高中物理恒定电流解题方法总结

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通用版高中物理电磁学恒定电流知识点总结归纳

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(每日一练)通用版高中物理电磁学恒定电流知识点总结归纳单选题1、电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为 ηa 、ηb .由图可知 ηa 、ηb 的值分别为A .34、 14B .13、 23C .12、 12D .23、 13 答案:D 解析:电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.η=P 外P 总=IU IE=U E,E 为电源的总电压(即电动势),在U ﹣I 图象中,纵轴截距表示电动势,根据图象可知U a =23E 、U b =13E ,则ηa =23,ηb =13,所以A 、B 、C 错误,D 正确.点晴:解决本题的关键知道电源的效率也等于外电压与电动势之比以及会从U-I 图象中读出电动势和外电压. 2、某同学设计了一个转向灯电路(如图),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的功率少于额定功率B.L1亮,其功率等于额定功率C.L2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:A.因L与L2串联后接在电源两端,而两灯的额定电压均为6V,故两灯功率一定小于额定功率,故A正确;B.因电源电压为6V,而电源有内电阻,故电源的输出电压一定小于6V,故B错误;C.由A的分析可知,L2的功率要小于额定功率,故C错误;可知,含L支路的电阻要大,故其功率比另一支路要小,故D错误;D.因两并联支路两电压相等,故由P=U2R故选A。

3、如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小答案:B解析:可知电场强度保持R1不变,缓慢增大R2时,电路的总电阻增大,电流减小,因此R0两端电压减小,因此E=Ud减小,则小球收到的电场力减小,绳拉力等于电场力和重力的合力,因此拉力F减小,故A错B正确;保持R2不变,R1没有接到电路,其变化不影响电路的变化,因此电容器的电压不变,拉力F不变,CD错误4、如图甲所示电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。

高中物理恒定电流知识点及例题详解

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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=106μA2.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/R2、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.v v 【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。

