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1、第十一章第十一章 恒定电流恒定电流 高中物理会考复习高中物理会考复习 知识内容知识内容 问题讨论问题讨论A D S QnlSqInqSvltv 例题分析例题分析解析:解析: q=1.6101921.010191.6101912.01019=6.4C 6.43.22qIAAt 课堂课堂练习练习(BC)(B) 课堂课堂练习练习(AC)(D) 课堂课堂练习练习22eeKITmmr(AC) 知识内容知识内容 知识内容知识内容 例题分析例题分析LRS114SS141614lRRS2/224lRRS 课堂课堂练习练习1015A( C ) 课堂课堂练习练习( C ) 课堂课堂练习练习( BC )( A )(
2、 B ) 知识内容知识内容 问题讨论问题讨论 例题分析例题分析I/A0.30.20.112U/VU/V解答解答 :(1)(1)在在I-UI-U图象中直线斜率为图象中直线斜率为 1tanIUR故故 URI于是得于是得 11100.1R 2110R=0. 33故故R1:R2=3:1 故故I I1 1:I:I2 2=R=R2 2:R:R1 1=1=1:3 3也可由图象直接得出也可由图象直接得出 1IR 课堂课堂练习练习 课堂课堂练习练习1414图为两个金属导体图为两个金属导体和和的伏安特性曲线由图可知的伏安特性曲线由图可知A A、R R3R3R; B BR R 3R3R;C C当当U UUU3131
3、时两个导体中由流强度相等时两个导体中由流强度相等D D当当I III3131时它们两端的电压相等时它们两端的电压相等 二、电功率二、电功率 知识内容知识内容4 4、对于纯电阻电路,电功还可以表达成、对于纯电阻电路,电功还可以表达成W=IW=I2 2Rt=URt=U2 2t/Rt/R 知识内容知识内容 知识内容知识内容 问题讨论问题讨论 例题分析例题分析 例题分析例题分析PU2oPU2oPU2oP U2o 例题分析例题分析 解析:电动机不转动时,其消耗的电功全部转化为内能,解析:电动机不转动时,其消耗的电功全部转化为内能,故可视为纯电阻电路,由欧姆定律得电动机线圈内阻:故可视为纯电阻电路,由欧姆
4、定律得电动机线圈内阻:r=U/I=3/0.3=1,r=U/I=3/0.3=1,电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,其输入电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,其输入的电功率为的电功率为p p入入=I=I1 1UU1 1=0.8=0.82=1.6W2=1.6W,电动机的机械功率电动机的机械功率P P机机=P=P入入I I1 12 2r=1.6r=1.60.80.82 21=0.96W 1=0.96W 例题分析例题分析在非纯电阻电路里,要注意区别电功和电热,注意应用能在非纯电阻电路里,要注意区别电功和电热,注意应用能量守恒定律量守恒定律 电热电热Q=IQ=I2 2RtRt 电动机消耗
5、的电能也就是电流的功电动机消耗的电能也就是电流的功W=UIt 由能量守恒得由能量守恒得W=QE,E为其他形式的能,这里是机为其他形式的能,这里是机械能;械能; 对电动机来说,输入的功率对电动机来说,输入的功率P P入入=IU=IU;发热的功率;发热的功率P P热热=I=I2 2R R,输出的功率,即机械功率输出的功率,即机械功率P P机机=P=P入入P P热热=UI=UII I2 2R R 由上述例题可知:由上述例题可知:。 课堂课堂练习练习15公式公式W=I2Rt适用的电路是适用的电路是A含电动机的电路;含电动机的电路; B含电解槽的电路含电解槽的电路 C纯电阻的电路;纯电阻的电路; D以上
6、所有电路以上所有电路 ( C )16一个小电动机的工作电压是一个小电动机的工作电压是15 V,工作电流是,工作电流是 01A,当它连续工作,当它连续工作10 min,电路的电功是,电路的电功是 J17把一个阻值为把一个阻值为5的导体,接入电压为的导体,接入电压为6V的电路,经的电路,经过过l lmin,消耗的电功是,消耗的电功是 J 18一台电动机的输出功率是一台电动机的输出功率是10kw,这表明该电动机工,这表明该电动机工作时作时A、每秒钟消耗、每秒钟消耗 10 kw的电能的电能 B、每秒钟对外做、每秒钟对外做 10 kw的功的功C每秒钟消耗每秒钟消耗10kJ的电能的电能 D每秒钟对外做每秒
