恒定电流(shi)

1、第六讲 电流、电阻、欧姆定律、焦耳定律(师)巧妙的比喻一天，有人问英国光学权威富兰克林：“为什么一个物体在我们视膜上的像是倒立的， 而我们都感不到物体时倒立的呢？”富兰克林想了一下回答说：“当你两耳同时听到一个婴孩哭啼时，为什么马上能肯定哭 啼的不是双胞胎呢？”q,这时电功只能用 w=uit计算，电热只能用 q=i 2rt计算，两式不能通用。6、实际功率和额定功率用电器在额定电压下的功率叫做额定功率：用电器在实际电压下的功率叫做实际功率:实际功率并不一定等于额定功率.用电器在额定电压下”是实际功率与额定功率相等的情况.用电器在不使用时，实际功率是 0,而额定功率仍然是它的额定值.题型解析根据电

2、流的定义计算导体的电流金属导体中电流的计算:【例题】如图所示，横截面积为s的导体中，单位体积内的自由电子数为n,每个电子的电量为 e,在电场力的作用下电子以速度 v定向移动。求导体中的电流。如果导体中单位长度内的自由电子数为n,则导体中的电流又是多少？a（答案：i=nesvi=nve）这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用电解液导电电流的计算：电解液导电中，如果 5s内沿相反方向通过导体横截面的正负离子的电量均为5c,则电解液中的电流为多少？（答案：i=2a）【例题】某电解质溶液，如果在1 s内共有5.0 x018个二价正离子和1.0 x019个一价负离子通过某横截 面，那么通过电解质溶液

3、的电流强度是多大？解析：设在t=1s内，通过某横截面的二价正离子数为q, 一价离子数为 出，元电荷的电荷量为 e,则t时间内通过该横截面的电荷量为q= （2m+n2）e电流强度为i = 9=（21 n2）e t t1819x1.6 10-19a=3.2 a2 5.0 101.0 101环形电流的计算【例题】氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为r的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e,运动速率为v,求电子绕核运动的等效电流多大？解析：取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间t内，通过这个截面的电量 q=e,由圆周运动的知识有：t= 2 rv根据电流的定义式得：i= q

4、= 里t 2 二r【例题】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=1.60m0-19c。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和出，则n1 :血=。解析：按定义，q = it n=q = * =6.25 1015 e e由于各处电流相同，设单位长度的电子数为n,则：n1e 1 = n2e 2一分耕耘一分收获，未必；九分耕耘，会有收获，一.定！#r 2-； 1由 u =2as =1:

5、2 则 ni：u2=2:1；2伏安特性曲线【例题】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:解析：灯丝在通电后一定会发热，当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温度能达到很高，因 此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大， 温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，。u越大i-u曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选a。【例题】下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率p与电压平方u 2之间的函数关系的是以下哪个图象应点与原点连线的斜率越小。选解析：此图象描述p随u2r电阻越大，图象上对co

6、盏额定电压 ul=6v,额定功率pl=12w的 小灯泡刚好正常发光，问电动机的输出功率功、电功率相关试题【例题】有一电源，电动势 e=30v,内阻r=1q,将它与 小灯泡及一台内阻 门=2 q的电动机串联成闭合电路，是多少？解析：小灯泡正常发光，则此即为闭合电路中的电流电源的总功率：p总=ie = 2 30w = 60wp损=i2(r r1) pl =22 (1 2) 12 = 24w电动机的输出功率pm =ph、-p损=60-24 =36w答案：pm = 36w【例题】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻 r=0.6 q, r=10 q, u=160 v,电压表的读 数为110 v,求

7、(1)通过电动机的电流是多少？(2)输入到电动机的电功率是多少？(3)在电动机中发热的功率是多少？(4)电动机工作1 h所产生的热量是多少？解析：(1)设电动机两端的电压为 u1,电阻r两端的电压为 u2,则5=110 v, u2=u-u1= (160-110)v=50 v通过电动机的电流为i,则i=l = 50 a=5 ar 10(2)输入到电功机的电功率 p电，p =uii=110 5 w=550 w(3)在电动机中发热的功率 p热，p戈ft=i2r=52x0.6 w=15 w(4)电动机工作1 h所产生的热量 q, q=i2rt=52x0.6 3600 j=54000 j【例题】微型吸尘

