R 2+R 3+…+R n , 并联:1R =1R 1+1R 2+…+1R n,两个电阻并联:R =R 1R 2R 1+R 2. 二级结论为:(1)串联电路:总电阻大于任一分电阻;U ∝R ,U 1=R 1R 1+R 2U ;P ∝R ,P 1=R 1R 1+R 2P .(2)并联电路:总电阻小于任一分电阻;I ∝1R ,I 1=R 2R 1+R 2I ;P ∝1R ,P 1=R 2R 1+R 2P .(3)和为定值的两个电阻,阻值相等时并联电阻值最大. (4)电阻估算原则:串联时,大为主;并联时,小为主. 4.欧姆定律.(1) 部分电路欧姆定律:I =UR ,U =IR ,R =U I.(2) 闭合电路欧姆定律:I =ER +r.路端电压U =E -Ir =IR ,输出功率P 出=IE -I 2r =I 2R ,电源热功率P r =I 2r ,电源效率η=P 出P 总=U E =R R +r. 二级结论为:①并联电路中的一个电阻发生变化,电路有消长关系,某个电阻增大,它本身的电流减小,与它并联的电阻上电流变大.②外电路中任一电阻增大,总电阻增大,总电流减小,路端电压增大.5.电功和电功率.电功W =IUt ;电热Q =I 2Rt ;电功率P =IU . 6.画等效电路:电流表等效短路;电压表、电容器等效断路;等势点合并.7.R =r 时输出功率最大P =E 24r.8.R 1≠R 2,分别接同一电源:当R 1R 2=r 2时,输出功率P 1=P 2. 9.纯电阻电路的电源效率:η=RR +r.10.含电容器的电路中,电容器是断路,其电压值等于与它并联的电阻上的电压,稳定时,与它串联的电阻是虚设.电路发生变化时,有充放电电流.11.含电动机的电路中,电动机的输入功率P 入=UI ,发热功率P 热=I 2r ,输出机械功率P 机=UI -I 2r . 12.欧姆表.(1)指针越接近中值电阻R 中误差越小,一般应在R 中10至10R 中范围内(13~23满偏),R 中=R 0+R g +r =EI g.(2)R x =E I x -E I g;红黑笔特点:红进(正)黑出(负).(3)选挡,换挡后均必须重新进行欧姆调零才可测量,测量完毕,旋钮置OFF 或交流电压最高挡. (二)电磁感应 1.楞次定律.口诀:增反减同、来拒去留、增缩减扩.具体表现为:(1)内外环电流方向:“增反减同”;自感电流的方向:“增反减同”. (2)磁铁相对线圈运动:“你追我退,你退我追”.(3)通电导线或线圈旁的线框,线框运动时:“你来我推,你走我拉”. (4)电流变化时:“你增我远离,你减我靠近”.2.直杆平动垂直切割磁感线时所受的安培力:F A =B 2L 2v R 总.达到稳定时的速度:v m =FR 总B 2L2 ,其中F 为导体棒所受除安培力外其他外力的合力. 3.转杆(轮)发电机:E =12BL 2ω.4.感生电量:q =n ΔΦR 总.甲图中线框在恒力作用下穿过磁场:进入时产生的焦耳热小于穿出时产生的焦耳热. 乙、丙图中两线框下落过程:重力做功相等,乙落地时的速度大于丙落地时的速度. 5.计算通过导体截面的电荷量的两个途径.q =I -t →⎩⎪⎨⎪⎧I =E R ,E =n ΔΦΔt ⇒q =n ΔΦR 总=n BL Δx R 总F A =BIL ,F A·Δt =Δp ⇒q =ΔpBL(三)交变电流1.中性面垂直磁场方向,Φ与e 为互余关系(相差π2相位),此消彼长.最大电动势:E m =nBSω=nΦm ω.2.线圈从中性面开始转动:e =nBSω·sin ωt =E m ·sin ωt . 安培力:F A =nBI m L ·sin ωt .3.线圈从中性面的垂面开始转动:e =nBSω·cos ωt =E m ·cos ωt . 安培力:F A =nBI m L ·cos ωt .4.正弦交流电的有效值:I 2RT =U 2RT =Q ,Q 为一个周期内产生的总热量.5.变压器原线圈相当于电动机;副线圈相当于发电机.6.理想变压器原、副线圈相同的量:U n ,T ,f ,ΔΦΔt ,P 入=P 出.U 1U 2=n 1n 2,注意:U 1、U 2为线圈两端电压 I 1I 2=n 2n 1,注意:原、副线圈各一个. 7.远距离输电计算的思维模式:P 输=U 输I 输,U 线损=I 输R 线,P 线损=I 2输R 线=(P 输U 输)2R 线,U 用=U 输-U 线损,P 用=P 输-P 线损. (四)电磁波理论 1.电磁振荡. 周期T =2πLC ,f =12πLC .2.麦克斯韦电磁场理论.变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场.3.电磁场.变化电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围空间产生电场,变化的电场和磁场总是相互联系成为一个完整的整体,这就是电磁场.4.电磁波.(1)电磁场在空间由近及远的传播,形成电磁波.(2)电磁波的传播不需要介质,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速).(3)不同频率的电磁波,在同一介质中传播,其速度是不同的,频率越高,波速越小.(4)v=λf,f是电磁波的频率.5.电磁波的发射.(1)发射条件:开放电路和高频振荡信号,所以要对传输信号进行调制(包括调幅和调频).