7、钟对外做10kJ的功的功(D ) 课堂课堂练习练习19某电动机工作时,电压是某电动机工作时,电压是110 V,电流是,电流是50A电动机电动机的线圈电阻是的线圈电阻是04,电动机工作时,消耗电功率是,电动机工作时,消耗电功率是 W ,线圈发热的功率是,线圈发热的功率是 W 55001000( D ) 课堂课堂练习练习22某灯泡上标有某灯泡上标有“220 V,100 W”的字样,其含义是的字样,其含义是 ,该灯泡正常工作时的电阻为,该灯泡正常工作时的电阻为 若将这个灯若将这个灯泡接到泡接到110V电路中,灯泡的实际功率是电路中,灯泡的实际功率是 ,使用,使用 小小时耗电为时耗电为1kwh( CD
8、 ) 课堂课堂练习练习 电流通过电炉做了电流通过电炉做了1kwh的电功,表示有的电功,表示有 J的电能转化为的电能转化为 ,若电流通过电风扇消耗,若电流通过电风扇消耗1kwh的的电功,则电能大部分转化为电功,则电能大部分转化为 ,小部分转化,小部分转化为为 3.6106内能内能机械能机械能内能内能( B ) 4 知识内容知识内容1、电源是把其他形式的能转化为电能的装置、电源是把其他形式的能转化为电能的装置 外电阻外电阻内电阻内电阻EU外外U内内 知识内容知识内容 问题讨论问题讨论 电压表有很大的内阻,它与电源串联成闭合电路,这电压表有很大的内阻,它与电源串联成闭合电路,这时内电阻上有少量的电压
9、降落,因此,严格地讲,这时电时内电阻上有少量的电压降落,因此,严格地讲,这时电压表的读数应略小于电源电动势由于电压表内阻远大于压表的读数应略小于电源电动势由于电压表内阻远大于内电阻阻值,如果测量要求不十分准确,能用这个办法测内电阻阻值,如果测量要求不十分准确,能用这个办法测定电源电动势;有时我们把电压表看成是理想电压表定电源电动势;有时我们把电压表看成是理想电压表( (内内阻为阻为)时,也能用这个办法测定电源电动势时,也能用这个办法测定电源电动势 课堂课堂练习练习 下列说法正确的是下列说法正确的是A A电源把其他形式的能转化为电能,用电器把电能转电源把其他形式的能转化为电能,用电器把电能转化为
10、其他形式的能化为其他形式的能B B电源把电能转化为其他形式的能,用电器把其他形电源把电能转化为其他形式的能,用电器把其他形式的能转化为电能式的能转化为电能C C电源是电流流出来的装置,用电器是电流流进去的电源是电流流出来的装置,用电器是电流流进去的器材器材D D电源是电流流过去的器材,用电器是电流流出来的电源是电流流过去的器材,用电器是电流流出来的装置装置 电源电动势的大小反映的是电源电动势的大小反映的是A A电源把电能转化成其他形式能的本领的大小电源把电能转化成其他形式能的本领的大小B B电源把其他形式能转化成电能的本领的大小电源把其他形式能转化成电能的本领的大小C C,电源在单位时间内传送
11、电荷量的多少,电源在单位时间内传送电荷量的多少D电流做功的快慢电流做功的快慢 (A)( B ) 课堂课堂练习练习如图所示,电源电动势如图所示,电源电动势=4=45 5 V V,内阻,内阻r r1 155, R=3R=3当开当开关断开时,电压表读数为关断开时,电压表读数为 V V电流表读数为电流表读数为 A A当开关闭当开关闭合时,电压表读数为合时,电压表读数为 V V电流电流表读数为表读数为 A A如图所示的电路中,电源内阻不能如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,忽略,R R1 1=8 =8 ,R R2 2=10 =10 ,当开关,当开关 S S拨到位置拨到位置1 1时,电压表的读数为时,电压
