直流电路2——3节

1 第第 4 期 直流电路期 直流电路 1 3 节 一 论述电流 1 形成电流的条件 一是要有自由电荷 二是导体内部存在电场 即导体两端存在电压 2 电流强度 通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值 叫电流强度 或则电流 I q t 3 电流单位 4 电流方向 5 电流微观式 例 一个电解槽中 单位体积的正 负离子数都是 n 每个离子带电荷量为 q 正 负离子的平均定向运 动速度都为 v 电解槽的横截面积为 S 试求通过电解槽的电流 练习提升练习提升 1 下列叙述中正确的是 A 导体中电荷运动就形成电流 B 国际单位制中电流的单位是安 C 电流强度是一个标量 其方向是没有意义的 D 对于导体 只要其两端电势差不为零 电流必定不为零 2 金属导体中有电流时 自由电子定向移动的速率为 v1 电子热运动速率为 v2 电流的传导速率为 v3 则 A v1最大 B v2最大 C v3最大 D 无法确定 3 给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电 下列说法正确的是 A 粗的地方电流大 细的地方电流小 B 粗的地方电荷定向移动速率大 细的地方小 C 各处的电流大小相同 D 粗的地方电荷定向移动速率小 细的地方大 4 在示波管中 电子枪 2 s 内发射了 6 1013个电子 则示波管中电流的大小为 A 4 8 10 6 A B 3 10 13 A C 9 6 10 6 A D 3 10 6 A 5 有甲 乙两个由同种金属材料制成的导体 甲的横截面积是乙的两倍 而单位时间内通过导体横截面 的电荷量 乙是甲的两倍 以下说法中正确的是 A 甲 乙两导体的电流相同 B 乙导体的电流是甲导体的两倍 C 乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的两倍 D 甲 乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相等 6 北京正负电子对撞机的储存环是长为 240 m 的近似圆形轨道 当环中的电流为 10 mA 时 若电子的速 率为十分之一光速 则在整个环中运行的电子数目为 A 5 0 1011 B 5 1019 C 1 0 1013 D 1 0 103 7 如图 2 1 3 所示 一根横截面积为 S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷 每米电荷量为 q 当此棒 沿轴线方向做速率为 v 的匀速直线运动时 由于棒运动而形成的等效电流大小为 A vq B q v C qvS D qv S 图 2 1 3 8 如图 2 1 4 所示 电解池内有一价的电解液 t s 内通过溶液内截面 S 的正离子数是 n1 负离子数是 n2 设基元电荷为 e 以下解释中正确的是 A 正离子定向移动形成电流方向从 A B 负离子定向移动形成电流方向从 B A B 溶液内正负离子向相反方向移动 电流抵消 C 溶液内电流方向从 A B 电流 I 图 2 1 4 n1 n2 e 2t D 溶液内电流方向 A B 电流 I n1 n2 e t 9 来自质子源的质子 初速度为零 经一直线加速器加速 形成电流为 I 的细柱形质子流 已知质子源与 靶间的距离为 d 质子电荷量为 e 假定分布在质子源到靶之间的加速电场是匀强电场 质子到达靶时的 速度为 v 则质子源与靶间的质子数为 A B Id ev 2Id ev C D Id v 2Id v 10 铜的原子量为 m 密度为 每摩尔铜原子有 n 个自由电子 今有一根横截面为 S 的铜导线 当通过 的电流为 I 时 电子平均定向移动的速率为 A 光速 c B I neS C D I neSm mI neS 11 1 在金属导体中 若 10 s 内通过横截面的电荷量为 10 C 则导体中的电流为多少安 2 某电解槽横截面积为 0 5 m2 若 10 s 内沿相反方向通过横截面的正 负离子的电荷量均为 10 C 则电 解液中的电流为多少安 12 导线中的电流是 1 A 