高中物理_难点重点_恒定电流_七大知识点

高中物理_难点重点_恒定电流_七大知识点

一、 电流表的改装1.电流表原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的.① 表头:表头就是一个电阻,同样遵从欧姆定律,与其它电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的.② 描述表头的三个特征量:电表的内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g ,它们之间的关系是U g =I g R g ,因而若已知电表的内阻R g ,则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值,即用电流表可以表示电压,只是刻度盘的刻度不同.因此,表头串联使用视为电流表,并联使用视为电压表. ③ 电表改装和扩程:抓住表头内线圈容许通过的最大电流(I g )或允许加的最大电压(U g ). 2.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 =g U 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. 3.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,即n =gI I ,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值1-==n R R I I R g g Rg ,故量程扩大的倍数越高,并联电阻值越小. 4.改装后的几点说明:① 改装后,表盘刻度相应变化,但电流计的参数(R g 、I g 并没有改变). ② 电流计指针的偏转角度与通过电流计的实际电流成正比.③ 改装后的电流表的读数为通过表头G 与分流小电阻R 小所组成并联电路的实际电流强度;改装后的电压表读数是指表头G与分压大电阻R 大所组成串联电路两端的实际电压.④ 非理想电流表接入电路后起分压作用,故测量值偏小;非理想电压表接入电路后起分流作用,故测量值也偏小.⑤ 考虑电表影响的电路计算问题,把电流表和电压表当成普通的电阻,只是其读数反映了流过电流表的电流强度,或是电压表两端的电压.二、 滑动变阻器的原理和接法1.滑动变阻器的构造如图所示.其原理是利用改变连入电路中的电阻丝 的长度,从而达到改变电阻的目的. 2.滑动变阻器的两种接法:① 限流:如图甲所示,移动滑片P 可以改变连入电路中的电阻值,从而可以控制负载R L 中的电流.使用前,滑片P 应置于变阻器阻值最大的位置.② 分压:如图乙所示,滑动滑片P 可以改变加在负载R L 上的电压,使用前,滑片P 应置于负载R L 的电压最小的位置.3.通过调节变阻器的阻值(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流都起到控制调节作用.设负载两端电压为U L ① 限流接法P 滑至A 端,U max =U ; P 滑至B 端,U min=U R R R L L+所以U R R R L L+≤U L ≤U ,可见R L <<R 0时,U L 变化范围大.② 分压接法P 滑至C 端时,U min =0; P 滑至D 端时,U max =U .所以0≤U L ≤U ,负载两端的电压可以从零开始调节. 4.两种接法的简单比较分压法的优势是电压变化范围大,且电压、电流可以从零开始调节;限流接法的优势在于电路连接简便,附加功率损耗小.当两种接法均能满足实验要求时,一般选限流接法.当负载R L 较小、变阻器总阻值较大时(R L 的几倍),一般用限流接法.但以下三种情况必须采用分压式接法: ①要使某部分电路的电压或电流从零开始连接调节,只有分压电路才能满足.②如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压),为了保护电表或电阻元件免受损坏,必须要采用分压接法电路.③伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值,采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(压)变化也很小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据.为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(压),应选择变阻器的分压接法.R LC D P R 0 U R L A B P R 0 U甲 乙 金属棒滑片瓷筒线圈三、 伏安法测电阻 1. 测量电路伏安法测电阻的原理是部分电路欧姆定律(R =U /I ).测量电路可有电流表外接或内接两种接法,如图甲、乙两种接法都有误差,测量值与真实值的关系为:① 如甲图所示,由于该电路中电压表的读数U 表示R x两端电压,电流表的读数I 表示通过R x与R V 并联电路的总电流,所以使用该电流所测电阻R 测=xV x V R R R R I U +=也比真实值R x略小些,相对误差 a =Vx xV x V x xxR R R R R R R R R R ≈+=+=-11测 ② 如乙图所示,该电路中,电压表的读数U 表示被测电阻R x与电流表A 串联后的总电压,电流表的读数I 表示通过本身和R x的电流,所以使用该电路所测电阻R 测=IU=R x+R A ,比真实值R x大了R A ,相对误差a =xAxxR R R R R =-测 据以上分析可得: 若:V A x x A V x R R R R RR R <<即此时被测电阻为小电阻,一般选用甲图所示的电流表的外接法. 若:V A x xA V x R R R R RR R >>即此时被测电阻为大电阻,一般选用乙图所示的电流表的内接法.因而在运用伏安法测电阻时,可由题目条件首先计算临界电阻V A R R R =0,比较0R 与被测电阻的大约值的大小关系,然后据以上原则确定电路的连接方式. 当被测电阻的阻值不能估计时可采用试接的办法,如图所示,让电压表一端接在电路上的a 点,另一端先后接到b 点、c 点,注意观察两个电表的示数.若安培表示数有显著变化,则待测电阻跟电压表的内阻可比拟,电压表应接在a c 两点.若电压表的示数有显著变化,则待测电阻跟安培表的内阻可比拟,电压表应接在a b 两点.综合以上分析,在测量电路的选择上我们可以用“大内大,小外小”的方法来处理.伏安法测电阻时,“大内大,小外小”指内接法时测量值偏大,适用于测大电阻;外接法时测量值偏小,适用测量电路测量电路A R xV甲 AVR x 乙于测小电阻. 2.供电电路供电电路的两种接法如图所示.① 滑动变阻器的总电阻远小于负载电阻的阻值时,须用分压式电路;② 要求负载上电压或电流变化范围较大,且从零开始连续可调,一定要用分压式电路;③ 滑动变阻器的总电阻与负载电阻的阻值相差不多,且电压电流变化不要求从零调起时,可采取限流接法;④ 两种电路均可使用的情况下,应优先采用限流式接法,因为限流接法总功耗较小; ⑤ 特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及电阻允许通过的最大电流值来反复推敲,以更能减小误差的连接方式为好.伏安法测电阻的可能电路如图所示:3.器材选择及电路设计原则(1)仪器的选择一般应考虑三方面的因素:①安全性:如各电表的读数不能超过量程,电阻类元件的电流不应超过其最大允许电流等.②精确性:如选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时,要用尽可能使指针接近满刻度的量程,其指针应偏转到满刻度的1/2到2/3以上,使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率档位.③操作性:如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求,又便于调节,滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线,否则不便于操作. (2)选择器材的步骤①根据实验要求设计合理的实验电路.②估算电路中电流和电压可能达到的最大值,以此选择电流表和电压表及量程. ③根据电路选择滑动变阻器. (3)实物连线的一般步骤 ①画出实验电路图;。