(2)调制方式.①调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变.调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段.②调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而变.调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法调制.6.无线电波的接收.(1)当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相等时,激起的振荡电流最强,这就是电谐振现象.(2)使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐.能够调谐的接收电路叫作调谐电路.(3)从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程,叫作检波.检波是调制的逆过程,也叫作解调.。
2025年高考物理总复习专题八恒定电流第1讲电流

第1讲 电流 、电阻、电功及电功率知识巩固练1.甲、乙两根保险丝均为同种材料制成,直径分别是d 1=0.5 mm 和d 2=1 mm ,熔断电流分别为2.0 A 和6.0 A.把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是 ( )A.6.0 AB.7.5 AC.10.0 AD.8.0 A【答案】B 【解析】因甲、乙两保险丝等长,由R =ρlS =ρLπ(d 2)2,知R1R 2=4.当R 1、R 2并联时,令I 1=2 A ,则由I 1R 1=I 2R 2,得I 2=8 A >6 A ,故I 1不能取2 A ;令I 2=6 A ,则由I 1R 1=I 2R 2,得I 1=1.5 A <2.0 A ,故两者并联时,整个电路允许通过的最大电流I =I 1+I 2=(1.5+6) A =7.5 A.故B 正确.2.下面给出的四个图像中,最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间函数关系的是 ( )A B C D 【答案】C3.(多选)如图是小灯泡L(灯丝材料是钨)和某种特殊电阻R 的伏安特性曲线,M 为两曲线交点.下列说法正确的有 ( )A.在M 点状态下,小灯泡L 和电阻R 的功率相等B.在M 点状态下,小灯泡L 的阻值比电阻R 的小C.曲线a 是小灯泡L 的伏安特性曲线,曲线b 是电阻R 的伏安特性曲线D.曲线a 是电阻R 的伏安特性曲线,曲线b 是小灯泡L 的伏安特性曲线 【答案】AC4.如图为一块长方体铜块,将1和2、3和4分别接在一个恒压源(输出电压保持不变)的两端,通过铜块的电流之比为 ( )A.1B.c 2a 2 C.a 2b2 D.b 2c 2【答案】B 【解析】根据电阻定律R =ρL S 得,当在1、2两端加上恒定电压U 时,R 12=ρabc ,通过铜块的电流I 12=Ubc ρa ;当在3、4两端加上恒定的电压时,R 34=ρc ab ,通过铜块的电流I 34=Uabρc ,所以I 12∶I 34=c 2a 2.B 正确,A 、C 、D 错误.5.(2023年浙江模拟)甲、乙、丙三个长度、横截面都相同的金属导体分别接入电路后各自进行测量,把通过上述导体的电流I ,导体两端电压U 在U -I 坐标系中描点,O 为坐标原点,甲、乙、丙三个点恰好在一条直线上,如图所示.则下列表述正确的是 ( )A.甲的电阻率最小B.甲、乙串联后接入某直流电路,甲的电功率要小C.乙、丙并联后接入某直流电路,乙的电功率要小D.三个电阻率一样大 【答案】C 【解析】三个导体的U -I 图像如图所示.可知甲的电阻最大,丙的最小,根据电阻定律R =ρlS 可知,甲的电阻率最大,A 、D 错误;甲、乙串联后接入某直流电路,根据P =I 2R 可知,甲的电阻最大,甲的功率最大,B 错误;乙、丙并联后接入某直流电路,根据P =U 2R 可知,电阻大,功率小,则乙的电功率要小,C 正确.6.(2023年温州模拟)心室纤颤是一种可危及生命的疾病.如图为一种叫做心脏除颤器(AED)的设备,某型号AED 的电容器电容是25 μF ,充电至8 kV 电压,如果电容器在2 ms 时间内完成放电,则 ( )A.电容器放电过程中平均功率为800 kWB.电容器的击穿电压为8 kVC.电容器放电过程中电容越来越小D.电容器放电过程中电流最大值一定大于100 A【答案】D 【解析】电容器所带的电荷量为Q =CU =25×10-6×8×103 C =0.2 C ,由电流强度的定义式I =Q t ,可得电容器放电过程中平均电流为I =Qt =0.22×10-3A =100 A ,电容器放电过程中若电压不变,则有平均功率为P̅=UI =8×103×100 W =800 000 W =800 kW ,因电容器放电过程中电压在逐渐减小,因此在电容器放电过程中平均功率小于800 kW ,A 错误;该电容器的充电电压至8 kV ,此电压应不高于电容器的额定电压,而电容器的击穿电压要大于额定电压,即电容器的击穿电压大于8 kV ,B 错误;电容器的电容与电容器所带的电荷量无关,C 错误;电容器放电过程中平均电流为100 A ,因此电容器放电过程中电流最大值一定大于100A,D正确.