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1、恒定电流知识点复习电流：定义式tQI，微观表达式evnSI，式中n为自由电子密度， S为截面积，v为电子定向移动速率，e为电子电荷量。正电荷定向移动方向为电流方向电压：定义式qWU，计算式IRU，产生电流的必要条件电阻：定义式IUR，决定式SlR，金属导体电阻随温度升高增大热敏特征半导体光敏特征掺杂特征超导：转变温度电动势：由电源本身性质决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其他形式的能转化为电能本领的物理量电阻定律：SlR部分电路RUI全电路rREI用电器功率IUP，对纯电阻用电器功率RURIP22电源的总功率IEP总电源的输出功率IUP出电源的损失功率rIP2损描绘小灯泡的伏安特
2、性曲线测金属丝的电阻率测电源电动势和内阻把电流表改装成电压表用多用电表探索黑箱内的电学元件基本概念恒定电流基本规律重要实验电功率欧姆定律电功IUtqUW纯电阻电路电功=电热，电能转化为内能非纯电阻电路电功电热，电能还要转化为其他形式能精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 一、基本概念1电流 ：通过导体横截面的电荷量跟所用时间的比值叫电流，表达式tqI。电流的单位 ：安培（ A）， 1A1C/ s，常用单位还有毫安（mA） 、微安 (
3、A) ，1A=103mA=106A。在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。电流的方向 ：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向相反。但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。电流的微观表达式：InqvS。形成电流的条件： 电荷的定向移动形成电流，条件是导体两端存在电势差恒定电流： 大小与方向都不随时间变化的电流。2、电阻：反映导体对电流阻碍作用的大小。表达式R=U/R . 单位：欧姆，符号是 。其物理意义是：某段导体加上1V电压时，导体中的电流为1A，则导体电阻为 1。3、电动势物理意义：
4、反映电源把其它形式的能量转化为电能本领的大小。表达式：E=W/q ,它等于电源没接入电路时的路端电压。单位： 伏特（ V）二、基本规律1、电阻定律：同种材料的导体， 其电阻 R跟它的长度 L 成正比，跟它的横截面积 S成反比。公式：LRS。对于一确定的导体，其电阻与加在它两端的电压无关，只与导体的自身有关。材料的电阻率随温度的变化而改变：某些材料的电阻率会随温度的升高而变大（如金属材料，用来制金属温度计） ；某些材料的电阻率会随温度的升高而减小（如半导体材料、绝缘体等）；而某些材料的电阻率随温度变化极小（如康铜合金材料， 制成标准电阻）。1(2011 年广东深圳调研)如图所示， a、b 分别表
5、示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是() Aa 代表的电阻丝较粗Bb 代表的电阻丝较粗Ca 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比2、欧姆定律的内容：（1） 、部分电路的欧姆定律：导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 I=U/R 欧姆定律的适用范围： 金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。（2） 、闭合电路的欧姆定律：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。公式：IrUErREI或。（3）闭合电路的组成： 内电路：电源内部的电路，其电阻称为内U I O 图 1 精品资料
6、- - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 电阻，内电阻所降落的电压称为内电压；外电路：电源外部的电路,其两端电压称为外电压或路端电压；内、外电压的关系：E=U内+U外（4） 、导体的伏安特性曲线：导体中的电流 I 随导体两端的电压U 变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图1 所示。图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即RUI1tan3、电功和电热（1）电功定义 ：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。电流做功的过程就是电能转化为其它形式的能
7、的过程。电功计算公式 ：W=qU=IUt, 电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积。电功的单位是焦耳，简称焦，符号是（J） 。（2）电热：电热是电路中的热现象（电流的热效应） ，是电能转化的一部分。焦耳定律 Q=I2Rt 是专门计算电热的实验定律，用 Q=I2Rt 来计算电热， 不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，都是适用的。4、电功率和热功率（1） 、电功率：单位时间内电流所做的功。WPUIt。电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是（ W） 。（2） 、热功率： 单位时间内的发热量通常称为热功率。P=Q/t =I2R5、电功和电热的联系与区别
