专题六—恒定电流

1、专题六 恒定电流一、电流的微观表达式1有一横截面为S的铜导线，流经其中的电流为I，设单位体积的导线有n个自由电子，电子电量为e，电子的定向移动速度为v，在t时间内，通过导体横截面的自由电子数目N可表示为（ ） AnvSt Bnvt CIt/e DIt/Se2有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I。设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ） AnvStBnvtC D 3、有一横截面积为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度为v的匀速直线运

2、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/s4、一段粗细均匀的金属导体的横截面积为S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为，导体通过的电流为I，则下列正确的是（ ） A、自由电子定向移动的速度为 B、自由电子定向移动的速度为 C、自由电子定向移动的速度为真空中的光速c D、自由电子定向移动的速度为二、电动势在电路中的能量转化1、铅蓄电池的电动势为2V，这表示（ ） A、电路中每通过1C的电荷量，电源把2J的化学能转化为电能 B、没有接入电路时蓄电池两端的电压为2V C、蓄电池在1s内将2J的化

3、学能转化为电能 D、蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节电池（1.5V）的大2、将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两节间的电压为2.4V，当电路中有6C的电荷流过时，则 A 、有18J其它形式的能转化为的电能 B 、外电路有14.4J的电能转化其他形式的能 C 、内电路有3J的电能转化其他形式的能 D、 内电路有3.6J的电能转化其他形式的能三、欧姆定律-特殊题型1、如图所示的电路中，各电阻的阻值已标出。当输入电压UAB=110V时，输出电压UCD= V。 11V23 2、如图所示的电路中，三个电阻的阻值相等，电流表A1、A2和A3的内阻均可忽略，它们的读数分别为I1、I2和I3，则

4、I1I2I3= 。 3、如图所示的电路中，电阻R1、R2、R3的阻值都是1，R4、R5的阻值都是0.5，ab端输入电压U=5V。当c、d端接安培计时，其示数是 A；当c、d端接伏特计时，其示数是 V。dcR1abR2R3R1R24.如图所示，当ab端接入100V电压时，cd两端为20V；当cd两端接入100V时，ab两端电压为50V，则R1R2R3之比是( ) A412 B211 C321 D以上都不对abcdR1R3R2R1R35.如图所示，当ab端接入100V电压时，cd两端为20V；当cd两端接入100V时， ab两端电压为50V，则R1R2R3之比是( ) A421 B211 C321

5、 D1217、如图所示电路，已知R1=3k，R2=2k，R3=1k，I=10mA，I1=6mA，则a、b两点电势高低和通过R2中电流正确的是（ ） Aa比b高，7mA Ba比b高，2mA Ca比b低，7mA Da比b低，2mA8、如图所示，电路中R1和R2相等，滑动变阻器的滑动触片自左端向右段滑动的过程中，AB间的总电阻将（ ） A、逐渐变大 B、先正达，后减小 C、逐渐减小 D、先减小，后增大9、如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB100V，R040W，滑动变阻器总电阻R20，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为_V，通过电阻R0的电流为_A。 80V 2A 四、电路故障检测

6、类1在电路中，当合上开关S后，两个标有“3V、1W”的灯泡均不发光，用电压表测得Uac=Ubd=6V,如果各段导线及接线处均无问题，这说明:(A) 开关S未接通 (B) 灯泡L1的灯丝断了(C) 灯泡L2的灯丝断了 (D) 滑动变阻器R电阻丝断了2如图所示的电路中，电源电压为4伏，当开关S闭合时，下列说法中正确的是：( )A灯L1短路，电压表示数为0B灯L1断路，电压表示数为0C灯L2短路，电压表示数为4VD灯L2断路，电压表示数为0 3两个灯泡串联的电路图如图1所示，开关S闭合后，两个灯泡都不发光，用电压表测灯泡L1两端的电压时，其示数为4.5V，再用电压表测L2两端的电压时，其示数为零，则

