1、L4L質子源v 1 v 2高二物理恒定電流重難點知識點精析一、概念薦入 1.電流 tq I =,適用于任何電荷的定向移動形成的電流。 對于金屬導體有I=nqvS2.電阻定律 sl R = 材料的電阻率與溫度有關系:金屬的電阻率隨溫度的升高而增大半導體的電阻率隨溫度的升高而減小有些物質當溫度接近0 K 時,電阻率突然減小到零 3.歐姆定律:RU I =(適用于金屬導體和電解液,不適用于氣體導電。例1. 實驗室用的小燈泡燈絲的I-U 特性曲線可用以下哪個圖象來表示:例2. 下圖所列的4個圖象中,最能正確地表示家庭常用的白熾電燈在不同電壓下消耗的電功率P 與電壓平方U 2之間的函數(shù)關系的是以下哪個圖

2、象 A. B. C. D.4.電功和電熱電功就是電場力做的功,因此是W=UIt ;由焦耳定律,電熱Q=I 2Rt 。 對純電阻而言,W=Q=UIt =I 2R t =t R U2對非純電阻電路(如電動機和電解槽,電功必然大于電熱:W >Q ,這時電功只能用W=UIt 計算,電熱只能用Q=I 2Rt 計算,兩式不能通用。例3. 某一電動機,當電壓U 1=10V 時帶不動負載,因此不轉動,這時電流為I 1=2A 。當電壓為U 2=36V 時能帶動負載正常運轉,這時電流為I 2=1A 。求這時電動機的機械功率是多大?P =31W例4. 來自質子源的質子(初速度為零,經(jīng)一加速電壓為800kV 的

3、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 =1.60×10-19C 。這束質子流每秒打到靶上的質子數(shù)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(shù)分別為n 1和n 2,則n 1n 2=_。 解:.1025.615而121221=s s n n二、串并聯(lián)與混聯(lián)電路例5. 已知如圖,R 1=6,R 2=3,R 3=4,則接入電路后這三只電阻的實際功率之比為_。 P 1P 2P 3=126例6. 已知如圖,兩只燈泡L 1、L 2分別標有“110V ,60W ”和“110V

4、,100W ”,另外有一只滑動變阻器R ,將它們連接后接入220V 的電路中,要求兩燈泡都正常發(fā)光,并使整個電路消耗的總功率最小,應使用下面哪個電路?A. B. C. D. A. B. C. D. I I IIo U o U o U o UR 1 R 2R 3L 1 L 2 L 1 L 2 L 1 L 2 L 1PU 2oPU 2oPU 2o PU 2o例7. 左圖甲為分壓器接法電路圖,電源電動勢為E ,內(nèi)阻不計,變阻器總電阻為r 。閉合電鍵S 后,負載電阻R 兩端的電壓U 隨變阻器本身a 、b 兩點間的阻值R x 變化的圖線應最接近于右圖中的哪條實線A.B.C.D.3.對復雜電路分析,一般情

5、況下用等勢點法比較方便簡潔。凡用導線直接連接的各點的電勢必相等(包括用不計電阻的電流表連接的點。在外電路,沿著電流方向電勢降低。凡接在同樣兩個等勢點上的電器為并聯(lián)關系。不加聲明的情況下,不考慮電表對電路的影響。 4.電路中有關電容器的計算。電容器跟與它并聯(lián)的用電器的電壓相等。在計算出電容器的帶電量后,必須同時判定兩板的極性,并標在圖上。在充放電時,電容器兩根引線上的電流方向總是相同的,所以要根據(jù)正極板電荷變化情況來判斷電流方向。如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差;如果變化前后極板帶電的電性改變,那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之

