高三一轮复习 恒定电流

高中物理复习08-恒定电流班级 姓名 得分知识网络：第1单元 基本概念和定律一、.电流条件：1、导体两端有持续的电压 2、有可以自由移动的电荷方向：正电荷的定向移动的方向； 电源外部由高电势流向低电势， 电源外部由正极流向负极 二、电流强度——（I 标量）——表示电流的强弱。

通过导体某一截面的电量q 跟通过这些电量所用时间的比值，叫电流强度，简称电流。

1、定义式：tqI =适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

单位：1 C / s = 1 A 1 A ＝ 10 3 mA 1 mA ＝ 10 3 μA 2、电流的微观表达式已知：粒子电量q ，导体截面积s ，粒子定向移动的速率v ，单位体积的粒子的个数n推导： nqsv I tsvtnq t q I =⇒==三、欧姆定律1、内容：导体中的电流强度跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比2、公式：RU I =3、适用范围：对金属导体和电解液适用，对气体的导电不适用四.电阻定律——导体电阻R 跟它的长度l 成正比，跟横截面积S 成反比。

sl R ρ= （1）ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。

单位是Ω m 。

（2）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。

（3）料的电阻率与温度有关系： 五 .电功和电热电功就是电场力做的功，因此是W=UIt ；由焦耳定律，电热Q=I 2Rt 。

其微观解释是：电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可认为自由电子只以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能。

1、电功和电功率电功：电场力对运动电荷所做的功，也叫做电流所做的功 UI p UIt W == 适用于任何电路；能量转化：把电能转化成其他形式的能 2、电热和热功率（焦耳定律）电流通过导体时，释放的热量 R I p RtI Q 22== 适用于任何电路6VU 1 U 2 3、纯电阻电路（一来一去，电能全部转化成内能（电阻、灯泡、电炉、电烙铁））真空中和电阻中电流作功把电能转变为其它形式的能的不同IRU Rt I UIt QW =⇒==24、非纯电阻电路（一来多去电能的一部分转化成热能（电动机、电解槽，电感，电容……）W ＝I 2 R t ＋其他形式的能量，即W>Q ，UIt>I 2Rt ，U>IR 5、对于电动机UI ＝ I 2 R ＋ 机械P 输入功率 内耗功率 输出功率 总功率 热功率 机械功率 6、关于用电器的额定值问题额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压，在这个条件下它消耗的功率就是额定功率，流经它的电流就是它的额定电流。

如果用电器在实际使用时，实际电压不等于额定电压，它消耗的功率也不再是额定功率，在这种情况下，一般可以认为用电器的电阻与额定状态下的值是相同的，并据此来进行计算。

【例1】 某电动机，电压U 1=10V 时带不动负载，不转动，电流为I 1=2A 。

当电压为U 2=36V 时能带动负载正常运转，电流为I 2=1A 。

求这时电动机的机械功率是多大？【例2】某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m =50kg ，电源提供给电动机的电压为U =110V ，不计各种摩擦，当电动机以v =0.9m/s 的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I =5.0A ，求电动机的线圈电阻大小（取g =10m/s 2）.第2单元 串并联电路 电表的改装一、串并联1、串联： I 1 ＝ I 2 R ＝ R 1 + R 2 U ＝ U 1 + U 22、并联： I 1 + I 2 ＝ I U 1 ＝ U 2 两个电阻并联⇒+=21111R R R 2121R R R R R +=【例1】 已知如图，两只灯泡L 1、L 2分别标有“110V ，60W”和“110V ，100W”，另外有一只滑动变阻器R ，将它们连接后接入220V 的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？A. B. C. D.【例2】 实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I 跟电压U 之间遵循I =kU 3的规律，其中U 表示棒两端的电势差，k =0.02A/V 3。

现将该棒与一个可变电阻器R 串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V 的电源上。

求：（1）当串联的可变电阻器阻值R 多大时，电路中的电流为0.16A ？（2）当串联的可变电阻器阻值R 多大时，棒上消耗的电功率是电阻R 上消耗电功率的1/5？二、电路中有关电容器的计算。