综合提升练7.如图是电解硫酸铜溶液的装置示意图,图中电压表示数为U,电流表示数为I,通电时间t,则下列说法正确的是()A.CuSO4溶液中的阳离子向铜板定向移动B.IU是电能转化成化学能的功率C.IUt是这段时间内电路消耗的总电能D.IUt是这段时间内产生的总焦耳热【答案】C【解析】由于铜板接电源的正极,因此CuSO4溶液中的阴离子向铜板定向移动,A错误;该电路是非纯电阻性电路,IU是消耗电能的总功率,其中有一部分转化为化学能,还有一部分产生焦耳热,因此,IUt是这段时间内电路消耗的总电能,而I2rt是这段时间内产生的总焦耳热,其余的才转化为化学能,B、D错误,C正确.8.(2023年浙江模拟)如图所示的电单车所用的电池铭牌上标有“48 V10 A·h”字样,正常工作时电动机额定功率为250 W,电池输出电压为40 V.由于电动机发热造成损耗,电动机的效率为80%,不考虑其他部件的摩擦损耗.有一次小厉同学骑着电单车在平路上匀速行驶,小厉同学和车的总质量为100 kg,阻力为总重力的0.04倍,重力加速度g取10 m/s2,则下列判断正确的是()A.正常工作时,电动机额定电流约为5.2 AB.充满电后电池储存的能量约为1.7×105 JC.电池的内阻约为1.3 ΩD.电单车匀速行驶时的速度为22.5 km/h【答案】C【解析】由P=UI可知,解得额定电流I=6.25 A,A错误;充满电后该电池的总能量W=E=IUt=48×10×3 600 J=1 728 000 J≈1.7×106J,B错误;根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,可得r=1.3 Ω,C正确;平路上行驶的人和车受到阻力f=0.04mg=0.04×100×10 N=40=5 m/s=18 km/h,D错误.N,匀速行驶时牵引力F=f=40 N,此时速度v=0.8PF9.某学习小组用如下电路研究小电动机的电流与电压关系.通过调节滑动变阻器R接入电路的阻值,测量得到下表记录的信息.若认为小电动机的电阻是不变的,则()A.B.当小电动机的电压为2.00 V 时,其发热功率为0.1 W C.当小电动机的电压为2.00 V 时,其电功率为0.3 WD.当小电动机的电压为3.50 V 时,其对外做功的功率为1.05 W【答案】B 【解析】将电压表当作理想电压表,当小电动机的电压为1.25 V 时,电动机卡住未转动,电功率等于内阻发热功率UI =I 2r ,将第一组数据代入可解得r =2.5 Ω,A 错误;当小电动机的电压为2.00 V 时,电流是0.20 A ,由P =I 2r 得其发热功率为0.1 W ,B 正确;当小电动机的电压为2.00 V 时,其电功率P =UI =2×0.2 W =0.4 W ,C 错误;当小电动机的电压为3.50 V ,其对外做功的功率P 出=UI -I 2r =(3.5×0.3-0.32×2.5) W =0.825 W ,D 错误.10.如图所示,A 为电解槽,M 为电动机,N 为电炉,恒定电压U =12 V ,电解槽内阻r A =2 Ω,当S 1闭合,S 2、S 3断开时,A 示数为6 A ;当S 2闭合,S 1、S 3断开时,A 示数为5 A ,且电动机输出功率为35 W ;当S 3闭合,S 1、S 2断开时,A 示数为4 A.求: (1)电炉子的电阻及发热功率; (2)电动机的内阻;(3)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率.解:(1)电炉为纯电阻元件,由欧姆定律得 R =U I 1=126 Ω=2 Ω.其发热功率为P =UI 1=12×6 W =72 W.(2)电动机为非纯电阻元件,由能量守恒定律得 UI 2=I 22r M +P 输出, 所以r M =UI 2-P 输出I 22=12×5-3552Ω=1 Ω.(3)电解槽为非纯电阻元件,由能量守恒定律,得 P 化=UI 3-I 32r A ,所以P 化=(12×4-42×2) W =16 W.。
高考物理备考系列专题恒定电流

专题09 恒定电流第一部分 特点描述恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题。
该模块的复习重点为:1.掌握电路基本概念,会用欧姆定律、电阻定律、焦耳定律分析问题.2.掌握闭合电路欧姆定律,能够结合串、并联电路的特点分析问题,会分析电路动态变化问题.3.掌握各种电学仪器的使用、电学各实验的方法和原理,能够设计电路、连接电路、分析电路故障,能够用表格、图象等分析实验数据. 第二部分 知识背一背 一、电流1.电流形成的条件:(1)导体中有能够自由移动的电荷;(2)导体两端存在持续的电压. 2.电流的方向:与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反. 电流虽然有方向,但它是标量. 3.电流(1)定义式:I =q t.(2)微观表达式:I =nqvS ,式中n 为导体单位体积内的自由电荷数,q 是自由电荷的电荷量,v 是自由电荷定向移动的速率,S 为导体的横截面积. (3)单位:安培(安),符号是A,1 A =1 C/s. 二、电阻定律1.电阻定律:R =ρl S ,电阻的定义式:R =UI .2.