【高中物理】高中物理:恒定电流公式总结

【高中物理】高中物理:恒定电流公式总结

【高中物理】高中物理:恒定电流公式总结高中物理:恒流公式概述1.欧姆定律:i=u/r{i:导体电流强度(a),u:导体两端电压(v),r:导体阻值(ω)}2.电流强度:I=q/T{I:电流强度(a),q:时间T(c)内通过导体横向负载表面的电量,T:时间(s)3.电阻、电阻定律:r=ρl/s{ρ:电阻率(ω?m),l:导体的长度(m),s:导体横截面积(m2)}4.焦耳定律:q=i2rt{q:电加热(J),I:通过导体的电流(a),R:导体的电阻值(ω),t:通电时间(s)5.纯电阻电路中:由于i=u/r,w=q,因此w=q=uit=i2rt=u2t/r6.电源的总功率比、输出功率和效率:P总=ie,P输出=IU,η=P输出/P总{i:电路总电流(a),e:电源电动势(v),u:路端电压(v),η:电源效率}7.欧姆闭合定律:I=E/(R+R)或E=IR+IR也可以是E=u内+u外{i:电路中的总电流(a),e:电源电动势(v),r:外电路电阻(ω),r:电源内阻(ω)}8.电功和电功率:w=ui,P=ui{w:电功(J),u:电压(V),I:电流(a),t:时间(s),P:电功率(w)9.电路的串/并联串联电路(p、u与r成正比)并联电路(p、i与r成反比)电流关系I总计=I1=I2=i3i和=I1+I2+i3+电压关系u总=u1+u2+u3+u总=u1=u2=u3电阻关系(相同串联、并联和反向)R串联=R1+R2+R3+1/R并联=1/R1+1/R2+1/R3+功率分配p总=p1+p2+p3+p总=p1+p2+p3+10.用欧姆表测量电阻(1)电路组成(2)测量原理短冲程后,调整RO,使仪表指针满。

ig=e/(r+rg+ro)连接测量电阻Rx后,通过仪表的电流为ix=e/(r+rg+ro+rx)=e/(r中+rx)由于IX对应于Rx,因此可以指示测量的电阻(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off 挡。

高中物理考点恒定电流公式

高中物理考点恒定电流公式

高中物理公式大全总结高中物理考点恒定电流公式1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}9.电路的串/并联、串联电路(P、U与R成正比)、并联电路(P、I与R成反比)电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+;1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系:I总=I1=I2=I3;I并=I1+I2+I3+电压关系:U总=U1+U2+U3+;U总=U1=U2=U3功率分配:P总=P1+P2+P3+;P总=P1+P2+P3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理:两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得:Ig=E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为:Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)。

由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小。

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式:tqI 决定式:I =R U电流的 微观表达式I=nqvS注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q /t 计算电流强度时应引起注意。

1. 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。

2. 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=_______。

第二节 电阻定律在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρSl. A.在公式R=ρSl中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同.B.对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围,不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去..................................,这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论,其正确性也必须通过实践(实验)来检验.C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=IU,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比.对于这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是由导体的自由结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系,加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=IU计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法.D.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度,使半导体受到光照,在半导体中加入其他微量杂质等,可使半导体的导电性能发生显著变化,正是因为这种特性,使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E.超导现象:当温度降低到绝对零度(0K)附近时,某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体,叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮,这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料,以使之广泛应用.例1 关于电阻率,下列说法正确的是( )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,通常都用它制作标准电阻解析 本题涉及到的知识,在教材中都有相当简洁、明确的说明,都是必须了解的基本知识,认真阅读教材,就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.例2 下列说法中正确的是( )A.由R=U/I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.由I=U/R 可知,通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率D.欧姆定律I=U/R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也适用. 解析 由电阻定律知,导体的电阻是由本身的物理条件决定的,与加在它两端的电压和通过它的电流无关.所以A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的,与温度有关.温度发生变化,电阻率也会改变,所以C 错.部分电路欧姆定律只适用于电阻电路,不一定适合于一切电路,所以D 错. 故正确答案为B. 【难题巧解点拨】例1 一只标有“220V 60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V.在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是( )解析 由电阻的定义式R=IU知:在U —I 图线上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大.A 图线表示U/I 为一定值,说明电阻不变,不符要求;C 图线上各点的U/I 值随U 的增大而减小,也不符合实际;D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大而减小,也不符合实际;只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化,符合实际.此答案应选A 、C 、D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义,即热功率增大,白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的,这是这道题解答的关键地方.例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象:(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时,通过它们的电流强度I A ∶I B = . (2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时,加在它们两端的电压U A ∶U B = . (3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = . 解析 本题给出的是I-U 图象,纵轴表示通过导体的电流,横轴表示加在导体两端的电压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时,通过它们的电流比为B A I I =︒︒30tan 60tan =3/13=13 (2)通过a 、b 的电流相等时,a 、b 两端的电压比为B A U U =︒︒30cot 60cot =33/1=31(3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为B A R R =311.电功和电功率(1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。