7、灯泡L1、L2的故障是( )AL1短路，L2开路 BL1开路 CL1、L2都短路 DL1、L2都开路五、闭合电路欧姆定律 (一)路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为U=E-Ir，E和r可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线，如图所示.图线与纵轴截距的意义_ 图线与横轴截距的意义_图像斜率的意义_02468123U/VI/A与部分电路欧姆定律UI曲线的区别_1、如图是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图像，有图像可知，该电源的电动势_V,内阻为_。（注意纵坐标起点不为零）2、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是( ) A.电源的电动势为

8、6.0V B.电源的内阻为12 C.电源的短路电流为0.5A D.电流为0.3A时的外电阻是183.如图，直线a为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线b为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源与电阻R组成闭合电路，由图象可知（ ） A.电源的电动势为3V，内阻为0.5 B.电阻R的阻值为1 C.电源输出的功率为4W D.电源的效率为66.7%(二)动态变化分析闭合电路中局部电阻的变化而引起电流、电压的变化是典型的电路的动态变化问题。结论：串反并同此类问题应在明确各用电器或电表所对应的电流、电压的基础上，按局部（R的变化）全局（I总、U端的变化）局部（U分、I分的变化）的逻辑思维进行分析推理，使

9、得出的每一个结论都有依据，这样才能得出正确的判断。1、如图7所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（ ）A、电灯L更亮，安培表的示数减小B、电灯L更亮，安培表的示数减大C、电灯L更暗，安培表的示数减小D、电灯L更暗，安培表的示数减大2、如图4所示的电路中，当变阻器R3的滑动触头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3、如图所示电路，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在变阻器R的滑动端向下滑动的过程中() A.电压表与

10、电流表的示数都减小 B.电压表与电流表的小数都增大 C.电压表的示数增大，电流表的示数减小 D.电压表的示数减小，电流表的示数增大4、如图所示电路中A、B、C、D是四只相同的电灯，当滑动变阻器的滑键向下滑动时，下列说法正确的是（ ）AA灯变亮 BB灯变暗CC灯变亮DD灯变亮A1A2A3V2VABV1R1R2R3C5、如图2所示，当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时，电路中各电表示数如何变化？（电表内阻对电路的影响不计）(三)闭合电路中的电功率和电源的效率闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路的反映.由E=UU可得EI=UI+UI或EIt=UIt+UIt（1）电源的总功率：P=EI

11、=I（U+U) (2)电源内部消耗的功率： P内=I2r=UI=(3)电源的输出功率： P出=P总-P内=EI-I2r=UI（4）电源的效率 ：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。功率变化的讨论 定值电阻 可变电阻1如图8所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻的阻值为R0，变阻器的全阻值为R，关于各部分的功率，有关说法正确的是（ ） A、当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值； B、当R=R0+r，R0上消耗的功率达到最大值； C、当R+R0=r，电源的输出功率达到最大值； D、当

12、R0=R+r，R0上消耗的功率达到最大值。2、如图所示的电路中，电池的电动势E=.0 V，内电阻r=2.0 ，固定电阻R1=1.0 ，R2为可变电阻，其阻值在010 范围内调节，问：取R2= 时，R1消耗的电功率最大.取R2= 时，R2消耗的电功率最大.3、电动势为E、内阻为r的电池与固定电阻R0、可变电阻R串联，如图所示，设R0=r，Rab=2r.当变阻器的滑动片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是() A.电池的输出功率 B.变阻器消耗的功率 C.固定电阻R0上消耗的功率 D.电池内电阻上消耗的功率4、在图电路中，电源的电动势是E，内电阻是r，当滑动变阻器R3的滑动头向左移 动时

13、 （ ）A电阻R1的功率将加大 B电阻R2的功率将减小C电源的功率将加大 D电源的效率将增加六、涉及电容器的处理1、在如图9所示的电路中，电源电动势E=3.0V，内电阻r=1.0；电阻R1=10， R2=10,R3=35,电容器的电容C=100F，电容器原来不带电。求接通电键K后流 过R4的总电荷量。 2、如图所示的电路中，电源电动势为10V，R1=4，R2=6，电容C=30F，电源内 阻忽略不计。求: (1)闭合开关S，稳定后通过电阻R1的电流； (2)将开关S断开，再次稳定后，求通过R1的总电荷量3.如图所示电路中，电源电动势E=10V，内电阻不计，电阻R1=14，R2=6.0，R3=2.

