《2023年高中物理恒定电流解题方法全面汇总归纳.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年高中物理恒定电流解题方法全面汇总归纳.pdf（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、恒定电流习题课 考点 1 对电流表达式的理解 I=q/t中q是通过横截面的电荷量而不是通过单位横截面的电荷量。如果是单位横截面的电流的话，就是电流密度了。或者说电流的大小是由通过横截面的总电荷快慢决定的，当然不能用单位横截面去定义。举例：为什么横截面越大，电阻越小？因为电流大了！横截面的大小会影响电流大小 电流微观式 InqSv n：导体单位体积内的自由电荷数 q：每个自由电荷的电荷量 S：导体横截面积 v：定向移动的速率 1 如下图是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为 S，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，假设已知该橡胶棒每米所带的电荷量为 q，则当该棒沿轴线方向做速度为 v 的匀速直线运动时
2、，形成的等效电流为()Avq B.qv CqvS D.qvS 2.(多项选择)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，电子的电荷量为 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()A.nvS t Bnv t C.I te D.I tSe 3.在显像管的电子枪中，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，经加速后形成横截面积为 S、电流为 I 的电子束。已知电子的电荷量为 e、质量为 m，则在刚射出加速电场时，一小段长为 l 的电子束内的电子个数
3、是()A.I leS m2eU B.I le m2eU C.IeS m2eU D.IS le m2eU 解析 设电子刚射出电场时的速度为 v，则 eU12mv2，所以 v2eUm。加速后形成横截面积为 S、电流为 I 的电子束，由 IneSv，可得 nIeSvIeS m2eU，所以长度为 l 的电子束内的电子数 N lSnI lSeS m2eUI lem2eU。考点 2 导体形变后电阻的分析方法 某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：(1)导体的电阻率不变，因其由导体材料本身决定。(2)导体的体积不变，由 VlS 可知 l 与 S 成反比。(3)在 、l、S 都确定之后，应用电阻
4、定律 RlS求解。1.如下图，P 为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极 A，B 之间，测出它的电阻为 R，然后将它再按图乙方式接在电极 C，D 之间，这时它的电阻应为()A.R B.R2 C.R4 D4R 考点 3 对欧姆定律与伏安特性曲线的理解 如果电阻是非线性变化，只能通过伏安曲线上找出在某确定电压下对应的电阻值。不能用该点的切线斜率来计算电阻 1.小灯泡通电后其电流 I 随所加电压 U 变化的图线如下图，P 为图线上一点，PN 为图线在 P 点的切线，PQ 为 U 轴的垂线，PM 为 I 轴的垂线，则以下说法中正确的选项是()A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小 B.对
5、应 P 点，小灯泡的电阻为 RU1I1 C.对应 P 点，小灯泡的电阻为 RU1I2I1 D.对应 P 点，小灯泡的功率为图中矩形 PQOM 所围面积 2.如下图，是某晶体二极管的伏安特性曲线，以下说法正确的选项是()A.加正向电压时，二极管电阻较小，且随着电压的增大而增大 B.加反向电压时，二极管电阻较大，无论加多大电压，电流都很小 C.无论是加正向电压还是加反向电压，电压和电流都不成正比，所以二极管是非线性元件 D.二极管加正向电压时，电流随电压变化是一条直线 3.(多项选择)在如图甲所示的电路中，电源电动势为 3.0 V，内阻不计，L1、L2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如
6、图乙所示，R为定值电阻，阻值为 7.5 。当开关 S 闭合后()AL1的电阻为112 BL1消耗的电功率为 7.5 W CL2的电阻为 7.5 DL2消耗的电功率为 0.3 W 考点 4 电功、电热、电功率和热功率 无论是纯电阻还是非纯电阻，电功均为 WUIt，电热均为 QI2Rt 处理非纯电阻的计算问题时，电功电热其他能量 1.有一个小型直流电动机，把它接入电压为 U10.2 V 的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是 I10.4 A；假设把电动机接入 U22.0 V 的电路中，电动机正常工作，工作电流是 I21.0 A，求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子
7、突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？考点 5 电路的动态分析 1结论法“串反并同”2极限法 3特殊值法 U串I串P串R U并I并P并 1.如下图，电路中电源电动势为 E，内阻为 r，C 为电容器，L 为小灯泡，R为定值电阻，闭合开关，小灯泡能正常发光。现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离，滑动前后理想电压表 V1、V2示数变化量的绝对值分别为 U1、U2，理想电流表 A 示数变化量的绝对值为 I，则()A电源的输出功率一定增大 B灯泡亮度逐渐变暗 C.U1 I与 U2 I均保持不变 D当电路稳定后，断开开关，小灯泡立刻熄灭 2.如下图，电源电动势为 E，内阻为 r。当滑动变阻器的滑片 P 从
8、左端滑到右端时，理想电压表 V1、V2示数变化的绝对值分别为 U1和 U2，干路电流为 I，以下说法正确的选项是(灯泡电阻不变)()A.小灯泡 L1、L3变暗，L2变亮 U1与 I 的比值不变 U1 U2 U1 U2 3如图电路中，闭合电键 S，当滑动变阻器的滑动触头 P 从最高端向下滑动时()A电压表 V 读数先变大后变小，电流表 A 读数变大 B电压表 V 读数先变小后变大，电流表 A 读数变小 C电压表 V 读数先变大后变小，电流表 A 读数先变小后变大 D电压表 V 读数先变小后变大，电流表 A 读数先变大后变小 4 如下图电路中，滑片 P 位于滑动变阻器 R2正中间，电源内阻不能忽略
