恒定电流章末复习讲义

1、恒定电流章末复习讲义【知识网络构建】与门、或门、非门逻辑电路恒定电流电路的描述电路的规律电路的连接电路的测量电压、电流与电功率的测定电压、电流与电阻的测定电源电动势与内阻的测定多用表的原理电源与负载电动势与内阻电压与电流电功与电功率电阻与电阻率部分电路欧姆定律电阻定律焦耳定律闭合电路欧姆定律串联电路特点与性质并联电路特点与性质变阻器的分压与限流电压表改装电流表改装用电器控制【能力专题突破】专题一、部分电路的分析与计算对于部分电路的分析与计算,首先要认清是纯电阻电路还是非纯电阻电路,对于复杂电路理顺关系,画出等效电路图,然后找出合适的公式进行运算,在此特别提醒:欧姆定律和焦耳定律不适用于非纯电阻

2、电路的计算.10-1-1例1：如图1011为一磁流体发电机示意图，A、B平行正对的金属板，等离子体从左侧进入，在t内有n个自由电子落在B板上，问R中的电流大小及方向。解析 在t内，落到B的电子数为n个，即q=ne根据I=得I= 方向从上向下。答案：I= 方向从上向下。规律总结 抓住某一横截面（B板面），通过的电荷量 （只有电子）与所用时间的比值，求电流。易错警示：本题极易错解成I=，因为同时有等量正电荷到达A极板，但问题的实质是到达A板的正电荷与到达B板的负电荷不是经过同一横截面的。变式提升1：如图1012为甲、乙两灯泡的IU图象。根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电路中，实际发光

3、的功率约为 （ ）A15W、30W B30W、40W C40W、60W D60W、100W解析 从图象的横坐标（U）为220V的刻度可找出对应的纵坐标（I）的值分别为I甲=0.18A，I乙=0.28A。则P甲= U I甲= 40W，P乙= U I乙= 60W，所以C项正确。 答案：C专题二、电路的动态分析电路的变化分析就是根据闭合电路或部分电路的欧姆定律及串、并联电路的性质，分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况基本思路是“部分整体部分”，即首先从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判知R总的变化情况，再根据闭合电路欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后再根据部

4、分电路欧姆定律和串、并联的特点判知各部分电流、电压和功率的变化情况具体过程是：如图7-2-6所示，当滑动片P向下滑动时，用“”表示增大，用“”表示减小，用“”表示因果，其分析过程如下 P下滑： 例2：如图7-2-7所示，将变阻器R0的动头P向右滑动时，分析各电表示数如何变化？ 图7-2-7解析:当变阻器动头P向右移动时，R0变小，外电路的电阻R变小，根据闭合电路欧姆定律：增大可得增大根据,可得减小，即的示数减小可得， 的示数减小流经R1的电流I1=II2，可知I1增大，而R1不变，由U1=I1·R1可得，的示数增大R3上的电压即的示数减小因为R3不变，根据可得，的示数减小答案：增大，

5、 的示数减小，的示数减小，的示数减小，的示数增大，的示数减小。变式提升2：如图7-2-8所示的电路中，当 Rl的滑动触头移动时：图7-2-8ARl电流变化量大于 R3 电流的变化量BRl电流的变化量小于R3电流的变化量 CR2电压的变化量大于路端电压的变化量DR2电压的变化量小于路端电压的变化量解析：设R 、R 、R上的电流分别为 I 、I 、I 有I=I-I，I =I-I2，又I增大时，I减小，I 0，I0，即 II U =E-Ir，U=-Ir，U=E-I(R+r)，U=-I(R+r) 显然有： U2U 答案：AC专题三、伏安法测电阻的有关问题1. 电流表的内接法和外接法(1)内接法和外接法

6、：伏安法测电阻的原理是：用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，利用部分电路欧姆定律算出待测电阻的阻值。用伏安法测电阻有两种测量电路，图1（甲）中的接法叫电流表内接法，图1（乙）中的接法叫电流表外接法。图1Rx（甲）VARx（乙）VA(2)、误差原因：由于电流表和电压表接入后对电路的影响，不管采用内接法和外接法都会产生测量误差.内接法的误差是由于电流表的分压作用，使得电压表的测量值大于待测电阻两端电压的实际值，导致待测电阻的测量值大于实际值. 外接法的误差是由于电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于通过待测电阻电流的实际值，导致待测电阻的测量值小于实际值.（3）、内接法和外接