高中物理中的恒定电流问题及解题方法

高中物理中的恒定电流问题及解题方法

高中物理中的恒定电流问题及解题方法高中物理中,恒定电流是一个重要的概念,它在电路分析和解题中起着至关重要的作用。

本文将探讨恒定电流的概念、特性以及解题方法,帮助学生更好地理解和应用恒定电流。

恒定电流是指电流大小在时间上保持不变的情况。

在一个闭合电路中,如果电流大小不随时间变化,我们称之为恒定电流。

恒定电流的特性是电流通过电路中的各个元件时,电流大小保持不变,即电流的大小不随电路中的位置而改变。

在解决恒定电流问题时,我们需要掌握一些基本的解题方法。

首先,我们需要了解欧姆定律,即电流和电压之间的关系。

根据欧姆定律,电流等于电压与电阻之间的比值,即I=V/R。

这个公式是解决恒定电流问题的基础。

其次,我们需要理解串联电路和并联电路的特性。

在串联电路中,电流只有一条路径可以流动,因此电流在各个电阻之间保持不变。

而在并联电路中,电流可以分流,因此总电流等于各个分支电流之和。

接下来,我们可以通过应用基本电路分析方法来解决恒定电流问题。

首先,我们可以根据电路图中给出的电压和电阻,使用欧姆定律计算电流的大小。

然后,我们可以根据串联电路和并联电路的特性,计算出电路中各个分支电流的大小。

最后,我们可以根据电流的分布和电阻的连接方式,计算出电路中各个元件的电压和功率。

在解决恒定电流问题时,我们还需要注意一些常见的错误。

首先,我们需要确保电路图中的电流方向与实际电路中的电流方向一致。

其次,我们需要注意电流的单位,通常使用安培(A)作为电流的单位。

此外,我们还需要注意电路中的电阻是否是线性元件,如果电路中存在非线性元件,我们需要使用其他方法进行分析。

除了以上的基本解题方法,我们还可以应用一些更高级的技巧来解决恒定电流问题。

例如,我们可以使用基尔霍夫定律来分析复杂的电路。

基尔霍夫定律是解决电路问题的重要工具,它可以帮助我们建立电流和电压的方程,从而解决复杂电路中的未知量。

总之,恒定电流是高中物理中一个重要的概念,它在电路分析和解题中起着至关重要的作用。

高中物理-恒定电流知识点总结

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。

2、两种供电电路(“滑动变阻器”接法)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(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。

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恒定电流习题课考点1 对电流表达式的理解I=q/t 中q 是通过横截面的电荷量而不是通过单位横截面的电荷量。

如果是单位横截面的电流的话,就是电流密度了。

或者说电流的大小是由通过横截面的总电荷快慢决定的,当然不能用单位横截面去定义。

举例:为什么横截面越大,电阻越小?因为电流大了!(横截面的大小会影响电流大小)电流微观式 I =nqSvn :导体单位体积内的自由电荷数 q :每个自由电荷的电荷量 S :导体横截面积 v :定向移动的速率1 如图所示是一根粗细均匀的橡胶棒,其横截面积为S ,由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电,若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q ,则当该棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时,形成的等效电流为( )A .v q C .q v S2. (多选)一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I 。

