高中物理必备知识点 恒定电流相关.doc

九.恒定电流一电流1形成电流的条件: 要有自由电荷,导体两端形成电压。2方向：正电荷定向移动的方向为电流的方向（或与负电荷定向移动的方向相反）。3定义：通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。4公式：（1）定义式：（2）微观式：。其中 n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷电荷量，s是导体的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率。5单位：安培，简称安，符号：a。二电阻、电阻率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。（1）定义式：（2）决定式：2物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用的大小，r越大，阻碍作用越大。3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4电阻率:电阻率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。金属导体的电阻率随温度的升高而变大，半导体的电阻率随温度的升高而减小，有些合金的电阻率不受温度影响。5单位：欧姆(欧)，符号。 三欧姆定律1内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。2表达式：3适用范围：适用与金属导电和电解液导电，对气体导体和半导体元件并不适用。4导体的伏安特性曲线：用表示横坐标电压，表示纵坐标电流，画出的关系图线，它直观地反映出导体中的电流与电压的关系。iu线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件，不适用于欧姆定律。四电功、电热及电功率1电功（1）定义：电路中电场力移动电荷做的功。（2）公式：,（3）实质：电能转化为其他形式能的过程2电热（焦耳定律）（1）定义：电流流过一段导体时产生的热量。（2）公式：（3）实质：电流做功过程中电能转化为内能多少的量度。3电功与电热的关系：（1）纯电阻电路：电流做功将电能全部转化为内能，所以电功等于电热，即qw.（2）非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其他形式的能(如机械能、化学能等)，所以电功大于电热，由能量守恒可知wqe其他或uiti2rte其他4电功率（1）计算式：，对纯电阻电路还有（2）额定功率和实际功率五电动势（e）1物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量。2大小：等于电路中通过1c电荷量时电源所提供的电能的数值。等于电源没有接入电路时两极间的电压。在闭合电路中等于内、外电路上电势降落之和，即3电源电动势和内阻都由电源本身的性质决定，与所接的外电路无关。六闭合回路的欧姆定律1内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比。2公式：或3适用条件：纯电阻电路。4路端电压（1）与外电阻的关系：（2）与电流的关系：ueor5电源的功率和效率。（1）.功率：电源的功率（电源的总功率）：pe=ei 电源的输出功率：p出=ui电源内部消耗的功率：pr=i 2r 电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）（2）电源的输出功率与电流和电阻的关系电源的输出功率与电路中电流的关系:p出=eii2r，当时,电源的输出功率最大，o rp出pmr电源的输出功率与外电路电阻的关系:，当rr时也即i=e/2r时,电源的输出功率最大, 七串、并联电路的特点1串联电路的特点（1）电路中各处电流相同i=i1=i2=i3=（2）串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.u=u1+u2+u3（3）串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即r=r1r2rn（4）串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比，即（5）串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即2并联电路的特点（1）并联电路中各支路两端的电压相同u=u1=u2=u3（2）并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和i=i1i2i3=（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，=+，（4）并联电路中通过各个电阻的电流踉它的阻值成反比，即i1r1i2r2=inrn= 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p1r1=p2r2=pnrn=u2八电路的结构分析（1）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）。（2）在外电路，沿着电流方向电势降低，逆着电流的方向电势升高。（3）凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。（4）理想电流表视为短路，理想电压表视为开路。（5）电压稳定的电容器可以视为开路。九闭合回路的动态分析1程序法：（1）总电路上r增大时总电流i减小，路端电压u增大；（2）路端电压的变化根据判断；（3）和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）；（4）和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的电流不通过该电阻）看电压（即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。2判断总电阻变化情况的规律：（1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）。