7、法的选择图2MNRxAV一般情况下，测量大阻值电阻时，电流表的分压可以忽略，应采用电流表内接法.测量小阻值电阻时，电压表的分流可以忽略，应采用电流表外接法.若遇到待测电阻的阻值Rx既不太大又不太小时，可用求临界阻值的方法来判定：即先算出临界电阻,若Rx<R0，则采用电流表外接法. 若Rx>R0，则采用电流表内接法.如果Rx、RV、RA的阻值关系不知道，也无法粗略估计时，可应用试触法判定.具体做法是：在如图2所示的电路中，改变电表的连接方式，拿电压表的一个接线柱分别接触M、N两点，观察电流表和电压表的示数变化，如果电流表示数变化明显，说明电压表内阻对电路影响较大，应采用电流表内接法.

8、如果电压表示数变化明显，说明电流表内阻对电路影响较大，应采用电流表外接法.2供电电路中滑动变阻器的限流接法和分压接法被测电路对供电电压或供电电流有一定的要求，为满足这一要求，供电电路一般由电源和滑动变阻器按一定的连接方式组成，滑动变阻器在电路中有两种连接方式：（1）、限流接法RxR0SaErbP图4SERxPrabR0图5如图4为滑动变阻器的限流接法.它的连接方式是电压表、滑动变阻器与待测电阻三者串联.该接法对外供电电压的调解范围是：，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b点.（2）、分压接法如图5是滑动变阻器的分压接法.它的连接方式是电源与滑动变阻器组成闭合电路，而待测电阻与滑动变阻器的一

9、部分电阻并联.该接法对外供电电压的调解范围是：，为了保护负载，闭合电键前滑动触头应滑到b点.（3）、两种接法的比较：分压接法电压调解范围大，限流接法电压调解范围小，但限流接法电路耗能小.（4）、两种接法的选择滑动变阻器的两种接法都能控制调解负载的电流和电压，但在相同条件下调解效果不同，实际应用中要根据具体情况恰当地选择限流接法和分压接法.通常情况下（满足安全条件），由于限流电路能耗较小，电路结构简单，因此应优先考虑.为了便于调解，在待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值相差不大的情况下应选择限流接法；在待测电阻的阻值远大于滑动变阻器阻值的情况下应选择分压接法.在下列情况下必须采用分压接法：A要使某部

10、分电路的电压或电流从零开始连续调解，只有分压接法才能满足.如果实验所提供的电表量程或其它元件允许通过的最大电流很小，若采用限流接法，无论怎样调解，电路中实际电流（或电压）都会超过电表量程或元件允许的最大电流（或电压），为了保护电表或其它元件，必须采用分压接法.伏安法测电阻实验中，当滑动变阻器的阻值远小于待测电阻时，若采用限流接法，待测电阻上的电流（或电压）变化很小，不利于多次测量取平均值或用图象法处理数据，也起不到保护用电器的作用.为了在上述情况下尽可能大范围地调解待测电阻上的电流（或电压），应选择分压接法. 例3.：某电压表的内阻在2050k之间，现要测量其内阻，实验室可提供下列选择器材：待

11、测电压表(量程3V) 电流表A1(量程200A)电流表A2(量程5mA) 电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大值1k) 电源E（电动势4V）,电键S，导线.（1）所提供的电流表中，应选用 (填字母代号).（2）为了尽量减小误差，要求多测几组数据，试在方框图中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键已连好).K分析：待测电压表量程为3V，内阻RV在2050k之间，由此通过电流表的最大电流为A，VKPA1图6所以选电流表A1在使用滑动变阻器时，若采用限流接法，电压表所分电压至少为=,超过了待测电压表的量程3V，因此滑动变阻器应采用分压接法.其实验电路图如图6所示.答案：电流表选A1，电路图

12、如图6所示。变式提升3：测一个阻值约为25k的电阻，备有下列器材A电流表（量程100A，内阻2k）B电流表（量程500A，内阻300）C电压表（量程10V，内阻100k）D电压表（量程50V，内阻500k）E直流稳压电源（电动势15V，允许最大电流1A）F滑动变阻器（最大电阻1k，额定功率1W）G导线若干.（1）电流表应选 ，电压表应选 .（2）画出测量Rx的电路图.（3）用实线表示导线，将图中选定的器材连接成实验电路.+分析：（1）电压表D的量程远大于电源电动势，在测量时电压表的实际读数也达不到量程的1/3，所以选择D不恰当，应选电压表C.通过待测电阻的最大电流：A，电流表应选择B.因Rx&