8、（1）在纯电阻电路中，电能的减少全部转化为内能，电功与电热相等，电功率和热功率也相等。W=Q= IUt =I2Rt=U2R/t ;。计算电功率 ，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P=P1+P2 对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P=UI=I 2R=RU2（2）在非纯电阻电路中，电功大于电热，电能的减少量等于转化为内能的部分+转化为其它形式的能的部分， 相应的，电功率也大于热功率， 即： W=IUt=I2Rt+E其它P=UII2R 注意：在包含有电动机、 电解槽等非纯电阻电路中,电功仍等于IUt,电热仍等于RtI2。但电功不再等于电热而是大于电热了. 例 2下列四个图象中，最
9、能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方 U2之间的函数关系是() 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 例 6. 已知如图，两只灯泡 L1、L2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220V 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？A. B. C. D. 解：A、C 两图中灯泡不能正常发光。B、D 中两灯泡
10、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 B。6、焦耳定律：（1）定义：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。（2）计算公式： Q=I2Rt。焦耳定律是电流热效应的实验定律，凡是要计算电热，都应首选焦耳定律。7、关于电源的功率问题(1)如图所示，电阻 R 与电源构成的一个闭合电路 电源的电动势为E，内电阻 r，则：电源消耗的总功率用P总=IE=rRE2求解；电源的输出功率用P出=IU外=22)(rRRE求解；电源的内耗功率用P耗=IU内=22)(rRrE求解电
11、源的效率为100总出PP% 3(2011年杭州模拟 )在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为 0.50 A 和 2.0 V重新调节 R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和 24.0 V 则这台电动机正常运转时输出功率为() A32 WB44 W C47 W D48 W E、r R S L1L2L1L2L1L2L1 R R R L2R 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 12
12、 页 - - - - - - - - - - 8、关于全电路欧姆定律的动态应用全电路欧姆定律之中的动态分析的具体步骤大体如下：(1)判断动态源及动态源总电阻的变化进而判断闭合电路总电阻的变化情况(2)依据rREI，判断闭合电路干路电流的变化情况(3)依据 U=E-Ir，判断外电路电压 (路端电压 )的变化情况(4)依据分压、分流原理判断动态部分的物理量的变化三、电路的连接1、串连电路：把几个导体依次首尾连接，接入电路，这样的连接方式叫做串联。（1）电流规律： I总=I1=I2=I3=In (2) 电压规律： U总=U1+U2+U3+Un(3) 电阻规律： R总=R1+R2+R3+Rn(4) 功
13、率 规 律 ： 串 联 电 路 中 电 功 率 跟电 阻 成 正 比 ，即P1: P2: P3: =R1:R2:R3: 2、并联电路：把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后把这两端接入电路，这样的连接方式称为并联。（1）电流规律： I总=I1+I2+I3+In (2) 电压规律： U总=U1=U2=U3=Un(3) 电阻规律： 1/R总=1/R1+1/R2+1/R3+1/ Rn(4) 功率规律：并联电路中电功率跟电阻的倒数成正比，即P1: P2 : P3: =1/R1:1/R2:1/R3: 重难点突破实验（一） 、测定电池的电动势和内阻1实验原理（1）根据闭合电路欧姆定律，路端电压U
14、=E-Ir，改变外电阻 R，测得多组 U、I，代入公式可求得多组E、r 数值，取其平均值作为电池电动势和内电阻。实验原理如图1 所示。（2）由公式 E=U+Ir 可得 E=IR+Ir，改变外电阻 R 可得到多组 I、r，代入公式可得多组 E、r 的数值，取其平均值作为电池的电动势和内电阻。实验原理如图2 所示。（3）由公式 E=U+Ir 可得 E=U+URr，改变外电阻 R 可得到多组 U、r，代入公式可得多组 E、r 的数值，取其平均值作为电池的电动势和内电阻。实验原理如图3 所示。2实验方法利用水果电池或选用已使用过一段时间的1号干电池做实验效果较好，因为它们的内图 1 A E r S R
15、 图 2 E r S R 图 3 V 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 阻较大。3数据处理公式U=E- Ir对于一定的电池来说 E，r是常量，可将 U、I看做一个一次函数的表达式， 它的UI图象是一条直线； 以I 为横坐标，U为纵坐标，用测定的几组 I、U值画出 U-I图象，如图 4所示，直线跟纵轴的交点即为电动势E值，直线斜率的绝对值即为内电阻r的值。（二） 、多用电表的使用多用电表欧姆表：构造如图，（黑表笔接电池正极，红表笔接
16、电池负极。 ）原理：根据闭合电路欧姆定律制成的。当红、黑表笔间接入待测电阻 Rx时，此时通过G 表的电流为I ，则：xgRRrREI0，)(0RrRIERgx因此，欧姆表刻度是不均匀的 （在“ ” 附近，刻度线太密，在“0”附近，刻度线太稀，在“Rz”附近，刻度线疏密道中，所以为了减少读数误差，可以通过换欧姆倍率档，尽可能使指针停在中值电阻附近范围内。 由于待测电阻虽未知， 若指针偏转太小就得调至欧姆低倍率档；反之指针偏角太大就得调至欧姆高倍率档）。当Rx= 0 时，IRIxzg（指针满偏，停在0 刻度） ； 当Rx时，Ix0（指针不动，停在电阻刻度） ； 当RRxz时，IRIxzg212（指