（2）若开关的通断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。（3）滑动变阻器根据实际情况来判断。十含电容电路的分析与计算1.电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压。2.当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极板间的电压与其并联电阻两端的电压相等。3.电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。例题a组1温度能明显地影响金属导体和半导体的导电性能，图1所示图线分别为某金属导体和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线，则 ( )a图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系b图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系c图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系d图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系 图12如图2所示，厚度均匀的矩形金属薄片边长ab10 cm，bc5 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接入同一电路中，则电流为 ( )a4 a b2 a c. a d. a 图2 图33如图3所示是一个由电池、电阻r与平行板电容器组成的串联电路在增大电容器两极板距离的过程中 ( )a电阻r中没有电流 b电容器的电容变小c电阻r中有从a流向b的电流 d电阻r中有从b流向a的电流4北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m的近似圆形轨道当环中电子以光速的的速度流动而形成的电流是10 ma时，环中运行的电子数目为(已知光速c3108 m/s，电子电荷量e1.61019 c)( )a51010 b51011 c1102 d11045把标有“220 v,100 w”的a灯和“220 v,200 w”的b灯串联起来，接入220 v的电路中，不计导线电阻，则下列判断中正确的是( )a两灯的电阻之比rarb21b两灯的实际电压之比uaub21c两灯实际消耗的功率之比papb12d在相同时间内，两灯实际发热之比qaqb126在如图6所示的电路中，电源电动势为e，内电阻为r，c为电容器，r0为定值电阻，r为滑动变阻器开关闭合后，灯泡l能正常发光当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )a灯泡l将变暗 b灯泡l将变亮c电容器c的电荷量将减小 d电容器c的电荷量将增大 图6 图77如图7所示的电路中，由于某一电阻发生断路或短路，使a灯变暗，b灯变亮，则故障可能是 ( )ar1短路 br2断路 cr3断路 dr4短路8一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内，下列判断正确的是 ( )a.电炉放出的热量与电动机放出的热量相等b.电炉两端电压小于电动机两端电压c.电炉两端电压等于电动机两端电压d.电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率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 ，那么在1 min内( )a电动机线圈产生的热量为1.2104 j 电动机消耗的电能为1.2104 jc电动机对外做功1.2105 j d电源输入给电动机的功率为2.0 kw10一电池外电路断开时的路端电压为3v，接上8的负载电阻后路端电压降为2.4v，则可以判定电池的电动势e和内电阻r为（ ）ae=2.4v， r=1 be=3v， r=2ce=2.4v, r=2 de=3v, r=111一个t型电路如图11所示，电路中的电阻r110 ，r2120 ，r340 .另有一测试电源，电动势为100 v，内阻忽略不计则( )a当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 b当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 c当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 vd当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 v 图11r1r212r1和r2分别标有“”和“”，将它们串联后接入电路中，如图12所示，则此电路中允许消耗的最大功率为 ( )a1.5w b3.0w c5.0 w d6.0w 图1213把一条电阻为64,的均匀电阻丝截成等长的n段后，再并联起来，电阻变为1，则n等于( ) a.32b.24c.12d.814两个电阻，r1=8、r2=2，并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的功率相等，可行的方法是( ) a.用一个阻值为2的电阻与r2串联 b.用一个阻值为6的电阻与r2串联c.用一个阻值为6的电阻与r1串联 d.用一个阻值为2的电阻与r1串联15有一电热器，额定电压为220v，额定功率为1000w.现要把它改装一下，用在电压为110v的电路中，若要使它消耗的功率仍为1000w.下面做法中正确的是( ) a.将电热器中的电热丝截去一半b.将电热器中的电热丝截去3/4，只留下1/4c.在电热器中再并联一根与原来相同的电热丝d.