2025高中物理同步课程电磁学第15讲恒定电流含答案

2025高中物理同步课程电磁学

2025年高考解决方案

恒定电流

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第15讲恒定电流

。2013年高考怎么考

内容要求层次

电流欧姆定律电阻和电阻定律II

电阻率和温度的关系I

半导体及其应用超导及其应用I

电阻的串联并联串联电路的分压作用并联电路的分流作用II

考纲要求

电功和电功率串联并联电路的功率分配焦耳定律II

电源电动势和内电阻闭合电路欧姆定律路端电压II

电流电压电阻的测量电流表电压表多用表的使用伏安法测电阻II

常用传感器的工作原理I

恒定电流多以选择和实验题形式考查，占15分左右.

2009年2010年2011年2012年

考点解读

18题6分17题6分16题6分

12题12分

21题18分21题6分21题16分

，知识讲解

专题目录

【专题1】电流、电压、电阻，电阻定律、欧姆定律

【专题2】电功、电功率、焦耳定律

【专题3】纯电阻电路与非纯电阻电路

【专题4】动态电路的分析

【专题5】电路故障分析

【专题6】传感器

专题一、电流、电压、电阻、欧姆定律

（一）专题目标

1.理解电流、电压、电阻、电阻率、欧姆定律.

（二）专题讲练

【例1】有一横截面积为s的铜导线，流经其中的电流强度为/;设每单位体积的导线中有〃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△/时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为

()

A.nuyA/B.〃必/C.l^t/eD.I^t/se

【例2】在10s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电荷量为2C,向左迁移的负离子所带

的电荷量为3C,那么电解槽中电流的大小应为?

【例3】的细柱形质子流.已知质子电荷e=L60xl（）T9c.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力和〃2,则%：公二•

匕匕

质子源J||||一

<-------------4L---------------►

【例4】在显像管中的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度

为零，经加速后形成横戴面积为S、电流为/的电子束.已知电子的电荷量为e、质量为机，则

在刚射出加速电场时，一小段长为A/的电子束内的电子个数是（）

【例5】如图所示的伏安特性图线中

1.电阻之比"：&=；

2.若两个导体中电流相等（不为零）时，电压之匕q：s=

3.若两个导体的电压相等时，电流之比为_______.

【例6】实验室用的小灯泡灯丝的/特性曲线可用以下哪个图象来表示:

【例7】在如图甲所示的电路中，电源电压为6.0V,内阻不计,心、乙、上为三个相同规格的小灯泡，这

种小灯泡的伏安特性曲线如图6乙所示,当开关闭合后，下列关于电路中的灯泡的判断中正确的是

)

乙

A.灯泡/.1的电阻为120R.通过灯泡7.I的电流为通过灯泡1.2的电流的2倍

C.灯泡心消耗的电功率为3WD.灯泡〃消耗的电功率为L2W

【例8】某个由导电介质制成的电阻截面如图所示.导电介质的电阻率为"，制成内、外半径分别为。和

力的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为〃、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为

一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电

阻的阻，值为R.下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R,但是你可以

通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断，R的合理表达式应为

（）

河b+a)pubpab

A.R=B.R=D.

2兀abiTTClb2冗(b-a)2兀(b+a)

【例9】若常温下的超导体材料研制成功，则适合用于下列（）

A.保险丝B.输电线C.电炉丝D.电磁铁

【例10】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；有的金属的电

阻率随温度变化而显著变化，有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.根据以上的信息，判断下

列说法中正确的是（）

A.连接电路用的导线■-般用合金来制作

B.电炉、电热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作

【例11］如图所示，将三个不同电源的S/图线画在同一个坐标系中，其中1、2平行，它们的电动势、

内电阻分别为后、〃、氏、介、E3、门.则它们间的关系是（）

A.E\=E1>石3>厂2=/3E\>Ei>r\>r2

C.E\>Ei=6,r\=r：<门D.E\=E2<Ey,n<r2=ry

(三)专题总结

UEPU2

1.电阻：/?=—=—

FRP［产

2.电压：U=IR=E-lr=-----=-=—

R+rIR

UEP

3.也流：I=—=----=—=nesv

RR+rU

4.金属导体的也阻率约为10-8~l(y6Q.m.绝缘体的电阻率约为1()8〜]o18Q.m.