8、器的直流电动机内阻一定，当加上0.3v的电压时，通过的 0.3a,此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0v时，电流0.8a,电机正常工作，则吸尘器的效率是多少？解析：(答案：60%)【例题】某一电动机，当电压ui=10v时带不动负载，因此不转动，这时电流为ii=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？解析：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得，r = u1=5q,这个电阻可认为是不变的。电ii动机正常转动时，输入的电功率为 p归u2i2=36w,内部消耗的热功率 p戈4= i；r=5w,所以机械功率p=31w由这道例题可

9、知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小一分耕耘一分收获，未必；九分耕耘，会有收获，一宗!【例题】如图所示，已知电源电动势20v内阻r=1 q,当接入固定电阻 r=4q时，电路中标有“3v4.5w的灯泡l和内阻r =0的小型直流电动机恰能正常工作，求(1)电路中的电流强度？(2)电动机的额定工作电压？ (3)电源的总功率？图 9-14解析：(1)串联电路中灯l正常发光，电动机正常工作，所以电路中电流强度为灯l的额定电流。u3灯l的电阻rl =ul=2gp4.5p 4 5灯l的额定电流il=一=_5=15au l 3电路中电流强度i=1.5a。(2)电路中的电动机是非纯电阻

10、电路。根据能量守恒，电路中e =ur+u l+ur + umum= /ur-ul-ur= m(r+rl+r)=20-1.5 (2 4+1)=9.5(3)电源总功率 p总=i s =5a0=30(w)【例题】电动机 m和电灯l并联之后接在直流电源上，电动机内阻r =1&电灯灯丝电阻 r=1oq ,电源电动势e=12v内阻r=1 q,当电压表读数为10v时，求电动机对外输出的机械功率。解析：根据题意画出电路图，如图 915所示。由全电路欧姆定律 = u+ir得出干路电流s -u 12-10i=2(a)由已知条件可知：流过灯泡的电流p源二p路。本il =电动机的输出功率的另一种求法：以全电路为研究对

11、象，从能量转化和守恒的观点出发题中电路中消耗电能的有：内电阻、灯泡和电动机，电动机消耗的电能又可分为电动机输出的机械能和 电动机自身消耗的内能。即ie =r+i l2r+pm出+im2r 。pm 出=i -(i r+i l r+i m r )=9(w)第七讲电路、闭合电路欧姆定律，惯性实例物理老师在讲惯性这一课，一个学生在下面小声讲话。眼，可他仍我行我素。、老师：我刚才讲了什么内容?亲爱地学生：惯性老师：请你举个实例一分耕耘一分收获，未必；九分耕耘，会有收获，一定!夯实基础、串联电路与并联电路1、串联电路电路中各处电流相同.i=i 1=i2=i3=串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和。u=

12、u 1+u2+u3串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即r=r1+r2+ - +rn:串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比（串联电阻具有分压作用制电压凯1功率分配：串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即p2.pn.2二 二i2、并联电路并联电路中各支路两端的电压相同.u = u 1 = u 2=u 3并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和i = ii+ i2+ i3=_- , * 1111 并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。=+ + r r1 r2rnn个相同的电阻r并联r总=两个支路时r,=三个支路时r,=特别注意:总电阻比任一支路电阻小在并联电路中增

13、加支路条数，总电阻变小增加任一支路电阻，总电阻增大电流分配：并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比（并联电阻具有分流作用si啦改装电流表）i1r1 = i2r2 =inrn = ir =u功率分配：并联电路中通过各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比2rr - p2 r2 - pnrn = pr = u3、串并联的应用一一电表的改装电表的改装：微安表改装成各种表，关健在于原理（1）灵敏电流表 g （表头，也叫灵敏电流计）（小量程的电流表）表头的主要构造表头g是指小量程的电流表，即灵敏电流计，常用的表头主要由永磁铁和放入永磁铁磁场中可转动的 线圈组成。电流表的构造一分耕耘一分收获，未必；九分耕