13、gt;，所以电流表选择内接法.Rx的阻值远大于滑动变阻器的阻值，采用分压接法便于调解.VSERxPA图7（2）电路图如图7所示.（3）实物连接应按下列顺序进行：答案：电压表C，电流表选择B，电路图如图7，实物连线图如上图。专题四、含容电路的分析与计算当直流电路中含有电容器时，按以下方式处理：（1）、电容器充放电时，存在充放电电流，引起电容器两极板间电压变化；（2）、电容器稳定后，相当于此处电路断开，电容器两极板间的电压等于它所在无能为力路两端的电压。例、电容器C1、C2和可变电阻R1、R2以及电源E连接成如图4所示的电路，C1和C2的电容相等，当R1的滑动触头在图示位置时，两电容所带电荷量恰好

14、相等，要使C1的电荷量大于C1的电荷量，应 ( ) A增大电阻R1的阻值 B增大电阻R2的阻值 C将R1的滑动触头向a端移动 D将R1的滑动触头向b端移动解析：从电路结构可以看出，滑动变阻器以P点为界将电阻分为两部分，左端电阻RaP与电容器C1并联，右端电阻RbP与电容器C2并联，当两电容器带电荷量相同时，P点就在滑动变阻器R 1的中点，如果改变电阻R1的阻值或改变电阻R2的阻值，都不会改变这种结构关系，就是说只要保持滑动触点P在中点位置，两个电容器所带电荷量就总是相同的因此选项A和选项B都不是正确的答案。由于两个电容器的电容大小相等，根据可知要使C1的电荷量大于C2的电荷量，C1两端的电压必

15、须大于C2两端的电压，故应将R1的滑动触头向b端移动，使左端电阻RaP大于右端电阻RbP,故选项C错误，选项D正确答案：友情提示：注意电容器两端电压是哪部分电阻两端的电压，许多情况下，电容器两端的电压分配关系由所并联的电阻决定，只要电阻的相互比例关系不变，电压比例关系就不变，本题中改变R2的阻值会改变两个电容器所带的电荷量，但是不改变电压相等的结果，而只增大或减小R1的阻值，不改变滑动触点在中点的位置，对两个电容器所带电荷量不会有任何影响由于电容器所在支路可视为断路，题中电路可简化为电阻R1和R2串联的简单电路，其他条件不变时，P的滑动不会改变电路中的总电流及R1两端的电势差，但可以改变电容器

16、C1、C2两极的电压。变式提升：如图4512的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2，电阻R1，R22，R33，电容器C130,C21，稳定后电容器C1与C2所带的电荷量分别是： A48×10-5C，48×10-6CB36×10-5C，30×10-6CC48×10-4C，36×10-5CD27×10-4C30×10-6C解析：因稳定后，电阻R3中无电流，所以1相当于连在电源两端，2连在R2两端，因为所以，所以，故正确的选项为答案：【高考真题体验】1.（08重庆）.某同学设计了一个转向灯电路（题15图），其中L为指

17、示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源.当S置于位置1时，以下判断正确的是AA. L的功率小于额定功率B. L1亮，其功率等于额定功率C. L2亮，其功率等于额定功率D. 含L支路的总功率较另一支路的大解析：因电源有内阻，所以电源的路端电压小于转向灯的额定电压，因与2串联后再与再与1并联接到电源两端，所以1亮，但功率小于其额定功率，当然2的电压更低，更达不到额定功率，故、错而对；因并联电路功率分配与电阻反比，所以也错。答案：A2. （08宁夏）.一个T型电路如图所示，电路中的电, .另有一测试电源，电动势 为100V，内阻忽略不计。则： A.当cd端短路时，ab之间的等

18、效电阻是40B. 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cd压为80 V D. 当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为80 V解析：当cd端短路时，其电路为、并联，再与串联，其总电阻为：；同理：当ab端短路时，cd之间的等效电阻是128当ab两端接通测试电源时， cd两端的电cd压为同理：当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为所以正确的选项为。答案：AC技巧点拨： 3. （08广东）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3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