电阻率(1)物理意义:反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大; ②半导体的电阻率随温度升高而减小;③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体. 三、欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比.(2)公式:I =UR.(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路.(4)导体的伏安特性曲线:用横坐标轴表示电压U ,纵坐标轴表示电流I ,画出的IU 关系图线. ①线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件,适用于欧姆定律. ②非线性元件:伏安特性曲线是曲线的电学元件,不适用填适用、不适用)于欧姆定律. 四、电功、电热、电功率 1.电功(1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功. (2)公式:W =qU =IU t 适用于任何电路).(3)电流做功的实质:电能转化成其他形式能的过程. 2.电功率(1)定义:单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢. (2)公式:P =W/t =IU 适用于任何电路). 3.焦耳定律(1)电热:电流流过一段导体时产生的热量. (2)计算式:Q =I 2Rt. 4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量. (2)表达式:P =Q t =I 2R五、串、并联电路的特点 1.电阻的串联电流:I =I 1=I 2=…=I n ,电压:U =U 1+U 2+…+U n ,电阻:R =R 1+R 2+…+R n ; 电压分配:U 1U 2=R 1R 2,U n U =R n R ,功率分配:P 1P 2=R 1R 2,P n P =R nR 。
高考物理:恒定电流知识点总结!

高考物理:恒定电流知识点总结!1电流1、电流电荷的定向移动形成电流(例如: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。
)2、电流产生的条件:a)导体内有大量自由电荷(金属导体——自由电子;电解质溶液——正负离子;导电气体——正负离子和电子)b)导体两端存在电势差(电压)c)导体中存在持续电流的条件:是保持导体两端的电势差。
3、电流的方向:电流可以由正电荷的定向移动形成,也可以是负电荷的定向移动形成,也可以是由正负电荷同时定向移动形成。
习惯上规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。
说明:(1)负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。
(2)电流有方向但电流强度不是矢量。
(3)方向不随时间而改变的电流叫直流;方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流。
通常所说的直流常常指的是恒定电流。
4、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。
5、电流的微观表达式:I=nqvS(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)电源和电动势1、电源: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。
2、非静电力:电源内使正、负电荷分离,并使正电荷聚积到电源正极,负电荷聚积到电源负极的非静电性质的作用。
来源:在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是一种与离子的溶解和沉积过程相联系的化学作用;在温差电源中,非静电力是一种与温度差和电子浓度差相联系的扩散作用;在一般发电机中,非静电力起源于磁场对运动电荷的作用,即洛伦兹力。
变化磁场产生的有旋电场也是一种非静电力,但因其力线呈涡旋状,通常不用作电源,也难以区分内外。
作用:电源内部的非静电力使电源两极间产生并维持一定的电势差。
五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编专题08 恒定电流 (解析版)

专题08恒定电流一、单选题1(2023·海南·统考高考真题)如图所示电路,已知电源电动势为E ,内阻不计,电容器电容为C ,闭合开关K ,待电路稳定后,电容器上电荷量为()A.CEB.12CE C.25CE D.35CE 2(2022·北京·高考真题)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。
如图所示,电路中的R 1和R 2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。
水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。