导线的横截面积为 1 mm2 1 在 1 s 内 有多少个电子通过导线的横截面 电子电荷量 e 1 6 10 19C 2 自由电子的平均移动速率是多大 设导体每立方米内有 8 5 1028 个自由电子 3 自由电子沿导线移动 1 cm 平均要多少时间 答案 1 6 25 1018 2 7 4 10 5 m s 3 3 8 h 13 已知电子的电荷量为 e 质量为 m 氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为 r 的匀速圆周运动 则电子运动形成的等效电流大小为多少 二 电阻定律 1 探究导体电阻与其影响因素的定量关系 实验方法 2 电阻定律 内容 同种材料的导体 其电阻R与它的长度L成正比 与它的横截面积S成反比 导体电阻还与构成它的材料 温度 有关 2 表达式 S l R 公式只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻 因为电阻率 随温度而变 注意与电阻的定义式R U I的区别 3 电阻率 反映材料导电性能的物理量 单位 欧姆 米 m m m 金属的电阻率随温度的升高而增大 纯金属的电阻率小 合金的电阻率大 练习提升练习提升 1 下列关于电阻率的叙述 错误的是 A 当温度极低时 超导材料的电阻率会突然减小到零 B 常用的导线是用电阻率较小的铝 铜材料做成的 C 材料的电阻率取决于导体的电阻 横截面积和长度 D 材料的电阻率一般都随随温度变化而变化 2 甲 乙两根异种材料的电阻丝 其长度之比是 1 5 横截面积之比是 2 3 电阻之比是 2 5 外加电压之比是 1 2 则 甲 乙两根电阻丝的电阻率之比是 A 2 3 B 3 4 C 4 3 D 8 3 3 一只白炽灯泡 正常发光时的电阻为 121 当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是 A 大于 121 B 小于 121 C 等于 121 D 无法判断 4 一根粗细均匀的镍铬丝 横截面的直径是 d 电阻是 R 把它拉制成直径是 d 10 的均匀细丝后 它的电阻变成 A B 10000R C D 100RR 1000 1 R 100 1 5 家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是 PTC PTC 元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器 其电阻率与温度的 关系如图所示 由于这种特性 因此 PTC 元件具有发热 控温双重功能 对此 在以下判断中正确的是 A 通电后 其电功率先增大后减小 B 通电后 其电功率先减小后增大 C 当其产生的热量与散发的热量相等时 温度为 t1 t2或不变 D 当其产生的热量与散发的热量相等时 温度保持 t1 t2的某一值不变 6 如图 半圆形均匀薄金属片上有四个接线柱 A B C D 其中 A B 接线柱间是直径 C D 接线柱间是半径 当把 A B 接线柱接入某一电压时 电路中的电流是 0 4A 当将 C D 接线柱接入同一电压时 则电路中的电流为 7 有一个长方体长度为 2a 6 A B 两根完全相同的金属裸导线 如果把导线 A 均匀拉长到原来的 2 倍 导线 B 对折 后结合起来 则它们的电阻之比 RA RB为 然后分别加上相同的电压 相同时间内通过导线横截面的电量之比 qA qB为 8 其横截面是一个面积为 a2的正方形 由电阻率为 的均匀金属制成 若将它的两个端面接入电路时的电阻为 R 则 将它的两个侧面接入电路时的电阻为 9 A B 两地相距 40km 从 A 到 B 的两条输电线的总电阻为 800 若 A B 之间的某处 E 两条输电线发生短路后 如 图所示 在 A 处测得伏特表的读数 10V 毫安表的读数 40mA 则短路处距 A 有多远 10 相距 11km 的 AB 两地用两根导线连接 由于受到暴风雨的影响 在两地间某处一棵树 倒在两根电线上造成故障 为查明故障地点 先在 A 处加 12V 电压 在 B 处测得电压为 10V 再在 B 处加 12V 电压 在 A 处测得电压为 