14、耘，会有收获，一宗！ ！! 11表头的工作原理当线圈中有电流通过时，线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转，通过线圈的电流越大，指针偏转的角度就越大，即i。这样根据指针的偏角就可以知道电流的大小。若在表头刻度盘上标出电流值就可以测量电流了。由欧姆定律知道，通过表头的电流跟加在表头两端的电压成正比，即 i8u。由于i, i8u,故u8。如果在刻度盘上标出电压值，由指针所指的位置，就可以读出加在表头 两端的电压。表头的几处参量（i）满偏电流ig表头的线圈准许通过的最大电流很小，一般不超过几十微安到几毫安,用1g表不。（n）表头的内阻 rg表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧，这个电阻值叫做表头的内阻，用

15、（出）满偏电压 ug表头通过满偏电流时，加在它两端的电压，这个电压值叫满偏电压，用这个电流值叫表头的满偏电流,rg表不。ug表不。满偏电流ig、内阻rg、满偏电压ug三者的关系：据部分电路欧姆定律可知：ug=igrg结论：表头g的满偏电压ug和满偏电流ig 一般都比较小，测量较大的电压和较大的电流时，需要把 小量程的表头 g加以改装。改装的原理是：电路中串联电阻起分压作用且电压分配与阻值成正比，电路 中并联电阻起分流作用且电流分配与阻值成反比。（2）半偏法测表头内阻其原理是:(3)电压表的改装当加在表头两端的电压大于满偏电压时，通过表头的电流就大于满偏电流，可能将表头烧坏。利用串联电阻的分压作

16、用， 给表头g串联一个适当的电阻 r,将表头改装成一个量程较大的电压表v,用改装后的电压表v就可以测量较大的电压。如图所示，有一个表头 g,其内阻为 弓,满偏电流为ig,将它改装成量程为 u的电压表，量程u,意 思是当电压表 v两端的电压为u时，表头g分担的电压为满偏电压 ug,通过表头g的电流为满偏电流 ig,指针指在最大刻度处。所以表盘最大刻度处的电压值为量程u。(1)根据串联电路的基本特点可知，当表头g满偏时，流过电阻 r的电流为。(2)表头满偏时，加在表头两端的电压ug=lgrg,加在电阻r两端的电压ur=u-ug=u-1grg(3)据欧姆定律可知，分压电阻ur u -igrgu c

17、,u “,r=*=-= rg =(-i)rg =(ni)rg,扩大量程的倍数为 n=u/ugir ig igug改装后电压表内阻 rv = r rg = nrg给改装后的电压表 v标度的方法：当流过表头的电流为il时，加在电压表v两端的电压uab = ii(rg+r), 表明加在电压表两端的电压与电流成正比。当流过表头的电流为满偏电流ig时，电压表v两端的电压达到最大值，即改装后的量程，则u = ig (rg+r),因此，只要将原来表头的刻度盘的每一刻度值扩大为原来的(rg+r)倍，就得到改装后的电压表v的表盘。二、闭合电路欧姆定律1、电路(1)组成：内电路和外电路内电路：电源两极(不含两极)

18、以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻 r.内 电路分得的电压称为内电压，外电路：电源两极间包括用电器和导线等，外电路的电阻叫做外电阻r,外电路分得的电压称为外电压。(2)关于电源的概念电源：使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电源的装置电动势：(i )定义：非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值，w q(n)单位：伏(v)(出)物理意义：电动势表征了电源把其它形式的能转换为电能的本领的物理量。电动势大，说明电 源把其它形式的能转化为电能的本领大，电动势小，说明电源把其他形式的能转化为电能的本领小。电 动势在数值上等于电路中通过 1c的电量时电源所提供的电能

