1、高二物理 恒定電流【教學結構】 一、歐姆定律：，必須注意：U為加在電阻兩端的電壓。I為流過電阻中的電流強度。電壓：就是導體兩端的電勢差，在導體中存在電場，在電場作用下電荷定向移動形成電流。電壓單位：伏特（V）U=10V，表示導體中通過1庫倉電量電場力要做10焦的功，即電流要做10焦的功。電流強度：表示電流強弱的物理量。定義為，即單位時間通過導體橫截面電量單位：安培A，毫安mA，微安。電阻：導體對電流阻礙作用，單位 歐姆，千歐，兆歐，1=106二、電阻定律：，在溫度不變時，導線電阻跟它的長度成正比，跟它的橫截面積成反比。電阻率：表示材料導電性能的物理量。單位m，實用單位(mm)2/m，金屬材料電

2、阻率隨溫度計高而增大。溫度降低到絕對零度材料電阻率降低到零，這種現象稱超導現象。一般情況下，不考慮溫度對電阻影響，一定要認真審題按題意處理溫度對電阻影響。三、電功，電功率W=UIt，電流通過用電器做功，把電能化為其它形式的能，對于純電阻電路，W=I2Rt，電流通過導產生的熱量Q=I2Rt，稱為焦耳定律。電路中包含電動機，電解槽等用電器時，即非純電阻電路，WI2Rt，。電路中電功不等于電熱，電能還轉化為其它形式能。四、串、并聯電路1. 串聯電路的基本特點，如圖2所示，(1)I=I1=I2，(2)R=R1+R2，(3)U=U1+U2，(4)，(5)2.并聯電路的基本特點：如圖3所示，(1)I=I1

3、+I2，(2)，(3)U=U1=U2，(4)，(5)，應注意：并聯電阻的總值小于任意一個電阻，并聯電阻越多總電阻越小，但不是并聯電阻越大總電阻越小，兩個電阻并聯，其中一個電阻增大，并聯總電阻應是增大而不是減小。五、閉合電路歐姆定律1.電源：把其它形式能轉化為電能的裝置。電動勢：等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。用表示，電動勢就表示電源把其它形式能轉化為電能的本領。從物理意義講不同于電壓。電壓表示靜電力做功，而電動勢表示非靜電力做功。一般情況下，電動勢可認為是不變的。電源內阻：電路接通電路中有電流，電源內部也有等大電流，電源內部也有電阻即內電阻用r表示。在一般情況下，電源內電阻是不變的。路端電

4、壓：如圖4所示電路，電鍵K閉合時，A，B兩點間電壓，即為路端電壓U，在K斷開時U=。2.閉合電路歐姆定律。=U+Ir，或I=，Ir為電源內電壓U內。在外電阻R增大時，電路電流I減小；R減小時，I增大。根據=U+Ir當R增大時，U內減小，U增大；R減小時，U內增大，U減小。當R時即斷路：U=，R=0時，即短路，I短=，I短不是無窮大。電源輸出功率：當R=r，電源輸出功率最大，當R<r時，隨R增大輸出功率增大，當R>r時，隨R輸出功率減小。A3.相同電池的串聯電池組：一個電池的電動勢。內阻r。幾個電池串聯電池組電動勢=n。內阻r=nr。AA六、用伏安法測電阻：用圖5所示電路測Rx阻值時

5、，V 示數為Rx兩端電壓，示數為通過Rx的電流。Rx=，實際 示數IR+IV。測得Rx值。比真值小。當Rv值越大Iv越小 示數越接近IR，RV>>Rx的Rx值。用圖6所示電路，測Rx值時，當Rx>>RA時測定值比較準確。內接法。【解題點要】 例一、如圖7所示，R1=R2=R3=R=4，U=8V，求，(1)安培計示數。(2)用導線連接A D，安培計示數。(3)用導線同時連接A D，B C，導線A D，B C不連接，安培計的示數。解析：(1)電路連接是R2，R3，R4串聯，然后與R1并聯。R1+R2+R3=12，總電阻R=3，(2)用導線連接A D，導線A D與R2、R3并

6、聯，導線把R2，R3短路，電路便為R4與R1并聯，電阻R=2，安培計示數(3)同時導線連接A D，B C，電路如圖8所示，導線A D把4個電阻的一端連在一起。導線C B把4個電阻的另一端連接在一起，四個電阻的兩端電勢相等，四個電阻并聯，電路總電阻為R=1，安培計示數I=8A，千萬不能認為A D導線使R2、R3短路，最后只有R1一個電阻。例二、如圖9所示，電阻R1，R2，R3，的電壓，電流，消耗電功率分別為U1，U2，U3，I1，I2，I3，P1，P2，P3，把此電路與電源接通后，求，(1)U1/U2，(2)I1/I2，(3)P1/P2解析：從圖可知電阻R1與電阻R2，R3的并聯值串聯，R1與R

7、2分壓，U2等R2分壓，U2等R2兩端電壓，根據串聯電路分壓原理 。流經R1電流I1=I2+I3，根據并聯電路分流原理，。電阻消耗電功率P=UI，所以從以上兩個例題可以看出，解決電學問題時，電路一定要清，搞清楚電路是如何連接的是解題的關鍵。串聯電路分壓，并聯電路分流是經常使用的電學規律，必須熟練掌握。例三、如圖10所示的電路中，當滑動變阻器R3的滑動頭P向b移動時，（ ）A.伏特表V1，V2都增大，安培表A1減小，A2增大。B.伏特表V1，V2都減小，安培表A1增大，A2減小。C.伏特表V1增大，V2減小，安培表A1，A2都減小。D.伏特表V1減小，V2增大，安培表A1，A2都增大。解析：當滑