当a 、b 两端的电压大于U 1时,控制开关自动开启低水位预警;当a 、b 两端的电压小于U 2(U 1、U 2为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。
下列说法正确的是()A.U 1<U 2B.R 2为压力传感器C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高3(2022·江苏·高考真题)如图所示,电路中灯泡均正常发光,阻值分别为R 1=2Ω,R 2=3Ω,R 3=2Ω,R 4=4Ω,电源电动势E =12V ,内阻不计,四个灯泡中消耗功率最大的是()五年(2019-2023)高考物理真题分项汇编专题08 恒定电流 (解析版)A.R1B.R2C.R3D.R44(2021·江苏·高考真题)有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为1×10-8F的电容器,在2ms内细胞膜两侧的电势差从-70mV变为30mV,则该过程中跨膜电流的平均值为()A.1.5×10-7AB.2×10-7AC.3.5×10-7AD.5×10-7A5(2020·海南·统考高考真题)一车载加热器(额定电压为24V)发热部分的电路如图所示,a、b、c是三个接线端点,设ab、ac、bc间的功率分别为P ab、P ac、P bc,则()A.P ab>P bcB.P ab=P acC.P ac=P bcD.P ab<P ac6(2020·北京·统考高考真题)图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。
2024届高考物理二轮复习恒定电流专题复习(教师版) (2)

2024届高考物理二轮复习恒定电流专题复习(学生版)姓名:___________班级:___________一、单选题1.如图所示,在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,高塔的功能最有可能的是()A.探测发射台周围风力的大小B.发射与航天器联系的电磁波C.预防雷电击中待发射的火箭D.测量火箭发射过程的速度和加速度【答案】C【详解】在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,因铁制的高塔有避雷作用,其功能是预防雷电击中发射的火箭。
故选C。
2.如图,四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边a、b、c、d上。
移去a处的绝缘棒,假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。
关于长方体几何中心O 点处电场强度方向和电势的变化,下列说法正确的是()A.电场强度方向垂直指向a,电势减小B.电场强度方向垂直指向c,电势减小C.电场强度方向垂直指向a,电势增大D.电场强度方向垂直指向c,电势增大【答案】A【详解】根据对称性可知,移去a处的绝缘棒后,电场强度方向垂直指向a,再根据电势的叠加原理,单个点电荷在距其r处的电势为二、多选题3.某电场的等势面如图所示,图中a、b、c、d、e为电场中的5个点,则()A.一正电荷从b点运动到e点,电场力做正功B.一电子从a点运动到d点,电场力做功为4eVC.b点电场强度垂直于该点所在等势面,方向向右D.a、b、c、d四个点中,b点的电场强度大小最大【答案】BD【详解】A.由图象可知φb = φe则正电荷从b点运动到e点,电场力不做功,A错误;B.由图象可知φa = 3V,φd = 7V根据电场力做功与电势能的变化关系有W ad=E p a-E p d= (φa- φd)⋅( -e) = 4eVB正确;C.沿电场线方向电势逐渐降低,则b点处的场强方向向左,C错误;D.由于电场线与等势面处处垂直,则可画出电场线分布如下图所示由上图可看出,b点电场线最密集,则b点处的场强最大,D正确。
高考物理专题复习:《恒定电流》附答案
新课标高考物理专题复习:《恒定电流》( 附参照答案 )一、选择题。
(共 20 小题,每题 3 分,共 60 分,部分分 1 分)1. 如图,电源电动势为E,内阻为r ,给外电阻R供电,则以下图中不可以反应全电路特色的图象是 ()E r IUU/V I/A U/V P出/WE/rOI/A O E U/V OCR/ΩO r R/ ΩA B D2.如下图,电源电动势=8V,内电阻为r =0.5 Ω,“ 3V,3W”的灯泡L与电动机 M串连接E在电源上,灯泡恰巧正常发光,电动机恰巧正常工作,电动机的线圈电阻L R0=1.5Ω 。
以下说法正确的选项是()E A.经过电动机的电流为 1.6A B.电动机的效率是62.5%MrC.电动机的输入功率为 1.5W D.电动机的输出功率为3W3.在如下图电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用123表示,电表示数I 、 U、U和U变化量的大小分别用I 、U1、U2和U3表示.以下比值正确的选项是()A.U1/I不变,U1/I 不变 C.U2/I变大,U2/I 变大C.U2/I变大,U2/I 不变 D.U3/I变大, U3/I 不变4.右图为包括某逻辑电路的一个简单电路图,L 为小灯泡.光照耀电阻远小于 R.则以下说法正确的选项是()A.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光B.该逻辑电路是非门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光C.该逻辑电路是与门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 不发光D.该逻辑电路是或门电路;当电阻R 遇到光照时,小灯泡L 发光R时,其阻值将变得5VR1R L5. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如下图,P为图线上一点,为图线的PN切线, PQ为 U轴的垂线, PM为 I 轴的垂线。