6、和。 例8. 已知如圖,電源內(nèi)阻不計。為使電容器的帶電量增大, 可采取以下那些方法:(A.增大R 1B.增大R 2C.增大R 3D.減小R 1 例9. 已知如圖,R 1=30,R 2=15,R 3=20,AB 間電壓U =6V ,A 端為正C =2F ,為使電容器帶電量達到Q =2×10- 6C ,應將R 4的阻值調節(jié)到多大? 解:此R 4應調節(jié)到20或4。 三、閉合電路歐姆定律1.主要物理量。閉合電路歐姆定律:E =U 外+U 內(nèi) rR E I +=(I 、R 間關系U=E-Ir E rR R U +=(U 、R 間關系2.電源的功率和效率。功率:總功率P E =EI 輸出功率P

7、出=UI 電源內(nèi)部消耗的功率P r =I 2r 電源的效率:rR R E U P P E +=而當內(nèi)外電阻相等時,電源的輸出功率最大,為rEP m 42=。例10. 已知如圖,E =6V ,r =4,R 1=2,R 2的變化范圍是010。求:電源的最大輸出功率;R 1上消耗的最大功率;R 2上消耗的最大功率。 解:2.25W ;R 1功率最大為2W ;R 2上消耗的功率最大為1.5W 。 3.變化電路的討論。以右圖電路為例:設R 1增大,總電阻一定增大;由rR E I +=,I 一定減小;由U=E-Ir ,U 一定增大;因此U 4、I 4一定增大;由I 3= I-I 4,I 3、U 3一定減小

8、;由U 2=U-U 3,U 2、I 2一定增大;由I 1=I 3 -I 2,I 1一定減小。總結規(guī)律如下:總電路上R 增大時總電流I 減小,路端電壓U 增大;變化電阻本身和總電路變化規(guī)律相同;和變化電阻有串聯(lián)關系的相反,和變化電阻有并聯(lián)關系的相同(并同串反。例11. 如圖,電源的內(nèi)阻不可忽略.已知定值電阻R 1=10,R 2=8.當電鍵S 接位置1時,電流表的示數(shù)為0.20A .那么當電鍵S 接位置2時,電流表的示數(shù)可能是下列的哪些值 A.0.28A B.0.25A C.0.22A D.0.19A R 1 R 3R 2 ECA BB C C CCA U BR 1 R 2 R 3+ - Po R

9、 P 出P mr R 2R 1R 1R 2R 3R 4 E rrRa b SR xU orE 2R 1 R 2 1 R X abP I I XI / r V 2V 1L LL 3例12. 如圖所示,電源電動勢為E ,內(nèi)電阻為r .當滑動變阻器的觸片P 從右端滑到左端時,發(fā)現(xiàn)電壓表V 1、V 2示數(shù)變化的絕對值分別為U 1和U 2,下列說法中正確的是A.小燈泡L 1、L 3變暗,L 2變亮B.小燈泡L 3變暗,L 1、L 2變亮C.U 1<U 2D.U 1>U 2 4.閉合電路的U-I 圖象。右圖中a 為電源的U-I 圖象;b 為外電阻的U-I 圖象;兩者的交點坐標表示該電阻接入電路

10、時電路的總電流和路端電壓;該點和原點之間的矩形的面積表示輸出功率;a 的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大小; b 的斜率的絕對值表示外電阻的大小;當兩個斜率相等時(即內(nèi)、外電阻相等時圖中矩形面積最大,即輸出功率最大(可以看出當時路端電壓是電動勢的一半,電流是最大電流的一半。例13. 如圖所示,圖線a 是某一蓄電池組的伏安特性曲線,圖線b 是一只某種型號的定值電阻的伏安特性曲線.若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.0,則這只定值電阻的阻值為_。現(xiàn)有4只這種規(guī)格的定值電阻,可任意選取其中的若干只進行組合,作為該蓄電池組的外電路,則所組成的這些外電路中,輸出功率最大時是_W 。 解: 6。50W 。5.滑動變阻器的兩