半导体的电阻率介于导体后绝缘体之间，而且电阻不随温度的增加而增加，反随温度的增加而减小的

材料称为半导体.常见的半导体材料：锌、硅、叶化绿、镖化锢等.

5.半导体的特性：

(I)半导体的导业性能：介于导体和绝缘体之间

(2)半导体的热敏特性：当温度升高时，电阻变小

(3)半导体的光敏特性：当有光照时，电阻变小

(4)半导体的掺杂特性：掺入杂质时，电阻变大.

6.半导体的应用：

(I)利用半导体材料可以制成热敏电阻、光敏电阻、传感器、晶体二极管、晶体三极管等电子元件

(2)制成集成电路、超大规模集成电路，开辟了微电子技术的新时代

7.超导体

(1)超导现象和超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻突然减小到无法测量的程度，

可以认为电阻突然变为零，这种现象叫做超导现象，能够发生超导现象的导体称为超导体.

(2)转变温度(Tc)：材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的转变温度，我国1989

年Tc=130K,几种超导材料的转变温度：铅：7c=7.0K；汞：7c=4.2K；铝：TC=1.2K；镉：Tc=0.6

K.

8.超导现象的应用及发展前景：超导输电，超导发电机、电动机，超导磁悬浮列车，超导电磁铁，超

导计算机.

专题二、电功、电功率、效率、焦耳定律

(一)专题目标

1.理解电功、电功率、效率、焦耳定律；会计算输出功率、最大功率、热量等问题.

(二)专题讲练

【例12】有一个标有“220VJ00W”的白炽灯泡,若忽略温度对电阻的影响，

(1)求这个灯泡的电阻是多大？

(2)把这盏灯接在电压为1I0V的电路中，它所消耗的电功率是多大？

（3）这盏灯正常发光24h,用电多少度？

（4）把这盏灯接在440V的电路上，它的功率又为多少？

（5）把这盏灯接在电压为110V的电路中，lh产生的热量是多少？

【例13】已知如图,E=6V,r=4Q,Ri=2C,&的变化范围是（M0d

求：1.电源的最大输出功率；2.凡上消耗的最大功率：3.R?上消耗的最大功率.

【例14】有四个电源，电动势均为8V,内阻分别为IC、2C、4Q、8Q,今要对R=2C的电阻供电，问选

择内阻为多大的电源才能使R上获得的功率最大？（）

A.IQB.2QC.4QD.8。

【例15］在如图所示的U-/图象中，直线1为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线2为某一电

阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.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1Q

C.电源的输出功率为2WD.电源的效率为66.7%

【例16】某同学将一直流电源的总功率外、输出功率与和电源内部的发热功率匕随电流/变化的图线画

在了同一坐标系上，如右图中的a、b>c所示.以下判断正确的是（）

0g

123

A.直线a表示电源的总功率B.曲线c表示电源的输出功率

C.电源的电动势E=3V,内电阻，;1。D.电源的最大输出功率仁=9W

【例17］如图所示，直线OC为某一直流电源的总功率随电流/的变化图象，抛物线O8C为同一直流电源

内部热功率随电流/变化的图象.若电路中的电流为1A,那么回段表示的功率为,若此

时的外电路是纯电阻电路，那么，外电路的阻值大小为.

【例18】如图所示，图线。是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线〃是一只某种型号的定值电阻的伏安特

性曲线.若已知该蓄电池组的内阻为2.0Q,则这只定值电阻的阻值为C.现有4只这种规

格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些

外电路中，输出功率最大时是.W.