则以下说法中正确的选项是()A.跟着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大1IUB.对应P点,小灯泡的电阻为R=I2I2 M PC.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I1 N21I- ID.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积QO U1U6. 如下图,四个同样的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表,安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表 V1的量程大于 V2的量程,把它们按图接入电路中,则以下说法正确的选项是A.安培表 A1的读数大于安培表 A2的读数B.安培表A1的偏转角大于安培表A2的偏转角C.伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数D.伏特表 V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角7.如下图的电路中,电池的电动势为E,内阻为 r ,电路中的电阻 R1、 R2和 R3的阻值都相同.在电键 S 处于闭合状态下,若将电键S 由地点 1 切换到地点2。
高考物理电磁学-恒定电流
恒定电流知识集结知识元基本概念与定律知识讲解一、电流1.定义:自由电荷的定向移动形成电流.2.方向:规定为正电荷定向移动的方向.3.三个公式(1)定义式:I=q/t;(2)决定式:I=U/R;(3)微观式:I=neSv.(n为导体单位体积内的自由电荷数;e为自由电荷的电荷量;S为导体横截面积;v为自由电荷定向移动的速度).4.应用电流的微观表达式时,要注意区分三种速率:(1)电子定向移动速率:一般比较小,速率数量级为10-5m/s;(2)电子热运动的速率:电子不停地做无规则热运动的速率,速率数量级约为105m/s;(3)电流传导速率:等于光速,为3.0×108m/s.二、电动势1.电源:电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化成电势能的装置.2.电动势:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,3.定义式:E=W/q,单位:V.4.电动势的物理含义:电动势表示电源把其它形式的能转化成电势能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.三、电阻定律1.内容:同种材料的导体,其电阻跟它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关.2.表达式:R=ρl/S.3.电阻率ρ:纯金属的电阻率一般较小,合金的电阻率一般较大.材料的电阻率一般随温度的变化而变化.金属的电阻率随温度的升高而增大,可制成电阻温度计;有些合金(如锰钢合金和镍铜合金)的电阻率几乎不受温度变化的影响,可制成标准电阻.4.电阻定律反映了导体的电阻跟哪些因素有关,要注意,当导体为长方体时,电阻的长度是沿电流方向的长方体长度,而跟电流方向垂直的面积才是横截面积.四、焦耳定律1.定义:电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻R和通电时间t三者的乘积.2.表达式:Q=I2Rt3.注意:焦耳定律适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路.(1)纯电阻电路:只含有电阻的电路,如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件.(2)非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路.例题精讲基本概念与定律例1.对电阻率及其公式ρ=的理解,正确的是()A.电阻率的大小与温度有关,温度越高电阻率越大B.金属铂电阻的电阻率随温度升高而增大C.同一温度下,电阻率跟导体电阻与横截面积的乘积成正比,跟导体的长度成反比D.同一温度下,电阻率由所用导体材料的本身特性决定例2.一根粗细均匀的导线,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率为v,若导线均匀拉长,使其半径变为原来的,再给它两端加上电压U,则()A.通过导线的电流为B.通过导线的电流为C.自由电子定向移动的平均速率为D.自由电子定向移动的平均速率为例3.一根金属丝,将其对折后并起来,则电阻变为原来的__倍。