19、。(w)电动势的方向：电动势虽是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，我们规定由负极经电源 内部指向正极的方向(即电势升高的方向)为电动势的方向。(v)电动势的决定因素电源的电动势是由电源的本身性质决定的，在数值上等于电源没有接入电路时电源两极间的电压。(vi)电动势与电压的区别这两个物理量虽然有相同的单位和相似的计算式，而且都是描述电路中能量转化的物理量，但在以能 量转换方式上有着本质的区别：电动势是表示电源非静电力做功，将其他形式的能量转化为电能本领的物理量，在数值上等于非静电 力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极所做的功.而电压是描述电能转化为其他形式能量的物理量，在数值上等于电场力

20、移送单位正电荷所做的功.电 动势在工作过程中是不变的，而路端电压将随外电阻的减小而减小.电源与外电路组成闭合电路时：如图所示，一分耕耘一分收获，未必；一分耕耘，会有收获，一宗！ ！#在外电路中，电流由电势高的一端流向电势低的一端，在外电阻上沿电流方向有电势降落 u外，在内阻上也有电势降落 u内；在电源内部，由负极到正极电势升高，升高的数值等于电源的电动势 e。理论分 析表明：在闭合电路中，电源内部电势升高的数值等于电路中电势降落的数值，即电源的电动势 e=u内 + u外2、闭合电路欧姆定律(1)闭合电路欧姆定律亲爱地刁啦推导：根据欧姆定律，外电压u外=ir,内电压u内= ir,代入e=u内+u

21、外可得，e=ir + ir 整理得:i =er r闭合电路欧姆定律的内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路 的欧姆定律。数学表达式：i 还有其它形式e =u外+u内u =e -ir （u i 关系）i =-e （i r 关系）r rr _一u =e （u r 关系）r r（2）路端电压跟负载的关系：讨论对给定的电源，e、r均为定值，外电阻变化时，电路中的电流、路端电压的变化。当外电路的电阻 r增大时，根据 仁一e可知电路中的电流i减小，由于内压 u内=ir所以内压减r r小，而e=u内+u外即外压（路端电压）增加。当外阻增加至无穷大时，外

22、电路断路，此日i=0 u内=0 u=e即当电源没有接入电路时两极间的电压等于电源的电动势。电压表测电动势就是利用了这一原理。当外电路的电阻 r减小时，根据 仁一e可知电路中的电流i增大，由于内压 u内=ir所以内压增大,r r而e=u内+u外即外压（路端电压）减小。当外阻减小至最小零时，外电路短路，此时 u=0 i =三（i r称短路电流）即当外电路短路时，外压为零，短路电流很大，容易将电路烧毁。讨论时也可以用 u=e-ir更直观更方便图象表示：电源的外特性曲线（路端电压u随电流i变化的图象）图象的函数表达：u = e - ir当外电路断路时：（即r-8 , i= 0）,纵轴上的截距表示电源的

23、电动势e（ = 17端）当外电路短路时：（r=0, u = 0）,横坐标的截距表示电源的短路电流二e/r；图线的斜率：的绝对值为电源的内电阻.某点纵坐标和横坐标值的乘积：为电源的输出功率，在图中的那块矩形的面积”表示电源的输出功率该直线上任意一点与原点连线的斜率：表示该状态时外电阻的大小；当口=e/2r=r）时，p出最大。产50%注意：坐标原点是否都从零开始：若纵坐标上的取值不从零开始取，则该截距不表示短路电流。电源的外特性曲线和导体的伏安特性曲线(i)电源的外特性曲线：在电源的电动势用内阻r 一定的条件下，通过改变外电路的电阻r使路端电压u随电流i变化的图线，遵循闭合电路欧姆定律。u=e-i

24、r,图线与纵轴的截距表示电动势e,斜率的绝对值表示内阻r。(n)导体的伏安特性曲线：在给定导体(电阻r)的条件下，通过改变加在导体两端的电压而得到的电流i随电压u变化的图线； 遵循部分电路欧姆定律i =u,图线斜率的倒数值表示导体的电阻r。r右图中a为电源的u-i图象；b为外电阻的u-i图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的 总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；a的斜率的绝对值表示内阻大小；的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时(即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输 出功率最大(可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半)。3、闭合电路