将电热器小的电热丝等分成两段，再并联起来16在图16所示的电路中，电源电动势为e、内电阻为r在滑动变阻器的滑动触片p从图示位置向下滑动的过程中( )a电路中的总电流变大 b路端电压变大c通过电阻r2的电流变小 d通过滑动变阻器r1的电流变小 图16 图1717在如图17所示电路中，当变阻器r3的滑动头p向b端移动时( )a电压表示数变大，电流表示数变小 b电压表示数变小，电流表示数变大c电压表示数变大，电流表示数变大 d电压表示数变小，电流表示数变小18将电动势为3.0 v的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 v，当电路中有6 c的电荷流过时，求：(1)有多少其他形式的能转化为电能；(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能；(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能19如图19所示，电源电动势e6v，电源内阻不计定值电阻r1=2.4k、r2=4.8k. (1)若在ab之间接一个c=100f的电容器，闭合开关s，电路稳定后，求电容器上所带的电量；(2)若在ab之间接一个内阻rv = 4.8k的电压表，求电压表的示数r1r2abse图19 例题b组1某同学将一直流电源的总功率pe、输出功率pr和电源内部的发热功率pr随电流i变化的图线画在了同一坐标上，如图1的a、b、c所示，根据图线可知（ ） a、反映pr变化的图线是c b、电源电动势为8v c、电源内阻为2 d、当电流为0.5a时，外电路的电阻为6 图12如图2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、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esr0r1r2mn 图2 图33如图3所示，电动势为e、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关s1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上s2，则下列表述正确的是( )a电源输出功率减小 bl1上消耗的功率增大c通过r1上的电流增大 d通过r3上的电流增大4如图4所示是一实验电路图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是( )a路端电压变小 b电流表的示数变大c电源内阻消耗的功率变小 d电路的总电阻变大 图4 图55电动势为e、内阻为r的电源与定值电阻r1、r2及滑动变阻器r连接成如图5所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（ ）a.电压表和电流表读数都增大 b.电压表和电流表读数都减小c.电压表读数增大，电流表读数减小 d.电压表读数减小，电流表读数增大6在如图6所示的电路中，e为电源电动势，r为电源内阻，r1和r3 均为定值电阻，r2为滑动变阻器。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（ ）ai1增大，i2不变，u增大 bi1减小，i2增大，u减小ci1增大，i2减小，u增大 di1减小，i2不变，u减小rr1r2vse r12vsr1r2r3abe r 图6 图77如图7所示的电路中，电源的内电阻不能忽略不计。现闭合开关s，待电路中的电流稳定后，调节可变电阻r的阻值，电压表的示数增大了。下列判断正确的是 ( )a可变电阻r被调到较小的阻值 b电阻r2两端的电压减小，减小量等于c通过电阻r2的电流减小，减小量小于 d路端电压增大，增大量等于8两定值电阻r1、r2串联后接在电压恒为10v的两点间，某同学把一个内阻不是远大于r1、r2的电压表接在r1两端，电压表读数为5v，他又把该电压表改接在r2的两端，则电压表的示数 ( )a可能为6v b可能为3v c可能为4v d一定为5v9如图9（1）所示，电压表v1、v2串联接入电路中时，示数分别为6v和4v，当只有电压表v2接入电路中时，如图9示（2）所示，示数为9v，电源的电动势为（ ）a. 9.8v b.10v c.10.8v d.11.2v111avvv1126v4v（1）229v（2） 图910如图10所示电路中，各灯额定电压和额定功率分别是:a灯“10v，10w，b灯60v，60w”，c灯40v，40w，d灯30v，30w.在a、b两端加上电压后，四个灯都能发光.比较各灯消耗功率的大小，正确的是( )a.pbpdpapc b.pbpapdpc c.pbpdpcpa d.papcpdpb 图10 图1111如图11所示电路中，1=6v，2=2v，电源内阻均不计，r1=500，灵敏电流计示数恰为零，则r2的阻值为( ) a. 50 b.250 c.500 d.100012如图12所示的电路中，电键s1、s2、s3、s4均闭合，c是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴p，欲使p向下运动，应断开电键( )a.s1 b.s2 c.s3 d.s4 图12 图1313如图13电路，a、b、c分别表示电流表或电压表，电表都是理想的，则下列各组电表示数中可能的是( )a.a=1a，b=2v，c=0.5a b.a=2v，b=0.5a，c=1ac.a=0.5a，b=1a，c=2v d.a=2v，b=1a，c=0.5a14如图14所示，直线a为电源的u-i图线，直线b为电阻r的u-i图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为( )a.4w、33.3b.2w、33.3 c.4w、67d.2w、67 图14 图1515如图15所示，两个完全相同的均匀圆形合金片卜各开了一个等大的小孔.现按(a)、(b)两种连接方式接在电路上.若两个电池的规格相同，内阻不计，在相等的时间内，合金片发热较多的接法是( ) a.(a)接法b.(b)接法 c.两种接法一样d.无法确定16在如图16所示电路中，电源电动势为e，内阻为r，电流表a、电压表v1、v2、v3均为理想电表，r1为定值电阻，r2为滑动变阻器。闭合开关s，当r2的滑动触头p向上滑动的过程中（ ）a电压表v1的示数增大，电压表v2的示数变小b电压表v3示数的变化量的绝对值与电压表v1、v2示数的变化量的绝对值之和相等 c电压表v1示数与电流表a示数的比值不变d电压表v3示数的变化量与电流表a示数的变化量的比值保持不变vraa b 图16 图1717如图17所示，电源内阻不能忽略，安培表、伏特表都是理想电表，当滑动变阻器r