高中物理 恒定电流 知识点归纳
高中物理恒定电流知识点归纳恒定电流是指电流大小和方向不发生变化的电流,它在电路中的作用非常重要。
本文将对恒定电流的相关知识进行归纳。
恒定电流的基础概念在电路中,电子在导体中移动形成电流。
电流的大小和方向取决于电子的数量和移动方向。
如果电子的数量和移动方向保持不变,那么电流就是恒定电流。
恒定电流可以表示为:I = Q / t其中,I 表示电流,Q 表示通过截面的电荷量,t 表示时间。
恒定电流的单位是安培(A)。
恒定电流的特性恒定电流有以下特性:1.电流大小不变:恒定电流在电路中流动时,电流大小不会发生变化。
2.电流方向不变:恒定电流在电路中流动时,电流方向不会发生变化。
3.电流稳定:恒定电流在电路中流动时,电流稳定,不会出现突然增加或减小的情况。
4.恒定电流的大小受电压和电阻的影响:当电压和电阻不变时,恒定电流大小保持不变。
恒定电流的计算方法1.直接测量电流表读数:将电流表串联在电路中,测量电流表的读数,即可得知电路中的电流大小。
2.根据欧姆定律计算:欧姆定律表示 U = RI,其中 U 表示电压,R 表示电阻,I 表示电流。
利用欧姆定律,可以根据电源电压和电阻计算出电路中的电流大小。
3.根据功率和电压计算:根据功率公式 P = UI,其中 P 表示功率,U 表示电压,I 表示电流,利用功率公式可以根据电源功率和电压计算出电路中的电流大小。
恒定电流的应用1.简单电路:在简单的电路中,恒定电流可以用于驱动电器,如电灯、电风扇等。
2.电化学:在电化学反应中,恒定电流可以用于电解、电沉积等过程。
3.电磁学:在电磁学中,恒定电流可以用于产生恒定的磁场。
4.计算机技术:在计算机技术中,恒定电流用于计算机主板上的电源电路。
恒定电流的注意事项1.确保电路合理:在使用恒定电流时,需要确保电路结构合理,避免短路,否则会引起危险。
2.谨慎操作电路:在操作电路时,应该正确选择电器、电源和电线,以及正确地连接电路,避免出现电击等危险。
2024年高考物理真题和模拟题分类汇编专题10恒定电流含解析
【答案】C
【解析】
粒子运动的轨迹过程图,如图所示轨迹圆恰好与BC边相切
粒子恰好从AB边穿出磁场 临界轨迹对应的半径为
依据洛伦兹力供应向心力可得
联立可得
故选C。
【答案】B
【解析】由于调零时,就是把两表笔短接,通过电流表的示数是满偏电流,即1.5V=200μA×R内;当接电阻Rx时,电流表的示数为50μA,则1.5V=50μA×(R内+Rx);解之得Rx=22.5 kΩ,选项B正确。
2. (2024· 北京通州一模)如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,R为滑动变阻器(最大阻值大于 )。闭合开关S,调整R的阻值,使电路中的电流为I,下列说法正确的是( )
A. 此时电源的输出功率为EI
B. 此时滑动变阻器的阻值
C. 滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中,路端电压渐渐增大
D. 调整滑动变阻器R的阻值,当 时滑动变阻器消耗的电功率最大
【答案】D
【解析】此时电源的输出功率为P出=UI=I(R0+R),选项A错误;
此时滑动变阻器的阻值 -r,选项B错误;
滑动变阻器R的触头从左向右滑动的过程中,变阻器的电阻渐渐减小,外电路的电阻减小,矿路端电压渐渐减小,选项C错误;
【答案】C
【解析】要看电源的总功率P与I的关系,则依据P=EI可知,P与I成正比例关系,故选项AB错误;
再看电源的总功率P与U的关系,则依据P=EI=E = ,可见,P与U是一次函数关系,选项C正确,D错误。
4. (2024· 云南曲靖一模)如图所示,在边长为a的正三角形区域内存在着方向垂直于纸面对外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以某一速度v进入磁场,粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°。若粒子在磁场中运动的过程中恰好与CB边相切,并从AB边穿出磁场,则v的大小为( )
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恒定电流
例1、一段半径为D的导线,电阻为0.1Ω,如果把它拉成半径为D的导线,则电阻变为( ).
A. 0.2Ω
B. 0.4Ω
C. 0.8Ω
D. 1.6Ω
例2、将四个电阻接入电路,其中R1>R2>R3>R4,则它们消耗的功率( ).
A. P1<P2<P3<P4
B. P1>P2>P3>P4
C. P3>P4>P1>P2
D. P2<P1<P3<P4
例3、对于电源的路端电压, 下列说法正确的是( ).
A. 因U = IR, 则U随I和R的增大而增大
B. 因U = IR, 则R = 0时,必有U = 0
C. 路端电压随外电阻的变化而成正比的变化
D. 若外电路断开时, 路端电压为零
例4、电阻R1 = R2 = R3= 1Ω, 当K闭合时伏特计示数为1.0V; K断开时, 伏特计示数为0.8V.
求: (1)K闭合和K断开时,电阻R1所消耗电功率之比;
(2)电源电动势和内阻.