9、，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器 R2的滑片 P 滑动时，关于两个电压表与的示数，以下判断正确的选项是()AP 向 a 端滑动的过程中，的示数逐渐增大、的示数逐渐减小 BP 向 a 端滑动的过程中，R2消耗的功率一定逐渐减小 CP 向 b 端滑动的过程中，示数改变量的绝对值小于示数改变量的绝对值 DP 向 b 端滑动的过程中，示数改变量与流过 R2的电流改变量的比值保持不变 解析 根据 R1r|U I，R1r 不变，示数改变量与流过 R2的电流改变量的比值保持不变 考点 6 电路的功率和效率问题 当Rr时，电源的输出功率最大为PmE24r。效率仅为 50%1.已知电源内阻 r2 ，灯泡电
10、阻 RL2，R22 。滑动变阻器 R1的最大阻值为 3 ，如下图，将滑片 P 置于最左端，闭合开关 S1、S2，电源的输出功率为 P0，则()A.滑片 P 向右滑动，电源输出功率一直减小 B.滑片 P 向右滑动，电源输出功率一直增大 C.断开 S2，电源输出功率到达最大值 D.滑片 P 置于最右端时，电源输出功率仍为 P0 2如下图电路中，R为一滑动变阻器，P 为滑片，假设将滑片向下滑动，则在滑动过程中，以下判断错误的选项是()A.电源内电路消耗功率一定逐渐增大 B.灯泡 L2一定逐渐变暗 C.电源效率一定逐渐减小 D.灯泡 L1变亮 考点 7 含电容器电路的分析 1.电容器的简化处理：简化电
11、路时可以把电容器所处电路作为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时在相应位置再补上。2.电阻的简化处理：电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线。3.电荷变化量的计算：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。假设电容器两端电压升高，电容器将充电；假设电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。可由 QCU计算电容器上电荷量的变化。4.直流电路中的电容和电阻：在直流电路中，如果串联或并联了电容器应该注意，在与电容器串联的电路中没有电流，所以电阻不起降压作用，但电容器两端可能出现电势差；如果电容器与电源并联，电路中有电流通过。电容器两端的充电电压不是电源电动势E，而是路端电压U。5.电容器
12、的极性判断：在含电容器电路中，当电路发生变化时，除了要判断和计算电容器两端的电压外，还必须要判断电容器极板上极性的变化，防止出现电容器先放电后反向充电的现象。2.如下图，电源电动势 E6 V，内阻 r1 ，电阻 R12 ，R23 ，R37.5 ，电容器的电容 C4 F。开关 S 原来断开，现在合上开关 S 到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少？考点 8 电路故障问题分析 电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象，检查故障的基本方法有两种：(1)电压表检测：如果电压表示数为零，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断
13、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)电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置。在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程。(3)欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路。在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源。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假设干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理。推理结果假设与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分
14、电路；假设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，直到找出发生故障的全部可能为止，此方法亦称排除法。判断出是哪个部分出现了什么问题就可以对电路进行简化，如果是短路则直接当成一根导线处理，如果是断路则直接像开关一样断开该条线路。1.如以下图是某同学连接的实验实物图，A、B灯都不亮，他采用以下两种方法进行故障检查。(1)应用多用电表的直流挡进行检查，选择开关置于 10 V挡。该同学测试结果如表 1 所示，在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_(填a或b)。根据测试结果，可判定故障是_。A.灯 A短路 B灯 B短路 C.cd段断路 Ddf段断路(2)(多项选择)将开关断开，再选择欧
15、姆挡测试，测量结果如表 2 所示，那么检查出的故障是 ()A.灯 A断路 B灯 B短路 C.灯 A、B都断路 Dd、e间导线断路 (1)红表笔接_，由图知_电势高。(2)电压表有示数，说明什么？电压表无示数说明什么？1电流表、电压表、欧姆表的比照 仪器 接线柱 量程选择 读数 电流表 有正、负接线柱的电表，电流由电表的正接线柱流入，负接线柱流出。但欧姆表红表笔接电流流入的那端电势低。使指针指示比满偏刻度13多的位置 假设最小分度为 1、等，需要估读到最小分度的下一位；如果最小分度不是 1、等，的只需要读到最小分度位即可 电压表 比电源电动势略大或相差不多 欧姆表 使指针尽量指在表盘的中间位置左
16、右 取两位有效数字并乘以相应挡位的倍率 欧姆表 1 电流的流向(2)调零(3)测量(4)中值电阻 2.测电阻实验时仪表的选择及接法(1)仪表选择的三个主要原则：安全性(量程不能太小)、准确性(量程不能太大)、方便性(滑动变阻器要方便调节)。(2)选择电流表内外接法的口诀：“好表要内接”(越接近理想电流表，其分压的影响越小)或“内大大”(大电阻适合电流表内接法，测量值比实际值偏大)。(3)选择滑动变阻器接法的口诀：“以小控大用分压”(并联总电阻主要由小电阻决定，并联总电流主要由电阻小的支路决定，故并联电路对小电阻的变化更敏感，即小电阻“控制”着大电阻)。(4)电表有时可反常规使用：已知内阻的电压表可当电流表使用，已知内阻的电流表可当电压表使用。(5)定值电阻的常见用途：保护电路、扩大电表量程，分压或分流。(6)电压表量程的选择：比电源电动势略大或相差不多。(7)电流表量程的选择：根据电压表量程与被测电阻比值来选取，兼顾到指针偏转过 1/3。