设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电荷量为e ,此时电子定向移动的速度为v ,则在Δt 时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为( )ΔtB .n v Δt3. 在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束。

已知电子的电荷量为e 、质量为m ,则在刚射出加速电场时,一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是 ( )A. I Δl eS m 2eUB. I Δl e m2eU C.I eSm 2eU D. IS Δl em 2eU解析 设电子刚射出电场时的速度为v ,则eU =12m v 2,所以v =2eU m 。

加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束,由I =neS v ,可得n =IeS v =I eSm 2eU ,所以长度为Δl 的电子束内的电子数N =ΔlSn =I ΔlS eSm 2eU =I Δl em 2eU。

考点2 导体形变后电阻的分析方法某一导体的形状改变后,讨论其电阻变化应抓住以下三点: (1)导体的电阻率不变,因其由导体材料本身决定。

(2)导体的体积不变,由V =lS 可知l 与S 成反比。

(3)在ρ、l 、S 都确定之后,应用电阻定律R =ρlS求解。

1.如图所示,P 为一块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,测出它的电阻为R ,然后将它再按图乙方式接在电极C ,D 之间,这时它的电阻应为( )D .4R考点3 对欧姆定律与伏安特性曲线的理解如果电阻是非线性变化,只能通过伏安曲线上找出在某确定电压下对应的电阻值。

不能用该点的切线斜率来计算电阻1. 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线在P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线,则下列说法中正确的是( )A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻减小B.对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 1C.对应P 点,小灯泡的电阻为R =U 1I 2-I 1D.对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围面积2.如图所示,是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是( ) A.加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大 B.加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小 C.无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D.二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线3. (多选)在如图甲所示的电路中,电源电动势为 V ,内阻不计,L 1、L 2为相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,R 为定值电阻,阻值为 Ω。

当开关S 闭合后( )A .L 1的电阻为112 ΩB .L 1消耗的电功率为 WC .L 2的电阻为 ΩD .L 2消耗的电功率为 W考点4 电功、电热、电功率和热功率无论是纯电阻还是非纯电阻,电功均为W =UIt ,电热均为Q =I 2Rt 处理非纯电阻的计算问题时,电功=电热+其他能量1. 有一个小型直流电动机,把它接入电压为U 1= V 的电路中时,电动机不转,测得流过电动机的电流是I 1=0.4 A ;若把电动机接入U 2= V 的电路中,电动机正常工作,工作电流是I 2=1.0 A ,求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率是多大?考点5 电路的动态分析(1)结论法“串反并同” (2)极限法 (3)特殊值法⎭⎬⎫U 串↓I 串↓P 串↓←R ↑→⎩⎨⎧U 并↑I 并↑P 并↑1. 如图所示,电路中电源电动势为E ,内阻为r ,C 为电容器,L 为小灯泡,R 为定值电阻,闭合开关,小灯泡能正常发光。

现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离,滑动前后理想电压表V 1、V 2示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2,理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ,则( )A .电源的输出功率一定增大B .灯泡亮度逐渐变暗 与ΔU 2ΔI均保持不变 D .当电路稳定后,断开开关,小灯泡立刻熄灭2. 如图所示,电源电动势为E ,内阻为r 。

当滑动变阻器的滑片P 从左端滑到右端时,理想电压表V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2,干路电流为I ,下列说法正确的是(灯泡电阻不变)( )A.小灯泡L 1、L 3变暗,L 2变亮B.ΔU 1与ΔI 的比值不变C.ΔU 1<ΔU 2D.ΔU 1=ΔU 23.如图电路中,闭合电键S ,当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时 ( ) A .电压表V 读数先变大后变小,电流表A 读数变大 B .电压表V 读数先变小后变大,电流表A 读数变小 C .电压表V 读数先变大后变小,电流表A 读数先变小后变大 D .电压表V 读数先变小后变大,电流表A 读数先变大后变小4.如图所示电路中,滑片P 位于滑动变阻器R 2正中间,电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表。