例5、电池电动势e = 14V, 内阻r=1Ω, 小灯泡标有“2V、4W”, 电动机内阻r'=0.5Ω, 当变阻器阻值为1Ω时, 电灯和电动机均为正常工作,
求:
(1) 电动机两端的电压
(2) 电动机输出的机械功率
(3) 电路消耗的总功率
练习:
1、在使用万用表欧姆档测电阻时,下面叙述的规则不必要或不确切的是( )。
(A)测每个电阻前,都必须调零
(B)测量中两手不要与两表笔金属触针接触
(C)被测电阻要和其它元件及电源断开
(D)测量完毕后选择开关应置于非欧姆挡
2、用公式P=U2/R求出“220V,40W”灯泡的电阻为1210Ω,而用欧姆表测得其电阻只有90Ω。
下列分析正确的是()。
(A)一定是读数时乘错了倍率
(B)可能是测量前没有调零
(C)一定是欧姆表坏了
(D)1210Ω是灯泡正常工作时较高温度下的电阻,90Ω是灯泡常温下的电阻
3、用伏安法测电阻的主要步骤如下,其中错误的步骤是()。
(A)根据待测电阻的阻值,选择仪器和电路
(B)合上开关,然后连接实验电路
(C)不断增大滑动变阻器连入电路的电阻,记录几组电流强度和电压的值
(D)将记录的数据填入设计的表格内,计算待测电阻的值,并求其平均值。
4、测电阻率时,为了提高测量精确度,下列措施中哪些是有益的()。
(A)测导线直径时,应在不同部位测三次取平均值
(B)测电阻,只需测一次电压表和电流表的值即可
(C)测电阻时,通过导线的电流要足够大,而且要等到稳定一般时间后才读数
(D)测电阻时,电流不宜过大,通电时间不宜过长
5、在用电流表和电压表分别测定三个电池的电动势和内电阻的实验中,根据实验数据得到如图所示的U-I图像,下列判断正确的是()。
(A)εa=εb>εc (B) εa>εb>εc (C)ra>rb>rc (D)rb>ra>rc
6、下面几组器材中,能完成《测定电池的电动势和内电阻》实验的是()。
(A)一只电流表, 一只电压表, 一只变阻器, 开关和导线
(B)一只电流表,二只变阻器,开关和导线
(C)一只电流表,一只电阻箱,开关和导线
(D)一只电压表,一只电阻箱,开关和导线
7、某一用直流电动机提升重物的装置,如图(1)重物的质量m =50kg。
电源的电动势ε= 110v。
不计电源电阻及各处的摩擦,当电动机以V = 0.9的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流强度I = 5A
,试求电动机线圈的电阻。
K
V
↑图(1)
m
8、如图(3)所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值都是1欧姆。
R4
R5的阻值都是0.5欧姆ab端输入电压U = 6v。
当cd端接伏特表
时,其示数为多少。
U R2
b R3R5 d
f
图(3)
9、如图(4)所示的电路中,已知电容C = 2uF 。
电源电动势ε=12v 。
内电阻不计,R 1:R 2:R 3:R 4 = 1:2 = 6:3则电容器极上板所带
的电量为多少?
c
10、如下图,输入电压U ab 等于某电炉的额定电压后,当将此电炉(
额定功率为P 0等于400w )接入c 、d 时。
电炉实际消耗的功率
为P 1 =324w 。
若将两个这样的电炉并接在c 、d 间时,两个电炉
实际消耗的总功率P 2为多少?
a R 0 c
答案
例1、B 例2、D 例3、B
例4、解:(1)P 合/P 开=25/16, (2) r=0.5Ω E=2V
例5、18.(1)8V (2)14W (3)28W
练习
1、A
2、D
3、BC
4、AD
5、AD
6、ACD
7、分析:由能量守恒,电能通过电流的功转化电热及重物的机械能[重物动能
不变,只增加重力势能]
∴I ε= mgV +I 2 R
代入数据可解得:R = 4.4Ω
8、解
分析:因题中R 1R 3
、R 4、R 5都很小。
且内阻,故
表。
此时,当cd 间接 时,流
经R 4、R 5的电流为0,且cd 间可
看做开路。
图(3) ∴U U R R R R Uef U V 23
212=⋅++==
9、解:
分析:此电路的关系为。
R 1、R 2串联,R 3、R 4串联,然
后二者并联于a 、
c c 、两点。
电容器上的电压等于U bd
= │U 3—U 1│=│U ab —U ab │
而⎪⎩⎪⎨⎧=⋅+==+=V U R R R U V U R R R U R 4823114
33U 1<U 3说明R 1上降压 图(4) 少,电容器上板带正电。
∴U C = │U 1—U 2│= 4U
q = CU =8uc
此题中,若bd 间接一安培表。
则电路关系变为R 1与R 3并联,R 2与R 4
、二者再串起来,由电荷守恒可知。
I A = │I 1—I 2│,请自行计算。
10、如下图,输入电压U ab 等于某电炉的额定电压后,当将此电炉(
额定功率为P0等于400w)接入c、d时。
电炉实际消耗的功率
为P1 =324w。
若将两个这样的电炉并接在c、d间时,两个电炉
实际消耗的总功率P2为多少?
a R0 c 分析:如上图,设电炉的电阻为R,对于用电器
的问题,只有当U = U额时,才有P = P额。
当U实<U额时,P实<P额。
但通常认定
R不变(已处于高温状态),c、d间只接
一个电炉时,依题意。
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
=
⇒
=
=
=
+
=
qr
R
ab
ab
U
P
R
R
U
P
400
324
)
1
(
2
2
1
当c、d见并接两个电炉时,
2
R
R
cd
=
W
R
U
R
r
U
P ab
R
ab5.
535
)
(2
1
2
)
(
9
1
2
1
2
2
2
=
+
⋅
=
⋅
+
=)
400
(
2
W
R
U
ab=
Θ。