14、0 ，R4=8.0，R5=10，电容器的电容C=2.0F求： （1）电容器所带的电量？说明电容器哪个极板带正电？ （2）若R1突然断路，将有多少电荷通过R54.如图1所示，电容器C16F、C23F，电阻R16、R23.试求： （1）当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB为多少； （2）当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了多少. （设电压U18V）5. 如图所示，E=10V，C1=C2=30F，R1=4.0，R2=6.0，电池内阻忽略不计。先闭合开关S，待电路稳定后，再将开关断开，则断开S后流过R1的电量为多大？ 七、电动机问题ME rSR11、如图所示,电阻R1=8，电动机绕组电阻R0=2，

15、当开关S断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88 W；当开关S闭合时,电阻R1消耗的电功率是2 W。若电源的电动势为6V，求开关S闭合时,电动机输出的机械功率。2、如图所示，电源的电动势是6V，内电阻是0.5,小电动机M的线圈电阻为0.5， 限流电阻R0为3，若电压表的示数为3V，试求： 电源的功率和电源的输出功率 电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率3. 如图所示，电源电动势E=10 V，内阻r=0.5 ，“8V 16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机M绕线的电阻R0=1 ，求： (1)路端电压； (2)电源的总功率； (3)电动机的输出功率。4、一台电风扇的额定功率是60 W，内阻为2

16、，当它接在220 V的电压下正常运转时，求： (1)电风扇正常运转时，通过它的电流多大？每秒钟有多少电能转化为机械能？ (2)若接上电源后，电风扇因故不能转动，这时通过它的电流多大？电风扇实际 消耗的电功率多大？此时可能会发生什么问题？ 59.85J 24200W5有一直流电动机，把它接入电压为0.2V的电路中，电机不转，测得流过电动机的电流为0.4A，若电动机接入2V电压电路中，电动机正常工作，电流是1A，求： （1）电动机正常工作时输出功率多大？ （2）如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？6.某一直流电动机提升重物的装置如图所示。重物的质量m=50kg，电源的电

17、动势E=120V，不计电源内阻和一切摩擦。当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A。求： （1）电动机线圈的电阻R； 6 （2）电动机对该重物的最大提升速度。 1.2v/s7如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1，当接入固定电阻R=4时，电路中标有“3V 4.5W”的灯泡L和内阻r=0.5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？八、电表的改装小量程的电流表G改装成电压表V小量程的电流表G改装成电流表A内部电路R的作用分压分流扩大量程的计算U=Ig(R+Rg)R=IgRg=(I-Ig)

18、RR=Rg电表的总电阻RV=Rg+RRA=使用并联在待测电路中，“+”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中，电流从“+”接线柱流入（一）计算串（并）联电阻或量程的问题1一电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻为200。要把它改装成一个量程为0.5A的电流表，则应在电流表上（ ）A并联一个200的电阻 B并联一个0.4的电阻C串联一个0.4的电阻 D串联一个200的电阻2一个电流表的满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=500，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（ ）A串联一个10k的电阻 B并联一个10k的电阻C串联一个9.5k的电阻 D并联一个9.5k的电阻3在图所示的电路中，小量

19、程电流表的内阻Rg=100，满偏电流Ig=1mA，R1=900，R 2=。（1）当S1和S2均断开时，改装成什么表？量程多大？（2）当S1和S2均闭合时，改装成什么表？量程多大？ 4. 现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻Rg=200,若要将它改装成量程为5A的电流表,应_一个_的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA处,则被测电流的大小是_.5.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为Ig=5mA,内阻Rg=500,若要将它改装成量程为15V的电压表,应_一个_的电阻,改装后的电压表测量电压时,指针指在表盘上原来0.5mA处,则被测电压的大小是_.翰林汇（二）

20、电表改装后的误差分析及解决1.某同学完成了电压表的改装后,将改装后的电压表和标准电压表并联,然后接入电路进行测量,发现改装表的示数总比标准表的示数小,为了校准改装表,应( ) A.增大改装表的串联电阻 B.减小改装表的串联电阻 C.用一个电阻与标准表串联 D.用螺丝刀调整改装表的调零螺丝2一电压表由电流表G与电阻R串联而成，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，可以加以改正的措施是( )A.在R上串联一个比R小得多的电阻B.在R上串联一个比R大得多的电阻C.在R上并联一个比R小得多的电阻D.在R上并联一个比R大得多的电阻（三）不同量程的电表并联或串联后示数与指针偏角的问题1.两个完全