17、针半偏，停在Rz刻度，因此Rz又叫欧姆表的中值电阻）注：a测量时待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔b每次换倍率后，都需重新进行欧姆调零 c实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF ”挡或交流电压最高挡多用电表：不管是使用哪一档，电流都是从红表笔流进，黑表笔流出。但测电流、电压时，红表笔接触点的电势比黑表笔接触点的电势高；测电阻时，黑表笔接触点的电势比红表笔接触点的电势高。（1） 、多用电表电流表、电压表和欧姆表有一个共同特点是都有一个小量程的电流表作为表头，因此，将它们的构成元件进行组合， 就组成一个可以测量电流、 电压和粗略测量电阻的多用电表，也称万用表；其结构原理如
18、图所示。开关1、2 用于测量电流，且开关1 量程较大；开关3、4 用于测量电阻；开关5、6 用于测量电压，且开关6 的量程较大。（2） 、关于多用电表的调零多用电表的调零有两个，一个是电流调零，也叫机械调零；一个是电阻调零。电流调零是用小螺丝刀，轻轻转动表盘下中间部位的调零螺丝，使在电流表中无电流时，指针指在电流“0”点。在实验前调节完毕后，整个实验过程中就不需要再调零了。E E A B S 1 2 3 4 5 6 图 4 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 12 页 - - -
19、- - - - - - - 电阻调零，是选用欧姆档进行电阻测量前， 让红、黑表笔短接（两表笔之间电阻为零） ，调节电阻调零电位器，使表的指针指在电阻“0”处。由于欧姆表各档位内部电阻各不相同，每换一次档位，都要重新进行电阻调零。（3） 、欧姆表档位的选择欧姆表两表笔断开时， 指针指在“” ， 两表笔短接时， 指针指在“0” ， 理论上讲 0的电阻都可以测量，但由于刻度的不均匀，读数误差很大，例如在指针偏角较小时，刻度盘数值很密，根本无法读数。欧姆表指针指在中值附近时比较精确。所以测量时应选择合适的档位，使指针偏转在中值附近时再读数。（4）欧姆表测电阻的一般步骤： （1）机械调零；（2）估计被测
20、电阻大小，选好挡位，进行调零，试测电阻大小；（3）若指针的偏角太大，说明所选的挡位较大，应换成低倍率的挡位，反之，则要换成高挡位； （4）换挡后再次进行调零，进行测量，记录数据；（5）测量结束后，应把开关旋到“OFF ”挡，或交流电压最高挡z。测量电阻时的注意事项： （1）当两表笔直接接触，调节R 无法使指针指到电阻零刻度时，应更换新电池； （2）测未知电阻时，应将未知电阻跟其电路分开；（3）测量时不要用手接触表笔的金属杆。六、闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律：闭合电路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。rREI（ 根 据 能 量 关 系 ：rtIIUtIEt2推 导
21、 得 到 ）或内外UUE（电源电动势等于内外电路电势降落之和）路端电压与负载（电路中消耗电能的元件）的关系：外UIRIrEU外（熟悉图像的应用）两种特殊情况：外电路断开时：EUIR,0,（断路时的路端电压等于电源电动势）电源两端短路时：rEIEURm,0内（短路电流）电源输出功率随外电路电阻变化关系：rRrRERrERrRERP4)()R)(I2222222（出当外电阻等于内电阻（R = r）时，电源的输出功率最大，最大输出功率为Prmax24，电源输出功率与外电阻的关系可用P-R 图像表示。（R r 时，随 R 增大输出功率增大；R=r 输出功率最大； Rr 时，随 R 增大输出功率减小）I
22、/A ImO Um精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 电源的效率：EUIEIUPP总出（路端电压越大，效率越大）巩固与练习：1一个标有“220V 60W ”的白炽灯炮，加上的电压 U 由零逐渐增大到 220V，在此过程中，电压(U)和电流(I)的关系可用图线表示图中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是（）2利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为 0.4，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为
23、800V如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（）A1 kW B1.6103 kW C1.6 kW D10 kW 3.可用理想电压表 V、理想电流表 A、变阻器 R 以及电键 K 和导线等器材来测量某一电源E 的电动势和内阻 .下面给出了四个电路图，图中+、代表电源的正、负极和电表的正负接线柱 .正确的电路图是（）6如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为 R，L1和 L2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻相同，阻值均为R，电压表为理想电表， K 为单刀双掷开关，当开关由 1 位置打到 2 位置时（）A电压表读数将变大BL1亮度不变
24、， L2将变亮CL1将变亮， L2将变暗D电源的发热功率将变大7如图所示，直线A 为电源 a 的路端电压与电流的关系图像，直线 B 为电源 b 的路端电压与电流的关系图像， 直线 C 为一个电阻 R的两端电压与电流的关系图像 将这个电阻 R分别接到 a，b 两电源上，那么（）AR 接到 a 电源上，电源的效率较高BR 接到 b 电源上，电源的输出功率较大CR 接到 a 电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 12 页 - - - - - - -