4V 求故障处距 A 多远 三 三 串联电路和并联电路串联电路和并联电路 第第 1 课时知识要点课时知识要点 1 串联电路的特点 电流特点 电压特点 1 2 分 特点 电阻特点 3 4 2 并联电路的特点 电压特点 电流特点 1 2 分 特点 电阻特点 3 4 3 混联分析时注意以下几点 分析多个电阻组成的混联电路的总电阻时 先分析并联部分 再分析串联部分 若混联电路中一个电阻变大时 则混联电路的总电阻变大 反之 若混联电路中一个电阻变小时 则混联电路的总 电阻变小 若混联电路中一个滑动变阻器接在两个支路中 滑动触头移动时引起总阻值变化比较复杂 可能是先变大后变小 也可能是一直变大或一直变小 如左图 当滑片 P 从左端滑到右端的过程中 AB 间的电阻一直变小 当滑片 P 从右端滑到左端的过程中 AB 间的电 阻一直变大 如右图 两支路的阻值之和保持不变的情况下 当两支路的阻值相差最多时 AB 间的阻值最小 当两支路阻值相差 最少时 AB 间的阻值最大 练习提升练习提升 1 下列说法中正确的是 A 一个电阻和一根无电阻的理想导线并联 总电阻为零 B 并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 C 并联电路任一支路的电阻增大 其他支路不变 则总电阻也增大 D 并联电路任一支路的电阻增大 其他支路不变 则总电阻一定减小 2 电阻 R1 和 R2 并联在电路中时 通过 R1的电流强度是通过 R2的电流强度的 n 倍 则当 Rl和 R2串联在电路中时 R1 两端 的电压 U1 与 R2两端的电压 U2 之比 U1 U2为 A n B n2 C 1 n D 1 n2 3 实验室中常用滑动变阻器来调节电流的大小 有时用一个不方便 须用两个阻值不同的滑动变阻器 一个作粗调 被 调节的电流变化大 一个作微调 被调节的电流变化小 使用时连接方式可以是串联 也可以是并联 如图所示 则 A 串联时 阻值大的变阻器作粗调 B 串联时 阻值大的变阻器作微调 3 C 并联时 阻值大的变阻器作微调 D 并联时 阻值大的变阻器作粗调 4 如图所示 电源电压 U 不变 要使电流表的示数在 S 拨到 1 和 2 时不变 则电阻 R1和 R2的关系应是 A R1 R2 B R1R2 D 无法确定 5 如图所示的电路 当 ab 两端接入 100V 电压时 用理想电压表测得 cd 两端为 20V 当 cd 两端接入 100V 电压时 用理想电压表测得 ab 两端电压为 50V 则 R1 R2 R3之比是 A 4 2 1 B 2 1 1 C 3 2 1 D 以上都不对 6 如图所示 电源内阻不计 已知 R1 2k 分别用电阻为 2k 的电压表测得 R1两端电压为 2V 测得 R2两端电压为 4V 则用此电压表测 a b 两点间电压时 读数应为 A 6V B 8V C l0V D 12V 7 用伏安法测电阻时 采用了如图 a b 所示的两种电路 两电路中所用器材相 同 电源内阻不计 用图 a 所示电路时 电压表示数为 6V 电流表示数为 l0mA 则用图 b 所示电路时 结果将是 A U 6V I l0mA B U 6V I l0mA C U 6V I l0mA D U l0mA 8 经过精确校准的电流表 A1和 A2在电路中的连接如图所示 A1和 A2的示数分别为 lA 和 2A 若两表的内阻相等 且不是远小于 R1 R2 的阻值 则可断定 R1 R2 之值 A 不大于 1 2 B 大于 1 2 而小于 2 C 等于 2 D 大于 2 9 在图所示的电路中 电源电压 U 15V 电阻 R1 R2 R3的阻值均为 10 S 为单刀三掷电键 求下列各种情况下电 压表的读数 电键 S 接 B 电键 S 接 A 电键 S 接 C 10 如图所示电路 已知四个电阻R1 R2 R3 R4的阻值相等 电源的内阻可以不计 安培表和伏特表本身的电阻对电路 的影响可不计 两表示数分别为0 2安和4 8伏 现把两电表的位置互换 其它部分不变 两电表示数各为多少 第第 2 课时知识要点课时知识要点 1 电压表的改装 它是由灵敏电流表和一个分压电阻 R 组成的 利用串联电路电阻 分压特点制成的 分压电阻的阻值 R 