（1）电容器跟与它并联的用电器的电压相等。

（2）在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上。

（3）在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。

（4）如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 R R R L 2R 1 R 3 R 2 E量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。

【例3】 已知如图，电源内阻不计。

为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：A.增大R 1B.增大R 2C.增大R 3D.减小R 1三、电表的改装 （1）电流表改装成电压表方法：串联一个分压电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，即n ＝gU U ，则根据分压原理，需串联的电阻值g g gRR n R U U R )1(-==，故量程扩大的倍数越高，串联的电阻值越大。

（2）电流表改装成电流表方法：并联一个分流电阻R ，如图所示，若量程扩大n 倍，则根据并联电路的分流原理，需要并联的电阻值R= R g ，故量程扩大的倍数越高，并联电阻值越小。

【例5】、一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为I g =50μA ，表头电阻R g =1kΩ，若改装成量程为I m =1mA 的电流表，应并联的电阻阻值为 Ω。

若将改装后的电流表再改装成量程为U m =10V 的电压表，应再串联一个阻值为 Ω的电阻。

（答案52.6；9944）【例6】如图所示，四个相同的电流表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； 解：大于 等于 大于等于五、伏安法——电阻的测量电阻的测量有多种方法，主要有伏安法、欧姆表法，除此以外，还有半偏法测电阻、电桥法测电阻、等效法测电阻等等.下面主要介绍伏安法测电阻的电路选择1．伏安法测电阻的两种电路形式（如图所示） 2．实验电路（电流表内外接法）的选择 （1）若A x R R ＞x V R R，一般选电流表的内接法。

（2）若A x R R ＜xV R R，一般选电流表外接法。

【例7】某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：A ．待测电流表A 1（量程0.6A ）；B ．电压表V 1（量程3V ，内阻约2kΩ）C ．电压表V 2（量程15V ，内阻约10kΩ）；D ．滑动变阻器R 1（最大电阻10Ω）E ．定值电阻R 2（阻值5Ω）F ．电源E （电动势4V ）G ．电键S 及导线若干（1）电压表应选用_____________； （2）画出实验电路图；（3）如测得电压表读数V ，电流表读数I ，则电流表A 1内阻表达式为：R A = ____。

第3单元 闭合电路欧姆定律一、电源1、 内部非静电力搬运电荷，对电荷做功2、两极出现电势差3、内部非静电力做功，把其他形式的能转化为电能，外部电流做功，把电能转化成其他形式的能二、电动势电荷电量非静电力做功电动势＝qWE ＝意义：1、表示把其他形式的能量转化成电能的本领的物理量2、等于电源没接入电路时两极间的电压三、外电路和内电路1、 在任何电路中，有E ＝ U 外 ＋ U 内 (类比：挣钱和花钱)2、 外电路和内电路电流的流向四、闭合电路欧姆定律E ＝ U 外 ＋ U 内 即 E ＝ I R + I r ∴ rR EI +=闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟电路的总电阻成反比。

（比较两个欧姆定律的异同）闭合电路欧姆定律的表达形式有： ∴E =U 外+U 内∴rR EI += （I 、R 间关系） ∴U=E -Ir （U 、I 间关系） ∴E rR RU +=（U 、R 间关系） 五、路端电压跟负载的关系 E ＝ IR + I r rR EI +=R 变大，I 减小，U 内减小，U 外变大（1）R ∞ I 0，I r 0， E ＝ U 外 （2）R 0，I 0＝E / r ，短路电流六、U 外～I 的图象U 外 ＝ －I r + E七、闭合电路中的功率EI ＝ U 外×I + U 内×I总功率 输出功率 内耗功率输出 P R rR E R I ⨯+==22)( 得 P rRr R E 222++=当R r R 2=时，即R ＝r 时，输出P 最大，此时 rE P 42=九 电动势和内阻的测量【例1】已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0~10Ω。

求：∴电源的最大输出功率；∴R 1上消耗的最大功率；∴R 2上消耗的最大功率。

【例2】 电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R 1=10Ω，R 2=8Ω．当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A ．那么当电键S 接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值A.0.28AB.0.25AC.0.22AD.0.19AUIEI 0θo RP 出 P mr R 2R 12 A R 1 R 2 1。