12、表的读数为1.6V1.6V当开关拨到位置当开关拨到位置2 2时,电流表时,电流表的读数可能是的读数可能是 A、0.24A ; B0.18A; C0.20A; D0.16 4.5031(B) 知识内容知识内容 电源两端的电压叫路端电压路端电压电源两端的电压叫路端电压路端电压U U随外电路电流随外电路电流强度强度I I变化的关系,可以用公式表示为:变化的关系,可以用公式表示为:U=EU=EIrIr,式中的,式中的E E、r r是常量,因此是常量,因此U U与与I I成线性关系,路端电压随着电流的成线性关系,路端电压随着电流的增大而减小增大而减小 由于电路中的电流随着外电阻的增大而减小,而路端电由于
13、电路中的电流随着外电阻的增大而减小,而路端电压随着电流的减小而增大,所以,路端电压随着外电阻的压随着电流的减小而增大,所以,路端电压随着外电阻的增大而增大增大而增大 当外电阻为零时,电路中的电流为短路电流当外电阻为零时,电路中的电流为短路电流 I=E/rI=E/r,这样,这样电流很大,会烧坏电源电流很大,会烧坏电源 知识内容知识内容 例题分析例题分析解析解析对一个给定电源,一般认为电动势对一个给定电源,一般认为电动势E和内阻和内阻r是不变是不变的,电动势在数值上等于内、外电压之和的,电动势在数值上等于内、外电压之和E=U内内U外外,电,电源短路时,放电电流为源短路时,放电电流为Er,不可能为无
14、穷大,外电路断,不可能为无穷大,外电路断时,由于时,由于U内内=Ir=0,所以,所以U外外=E正确选项为正确选项为BD 例题分析例题分析0.21.81.92.0U/VI/A00.4解析解析 图线在纵轴上的截距图线在纵轴上的截距2V为电源为电源电动势,图线斜率的绝对值电动势,图线斜率的绝对值 1.82.00.4( )0.5UI为电源的内阻,短路电流为电源的内阻,短路电流I I= E2= 5r0. 4(A) 注意:注意: 知识内容知识内容1. 1.电源的功率电源的功率: : 电源的功率(电源的总功率)电源的功率(电源的总功率)P PE E=EI, =EI, 电源的输出功率电源的输出功率P P出出=
15、 =UI,UI,电源内部消耗的功率电源内部消耗的功率P Pr=r=I I 2 2r r22222444E RRrEEPrrRrRr2mEP=4rRP0r2 2电源的效率电源的效率 EPUR=PER + r(最后一个等号只适用于纯电阻电路)(最后一个等号只适用于纯电阻电路) 问题讨论问题讨论由由P P出出=I=I2 2R R和和 EIRr得得 22出222EREP=R =(R +r)R + 2Rr+r= 22ErR + 2rR= 22E(R - r)+ 4rR由数学知识得,当由数学知识得,当R=r时,电源有最大的输出功率,时,电源有最大的输出功率, 2max4EPr 问题讨论问题讨论电源的外特性
16、曲线和导体的伏安特性曲线电源的外特性曲线和导体的伏安特性曲线 电源的外特电源的外特性曲线(性曲线(a)和导体的伏和导体的伏安特性曲线安特性曲线(b)(1)联系:他们都是电压和电流的联系:他们都是电压和电流的关系图线关系图线 (2)区别:他们存在的前提不区别:他们存在的前提不同,遵循的物理规律不同,反同,遵循的物理规律不同,反映的物理意义不同映的物理意义不同 (a)电源的外特性曲线是在电源的电电源的外特性曲线是在电源的电动势和内阻动势和内阻r一定的条件下,通过改变外电路的电阻一定的条件下,通过改变外电路的电阻R使使路端电压路端电压U随电流随电流I变化的图线,遵循闭合电路欧姆定律变化的图线,遵循闭
17、合电路欧姆定律 U=EU=EIr.Ir.图线与纵轴的截距表示电动势图线与纵轴的截距表示电动势E E斜率的绝对值斜率的绝对值表示内阻表示内阻r r(b)(b)导体的伏安特性曲线是在给定导体导体的伏安特性曲线是在给定导体( (电阻电阻R)R)的条件下,通过改变加在导体两端的电压而得到的电流的条件下,通过改变加在导体两端的电压而得到的电流I I随电压随电压U U变化的图线,遵循变化的图线,遵循( (部分电路部分电路) )欧姆定律欧姆定律I=U/RI=U/R,图线斜率的倒数值表示导体的电阻图线斜率的倒数值表示导体的电阻R R 例题分析例题分析 如图所示的电路中,电路消耗的总功率为如图所示的电路中,电路