为 方式一 方式二 量程扩大倍数 2 电流表的改装 它是由灵敏电流表和一个分流电阻 R 组成的 利用并联电路电阻分流特点制成的 分流电阻 R 的 大小为 方式一 方式二 量程扩大倍数 3 用小量程电流表 G 改装成电压表和电流表的对比 练习提升练习提升 1 一只电流表 Ig 2mA Rg 500 下列结论中正确的是 A 它只能用来测量 2mA 的电流 B 它只能用来测量 lV 的电压 C 用它来测电流时 量程是 2mA D 用它来测电压时 量程是 lV 2 电流表 A1和 A2由完全相同的小量程电流表改装而成 A1的量程为 5A A2的量程为 15A 为了测量 15A 20A 的电 流强度 把 A1和 A2并联起来串入电路使用 在这种情况下 A 两只电流表的读数相等 B 两只电流表指针偏转角度相等 C 两只电流表的读数不等 指针偏转角也不等 D A1 A2 的指针偏转角度与它们的内阻成反比 3 一伏特表由电流计 G 与电阻 R 串联而成 如图所示 若在使用过程中发现此伏特表的读数总比准确值稍小一些 采用 下列哪种措施可能加以改进 A 在 R 上串联一比 R 小得多的电阻 B 在 R 上串联一比 R 大得多的电阻 C 在 R 上并联一比 R 小得多的电阻 D 在 R 上并联一比 R 大得多的电阻 4 在一块微安表 G 上并联一个电阻 R 就改装成一块电流表 今将该表与标准电流表串联后去测电流 发现该表的示数 总比标准表的示数稍小 修正的方法为 A 在 R 上并联一个小电阻 B 在 R 上并联一个大电阻 C 将 R 的阻值变大些 D 将 R 的阻值变小些 5 一个毫安表电阻 Rg 1 2k 当通过电流 I0 0 lmA 时指针偏转一格 用它做电流表时 要使指针偏转一格表示 0 1A 应 联一个 的电阻 用它做电压表时 要使指针偏转一格表示 0 5V 应 联一个 的电阻 6 常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表 G 表头 改装而成的 若已知某电流表 G 的内电阻 Rg 100 满偏电流 Ig 50 A 现要求将该表头 按如图所示的电路改装一个量程 I 100mA 量程 U 10V 的多用电表 当多用电表作为电流表使用时 应接 接线柱 填 A B 或 4 C 当多用电表作为电压表使用时 应接 接线柱 填 A B 或 C 请你在图中表盘上标出改装后多用电表 6 个长刻度线分别代表的值 并写出每一个小格所代表的值为 电阻 R1 R2 5 7 一量程为 0 6A 的电流表 其刻度盘如图所示 今在此电流表的两端间并联一电阻 其阻值 等于该电流表内阻的 1 2 使之成为一新的电流表 则图示的刻度盘上的每一小格表示 A 8 电流 电压两用电表的电路如图所示 已知图中 K 是双刀双掷开关 a b c d e f 为 接线柱 双刀双掷开关的触刀掷向 a b e 与 a 接通 f 与 b 接通 掷向 c d e 与 c 接通 f 与 d 接通 电流表 G 的量程是 0 001A 内阻是 l00 电阻 R1的阻值为 9900 R2的阻值是 1 01 那么 触刀掷向 a b 时 此两用表是什么表 量程是多大 触刀掷向 c d 时 此两用表是什么表 量程是多大 第第 3 课时知识要点课时知识要点 伏安法测定电阻的两种电路比较 1 基本原理 欧姆定律 2 电路的选择 若考虑电流表与电压表都不是理想电表 则测量结果将存在误差 测量中应选择误差较小的测量电路 下面列表比较对 两种电路 电流表内接法电流表外接法 电路 测量计算公式 I U R 测 I U R 测 测量误差分析 选用条件 或 V x x A R R R R Ax RR 或 V x x A R R R R Vx RR 3 测量结果的准确值 误差纠正 在伏安法测电阻中 若知道电流表或电压表的内阻 则可以计算待测电阻的准确值 电流表内接法 由得 需要知道电流表内阻 I U RR Ax Ax R I U R 电流表外接法 由得 需要知道电压表内阻 I U RR Vx 11 1 Vx RU I R 11 练习提升练习提升 1 如图是用伏安法测电阻的两种常用电路 下列说法正确的是 AB A 用甲图所示电路测量的阻值总是