25、中的功率：(1)电源的总功率(闭合电路的总功率)：是电源对闭合电路所提供的电功率，所以等于内外电路消耗的电功率之和。p、=ei (普遍适用)p巳=-e= i2(r+r)(只适用于外电路是纯电阻的电路) 心r r(2)电源内部消耗的功率：p内=i2r(3)电源的输出功率(外电路消耗的电功率)：ph =ui (普遍适用)ce2r屯=i2r= e r(只适用于外电路是纯电阻的电路)(r r)2(4)输出功率与外电阻的关系2 e2re2rp出=i r= 2 =2t(r r)2 (r-r)2 4rr一分耕耘一分收获，未必；九分耕耘，会有收获，一宗！ ！15(r -r4r说明：当固定的电源向变化的外阻供电

26、时, (等效于如图所示的电路)一分耕耘一分收获，未必；九分耕耘，会有收获，一宗！ ！! 17当r= r时，p出具有最大值，最大值为 ,如右图所示。4r应注意：对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小 例：电阻r的功率最大条件是：r= ro+r叩i=-uir-j推论：要使电路中某电阻r的功率最大；条件 r=电路中其余部分的总电阻输出功率随外电阻r变化的图线对应非最大值输出功率可有两个不同的外电阻ri和r2,不难证明r=jrr2,且外阻和内阻值相差越大，则输出功率越小。(5)电源的效率：uiurn =乂100% = 00% =父100%即当r=r时，输出功率最大，但效率仅为5

27、0%,且reier r增大效率随之提高。题型解析的电路分析【例题】已知如图， ri=6q, r2=3q, r3=4q,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为 。ri解析：本题解法很多，注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单：电流之比是i1 ： i2 ： 13=1 ： 2 : 3;还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2 ，因此电压之比是 u1 ： u2 ： u3=1 : 1 : 2;在此基础上利用 p=ui ,得p1 ： p2 ： p3=1 ： 2 ： 6【例题】已知如图，两只灯泡ll2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 2

28、20v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？解析：a、c两图中灯泡不能正常发光。b、d中两灯泡都能正常发光，它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出：b图总功率为200w,d图总功率为320w, 所以选bo【例题】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/v 3o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

29、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?u1u2. 6v =解析：画出示意图如右。由 i =ku 3和i=0.16a,可求得棒两端电压为 2v,因此变阻器两端电压 为4v,由欧姆定律得阻值为 250。由于棒和变阻器是串联关系，电流相等，电压跟功率成正比，棒两端电压为1v,由i =ku3得电流为0.02a,变阻器两端电压为 5v,因此电阻为250q。【例题】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a. b.c. d.解析

30、：当rx增大时，左半部分总电阻增大，右半部分电阻减小，所以r两端的电压u应增大，排除；如果没有并联 r,电压均匀增大，图线将是；实际上并联了r,对应于同一个 rx值，左半部分分得的电压将比原来小了，所以正确，选路的简化和识别一节点法：把电势相等的点，看做同一点回路法：按电流的路径找出几条回路，再根据串联关系画出等效电路图，从而明确其电路结构（2）电路化简原则无电流的支路化简时可去除；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）等电势的各点化简时可合并；凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。在外电路，沿着电流方向电势降低。理想导线可任意长短、变形；理想电流表可认为短路，

31、理想电压表可认为断路；电压稳定时电容器可认为断路.（2）常用等效化简方法电流分支法：a.先将各结点用字母标上；b.判定各支路元件的电流方向（若电路原无电流，可假设在总电路两端加上电压后判断）；c.按电流流向，自左到右将各元件、结点、分支逐一画出；d.将画出的等效图加工整理.【例题】将图所示电路进行等效变换（ s未接通）解析：假设电流从 a流入，ri是干路，第1支路从c经r3到b,第2支路从c经r2到b,第3条 支路从c经r4和r5到bo这3条支路并联再与 ri串联。变换成如图所示电路。在变换过程中，我们 可用切断电路的方法认，变换成如图所示电路。在变换过程中，我们可用切断电路的方法认识串并联