【例19】电池甲和乙的电动势分别为E,和E2,内阻分别为q和弓.若用这两节电池分别向阻值为R的电

阻供电时，这个电阻消耗的功率相同,若用它们分别向一个阻值比R大的电阻供电时，电阻消耗

的功率为《和8，已知巴＞巴，则()

A./;>/;B.C.P、>P)D.P\=P)

（三）专题总结

［产

1.电功：W=UIi=I2Rt=——t

R

2.电功率：P=—=Ui=l2R=—

tR

3.电源的总功率（闭合电路的总功率）：是电源对闭合也路所提供的电功率，所以等于内外电路消耗

p2

的电功率之和.P：产EI（普遍适用）^,=^—=/2（7?+r）（只适用于外电路是纯电阻的电路）.

R+r

4.业源内部消耗的功率：/=/>.

尸2D

5.也源的输出功率（外包路消耗的电功率）：&=口（普遍适用）P出=『R=#『（只适用

于外电路是纯电阻的也路）.

E2RE2R___匚

6.输出功率与外电阻的关系/=〃/?=

(")2一(R-r)2+4Rr~(R-r)2

R

由上式可以看出：

£2

当R=r时，电源的输H功率最大，P,=—,此时电源效率,7=50%.

4r

当时，随着R的增大输出功率越来越小.

当Rv厂时，随着R的增大输出功率越来越大.

七与R的关系如图所示.当心时，每个输出功率对应两个可能的外

电阻％和&,且「=病心

7.电源的效率：7；=—X1OO%=—X1OO%=—^-X1OO%；R增大效率增大；当输出功率

EIER+r

最大时，效率为50%.

8.定值电阻由于电阻阻值不变，所以其电功率随其两端电压或通过它的电流的增大而增大，在一个

具体电路中，其电功率最大的条件容易找到，但对于一个可变电阻，其阻值变大（或变小）时通过它的

电流往往减小（或变大），其也功率大小的变化及最大功率的条件不易做出判定，往往运用“等效电源”

法.

专题三、纯电阻电路与非纯电阻电路

（一）专题目标

1.能识别纯电阻电路与非纯电阻电路；会解相关的功率、电热等问题.

（二）专题讲练

【例20】有一电源，电动势&30V,内阻尸1C,将它与一盏额定电压U.6V,额定功率PF12W的小灯

泡及一台内阻，•尸2Q的电动机串联成闭合电路，小灯泡刚好正常发光，问电动机的输出功率是多

少？

【例21］如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻厂0.6Q,R=10Q,t/=160V,电压表的读数为

H0V,求：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1h所产生的热量是多少？

【例22】微型吸尘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？

【例23］如图所示，已知电源电动势£=20V,内阻r=lQ,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』Q5Q的小型直流电动机恰能正常工作.

求I.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?

【例24】电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻尸=ld电灯灯丝电阻R=10C,电源电

动势片12V,内阻lIC,当电压表读数为10V时，求电动机对外输出的机械功率.

【例25］如图所示，电源电动势E=24V,内电阻厂=4夏.M为电动机，额定电压为6V,线圈电阻

R=0.5C,滑动变阻器R的最大值为25C,求：当变阻器接入电路的电阻为何值时，电源输M功

率最大且电动机能正常工作？电源输出功率最大为多少？电动机输出功率为多少？

H，

【例26】一台电风扇，内阻为20Q,接在220V电压上，消耗的电功率为66W,求：

（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流为多少？

（2）电风扇正常工作时转化为内能的功率是多少？转化为机械能的功率是多少？

（3）如果电风扇的风叶被卡住不能转动，这时通过电动机的电流是多少？电动机消耗的电功率

和

发热功率是多少？

（三）专题总结

1.在纯电阻电路（纯电阻元件：包流通过用电器做功以发热产生内能为目的的电学元件中，如电熨

I］1

斗、电炉子、白炽灯等），电功率和热功率相等勺=月=/U=/2R=N

2.在非纯电,阻电路（非纥电,阻元件：电流通过用电器做功以转化为除内能以外的其它形式的能为目

的，发热不是目的，而是不可避免的能量损失.电机、电风扇、电解槽等）中，电功率和热功率不相

等：由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：

\V>Qt这时电功只能用W=U〃计算，电热只能用。=/2&计算，两式不能通用.