19、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，电流表读数增大解析：设滑动变阻器的触头上部分电阻为x，则电路的总电阻为,滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，并联支路电阻x增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大，故选项A正确。答案： A4.（08江苏）.在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为C1和00和11和10和0解析：对于下面的“非”门，当端输入“0”时，输出端为“”，而对于上面的“与”门电路，则两个输入端都成了高电平“”，所以输出为高电平“”，即、端都输出高电平

20、“”，选项应为答案：C【单元过关检测】一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确全部选对的得5分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1. 如图7-1-1所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U ，则: 图 7-1-1A通过两棒的电流强度不相等B两棒的自由电子定向移动的平均速率不同 C两棒内的电场强度不同，细棒内场强 E大于粗棒内部场强ED细棒的电压 U 大于粗棒的电压U解析：两棒是串联在电路中的，故电流相等，A错由 I=nqsv知，I、n、e相同，s不同，B对棒内场强E=U/L,而U=IR

21、=L/S,故S小的U大，即 U1U2故C、D也对答案：B、C、D2. 某同学做三种导电元件的导电性质实验，根据所测数据分别绘制了三种元件的IU 图像，图7-1-2 a、b、c示 ,则下列判断正确的是 （ ） 图 7-1-2图 7-1-1图 7-1-1A只有 b 正确Ba 、c 图曲线肯定是误差太大Ca 、c 不遵从欧姆定律，肯定是不可能的 Da、b 、c 三图像都可能正确，并不一定有较大的误差解析：图a反映元件的电阻率随温度的升高而减小，图b反映元件的电阻率不随温度的变化而变化，图c反映元件的电阻率随温度的升高而增大，故D对如果题目中说明元件是金属，就只有图c正确了。答案：D3. 以下说法中正

22、确的是：A在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流B静电力和非静电力都可以使电荷移动所以本质上都是使电荷的电势能减少C在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D静电力移动电荷做功电势能减少，非静电力移动电荷做功电势能增加解析：电源内部非静电力做功使电荷的电势能增加，引出了电动势的概念，来描述非静电力做功的本领而静电力移动电荷做正功的过程使电势能减少 D对答案：D4在如图4所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I，U，U和表示，电表示数变化量的大小分别用I, U , U

23、和U表示。下列比值正确的是：不变，不变变大，变大变大，不变变大，不变。解析：由欧姆定律可知，因R为定值电阻，故不变，由R的伏安特性曲线可知亦为一定值，故A选项正确。由欧姆定律可知，因滑片向下移动时，接入电路的阻值变大，故变大；由闭合电路欧姆定律可得R两端的电压，由数学知识可知，即亦为一定值，故C选项正确。由欧姆定律可知，因下滑时变大，故变大；由闭合电路欧姆定律可得电源的路端电压，由数学知识可知，即亦为一定值，故选项D正确。答案：ACD5某同学用伏安法测电阻，分别采用电流表内接法和外接法，测得某电阻 R的值分别为 R 1和 R2，测量值（电压表示数与电流表示数的比值）R 1、R2和该电阻真实值

24、R之间的关系是（ )AR 1 R2R BR 1 R2 RCR 1 RR2 DR 1 RR2解析：采用电流表内接法时，测量值为Rx与电流表内阻 RA的串联值：Rx+RA；采用电流表外接法时，测量值为Rx与电压表内阻Rv的并阻值： RxRv/（Rx+Rv），比较可知正确选项应为 D答案：6如图7-2-17所示电路中，A、B、C、D 是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，下列说法正确的是 （ ）图7-2-17AA 灯变亮 BB 灯变亮CC 灯变亮DD 灯变亮 解析： P 向下滑动，R 减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压 U=E-Ir减小， A 灯变暗，IA 减小，IB 增大，B 灯变亮

25、，UB增大，Uc =U-UB减小，C 灯变暗，Ic 减小ID =IB -IC 增大，D 变亮。答案: BD 7. 在一次研究性学习活动中，研究小组对一幢居民楼的供电设施进行了观察和测量整幢居民楼供电线路可简化为图7-1所示的模型，暂停供电时，用欧姆表测得A、B间电阻为R，恢复供电后，测得A、B间电压为U，进线电流为I则计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是：图7-1AP=I2R BC D以上公式都能用解析：由于楼内有电冰箱、电风扇之类的非纯电阻用电器，所以A、B选项中的公式不适用，所以计算总功率的公式只有C。答案：C8. 两只电压表V1和V2是由完全相同的电流表改装而成的，V2的量程为5V，V1

