1、高三物理二輪復習講義專題六 直流電路專題【學習目標】1能應用歐姆定律、閉合電路歐姆定律對有關電路問題進行分析與計算2能結合能量守恒定律和電路的規律分析非純電阻電路的問題【重點例析】l4l質子源v1 v2例1來自質子源的質子（初速度為零），經一加速電壓為800kv的直線加速器加速，形成電流強度為1ma的細柱形質子流。已知質子電荷e=1.6010-19c，這束質子流每秒打到靶上的質子數為_。假定分布在質子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距l和4l的兩處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數分別為n1和n2，則n1n2=_ 。【變式】在長度為l、橫截面積為s，單位體積內自由

2、電子數為n的均勻導體兩端加上電壓u，于是導體中有勻強電場產生，在導體內移動的自由電子(-e)受勻強電場作用加速而和做熱運動的陽離子碰撞而減速，這樣邊反復進行邊向前移動，可以認為阻礙電子運動的阻力大小與電子移動的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv(k是常數)。(1)電場力和碰撞的阻力相平衡時，導體中電子的速率v成為一定值，這時v為 （ ）a. b. c. d.(2)設自由電子在導體中以一定速率v運動時，該導體中所流過的電流是_。例2如圖所示，當滑動變阻器的滑動片p向上端移動時，判斷電路中的電壓表、電流表的示數如何變化？【變式】如圖所示,電路中電源的電動勢為e、內電阻為r,開關s閉合后,當滑動

3、變阻器的滑片p從滑動變阻器r的中點位置向左滑動時,小燈泡l1、l2、l3的亮度變化情況是（ ）al1燈變亮,l2燈變暗,l3燈變亮bl1燈變暗,l2燈變亮,l3燈變暗cl1、l2兩燈都變亮,l3燈變暗 dl1、l2兩燈都變暗,l3燈變亮例3如圖所示，圖中電源電動勢e=10v，c1=c2=30f，r1=4.0, r2=6.0,電源內阻可忽略。先閉合電鍵k，待電路穩定后，再將k斷開，則斷開k后流過電阻r1的電量為多少？r1 r3r2【變式】如圖電路中，電源內阻不計，為使電容器的帶電量增大，可采取以下哪些方法（ ） a增大r1 b增大r2 c增大r3 d減小r1srpbamk12例4應變式加速度計作

4、為測物體加速度的儀器，已被廣泛應用于飛機、潛艇、導彈、航天器等裝置的制導中如圖所示是原理圖，支架a、b固定在待測系統上，滑塊穿在a、b間的水平光滑桿上，并用輕彈簧固接于支架a上，其下端的滑動臂可在滑動變阻器上自由滑動，隨著系統沿著水平方向做變速運動，滑塊相對于支架發生位移，并通過電路轉換為電信號，從1、2兩接線柱輸出已知滑塊的質量為m，彈簧的勁度系數為k,電源電動勢為e，內電阻為r，滑動變阻器總阻值r=4r，有效總長度為l當待測系統靜止時，滑動臂p位于滑動變阻器的中點，且1、2兩接線柱輸出的電壓u0=0.4e取ab方向為參考正方向（1）寫出待測系統沿a、b方向做變速運動時的加速度與1、2兩接線

5、柱間的輸出電壓u的關系式（2）確定該“加速度計”的測量范圍【變式】如圖所示是某同學在科技活動中自制的利用電壓表的示數來指示物體的質量的電子秤原理圖托盤與電阻可忽略的彈簧相連，托盤與彈簧的質量均不計，滑動變阻器的滑動端與彈簧上端連接，當托盤中沒有放物體時，電壓表示數為零設變阻器總電阻為r，總長度為l，電源電動勢為e，內阻為r，限流電阻阻值為r0，彈簧勁度系數為k，不計一切摩擦和其它阻力，電壓表為理想電表試推導出電壓表示數ux與所稱物體的質量m的關系式，并說明表盤上表示質量的刻度是否均勻。例5微型吸塵器的直流電動機內阻一定，當加上0.3v的電壓時，通過的電流為0.3a，此時電動機不轉，當加在電動機

6、兩端的電壓為2.0v時，電流為0.8a，這時電動機正常工作，則吸塵器的效率為多少？【變式】抽油煙機是現代廚衛不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油煙機說明書中的主要技術參數表用多用表測量得其中一只電動機的線圈電阻r=90若保險絲的熔斷電流是保險絲允許通過的電流的1.5倍，啟動時電動機當作純電阻處理，則：（1） 這種抽油煙機保險絲的熔斷電流不得低于多少?額定電壓(兩電機、照明燈)ac220v 50hz額定輸入功率2185w抽排風量(兩電機同時工作)15m3/min風壓(兩電機同時工作)300pa照明燈40w排煙管內徑150mm（2）兩電動機每分鐘消耗的電能為多少？ （3）兩電動機每分鐘所做的有