3.除了能量转化方式的区别外，在纯电阻也路中欧姆定律能够成立，在非纯电阻电路中欧姆定律不

能够成立.

4.在非纯电阻电路里，注意应用能量守恒定律.①电热。=尸四；②也动机消耗的电能也就是电流的

功W=U〃；③由能量守恒得W=Q+E,E为其他形式的能，这里是机械能；④对电动机来说，输入

的功孥PA=IU;发热的功率。然=/2凡输出的功率，即机械功率入一P*=U/-/2R.

专题四、动态电路的分析方法

（一）专题目标

1.掌握动态电路问题的思路.

（二）专题讲练

【例27］在如图所示的电路中，当可变电阻R的阻值增大时（）

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D.通过R的电流I减少

【例28］如图所示是一火警报警器的部分电路示意图.其中自为用半导体热敏材料（电阻随温度升高而

减小）制成的传感器.值班室的显示器为电路中的电流表，〃、〃之间接报警器.当传感器心所

在处出现火情时，显示器的电流/、报警器两端的口压U的变化情况是（）

A./变大，U变大B./变大，U变小C./变小，U变小D./变小，U变大

【例29］如图所示的电路，闭合开关S后，以从c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻「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（）

bT

A.。灯变亮，力灯和c灯变暗B.a灯和。灯变亮，人灯变暗

C.a灯和。灯变暗，方灯变亮D.。灯和〃灯变暗，。灯变亮

【例30］在如图所示的电路中，&、R?、自和用皆为定值电阻，&为可变电阻，电源的电动势为E，内阻

为r.设电流表A的读数为/,电压表V的读数为U.当凡的滑动触点向图中。端移动时（）

A./变大，U变小B./变大，U变大C./变小，U变大D./变小，U变小

【例31］如图所示，电路中而是一段长10cm,电阻为100Q的均匀电阻丝.两只定值电阻的阻值分别为

凡=80。和&=20C.当滑动触头P从a端缓慢向b端移动的全过程中灯泡始终发光.则当移动距

离为cm时灯泡最亮，移动距离为cm时灯泡最暗.

【例32］在如图所示的电路中，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，电表口勺示数分别用/、5、/和&表示，电表示数变化量的大小分别用A/、aq、

和表示.下列比值正确的是（）

A.4不变，丝L不变B.4变大，也.变大

/MIM

C.”变大，也不变D.口变大，坐不变

/A//A/

【例33］如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑动触点尸向右端移动时，下面说法中

正确是（）

A.伏特表V1的读数减小，安培表A1的读数增大B.伏特表V1的读数增大，安培表A1的读数减

小

C.伏特表V?的读数减小，安培表A/I勺读数增大D.伏特表V?的读数增大，安培表A?的读数减

小

【例34】如图所示电路中，&、%为定值电阻，电源电动势为E,内阻不计，电路中的O点接地，当变阻

器凡的滑动触头户由右向左移动时，电压表V1和v2的示数的变化量八q和八〃2,则应有（）

A.|A(/J>|A(/2|N点电势升高D.尸点电势小变

【例35】如图所示电路中，闭合开关S后，灯a和灯.〃都正常发光，后来由于某种故障6灯的突然变亮,

电压表示数增加.由此推断，这故障可能是（）

A.灯。的灯丝烧断B.电阻4断路C.电阻号短路D.电容器被短路

【例36］如图所示，直流电动机M串联在直流电路中，其轴与圆盘中心O相连，圆盘半径为5.0cm,一皮

带绕过圆盘边缘，两端通过弹簧测力计拉紧，开关S断开时，电压表的读数为12.6V；开关S接

通后，使两弹簧测力计的读数差保持为2.0N,这时电流表的读数为2.00A,电压表的读数为

I2.0V,测速计测得圆盘的角速度为180rad/s.求：

（1）电动机的输出功率、效率各为多少？

（2）拉紧皮带使电动机停转时电压表电流表的读数各为多少？电动机的输入功率为多大?