21、相同的电流表G，分别改装成00.6A和03A的电流表。则下列说法中正确的（）A两个电流表串联接入电路后，它们的读数之比是1:1B两个电流表串联接入电路后，它们的指针偏转的角度是5:1C两个电流表并联接入电路后，它们的读数之比是1:5D两个电流表并联接入电路后，它们的指针偏转的角度是1:1E rSA2A1甲E rSA2A1乙2用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量 程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )A图甲中的A1、A2的示数相同B图甲中的A1、A2的指针偏角相同C图

22、乙中的A1、A2的示数和偏角都不同D图乙中的A1、A2的指针偏角相同九、伏安法测电阻和滑动变阻器的使用1.伏安法测电阻电流表的内接和外接法（ 大内小外 ）1）电流表外接法电压真实,电流较真实值大，测量值总小于真实值适用于RvRx, 即小电阻2）电流表内接法电流真实,电压较真实值大，测量值总大于真实值适用于RXRA, 即大电阻. 3）若待测电阻的大约值未知时，可根据实验中两电表的读数变化情况判定.如图所示，当电压表的一端固定，另一端分别接在a、b两点时，若电压表的示数变化较大，说明待测电阻R可以与RA相比拟，待测电阻是小电阻;若电流表的数变化较大，说明待测电阻R可以与RV相比拟，待测电阻是大电阻

23、. （注：上述情况也可以直接用数据来告知是电压还是电流变化明显）1先后按图中（1）、（2）所示电路测同一未知电阻阻值Rx，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图（1）所示电路测得电压表示数为6V，电流表示数为2mA，那么按图（2）所示电路测得的结果应有（ ）A电压表示数为6V，电流表示数为2mAB电压表示数为6V，电流表示数小于2mAC电压表示数小于6V，电流表示数小于2mAD电压表示数小于6V，电流表示数大于2mA2.如图所示的电路待测电阻RX电阻,已知电压表的读数为20V, 电流表读数为0.4A, 电压表的的内电阻为2.0103,电流表的的内电阻为1.010-2,待测电阻RX的测量值为 ,其

24、真实值为 .3. 如图所示是用伏安法测电阻的部分电路,开关先接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么( )A. 若电压表示数有显著变化, 测量R的值时,S应接aB. 若电压表示数有显著变化, 测量R的值时,S应接bC. 若电流表示数有显著变化, 测量R的值时,S应接aD. 若电流表示数有显著变化, 测量R的值时,S应接b2.滑动变阻器的限流和分压（1）限流电路的工作原理 如图为一限流电路，其中滑动变阻器的作用是用来控制电路中的电流.移动滑动变阻器的滑动触头P可以改变连入电路中的阻值，从而控制负载中的电流大小. 采用限流式电路，负载电阻R的电流I=，当R0减小时，I增大，I的调节范围为，

25、R两端的电压调节范围为U，当R0maxR时，调节范围较大.（2）分压电路的工作原理 如图为一分压电路，其中滑动变阻器的作用是用来调节负载R上的电压，由电路分析可知，连接方式为AP间的电阻与R并联.因此当滑动触头由A向B移动时，加在R上的电压逐渐增大.因此，在闭合电键S之前，应使P移至A端，此时R上的电压为零. 采用分压式电路，负载电阻R的电压范围为0U，显然，比限流式调节范围大.（3）两种连接方法的选择(1)负载电阻的阻值Rx远大于变阻器总电阻R，须用分压式电路.(2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路.(3)负载电阻的阻值Rx小于变阻器的总电阻R或相差不多，

