高二物理《恒定电流》知识点及补充

恒定电流

一、基本知识要点

1.电流

电流的定义式______，适用于任何电荷的定向移动形成的电流（标量）。

对于金属导体有I=nqvS这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。

2.电阻定律

导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比______。

①金属的电阻率随温度的升高而增大

②半导体的电阻率随温度的升高而减小

③有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。

3.欧姆定律______

4.电功和电热

电功就是电场力做的功，因此是W=UIt。由焦耳定律得电热______。（电能转换为内能）

⑴对纯电阻而言，电功等于电热

⑵对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用______计算，两式不能通用。

例. 某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V 时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？

二、串、并、混联电路

1.应用欧姆定律须注意对应性。

选定研究对象电阻R后，I必须是通过这只电阻R的电流，U必须是这只电阻R两端的电压。该公式只能直接用于纯电阻电路，不能直接用于非纯电阻的电路。

2.公式选取的灵活性。

无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P=P1+P2

对纯电阻，电功率的计算有多种方法。

例. 已知如图，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。

例. 已知如图，两只灯泡L1、L2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？（B）

例. 左图甲为分压器接法电路图，电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r。闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线？（C）

A.①

B.②

C.③

D.④

3.对复杂电路分析，一般情况下用等势点法比较方便简洁。

4.电路中有关电容器的计算。

R R

R x

⑴电容器跟与它并联的用电器的电压相等。

⑵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。

⑶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。

补充：通电一段时间后，断开开关，判断电极板板间距改变电流方向？

（提示：电容相当电源）

例. 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R1

B.增大R2

C.增大R3

D.减小R1 三、闭合电路欧姆定律 1. E=U 外+U 内 2.

r

R E I +=

（I 、R 间关系）

3. U=E-Ir （U 、I 间关系）

4.

E

r

R R

U +=

（U 、R 间关系）

从3.式看出：当外电路断开时（I = 0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R = 0，因而U = 0）电流最大为I=E/r （一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。 2.电源的功率和效率。

⑴功率：①电源的功率（电源的总功率）______

②电源的输出功率______

③电源内部消耗的功率______ ⑵电源的效率：

r

R R E U P P E +===

η（最后一个等号只适用于

纯电阻电路）

重点：电源的输出功率

()()r E r E r R Rr

r R R

E P 444

2

22

22≤⋅+=

+=

，可见

电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示。而当内外电阻相等时，电源

的输出功率最

3.变化电路的解题方法。

判断电阻的变化,利用串反并同原则来分析

例. 如图，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R1=10Ω，R2=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.0.28A B.0.25A C.0.22A D.0.19A

例. 如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ．当滑动变阻器的触片P 从右端滑到左

端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是？（ ）

A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮

B.小灯泡L3变暗，

L1、L2变亮

R

P

C.ΔU1<ΔU2

D.ΔU1>ΔU2

补充（电压表和电流表改装） 四、伏安法测电阻

伏安法测电阻有a 、b 两种接法，a 叫（电流计）外接法，b 叫（电流表）内接法。

外接法的系统误差是由电压表的分流引起的，测量值总小于真实值，小电阻应采用外接法；内接法的系统误差是由电流表的分压引起的，测量值总大于真实值，大电阻应采用内接法。

选择依据：如果被测电阻阻值为R x ，伏特表和安培表的内阻分别为R V 、R A ，若A V R R R x <，则采用外接法。若A V R R R x >，则采用内接法。（或者用比较法来选择电表）

五、滑动变阻器的两种接法

滑动变阻器在实验电路中常用的接法有两种，分别用下面a 、b 两图表示：a 叫限流接法，b 叫分压接法。

一般情况下用限流，仅三种情况采用分压法（被测电阻R X 大于滑动变阻器。当实验中要求被测电阻上的电压从零开始逐渐增大，采用限流时，电路的电压或者电流超出安全值，应该用分压接法）。

便于调节，采用分压接法时，应该选用总阻值较小的滑动变阻器；采用限流接法时，应该选用总阻值和被测电阻接近的滑动变阻器。

综合能力提升测试 一．选择题。（本题共10小题，每小题4分，共4分。每小题中提供的四个选项中至少有一项是满足题设要求的，请选出符合题设要求的答案。全部选正确的，得4分，选不全的得2分，有选错的不得分。） 1、电流通过生命机体或多或少都能传导，其电流的传导主要是靠（ ） A 、自由电子导电 B 、离子导电 C 、电解质的水溶液导电 D 、质子导电

2、沿闭合电路移动的单位电荷绕行一周，其所需能量决定于( )

A 、电流

B 、外电路的电阻

C 、内外电路的电阻

D 、电源电动势

3、在家庭用电线路总电压不变的条件下，初入夜时电灯比深夜时要暗，是因为初入夜时（ ） A.线路中总电阻变大，电流变小 B.总电流一定，支路增多，分去了电流 C.干路电流过大，线路损失电压增大 D.总电阻变小，每支路电流增大

4、一盏电灯直接接在电压恒定的电源上，其功率为100瓦，若将这盏灯先接于一段很长的导线后再接在同一电源上，此时导线上损失的电功率是9瓦，那么此灯的实际功率将：（ ） A 、等于91瓦； B 、小于91瓦；C 、大于91瓦； D 、无法确定。

5、如图所示，2个截面不同、长度相等的均匀铜棒接在电路，两端电压为U ，则（ ）