M2

UE

UE

E

BE

BF

uS

qJs

」!\If

测速计2”

(三)专题总结

1.闭合也路中只要有一只电•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、也

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.

2.对于电路的动态变化问题，按局部T全局一局部的逻辑思维进行分析推理.一般步骤：

(1)确定电路的外电阻，外电阻R外如何变化；

(2)根据闭合电路欧姆定律/总=---,确定电路的总电流如何变化；

R外总+r

(3)由〃内=/内r,确定电源的内电压如何变化；

(4)由。外=石-〃内，确定电源的外电压(路端电压)如何变化：

(5)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；

(6)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

这样从局部----全局----再局部，必可奏效.

3.几个结论

(1)总电路上R增大时总电流/减小，路端也压U增大；

(2)任一个R增必引起通过该电阻的电流减小，其两端也压UR增加；

(3)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(串反并同).

专题五、含容电路问题

(一)专题目标

1.掌握动态电路问题的思路.

(二)专题讲练

【例37］如图所示的电路中，两平行金属板水平放置.，两板间的距离4=40cm.电源电动势E=24V,

内电阻r=lQ,电住R=15C.闭合开关S,待电路稳定后，将一带正电的小球从4板小孔以初

速度i»=4m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为“=1'102C,质量为切=2、102kg,不考虑

空气阻力.那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达人板？此时，电源的输出

功率是多大？(取g=10m/s2)

-------11

【例38］如图所示，"、N是平行板电容器的两个极板，Ro为定值电阻，R、&为可调电阻，用绝缘细线

将质量为小、带正电的小球悬于电容器内部.闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调

节R、&，关于尸的大小判断正确的是（）

A.保持刈不变，缓慢增大&时，尸将变大B.保持R不变，缓慢增大R2时，尸将变小

C.保持R2不变，缓慢增大当时，尸将变大D.保持&不变，缓慢增大修时，尸将变小

（三）专题讲练

1.解答这一类题目，除了要理解电学中有关概念和基本规律外，解题的关键还是在力学上，只要在

分析物体的受力情况时，注意加强分析电场力和电学中其他各力的意识，就可以把力学和电学的

综合问题转化为力学问题枭处理，这一类题目的解题思路跟力学综合题相似.

专题五、电路故障分析

（一）专题目标

1.掌握动态电路问题的思路.

（二）专题讲练

【例39】有三个电阻串联，如图所示，电流表是完好的，合上开关S后，发现电流表的示数为0,在不拆

开电路的前提下，通过电压表测量各连接点的电压值，可判断故障原因.电压表测量数据为

U“〃=U,d=0，4工。，则该电路的故障原因可能是（）

A.凡断路D.凡,4,凡均断路

【例40】某居民家中的电路如图所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧

水的电热壶突然不能工作，但电灯仍能正常发光.拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的

左、右插孔，岚管均能发光，则（）

I火线

220V

地线

右孔

A.仅电热壶所在的C,O两点间发生了断路故障B.仅电热壶所在的C,。两点间发生了短路故障

C仅导线间断路D.因为插座用导线接地，所以发生了上述故障

【例41】突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（）

A.灯L短路B.灯L2短路C.灯L断路D.灯L2断路

【答案】C

（三）专题总结

1.电路的故障分析

2.电路故障一般是断路或短路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻内部烧断，接

触不良等现象，检查故障的方法有两种：

（1）仪表检查法（一般检查故障用电压表）：如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，呼能

在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路；如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联

路段之外无断路，或并联路段内无短路.

