3-1课外辅导讲义第二章恒定电流第一讲.doc

Jingshi Education经 实 教 育地址：伍家岭点：伍家岭泰阳商城二楼高二物理培训资料 兴联点：兴联村18栎4楼第一讲 电流、欧姆定律串联电路和并联电路【知识梳理】1电流：通过导体横截面的电量跟所用时间的比值叫电流，表达式。电流的单位：安（A），1A1C/s，常用单位还有毫安（mA）、微安(A)，1A=103mA=106A。在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向相反。但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。电流的微观表达式：。2欧姆定律的内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。UIO图13导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图1所示。图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即4测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表外接法，图2本实验教材中滑动变阻器采用限流接法，电阻R串联在电路中，即使把R的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。 若要求小灯泡的电压变化范围较大（从零开始逐渐增大到接近额定电压），则滑动变阻器可采用分压接法。教师要引导学生进行分析，让学生知道电压如何变化，并知道接通电路前，滑动触点应放在何处。滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图2所示。【典型例题】【例1】 有一横截面积为s的铜导线，流经其中的电流强度为I；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此电子的定向移动速率为v，在t时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（ ）Anvs t Bnvt C D 【例2】实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示：（）A. B. I I C. D.o U o U o U o U o U o UI I I I【例3】 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？（）L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1R R R L2RA. B. C. D. 【例4】电动机的额定电压是110V，额定功率是2.2kW，线圈的电阻是0.5,求：（1）电动机正常工作时的电流多大？（2）1s时间内线圈上产生的热量是多少？（3）1s时间内转化的机械能有多少？（4）用此电动机提升质量为100kg的重物，匀速运动时的速度多大？MAUR电动机【例5】如图所示的电路中，电炉电阻R=10，电动机线圈电阻r=1，电路两端电压U=100V，电流表的示数为30A，问通过电动机的电流为多少？通电1分钟，电动机做的有用功是多少？【例6】一个标有“220V，100W”的白炽热灯泡，两端的电压由零逐渐增大到220V的过程中，如图1261所示的电压U与电流I关系图中，合理的是 （ ） 【例7】两根完全相同的金属导线A和B，现将A拉伸到原来的两倍长度，将B对折后并起来，则它们的电阻之比RA/RB= 。 【例8】两根同种材料制成的电阻丝a和b，a的长度和横截面的直径均为b的两倍，要使两电阻丝接入电路后消耗的电功率相等，则加在它们两端的电压之比是多少？【例9】若不考虑灯丝电阻随温度变化的因素，把一只标有“220V 100W”的灯泡接入电压为110V的电路中，灯泡的实际功率是多少？正常发光时的电阻是多少？如果考虑到温度对电阻的影响，情况又如何？【巩固练习】 _班 姓名_1关于电源的作用,下列说法正确的是 ( )A.电源的作用是能为电流提供自由电子B.电源的作用是使导体中形成电场C.电源的作用是能够保持导体两端的电压D.电源的作用是使自由电荷定向移动起来2某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( )。 A0B2ne/t C3ne/t D4ne/t3在研究小电珠伏安特性曲线实验中，某同学在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，画出的IU曲线如图所示，则下列说法正确的是 ( ) A欧姆定律对小灯泡导电不适用B欧姆定律对小灯泡导电仍然适用C小灯泡的电阻与电压有关，且随着电压的增大而增大D小灯泡的电阻随着温度的升高而增大4如图所示，a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线，则下列说法正确的是（ ）A通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比B用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律C用电器A的电阻值比B大D用电器A的电阻值比B小 5粗细均匀的金属环上A、B、C、D四点把其周长等分成四分，如右图所示。当A、B点接入电路中时，圆环消耗的电功率为P；当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为（电源内阻不计）（ ）AP/4BPC4P/3D3P 6如图所示电路中，已知电流表A中没有电流，欲保持电流表中仍没有电流，则下列改变中可行的是 （ ）A只增加R1的值 B只减少R2的值C只增加R3的值 D只增加R4的值7.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？ ( )L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1R R R L2RA. B. C. D. E rSA1A28 如图所示电路，将两个相同的电流计分别改装成电流表A1（0-3 A）和电流表A2（0-0.6 A），把这两个电流表并联接入电路中测量电流。则下列说法中正确的是（ ）AA1的指针半偏时，A2的指针也半偏BA1的指针还没有满偏时，A2的指针已经满偏CA1的读数为1 A时，A2的读数为0.6 ADA1的读数为1 A时，干路中的电流为1.2 A9. 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=1.6010-19C。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n1和n2，则n1n2=_。 10.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/V3。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：当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？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？5电功：（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。电流做功的过程就是电能转化为其它形式的能的过程。（2）计算公式：。电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。电功的单位是焦耳，简称焦，符号是（J）。6电功率：计算公式： 一段电路上的电功率P等于这端电路两端的电压U和电路中的电流I的乘积。电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是（W）。7焦耳定律：（1）定义：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。（2）计算公式：Q=I2Rt。焦耳定律是电流热效应的实验定律，凡是要计算电热，都应首选焦耳定律。8电功与电热的区别（1）区别：电功是从电场理论出发的概念，是电能减小的量度，所以不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，P=IU总是成立的。电热是电路中的热现象（电流的热效应），是电能转化的一部分，焦耳定律Q=I2Rt是专门计算电热的实验定律，用Q=I2Rt来计算电热，不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，都是适用的。（2）联系：在纯电阻电路中，电功与电热相等，电能的减少全部转化为内能，此时有： 在非纯电阻电路中，电功大于电热，电能的减少量等于转化为内能的部分+转化为其它形式的能的部分，即：W=IUt=I2Rt+E其它 P=UII2R因此P=IU是计算电功的唯一形式，P=I2R是计算电热功率的唯一形式，而在此没有任何实际意义（除非U是专指R两端的电压）9电阻定律（1）电阻定律的表述：导体的电阻R跟它的长度成正比，跟它的横截面积S成反比。公式：。对于一确定的导体，其电阻与加在它两端的电压无关，只与导体的自身有关。（2）电阻率的意义：电阻率跟导体的材料有关，是反映材料导电性能好坏的物理量。在数值上等于用该材料制成的1m长、截面积为的导体电阻值。材料的电阻率越小，说明其导电性能越好。电阻率的单位：欧姆米，简称欧米，符号是m。电阻率与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性可以制成电阻温度计，但有的合金电阻率几乎不受温度的影响，可以制成标准电阻。1关于电阻率的说法,正确的是 ( ) A电阻率与导体的长度L和横截面积S有关 B电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体材料决定,与温度有关 C电阻率越大的导体,电阻也越大 D超导材料的电阻率一定为零2一段粗细均匀的电阻丝，横截面直径为d，电阻为R，现把它拉成横截面直径为d/10的均匀细丝，它的电阻变为 （ ） A.100R B.1000R C.10000R D.R/100003如图所示为滑动变阻器的示意图,为使变阻器的滑动触点P向右滑动时,接入电路的电阻增大,下列连接正确的是 ( )Aa和b接入电路Ba和c接入电路Cc和b接入电路Dc和d接入电路4一只“220V，100W”的灯泡正常工作时电阻为484，拿一只这种灯泡来测量它不工作时的电阻，应是 （ ） A等于484 B. 大于484 C小于484 D无法确定5一根粗细均匀的导线中，通过5A的恒定电流，经过一段时间后，若导线散热损失不计，则导线升高的温度应与 （ ）A导线长度成正比 B导线长度的平方成正比C导线的横截面积成反比 D导线的横截面积的平方成反比6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 ( ) AR BR/2 CR/4D4R 7关于金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大.金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金电阻率几乎不受温度的影响.根据以上信息,判断下列说法中正确的是 ( ) A连接电路用的导线一般用合金来制作 B电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作 C电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作 D标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制成8甲、乙两根粗细相同的不同导线，电阻率之比为12，长度之比为41，那么两根导线加相同的电压时，其电功率之比P甲P乙=_；如果通过两根导线的电流强度相同，则其电功