18、消耗的总功率为40W,电阻电阻R1为为4,R2为为6,电源内阻,电源内阻r为为0.6,电源的效率为,电源的效率为94%,求:(求:(1)a、b两点间的电压;(两点间的电压;(2)电源的电动势。)电源的电动势。 baR1R2R3Er解析:解析: 电源内部的热功率电源内部的热功率 2PI r内又又 (1)PP总内所以所以 (1)2PIAr总由于由于R1、R2并联,并联, 12124.8abR RUIVRR由由P P总总=EI=EI,可得,可得 20PEVI总 知识内容知识内容关键是抓住电源的关键是抓住电源的E、r不变,灵活应用闭合电路欧姆定律、不变,灵活应用闭合电路欧姆定律、串联和并联电路的基本特
19、点串联和并联电路的基本特点分析的一般步骤:分析的一般步骤: (1) 确定电路的组成,外电阻确定电路的组成,外电阻R的变化情况的变化情况(某一部分电路某一部分电路电阻的变化导致外电阻电阻的变化导致外电阻R的相应变化的相应变化) (2)(2)由由I=E/(RI=E/(Rr)r),U=EU=EIrIr确定总电流确定总电流I I和路端电压和路端电压U U的变的变化化 (3)根据欧姆定律分析电阻值不变的部分电路根据欧姆定律分析电阻值不变的部分电路 4)根据串、并联电路的特点分析阻值发生变化的部分电)根据串、并联电路的特点分析阻值发生变化的部分电路路 例题分析例题分析 如图所示的电路,当可变电阻如图所示的
20、电路,当可变电阻R的的阻值增大时阻值增大时 A. UA. UABAB增大增大 B. UB. UABAB减小减小 C. IRC. IR增大增大 D. ID. IR R减小减小 解析:当解析:当R时,时,R外外;由;由 外E=R+rI知,知,I I总总。又有。又有U U端端=E=EIrIr得,得,U U端端,R,R1 1两端的电压两端的电压U U1 1=I=I总总RR1 1知,知,U U1 1,由由U UABAB=U=U端端U U1 1得;得;U UABAB,由,由R R2 2的电流的电流I IR2R2=U=UABAB/R/R2 2知,知,I IR2R2 I IR R=I=I总总I IR2R2得得
21、I IR R,故正确,故正确选项为选项为A A、D D 总结规律总结规律: 例题分析例题分析V2V1L1L2L3P解:解: 课堂课堂练习练习 、图中,甲、乙两灯电阻相同,当变阻器滑动片向下、图中,甲、乙两灯电阻相同,当变阻器滑动片向下滑动时,将有滑动时,将有A、两灯均变亮、两灯均变亮B、两灯均变暗、两灯均变暗C甲灯变亮,乙灯变暗甲灯变亮,乙灯变暗D甲灯变暗,乙灯变亮甲灯变暗,乙灯变亮( B )如图所示,当滑动变阻器的滑动触点如图所示,当滑动变阻器的滑动触点向向b端移动时端移动时A、电压表、电压表V的读数增大,电流表的读数增大,电流表A的读的读数减小数减小 B电压表电压表 V和电流表和电流表 A
22、的读数都增大的读数都增大C电压表电压表V和电流表和电流表A的读数都减小的读数都减小D电压表电压表V的读数减小,电流表的读数减小,电流表A的读数增大的读数增大( A ) 课堂课堂练习练习 如图所示,当滑动变阻器滑动片向如图所示,当滑动变阻器滑动片向b端移动时端移动时A电压表的读数增大电流表的读数减小电压表的读数增大电流表的读数减小B电压表和电流表的读数都增大电压表和电流表的读数都增大C电压表和电流表的读数都减小电压表和电流表的读数都减小D电压表的读数减小,电流表的读数增大电压表的读数减小,电流表的读数增大(A) 如图所示,甲、乙、丙三个灯泡都能正常发光,当如图所示,甲、乙、丙三个灯泡都能正常发光
23、,当把滑动变阻器滑动片把滑动变阻器滑动片P向下移动时,三个灯泡的亮度变向下移动时,三个灯泡的亮度变化情况是化情况是A、甲、乙变暗,丙变亮;、甲、乙变暗,丙变亮;B、甲、丙变亮,乙变暗;、甲、丙变亮,乙变暗;C甲变亮,乙、丙变暗;甲变亮,乙、丙变暗;D甲、乙、丙都能变亮甲、乙、丙都能变亮(A) 课堂课堂练习练习如图所示电路,当滑动变阻器滑动时,灯泡如图所示电路,当滑动变阻器滑动时,灯泡A、B的的亮度变化情况是亮度变化情况是A、滑片、滑片P向左滑时,向左滑时,A变暗、变暗、B变亮;变亮;B滑片滑片P向左滑时,向左滑时,A变亮、变亮、B变暗;变暗;C滑片滑片 P向右滑时,向右滑时,A变亮、变亮、B变