25、 - - - DR 接到 b 电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高8如图是一火警报警的一部分电路示意图其中2R为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b 之间接报警器当传感器2R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（）AI 变大， U 变大BI 变小， U 变小CI 变小， U 变大DI 变大，U 变小9在如图所示的电路中，电键K1、K2、K3、K4均闭合， C 是 极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪一个电键后P 会向下运动（）AK1BK2CK3DK4 12某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆
26、档（ 10）不够合适，现改换另一欧姆档测量。两次测量时多用电表指针所指位置如图所示，下面列出第二次测量的有关操作：A将两表笔短接，并调零B将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置，记下电阻值C将多用电表面板上旋钮调到100档D将多用电表面板上旋钮调到1 档E将多用电表面板上旋钮调到off 位置（1）根据上述有关操作，将第二次测量的合理实验步骤按顺序写出。（2）该电阻的阻值是。13在“测定金属的电阻率”的实验中，测定阻值约为35的金属丝的电阻率，实验中所用的电压表规格： 量程 03V、内阻 3k；电流表规格： 量程 00.6A、内阻 0.1；还有其他一些器材：（1）在给定的方框内画出实验
27、电路图；（2）用螺旋测微器测得金属丝的直径如图所示，可知金属丝的直径d= mm；（ 3 ） 实 验 中 还 应 测 出 的 物 理 量精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 是；电阻率的计算公式为 = 。三、计算题 （共 36 分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）15 （18 分）在如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100，R2阻值未知，R3是一
28、滑动变阻器， 当其滑片从左端滑至右端时， 测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中A、B 两点是滑片在变阻器的两个不同端点得到的求：（1）电源的电动势和内阻；（2）定值电阻 R2的阻值；（3）滑动变阻器的最大阻值。答案：例题 1：解析：选 B.b 图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律RlS知，b 的导线粗，B正确， A、C不正确电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D不正确2 解析：选 C.白炽灯泡为纯电阻，其功率表达式为：PU2R，而 U越大，电阻越大，图象上对应点与原点连线的斜率越小，故选项C正确3 解析：选 A.当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两
29、表读数，可以计算出电动机的内阻为：r UI，代入数据得： r 4 ，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为：PUII2r ，代入数据解得： P32 W ，B、C 、D错误， A正确1.ACD 金属导体的电阻随温度的升高而增大2 A. P=UI 40*1000=800I I=50(A) 电阻损耗功率等于阻为I2R 50*50*0.4 =1000 用总电 0.4导线供电损耗功率为1KW 如果用超导就没有损耗，所以节约电功率为1KW 3图 A 中，电源被短路，电流表会损坏。 图 C 中，两表的正负接线柱均接错，图 D 中，电压表串联于电路中，干路电流趋近于0
30、，不符合实验要求 . 只有图 B 接线正确 . 5A 由数据 0.50A 和 2.0V 算出电动机线圈电阻，根据21IUPI R计算。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 6BD 判断阻值进而判定电流的变化是该类试题的程序。7C 电源的效率RRr，输出功率2()EPRrR8B热敏材料的阻值随温度的升高而增大9C 注意电容与电源相连和断开两种情况。10C 11.伏特表， c；偏大 . 12 （1）CABE （2）2.0 10313 （
31、1）（2）0.622（0.6210.623 均正确） ， （3）电阻丝的长度L，电阻丝两端的电压U，流过电阻的电流 I。ILdUT421。14 （1）将 AB 延长后交 U 轴与 20V 处，交 I 轴于 1.0A 处200.12020短IErVE（2）滑片 P 滑至右端时由图象知此时对应于B 点U2=4V Ur=EV2=20V4V=16V 由串联电路的电压分配与阻值正成比知r=4R，54rR（3）滑片滑到左端时由图象可知外电压为U外=16V，Ur=EU外=20V16V=4V 802 .0162 .0204总外外总IURAArUIrR1与 R3并联后的总电阻为R3并=805=75，又751001003331313RRRRRRR即并，解得： R3=300精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - - -