恒定电流复习教案

2024-04-20

恒定电流复习教案（精选6篇）

篇1：恒定电流复习教案

第十章恒定电流（B卷）

一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1.一根均匀的电阻丝其电阻为R，在温度不变的情况下，下列情况中其电阻值仍为R的是()A.当长度不变，横截面积增大一倍时 B.当横截面积不变，长度增大一倍时 C.长度和横截面半径都增大一倍时 D.长度和横截面积都缩小一半时

解析：此题主要考查学生对电阻定律的理解和应用.电阻是由长度和横截面积共同决定的，它们都加倍或都减半才可以.由以上分析可知，应选D.答案：D 2.电池甲、乙、丙、丁的电动势都为6 V，内电阻依次为1 Ω、2 Ω、3 Ω、4 Ω，要使R=2 Ω的电阻得到最大功率，应该用哪一个电池与R连成一简单电路()A.甲B.乙C.丙D.丁

解析：此题主要考查学生对电阻消耗功率知识的运用.此题很容易认为电源的输出功率的最大值，是当内阻等于外阻的时候，从而选择B；实际上此题是问定值电阻消耗的功率，所以电流最大即可，也就是电路中的总电阻最小.由以上分析可知，应选A.答案：A 3.要使一个电压表的量程变大，可采用的方法是()A.并联一个阻值较大的电阻

B.把原有的分流电阻换成阻值较大的电阻 C.再串联一个阻值适当的分压电阻 D.在原有的分压电阻上并联一个适当的电阻

解析：此题主要考查电表的改装知识.串联电阻起分压作用，所以应选C.答案：C 4.如图所示，A、B为两个相同的灯泡，均发光，当变阻器的滑片P向下端滑动时.则()

A.A灯变亮，B灯变暗 B.A灯变暗，B灯变亮 C.A、B灯均变亮 D.A、B灯均变暗

解析：此题主要考查闭合电路欧姆定律的动态变化问题.先判断出总电阻变小，所以总电流变大，内压将变大，路端电压变小.所以A灯变暗；同时R两端电压也变大，所以B灯两端电压变小，B灯也变暗.由以上分析可知，应选D.答案：D 5.在如图所示的电路中，电容器C的上极板带正电，为了使该极板仍带正电且电荷量增大，下列办法中可以采用的是()

A.增大R1，其他电阻不变 B.增大R2，其他电阻不变 C.增大R3，其他电阻不变 D.增大R4，其他电阻不变解析：此题主要考查电压的分配变化对电容器两极板电势高低的影响.由电路结构可知，R2和R4上电压分配越多，电容器上下极板的电势就越低.要想让上极板是正极且电荷量增大，则R2上的电压降应减小，可采用的方法是电阻R2变小或电阻R1变大；也可以让R4上的电压降变大，采用的方法是让R4的电阻变大或R3的电阻变小.由以上分析可知，应选AD.答案：AD 6.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象，直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象.将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么()

A.R接到a电源上，电源的效率较高 B.R接到b电源上，电源的输出功率较大 C.R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低 D.R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都很高解析：此题主要考查电源的输出功率和效率的知识.由图可知，AC的交点电流电压的乘积比BC的交点电流电压的乘积大，所以接到a电源上电阻消耗的功率更大一些，也就是a电源的输出功率更大；电源的效率是由输出电压决定的，由于B电源的内阻更小一些，所以接同样的电阻输出电压就更大一些，所以电源的效率就高一些.答案：C 7.如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω

充电.下列说法正确的是()

A.电能转化为化学能的功率为0.12 W B.充电器消耗的电功率为0.14 W C.充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D.充电器把0.14 W的功率储存在电池内解析：此题主要考查非纯电阻电路的功率问题.电源的输出功率也就是充电电池的总功率,经分析可知，应选AC.答案：AC

二、非选择题（本题共7小题，共72分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

8.(5分）在测定金属丝的直径时，螺旋测微器的读数如图所示.可知该金属丝的直径d=__mm.解析：此题考查螺旋测微器的读法.需要注意的就是答案的小数的位数.答案：0.900±0.001 9.（10分）在用伏安法测电阻Rx的实验中，所用电压表的内阻约为20 kΩ，电流表的内阻约为10 Ω，选择能够尽量减小误差，而且电流和电压调节范围尽量大的电路图接线进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上（如图所示）.(1)根据各点表示的数据用铅笔画出I—U图线，由此求得该电阻的阻值Rx=__kΩ（保留两位有效数字）;(2)请在右面的虚线框中，用铅笔画出此实验完整的电路原理图；（3）按上述电路测得的Rx值比真实值__.（填“偏大”、“偏小”或“相等”)

解析：（1）I—U图线如下图所示（图线不过原点或是折线、曲线的或位置明显不对的都不正确）,2.3±0.1(有效数字位数错误的不正确）

（2）如下图所示.(3）偏大

此题主要考查定值电阻的伏安特性曲线及电路中电流表的内外接法和变阻器的分压限流式的判断.答案：（1）图见解析；2.3±0.1(2)图见解析（3）偏大 10.(11分）某同学在实验中将一直流电动机接到6 V的直流电源上，闭合开关，发现电动机不转，立即断开开关.为查出原因，他将电动机、电流表、阻值为5 Ω的电阻串联后接到原来的电源上，闭合开关后，电动机并没有转动，这时电流表读数为1 A，检查发现电动机的轴被卡住了.排除故障后，将电动机重新接到6 V的直流电源上带动负载转动，测得电动机做机械功的功率为5 W，求此时通过电动机线圈的电流为多大？