26、且电压电流变化不要求从零调起，可采用限流法.(4)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流接法总功耗较小.(5)特殊问题中还要根据电压表和电流表量程以及允许通过的最大电流来反复推敲.若用限流接法，负载的额定电流小于用限流接法所能达到的最小电流；或所用电流表和电压表的量程小于用限流接法所能达到的最小电流和分到的电压时，采用分压接法.1如图2-4-16所示，电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A，电压表内阻为500 ，那么待测电阻R的测量值比真实值_图2-4-162用图所示的电路测量待测电阻RX的阻值时，则下列说法正确的是 ( )A由于电压表的分流作用，使电阻的测量值小于真

27、实值B由于电流表的分压作用，使电阻的测量值小于真实值C电压表的内电阻越大，测量越精确D电流表的内电阻越大，测量越精确十、多用电表（一）装置及原理1.多用电表的原理如图是简化的多用电表电路图。它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成。图中1、2为电流测量端，3、4为电阻测量端，5、6为电压测量端。测量时，黑表笔插入“”插孔，红表笔插入“”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时，电路只有一部分起作用。（1）测直流电流和直流电压原理与第四节分流和分压原理相同，注意读数时要读取跟选择开关挡位相对应的刻度值。（红表笔接搞电势，黑表笔接低电势）（二

28、）欧姆表的原理及特点（2）多用电表电阻挡“欧姆挡”原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制作的，可直接读出电阻之值.欧姆表的结构如图所示，其中G为灵敏电流表，满偏电流Ig，线圈电阻Rg，电源电动势E，内阻r，R0为调零电阻.当红黑表笔不接触时，电流表示数为零，红黑表笔间电阻为无限大.当红黑表笔短接时，调节R0使指针满偏.Ig=.当红黑表笔间接电阻Rx时，通过电流表电流I=，每一个Rx对应一个电流I，在刻度盘上标出与I对应的Rx的值，这样即可读出待测电阻阻值，但由上式看出，I与Rx不成比例，故欧姆表刻度不均匀.当欧姆表指针指向表盘中央时，有解得 即 特点：表盘刻度不均匀；零刻度在最右边（三）多用点表的

29、使用测量前，应先检查表针是否停在左端的“0”位置，如不指零，应轻轻转动定位螺丝，使指针指零（机械调零）。将红、黑两表笔分别插入正（）、负（一）测试笔插孔。（1）测量直流电流时，应把选择开关旋到直流电流挡的某一合适量程上，使多用表与被测电路串联，红表笔接高电势，黑表笔接低电势，此时从中间的刻度线上（即图左端标有直流符号的刻度）读数。（2）测量直流电压时，应把选择开关旋到直流电压挡的某一合适量程上，使多用表与被测电阻并联，红表笔接高电势，黑表笔接低电势，此时仍从中间的刻度线读数。（3）测电阻的实验步骤：a机械调零：检查多用表指针是否停在表盘刻度线左端的零位置，若不指零，可用小螺丝刀旋转定位螺丝。b

30、选挡：先将两表笔分别插入所对应的插孔中，根据定值电阻大小，旋动选择开关使其尖端对准欧姆挡的合适量程挡。c欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指向电阻刻度的零位置。（一定要先选挡后条零）d测量、读数：将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接，表针示数乘以倍率，即为待测电阻的阻值。e重复bcd：对其他定值电阻进行测量时，要注意每次换挡后都要重新调零，并将测定值与标定值进行比较；对灯泡、电炉丝或人体电阻测量时，注意先粗测或估计其阻值，选择好适当量程。（换一次挡调一次零）f实验完毕，应将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。如果欧姆表长期不用，应取出表内的电池。（四）使用欧姆表的注意事项重要注意事项：a测电阻时，待测电阻要与电源以及其他电阻断开，且不要用手接触表笔。b合理选择欧姆挡量程时，应尽可能使指针指在中央位置附近（指针处在表盘中央附近时读数比较准确）。c换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行“欧姆调零”，才能进行测量。d测二极管的正向与反向电阻时红黑表笔的接法要正确。讨论红黑表笔的接法：测电压电流的接法（红高黑低）；测一般电阻的接法（任意接）测二极管的正向与反向电阻(测正向电阻：黑正红反；测反向电阻：黑反红正)e欧姆表的挡位转换：若用欧姆表测某一待测电阻时，发现指针偏转很小，应换用更大的挡位。（见例4）说明：（1）多用电表的上半部分为表