8、動頭P向b移動時，電阻R3增大，全電路總電阻R增大，根據閉合電路歐姆定律。I=，電路電流減小，安培計A1的示數減小，又=U路+Ir，不變，r不變，I減小，所以U路增大，伏特計V1的示數增大，電阻R1兩端電壓UR1=IR1，I減小，UR1減小，伏特計V2示數減小，電阻R2兩端電壓UR2，U路=UR1+UR2，U路增大，UR1減小，UR2增大，流過R2的電流IR2=，UR2增大，R2不變，IR2增大，I=IR2+IR3，I減小，IR2增大，所以IR3減小，安培計A2示數減小，選項C正確。例四、一輛電車上的電動機的額定電壓是110伏，內阻是4歐，在正常行駛時，通過電動機的電流強度是5安培，若不計電車

9、內部的磨擦引起的能量損失，則電動機產生的牽引力的功率是（ ）解析：電動機不是純電阻，含有電動機的電路不是純電阻電路。電動機產生的牽引力的功率不是電功率，而是電動機的輸出機械功率。電動機消耗電路中的電功率，把其中一部分轉化為內阻上的發熱功率，另一部分轉化為機械功率輸出去。電路輸給電動機的電功率P=UI=110×5=550W，在電阻上的發熱功率P焦=I2R=52×4=100W，轉化機械功率P機=PP焦=550W100W=450W=0.45KW。選項C正確。電動機不是純電阻，歐姆定律不適用，電壓，電阻，電流強度的關系不是I=。從能量轉化方面看，電動機不是把消耗的全部電能轉化為機械

10、能，還有一部分轉化為內能。例五、如圖11所示，=12V，r=1，導線電阻不計，R=22(a)K閉合時，滑鍵c逐漸向右滑動時，干路電流將_，路端電壓將_A C間電壓將_，電源消耗總功率_，電源內部消耗的功率_(b)K閉合時，滑鍵c放在R中間，干路電流為_，路端電壓為_，A C間電壓為_，B C間電壓為_，電源內電壓為_，電源消耗總功率為_電源內部消耗功率為_，輸出功率為_，電源效率為_。解析：(a)：電鍵K閉合時，滑鍵c向右滑動時，電路電阻逐漸減小，根據閉合電路歐姆定律，干路電流將逐漸增大，路端電壓：=U路+Ir，U路逐漸減小。A C間電壓UAC=IRAC，因RAC=0，不隨C移動而變化。電源消

11、耗總功率：P總=I，因為I增大，而增大，電源內部消耗功率P內=I2r，r不變，P內增大，(b)K閉合，C放在R中間則外電路電阻R外=11，干路電流I=，路端電壓U路=IR外=1×11=11V，UAC=0V，UBC=U路=11V，電源內電壓U內=Ir=1V，電路消耗總功率P總=I=12×1=12W輸出功率P出=U路×I=11×1=11W，電源內部消耗電功率。P內=I2r=P總P出=1W，電源效率=，本題是對閉合電路的基本規律全面的檢測，是對閉合電路的基本概念，基本規律的綜合練習使用，熟練掌握非常必要。例題六，如圖12所示，兩個電源電動勢皆為60V，內電阻皆

12、為2，左邊電阻8，右邊電阻2，虛線框內是一個6和1個8電阻組成的電路，當只接通K1，K2時，回路電流為6A，當只接通K2，K3時，回路電流為5A，求只接通K1和K3時，回路電流強度是多大？解析：電路只接通K1，K2時，電路電動勢=120V，設框內電阻為R1，則I=則R1=R左R右2r=6，R1與R左，R右串聯。當電路只接K2，K3時，R2=8，則R2與R右串聯。在虛線框內R1，R2組成電路應為圖13所示，當電路中只接通K1，K3時，電路應是R左、R1、R2串聯【課余思考】 1.比較部分電路歐姆定律與閉合電路歐姆定律的聯系和區別。純電阻電路和非純電阻電路在使用定律時應注意些什么？ 2.閉合電路中

13、的能量轉化關系是什么？串，并聯電路的特點是什么？【同步練習】 1.一條粗細均勻的電阻絲電阻為R，其橫截面直徑為d，若將它拉制成直徑為d/10的均勻細電阻絲，其電阻變為（ ） A.10000R B.1000R C.100R D.R/100 2.導線A電阻為R，A中電流強度為I，通電時間為t，導線B的電阻為R/2，B中電流強度為I/4，通電時間為2t，那么 (1)相同的時間通過導線A與B橫截面的電量之比為（ ） A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4 (2)時間t內電流通過A做功與時間2t內電流通過B做功之比為（ ） A.32:1 B.16:1 C.8:1 D.1:4 3.A，B，C，D四

14、個相同的燈泡按圖14所示電路連接，M，N兩端電壓恒定，這四個燈泡中（ ） A. C燈比D為亮 B. A燈比C燈亮 C. A燈和B燈一樣亮 D. A燈和C燈一樣亮 4.甲、乙兩個定值電阻分別接入電路中，通過電阻的電流強度與電阻兩端電壓的關系如圖15所示，根據圖線可知（ ） A.甲的兩端電壓總比乙兩端電壓大 B.甲電阻比乙的電阻小 C.加相同電壓時，甲的電流強度比乙的小 D.只有甲兩端電壓大于乙兩端電壓時，才能使甲、乙中電流強度相等 5.某輸電線總電阻為2.0，若輸送電功率保持10KW不變，在用250V電壓輸送時，線路上損失功率為_KW，若改用5000V電壓輸送時，線路上損失電功率為_KW。 6.如圖16所示，電路兩端電壓恒定，電阻R1