7、用功是多少？（4）這種油煙機的機械效率是多少？（參數表：如右圖）專題六 直流電路專題（參考答案）【重點例析】例1.【點撥】（1）正確把握電流強度的概念 i=q/t，其中q=ne；（2）理解電流的微觀表達式i=nesv，當電流i一定時，n與v成反比。【解析】由電流的定義式，有，所以每秒打到靶上的質子數為個。設所取質子流段長度為l，其中的質子數為n個，由 得，由于各處電流相同，所以 ，又 故【點評】靈活應用電流的微觀表達式是解決這類問題的關鍵。【變式】答案：(1)據題意可得kv=ee，其中e=，因此v=；(2)據電流微觀表達式i=nesv，可得i=例2【點撥】先正確認識電路結構及各電表所測內容，然

8、后利用閉合電路歐姆定律判斷主干上的一些物理量的變化，再判斷各支路物理量的變化。【解析】電表a測量r3中的電流，電表v2測量r2和r3并聯的電壓，電表v1測量路端電壓。p向上滑，r3的有效電阻增大，外電阻r外增大，根據閉合電路歐姆定律：干路電流i減小，路端電壓u增大，故v1示數增大；由i減小，知內電壓u/和r1的端電壓ur1減小，由u外增大知r2和r3并聯的電壓u2增大，故v2示數增大；由v2示數增大知通過r2的電流i2增大，而干路電流i減小，所以r3中的電流減小，即a示數減小。【點評】對動態電路的分析，應先由局部的變化推出總電流的變化、路端電壓的變化，再由此分析對其它各部分電路產生的影響【變式

9、】答案：a例3【點撥】辨析電路，明確兩電容器在電建k斷開前后兩端的電壓，再確定兩電容器的充放電情況。【解析】當k閉合，待電路穩定后，電容器c1與r2并聯、c2被短路，c1、c2分別充得的電量為： c q20=0當k斷開，待電路穩定后，電容c1和c2分別充得的電量為： q1=c1e=310-4c, q2=c2e=310-4c故斷開k后流過電阻r1的電量為：c【點評】正確認識含容電路的電路結構，掌握含容電路的特點電路穩定時電容器所在支路相當于斷路。【變式】解析：由于在直流電路中穩定后電容器相當于斷路，因此r3上無電流，電容器相當于和r2并聯。為使電容器的帶電量增大，根據qcu，應增大電容器c兩端的

10、電壓。分析電路中的電壓分配。只有增大r2或減小r1才能增大r2兩端的電壓（即電容器c兩端的電壓），從而增大電容器c的帶電量。改變r3不能改變電容器的帶電量。答案：bd例4【點撥】閉合電路中電流不變，1、2兩接線柱輸出的電壓指滑動片p左端部分電阻上的電壓。待測系統做變速運動時，滑塊在彈簧彈力作用下跟隨做同樣的變速運動。【解析】（1）設待測系統有向右的加速度a，此時彈簧被壓縮了x ，電壓表示數為u。.由牛頓第二定律，有： kx=ma 由歐姆定律，有： u0-u=er/ / (r+r) 其中： r/= xr/l=4rx/l 所以 a=5kl (u0-u) / 4me（2）當滑塊位于最左端時：u=0，

11、am=5 kl u0 / 4me=kl/2m當滑塊位于最右端時：u= er/ (r+r)=0.8e，am/ =- kl / 2m所以加速度計的測量范圍為：- kl / 2m kl / 2m【點評】這是電路與力學綜合問題，解決此題的關鍵是找準該題的切入點彈簧形變量與電阻變化的關系，進而確定確定形變量與電壓表示數的關系。【變式】解析：平衡時 mg=kx ，電壓表所測部分電阻值rx=xr/l=mgr/kl 所以 因為ux與m成正比，所以刻度盤表示質量的刻度均分。例5【點撥】電動機不轉，說明電動機無機械能輸出，此時電動機可視為純電阻元件；電動機正常工作時，消耗的電能等于轉化為機械能部分和產生的熱能之和。【解析】設電動機內阻為r，當加u1=0.3v電壓時，它消耗的電能全部轉化為熱能， 則 r=u1/i1=1當加u2=2.0v電壓時，電動機正常工作總功率 p0= i2u2=0.82.01.6w電動機內阻熱功率 pr=i22r=0.821= 0.64 w所以電動機的效率為=（p0- pr）/p=60 。【點評】正確理解含機（