（2）假设法：已知电路发生某种故障，寻找故障发生在何处时，可将整个电（路划分为若干部分，然

后逐一假设某部分电路发生的故障，运用电流定律进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则

故障不是发生在此部分电路：若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路；直到找出

故障的全部可能为止，亦称排除法.

专题六、传感器

（一）专题目标

1.了解力、热、包等传感器有关知识并会计算有关传感器的题目.

（二）专题讲练

【例42】下列说法正确的是（）

A.传感器担负着信息采集的任务

B.干簧管是一种磁传感器

C传感器不是电视遥控接收器的主要元件

D.传感器是能够将力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具

【例43】热敏电阻随温度升高而,光敏电阻在光照射下其电阻显著

【例44］如图所示，是一种测定角度的传感器，当彼此绝缘的金属板构成的动片和定片之间的角度夕发生

变化时，试分析传感器是如何将这种变化转化为电学量的？

【例45］如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属粕做的，已知伯丝的电阻随温度的变化情况，测出伯丝

的电阻就可以知道其温度.这实际上是一个传感器，它是将_转化为来进行测量的.

连接导坡

【例46］如图所示是一火警器的一部分电路示意图，其中此为半导体热敏材料制成的传感器，电流表为

值班室的显示器，。、方之间接报警器.当传感器R所在处出现火情时，显示器的电流/、报警器

两端的电压U的变化情况是（）

A./变大，U变大B./变小，U变小C./变小，U变大D./变大，U变小

【例47］如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上物品，R为光敏电

阻，R为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（）

A.当有光照射用时，信号处理系统获得高电压B.当有光照射R时，信号处理系统获得低电压

C.信号处理系统每获得一次低电压就记数一次D.信号处理系统每获得一次高也压就记数一次

【例48］在如图的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管（电流越

大，发出的光越强），且R与D间距不变，下列说法正确的是（）

A.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B.当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减

少

C.当滑动触头P向右移时，L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动触头P,L消耗的功率都不变

【例49】电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示.。是绝缘支架，薄金属膜M和固定

电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变

化的电流.当膜片向右运动的过程中有（）

A.电容变大B,电容变小C.导线A4中有向左的电流D.导线A4中有向右的电流

【例50］如图所示是测定位移x的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化（）

极板

电介质4-TZy

极板

II

A.电介质进入极板的长度B.两极板间距C.两极板正对面积D.极板所带电荷量

【例51】一种半导体材料称为“霍尔材料”，用它制成的元件称为“霍尔元件”，这种材料有可定向移动的电

荷，称为“载流子”，每个载流子的电荷量大小为1个元电荷，即4=L6xl（）r9C霍尔元件在自动

检测、控制领域得到广泛应用，如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是

否关闭以及自动控制升降电动机的电源的通断等.在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽帅

=1.0xl0-2m,长儿=4.0xl（f2m、厚。=1x1（尸m.水平放置在竖直向上的磁感应强度B=l.5T

的匀强磁场中，反方向通有/=3.0A的电流.如图所示，沿宽度产生l.Oxlf）-5丫的横向电压.

（1）假定我流子是电子，。、〃两端中哪端电势较高？

（2）薄板中形成电流/的载流子定向运动的速率多大？

（三）专题总结

1.传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如位移、速度、力、温度、湿度、流量、声强、温度、

光、声、化学成分等等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为

电路的通断.把非电学量转换为电学量以后，就可以很方便地进行测量、传输、处理和自动控制了.

一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成，通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号,

通过输出部分输出，然后经控制器分析处理.

2.传感器的分类：力电传感器，热电传感器，光电传感器，声电传感器，也容式传感器，磁电,传

感器，超声波传感器，气软传感器等.