32、关系：若切断 ri,整个电路不通，说明它在干路上；若切断r4,则r5随之不通，而其它电路仍是通的，说明r4与r5是串联，而与 r2、r3是并联的。等势点排列法：a.将各结点用字母标上； b.判定各结点电势的高低（若原电路未加电压，可先假设 加上电压）；c.将各结点电势高低自左到右排列，再将各结点之间支路画出；d.将画出的等效图加工整理.一般可将以上两种方法结合使用，效果更好. 【例题】将图所示电路进行等效变换图ri9c_ p4a b图图图解析：假设电流从左端流入，把等势点标上不同字母（图a、b、c）,如图所示，在草图上画出三个节点，如图所示，然后把原电路图中的电阻画入这几个节点之间（只要认准原

33、电阻两端的点即可） 如图所示。原电路最终可变换成图所示等效电路【例题】如图所示，一个有ri、r2的阻值各为多大？r1 r-=r2i +3v f+30v3 v和30 v两种量程的电压表，表头内阻为15 0,满偏电流为1 ma,求一分耕耘一分收获，未必；九分耕耘，会有收获，一宗!19解析：由题意知,未爱地rg=15 q ig=1 ma=1 x10-3ar1=u1-rg= ( -3-15)ig 1 10ui=3 v, u2=30 vq =2985 q当量程为30 v时，rg+ri相当于表头。r2=u- (rg+ri) =30-3- (15+2985) q =27000iq1 10g【例题】有一只电流

34、计，已知其ig=500 wa, rg=100 ，现欲改装成量程为 6v的电压表，则应该q的电阻；由于所用电阻不准，当改装表与标准表比较时，发现当标准值为表读数为3.2v,则实际所用的电阻值偏（填大或小”）解析：因为是改装电压表，要扩大量程，需采用串联电阻分压（如图） 根据串联电路的特点和欧姆定律3v时，改装电压q .ugu -ugrg得 r，u _igrg rg =11900 igrgg当改装表与标准表比较(如图)，标准表为3v时，改装电压表显示却是 3.2v,说明通过表头的电流偏大串联电阻r上的电压偏小，r的阻值偏小.i 3 2v设显示3.2v时电压表的电流为i ；有i =3.2v (指针指

35、在6v时就是满偏，对应电流就是ig)ig 6v串联电阻为r,有i (r+rg)=3v解得 r=11150a故实际所用电阻比原来减少r- r. =11900 011150 q =750 q答案：串，11900,小，750点评：本题将欧姆定律应用到电表的改装上，要理解电表改装的原理.求解第2个问题时，要知道电i 3 2v流表、电压表的面板刻度是均匀的，并以此找出关系l=32v,这是解这个问关键地方ig 6v四、电流表的改装用表头g虽然能够用来测量电流，但是由于表头的满偏电流ig很小，因此，表头能够测量的最大电流也很小，所以不能用表头去测量较大的电流。利用并联电阻的分流作用，给表头g并联一个适当的电

36、阻r,将表头g改装成一个量程较大的电流表 a,利用改装后的电流表 a就可以测量较大的电流了。如图所示，有一个表头g,其内阻为rg,满偏电流为ig,把它改装成量程为i的电流表a,要并联个多大的电阻r?(1)当表头g满偏时，加在表头两端的电压为ug=igrg。(2)根据并联电路的基本特点，加在电阻两端的电压ur=ug=1grg。(3)通过电阻r的电流ir=i-ig g(4)根据欧姆定律，分流电阻r的阻值为：n -1rg改装后的电流表的内阻rarrgrgrrgn当流过表头g的电流为满偏电流ig时，流过电流表 a的电流最大，为改装后电流表的量程i,igrgi=ig+- g = ig(1rrg-一、+