当滑动变阻器R 2的滑片P 滑动时,关于两个电压表与的示数,下列判断正确的是( )A .P 向a 端滑动的过程中,的示数逐渐增大、的示数逐渐减小B .P 向a 端滑动的过程中,R 2消耗的功率一定逐渐减小C .P 向b 端滑动的过程中,示数改变量的绝对值小于示数改变量的绝对值D .P 向b 端滑动的过程中,示数改变量与流过R 2的电流改变量的比值保持不变解析 根据R 1+r =||ΔUΔI ,R 1+r 不变,示数改变量与流过R 2的电流改变量的比值保持不变考点6 电路的功率和效率问题当R =r 时,电源的输出功率最大为P m =E 24r。

效率仅为50%1. 已知电源内阻r =2 Ω,灯泡电阻R L =2 Ω,R 2=2 Ω。

滑动变阻器R 1的最大阻值为3 Ω,如图所示,将滑片P 置于最左端,闭合开关S 1、S 2,电源的输出功率为P 0,则( )A.滑片P向右滑动,电源输出功率一直减小B.滑片P向右滑动,电源输出功率一直增大C.断开S2,电源输出功率达到最大值D.滑片P置于最右端时,电源输出功率仍为P02.如图所示电路中,R为一滑动变阻器,P为滑片,若将滑片向下滑动,则在滑动过程中,下列判断错误的是()A.电源内电路消耗功率一定逐渐增大B.灯泡L2一定逐渐变暗C.电源效率一定逐渐减小D.灯泡L1变亮考点7 含电容器电路的分析1.电容器的简化处理:简化电路时可以把电容器所处电路作为断路,简化电路时可以去掉,求电荷量时在相应位置再补上。

2.电阻的简化处理:电路稳定后,与电容器同支路的电阻相当于导线。

3.电荷变化量的计算:电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。

若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。

可由ΔQ=CΔU计算电容器上电荷量的变化。

4.直流电路中的电容和电阻:在直流电路中,如果串联或并联了电容器应该注意,在与电容器串联的电路中没有电流,所以电阻不起降压作用,但电容器两端可能出现电势差;如果电容器与电源并联,电路中有电流通过。

电容器两端的充电电压不是电源电动势E,而是路端电压U。

5.电容器的极性判断:在含电容器电路中,当电路发生变化时,除了要判断和计算电容器两端的电压外,还必须要判断电容器极板上极性的变化,防止出现电容器先放电后反向充电的现象。

2. 如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=Ω,电容器的电容C =4 μF。

开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少?考点8电路故障问题分析电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象,检查故障的基本方法有两种:1.仪表检测法(1)电压表检测:如果电压表示数为零,说明电压表上无电流通过,则可能在并联路段之外有断路,或并联路段内有短路。

如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在并联路段之外无断路,或并联路段内无短路。

(2)电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置。

在运用电流表检测时,一定要注意电流表的极性和量程。

(3)欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路;当测量值很小或为零时,表示该处短路。

在运用欧姆表检测时,电路一定要切断电源。

2.假设法已知电路发生某种故障,寻找故障发生在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理。

推理结果若与题述物理现象不符合,则故障不是发生在这部分电路;若推理结果与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路,直到找出发生故障的全部可能为止,此方法亦称排除法。

判断出是哪个部分出现了什么问题就可以对电路进行简化,如果是短路则直接当成一根导线处理,如果是断路则直接像开关一样断开该条线路。

1. 如下图是某同学连接的实验实物图,A、B灯都不亮,他采用下列两种方法进行故障检查。

(1)应用多用电表的直流挡进行检查,选择开关置于10 V挡。

该同学测试结果如表1所示,在测试a、b间直流电压时,红表笔应接触________(填a或b)。

根据测试结果,可判定故障是________。

A.灯A短路B.灯B短路段断路D.df段断路(2)(多选)将开关断开,再选择欧姆挡测试,测量结果如表2所示,那么检查出的故障是 ( )A.灯A断路B.灯B短路C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路(1)红表笔接________,由图知________电势高。

(2)电压表有示数,说明什么?电压表无示数说明什么?1.电流表、电压表、欧姆表的对比欧姆表1电流的流向(2)调零(3)测量(4)中值电阻2.测电阻实验时仪表的选择及接法(1)仪表选择的三个主要原则:安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便性(滑动变阻器要方便调节)。

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