3.传感器的简单应用

（I）力电传感器：利用敏感元件和变阻器把力学信号（位移、速度、加速度等）转化为电•学信号（电

压、电流等）的仪器.力电传感器广泛地应用于社会生产、现代科技中，如安装在导弹、飞机、潜艇和宇

宙飞船上的惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等.

(2)热电传感器；利用热敏电阻的阳值会随温度的升高减小(与金属热电阻的特性相反)的原理制

成的，它能用把温度这个热学量转换为电压这个电学量.如各种家用电器(空调、冰箱、热水器、饮水机

等)的温度控制、火警报警器、恒温箱等.

(3)温度传感器：将温度这个热学量转化为电流这个电学量的.

(4)光电传感器中的主要部件是光敏电阻或光电管.光敏电阻的材料是一种半导体，无光照时，载

流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导之性能变好，光敏电阻的阻值随光照强度的

增大而或小的.光敏电阻能够把光强度这个光学量转换为电阻这个电学量.它就象人的眼侑，可以看到尤

线的强弱.自动冲水机、路灯的控制、鼠标器、光电计数器、烟雾报警器等都是利用了光电传感器的原理.

(5)磁电传感器——霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件.通有电流的

导体或半导体薄片置于磁场中，由于受到洛仑兹力的作用，载流子将向薄片侧边积累，则在垂直于电流/

和磁场B的方向上出现一个电位差U〃，这个现象称为霍尔效应，U”称为霍尔电压.UH=RH—,式中

b

RH叫霍尔系数.〃为厚度.

/巩固练习

1.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尸与电压平方

Uz之间的函数关系的是以下哪个图象

2.两个额定电压为220V的白炽灯L,和心的U一/特性曲线如图所示，〃的额定功率约为W；

3.某一电动机，当电压Ui=IOV时带不动负载，因此不转动，这时电流为/i=2A.当电压为S=36V时能

带动负载正常运转，这时电流为/2=1A.求这时电动机的机械功率是多大？

4.如图所示，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，则各电表示数的变化情况是()

A.V减小，&增大，A增大B.Y增大，V2减小，A增大

C.Y增大，匕增大，A减小D.Y减小，V2减小，A减小

5.如图所示，电动势为£内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关三个灯泡都能

正常工作.如果再合上则下列表述正确的是()

A.电源输出功率减小B.以上消耗的功率增大

C.通过以上的电流增大D.通过R3上的电流增大

6.某同学设计了一个转向灯电路，其中L为指示灯，LI、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()

E(6V1Q)

L,(6V16W)

—~

L(6V1.2W)

—0----

L2(6V16W)

A.L的功率小于额定功率B.Li亮,其功率等于额定功率

C.〃壳，其功率等丁额定功率D.含乙支路的总功率较另支路的大

7.如图所示，将多用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻凡（负

温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻）的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘

的正中间.若往心上擦一些酒精，表针将向（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向

电阻，表针将向（填“左”或“右”）移动.

欧姆表

2025年高考解决方案

恒定电流

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/错题再练习

第15讲恒定电流

。2013年高考怎么考

内容要求层次

电流欧姆定律电阻和电阻定律II

电阻率和温度的关系I

半导体及其应用超导及其应用I

电阻的串联并联串联电路的分压作用并联电路的分流作用II

考纲要求

电功和电功率串联并联电路的功率分配焦耳定律II

电源电动势和内电阻闭合电路欧姆定律路端电压II

电流电压电阻的测量电流表电压表多用表的使用伏安法测电阻II

常用传感器的工作原理I

恒定电流多以选择和实验题形式考查，占15分左右.

2009年2010年2011年2012年

考点解读

18题6分17题6分16题6分

12题12分

21题18分21题6分21题16分

，知识讲解

专题目录

【专题1】电流、电压、电阻，电阻定律、欧姆定律

【专题2】电功、电功率、焦耳定律

【专题3】纯电阻电路与非纯电阻