37、-),因此，只要将原来表头的刻度盘的每一刻度值扩大为原来的rr rag倍，就得r到了改装后的电流表a的表盘。【例题】如图所示, 两种量程的电流表，求有一个表头g,满偏电流ig=500 ma,内阻rg=200 0用它改装为有1 a和10 ar、r2的阻值各为多大？rg-g r1 r2公共 10a1a解析：当公共端与1 a端接入电路时,ao量程为ii = 1 a,当公共端与10 a端接入电路时，量程为12=10当公共端与1 a端接入被测电路时，电阻r1和r2串联，再与表头内阻 rg并联。由并联电路中的电流分配关系可得:igr1+r2= rgi1 - 1 g代入%、卜当公共端与rg的数值得r1 +

38、r2=200 q10 a端接入被测电路时，电阻r1与表头支路的电阻 0 + r2并联。由并联电路的特点可知:ig (rg + r2)= (i2-ig) r1代入ig、12、rg的数值，可得r2+200 q=19 r1由解得r1=20 qr2=180动态电路的分析方法闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化,就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的 电流关系。(1)对于电路的动态变化问题，按局部全局一局部的逻辑思维进行分析推理.一般步骤:21确定电路的外电阻，外电阻 r外如何变化;一分耕耘一分收获，未

39、必；九分耕耘，会有收获，一宗!根据闭合电路欧姆定律 1总=e，确定电路的总电流如何变化;r外总, r由u内=i内r ,确定电源的内电压如何变化;由u外=e-u内，确定电源的外电压（路端电压）如何变化;由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化;确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化 以右图电路为例：设ri增大，总电阻一定增大；由 i = e, i 一定减小；由u=e-ir , u 一定增大；因此 u4、i4一定r r增大；由13= i-i4,小u3一定减小;由u2=u-u3, 5、i2一定增大;由il=l3-l2, il 一定减小。总结规律如总电路上r增大时总电流

40、i减小，路端电压 u增大；任一个r增必引起通过该电阻的电流减小，其两端电压ur增加；任一个r增必引起与之并联支路电流i增加；与之串联支路电压 u减小（称串反并同法）【例题】在如图所示的电路中,a、ab两点间的电压增大;b、ab两点间的电压减小;c、通过r的电流i增大;解析：当r增大时，rab增大,而u端=e t总r ,因e、r不变,d、通过r的电流i减少。r总增大，有i总=,因e、r不变，r总增大时，i总减小; r ri总减小，故u端增大；由ui = i总r）,因ri不变而i总减小，则ui减小；由u ab =u端ui ,因u端增大而ui减小，故u ab增大；由i r = u胆，因u ab增大，

41、r2不变,r2则i r2增大；由i r = i总i r2，因i总减小，i r2增大，i r减小。可见，当r增大时，uab增大，i减小，故选项a、d正确。解后评析:电路中某一种部分的电阻发生变化，必造成电路其他部分也发生变化，真可谓肇一发而动全身”一般分析此类题的特点和步骤可如下进行 一一（1）电路中某电阻增大（减小），全电路的总电阻必增大（减小）（2）由i =e可得：干路电流必减小（增大），路端电压必增大（减小） r r（3）再分析局部的电压、电流的变化。这样从局部全局再局部，必可奏效【例题】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vi、v2示数

42、变化的绝对值分别为 aui和au2,下列说法中正确的是a.小灯泡li、l3变暗，l2变亮b.小灯泡l3变暗，li、l2变亮c. auiau2解析：滑动变阻器的触片 p从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。与电阻蝉 联串联的灯泡li、l2电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡l3电压降低，变暗。ui减小，u2增大，而路端电压u= ui+ u2减小，所以ui的变化量大于 5的变化量，选 bd。【例题】如图所示是一火警报警器的部分电路示意图。 其中r3为用半导体热敏材料制成的传感器。 值 班室的显示器为电路中的电流表， a、b之间接报警器。当传感器 r3所在处出现火情时，显示器的电流 i、 报警器两端的电压 u的变化情况是（c ）报警器23a. i变大，u变大b. i变大，u变小c. i变小，u变小d. i变小，u变大【例题】如图所示的电路，闭合开关s后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势 e恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器 r的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（b ）一分耕耘一分收获，未