11、種特殊接法。右圖電路中,當滑動變阻器的滑動觸頭P 從a 端滑向b 端的過程中,到達中點位置時外電阻最大,總電流最小。所以電流表A 的示數(shù)先減小后增大;可以證明:A 1的示數(shù)一直減小,而A 2的示數(shù)一直增大。右圖電路中,設路端電壓U 不變。當滑動變阻器的滑動觸頭P 從a 端滑向b 端的過程中,總電阻逐漸減小;總電流I 逐漸增大;R X 兩端的電壓逐漸增大,電流I X 也逐漸增大(這是實驗中常用的分壓電路的原理;滑動變阻器r 左半部的電流I / 先減小后增大。 6.斷路點的判定。當由純電阻組成的串聯(lián)電路中僅有一處發(fā)生斷路故障時,用電壓表就可以方便地判定斷路點:凡兩端電壓為零的用電器或導線 無故障;

12、兩端電壓等于電源電壓的用電器或導線 斷路。 II.綜合能力提升測試一.選擇題。(本題共10小題,每小題4分,共4分。每小題中提供的四個選項中至少有一項是滿足題設要求的,請選出符合題設要求的答案。全部選正確的,得4分,選不全的得2分,有選錯的不得分。 1、一盞電燈直接接在電壓恒定的電源上,其功率為100瓦,若將這盞燈先接于一段很長的導線后再接在同一電源上,此時導線上損失的電功率是9瓦,那么此燈的實際功率將:( A 、等于91瓦; B 、小于91瓦;C 、大于91瓦; D 、無法確定。2、如圖,當滑動變阻器的滑片P 向上端移動時,則電表示數(shù)的變化情況是( A . V1減小,V2 增大,A 增大B

13、.V1增大,V2減小,A 增大 C .V1增大,V2增大,A 減小 D .V1減小,V2減小,A 減小3、某同學用電流表外接法測電阻時,誤將兩電表互換位置,則造成的結果為( A.電阻燒壞B.電流表燒壞C.電壓表示數(shù)幾乎為零D.電流表示數(shù)幾乎為零4、三只阻值相等的電阻連接成圖5所示的電路,由于某種原因,其中有一只電阻的阻值發(fā)生了變化,導致RAB >RBC 則可能的原因是( A .R1變小B .R2變小C .R3變大D .R3變小 5、如圖所示電路,可能進行的實驗有( A.測定定值電阻的阻值B.測電池的電動勢和內(nèi)阻V 1 V 2 R 1 R 2R 3P Aa bP A 1AA 2U o IE

14、U 0 M (I 0,U 0 b a NI 0 I m U /V I /Ao20 15105 a bC.測定電阻在某一電壓下的電功率D.測定電阻材料的電阻率 二、填空題。(本大題共6小題,共30分。在每題的空格中填上正確的答案,不要求寫出演算過程。 6、(4分如圖用伏安法測電阻時,如果不知道待測電阻的大概值時,為了選擇正確的電路以減少誤差,可將電壓表一個接頭分別在a 、 b 兩點接觸一下,如果安培表讀數(shù)沒有顯著變化,則P 應接在 處,如果伏特表讀數(shù)沒有顯著變化,則P 應接 在 處。 7、(3分某人用多用電表按正確步驟測量一電阻的阻值,當選擇歐姆擋“×1”擋測量時,指針指示位置如下圖所示,則其電阻值是_ _。如果要用這只多用電表測量一個約200歐的電阻,為了使測量比較精確,選擇開關應選的歐姆擋是_ _。改變擋位調整倍率后,要特別注意重新_ _。8、(4分用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)電阻,由于電路存在問題,當電鍵S 閉合后,移動變阻器的滑片P 時,出現(xiàn)下列異常現(xiàn)象.( A .電流表示數(shù)可變,電壓表示數(shù)始終為零B .電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)不變C .電流表燒壞D .電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)可變 以上四種情況對應的電路如圖中的(A _ _ _,(B _ _,(C _ _,(D _ _. 三.計算題 9、(8分如圖所示,電動機M 的內(nèi)阻是0.6,R