26、的量程为15V，为了测量1520V的电压，把V1 、V2串联起来使用，在这种情况下 AV1和V2读数相等BV1和V2两表指针偏转角相等CV1和V2的读数之比等于电压表的内阻之比DV1和V2的指针偏转角度之比等于两个电压表的内阻之比解析：由于两表内阻不等,所以分得电压不等,所以示数不等,两电压表分得电压与内阻成正比,所以示数与其内阻成正比；因两表串联，通过表头的电流相等，所以指针偏角相等。答案：9如图7所示，直线A为电源的UI图线，直线B为电阻R的UI图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是A.4 W、8 WB.2 W、4 WC.4 W、6 WD.2 W、3 W解析

27、：从图中可知E=3 V，图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成电路的工作点，因此P出=UI=4 W，P源=EI=6 W.。答案：C10. 图9所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线.抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线.若A、B的横坐标为1 A，那么AB线段表示的功率等于A.1 WB.3 WC.2 WD.2.5 W解析：PAB=PA-PB.表示电源的输出功率.C点表示电源处于短路状态，得：，所以 答案：C二、填空和简答题（共2小题，每题8分，共16分）11.用伏安法测电阻，当被测电阻的阻值不能估计时可采用试触的办法，如图 7-3-3，让电压表一端接在

28、电路上的 a 点，另一端先、后接到 b 、c点，注意观察两个电表的示数若电流表示数有显著变化，则待测电阻与 表的内阻可比拟，电压表应接在 a 、 两点；若电压表的示数有显著变化，则待测电阻与 表的内阻可比拟，电压表应接在a、 两点 图 7-3-3解析：电流表示数变化显著，说明电流测量会出现较大误差，待测电阻Rx阻值较大，可以与电压表内阻比拟；应优先保证对电流的准确测量，即用电流表内接法，电压表接 a、c两点若电压表的示数变化显著，说明电压测量会出现较大误差，待测电阻 Rx的阻值较小，可以与电流表内阻比拟，应优先保证对电压的准确测量，即用电流表外接法，电压表应接在a、b两点答案：电压；c；电流；

29、b12一位学生使用多用电表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处，其主要实验步骤如下：A把选择开关扳到×1k的欧姆挡上B把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上C把两根表笔分别与某一待测电阻的两端接触，发现这时指针偏转较小（相对电阻刻度的零刻线）D换用×100的欧姆挡上，发现这时指针偏转适中，随即记下欧姆数值E把表笔从测试笔插孔中拔出后，把多用表放回桌上原处，实验完毕这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其它元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆这个学生在实验中违反了使用规则的地方是：_ _ _ . 答案：换用×100挡后没有

30、再调零表盘读数应乘倍率实验完毕选择开关应放在交流电压最高挡。三、计算、论述题：（共34分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.(8分) 两个用电器的额定电压都是6V ，额定电流分别是 0.1A 和 0.3A （1）把这两个用电器并联后接在电压为8V 的电路中，要使它们正常工作，应附加多大电阻怎样连接，功率至少需多大？（2）如果把它们串联后接在 12V 的电路上，要使它们正常工作应该怎样做？解析：（1）两个用电器的额定电压都是 6V ，并联后接入 6V 的电路上就能正常工作；而今电路的电压是 8V ，大于

31、6 v ，故应串联一个分压电阻 Rx，使其分担2V的电压，这个附加电阻通过的电流，应等于通过两用电器的电流之和，电路连接情况如图示图7-1-9图7-1-10（2）由于两个用电器的额定电流不同，所以不能把他们简单地串联在电路上，如果把它们串联后联入 12V 电路中，且使通过R2的电流为 0.3A （这时R2两端的电压等于 6V ) ，通过R1的电流为 0.1A （这时P1两端的电压也等于6V ) ，就必须在R1两端并联一个分流电阻Rx，使其分去（0.30.1 ) A 的电流，如图所示要使两个电器都能正常工作，Rx的阻值和功率应分别为Rx=6V/0.2A=30Px=IU=0.2×6W=1.2W答案：。14（8分）：如图1013所示的电路中，电源的电动势E=10V，内电阻r=0.5，电动机的电阻