24、亮;变亮;D滑片滑片P向右滑时,向右滑时,A变暗、变暗、B变暗;变暗;(B) 、在、在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中,某同学通过测量两个电池的电流和电压,得的实验中,某同学通过测量两个电池的电流和电压,得到了所示到了所示U UI I图线,从图象中可以看出图线,从图象中可以看出A A、电池、电池a a的电动势较大,内电阻较大;的电动势较大,内电阻较大;B B、电池、电池a a的电动势较小,内电阻较小;的电动势较小,内电阻较小;C C电池电池b b的电动势较小,内电阻较大的电动势较小,内电阻较大D D电池电池b b的电动势较大,内电阻较
25、小;的电动势较大,内电阻较小;(A) 课堂课堂练习练习a2.51 知识内容知识内容 课堂课堂练习练习 把标有把标有“220 V、100 W”的甲灯和的甲灯和“220 V、200 W”的乙灯串联接入的乙灯串联接入 220V的电路,则的电路,则A、两灯的电阻之比为、两灯的电阻之比为2 1;B、两灯的电压之比为、两灯的电压之比为2 1C两灯的电功率之比为两灯的电功率之比为2 1;D经相同时间两灯耗能之比为经相同时间两灯耗能之比为2 1( ABCD ) 在图所示电路中,当合上开关在图所示电路中,当合上开关S后,两个标有后,两个标有“3 V、1W”的灯泡的灯泡 L1、L2均不发光,用电压表测得均不发光,
26、用电压表测得Uac=Ubd6V,如果各段导线及接线处均无问题,这说明如果各段导线及接线处均无问题,这说明A、开关、开关S未接通未接通B灯泡灯泡L1的灯丝断了的灯丝断了C灯泡灯泡L2的灯丝断了的灯丝断了 D滑动变阻器滑动变阻器R电阻丝断了电阻丝断了( C ) 课堂课堂练习练习8040( D)三个并联的电阻之比为三个并联的电阻之比为R1 R2 R3=1 2 5,则通过,则通过它们的电流之比它们的电流之比I1 I2 I3为为 A、1 2 5; B、5 2 1;C2 5 10; D10 5 2 课堂课堂练习练习 电阻电阻 R R1 1、R R2 2、R R3 3的阻值分别为的阻值分别为33、66和和2
27、2把它把它们并联在电路上,总电阻为们并联在电路上,总电阻为 通过各电阻的电通过各电阻的电流之比流之比I I1 1 I I2 2 I I3 3= = 三个电阻并联,三个电阻并联,R R1 122,R R2 2=4=4,R R3 366,如果,如果干路电流为干路电流为22 A22 A,则通过电阻,则通过电阻R R1 1的电流为的电流为 ,通,通过电阻过电阻R R2 2的电流为的电流为 有三根阻值相同的电阻丝,把它们串联或并联后接有三根阻值相同的电阻丝,把它们串联或并联后接在同一恒定的电压上,要使它们在一段时间内产生的热量在同一恒定的电压上,要使它们在一段时间内产生的热量相等,则采用串联和并联两种方
28、法所需的时间相等,则采用串联和并联两种方法所需的时间t tl l和和t t2 2之比之比为为 A A、1919;B B9191;C C1313;D D31 31 12 1 312A6A( B ) 课堂课堂练习练习 一条均匀电阻丝对折后,接到原来的恒压电源上,一条均匀电阻丝对折后,接到原来的恒压电源上,在相同时间内,电阻丝产生的热量是原来的在相同时间内,电阻丝产生的热量是原来的A、1/4倍;倍;B1/2倍;倍;C2倍;倍;D4倍倍 三根相同的电热丝,分别把它们全部串联和全部并联,三根相同的电热丝,分别把它们全部串联和全部并联,接在输出电流不变的电源两端,若要发出相同的热量则所接在输出电流不变的电
29、源两端,若要发出相同的热量则所需通电时间之比需通电时间之比t串串 t并并为为1 9;B、1 3 ;C3 1;D9 1; 在如图在如图811所示的电路中,所有电阻的阻值均为所示的电路中,所有电阻的阻值均为R,则则A、B间的总电阻为间的总电阻为 ( D )( A )0 课堂课堂练习练习 课堂课堂练习练习12V1.6【1A,6V,3】 知识内容知识内容1 1半导体半导体2 2半导体材料的导电性能与外界条件的关系半导体材料的导电性能与外界条件的关系3 3热敏电阻与光敏电阻热敏电阻与光敏电阻 课堂课堂练习练习 知识内容知识内容l l超导现象超导现象2 2超导的转变温度及超导体超导的转变温度及超导体3 3超导的应用超导的应用 课堂课堂练习练习 知识内容知识内容2 2电流表的内接和外接电流表的内接和外接 课堂课堂练习练习( BC )( D ) 课堂课堂练习练习( BC ) 课堂课堂练习练习( D )