解析：设电动机线圈电阻为R1,5 Ω的电阻为R2.则检查故障时R1+R2=

U16V==6Ω I11A电动机线圈阻值R1=6Ω-R2=6Ω-5Ω=1Ω 设电动机转动时通过线圈的电流为I2，则I2U=P机+I22R1 代入数据解得I2=1 A(I2=5 A舍去）.答案：1 A 11.(12分）如图所示，M为一线圈电阻r=0.4 Ω的电动机，电阻R=24 Ω，电池电动势E=40 V.当电键S断开时，理想电流表的示数I1=1.6 A；当电键S闭合时，电流表的示数I2=4.0 A.求电键S闭合时电动机发热消耗的功率和转化为机械能的功率.解析：设电源内阻为r′，当S断开时，I1=A=40，得r′=1 Ω.24rE，即1.6 Rr当S合上时，I2=4A，则U内=I2·r′=4V U外=E-U内=40 V-4 V=36 V,即电动机两端电压为36 V U外236P热=Ir=(I2-)r=(4-)2×0.4 W=2.5 W.24R2P机=P总-P热=(I2-U外)×U外-2.5(W)=87.5 W.R答案：2.5 W87.5 W 12.(10分）如图所示，有一盏电灯L，当通过0.3 A电流时达到其额定功率1.8 W.滑动变阻器的最大电阻为30 Ω，电路两端电压为12 V.当滑动变阻器的滑动触头滑到P点时，该电灯正常发光.求：

（1）滑动触头在P点时，PB间的阻值为多少？（2）此时滑动变阻器消耗的功率为多少？解析：（1）电灯的电阻RL=6 V 灯泡和PB间电阻并联的阻值R11=即6=R1112

R11RAPRPBRL，所以RAP=R11=10 Ω，RPB=20 Ω.RPBRLRPBRLR11由题意：UL=·U,RPBRLR11RAPPL1.8PLΩ=20 Ω，额定电压为UL= 22IL0.3IL所以RAP=R11，R-RPB=(2)此时变阻器消耗的功率为P=(2IL)U-PL=5.4 W.答案：（1）20 Ω(2)5.4 W 13.（12分）如图所示，R3=3 Ω，电压表读数为2 V，电流表读数为A，某段电路发生故障后，两表的读数变为4.5 V和1.5 A,求： 43

(1)电路中哪一部分发生了故障？是何故障？（2）R1、R2的阻值各是多少？

（3）电源电动势E和内电阻r各是多少？（两表均为理想电表）解析：（1）采用排除法可确定R3断路了.(2)当R3断开后，电压表的示数即为R1两端的电压，故R1==

U2 I24.5 V4=3 Ω，断开前，R1两端的电压为U1′=I1·R1=A×3Ω=4V,U1′1.5 A3=4V也是R2、R3两端的总电压，而此时R3两端电压为2V，所以R2=R3=3Ω.(3)R3断开前，据闭合电路的欧姆定律有E=I1R1+(I1+E=4+2r R3断开后，则E=U2+I2r=4.5+1.5r

U1)r,即R3联立以上两式可得E=6 V，r=1 Ω

答案：（1）R3断路(2)3Ω 3Ω(3)6V 1Ω

14.（12分）用一个标有“12 V24 W”的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示，求：

（1）在正常发光下，灯泡的电功率为多大？

（2）设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300 K，求正常发光条件下灯丝的温度.(3)将一定值电阻与灯泡串联后接到20 V电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？

（4）当合上开关后，需要0.5 s灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比开始时小？计算出电流的最大值.解析：（1）由图可知，正常发光时R=8 Ω，所以正常发光下，灯泡的电功率为P=U2/R=18 W.(2)由图可知，室温时电阻R′=1Ω，由T/T′=R/R′，得T=2 400K.（3）串联电路电压分配与电阻成正比，Rx/R=8/12，得Rx=5.33Ω.（4）刚合上开关灯未正常发光，温度低电阻小，电流大.Im=12V/1Ω=12 A.答案：（1）18 W（2）2400 K（3）5.33 Ω

(4)刚合上开关灯未正常发光，温度低电阻小A

篇2：恒定电流复习教案

1．电流的两种表达式（1）电流的定义式：Iq。该公式适用于任何电荷的定向移动而形成的电流。t

q1q2t 电解液导电时，用公式Iq/t求电流强度时应注意：I的电流方向是一致的，所以III。

。由于正负离子向相反方向定向移动，形成（2）电流的微观表达式：InqvS（n为单位体积内的自由电子个数，S为导体的横截面积，v为自由电子的定向移动速率）。该公式只适用于金属导体。

例1．某电解液，如果在2s内共有510个二价正离子和1.010个一价负离子通过面积为0.1m的某截面，那么通过这个截面的电流是多大？

解析：在电解液中，电流是由正、负离子共同定向移动而形成的，由于正、负离子定向移动的方向相反，所以它们形成的电流方向相同。因此，此时的q指的是正、负离子电荷量的绝对值之和，而非绝对值之差。由电流

18192q5101821.010191.61019A1.6A。的定义得：It22．部分电路欧姆定律和电阻定律（1）部分电路欧姆定律的表达式：R（2）电阻定律的表达式：R的本身决定．

（3）公式RU是电阻的定义式，而RL是电阻的决定式，R与U成正比或R与I成反比的说法都是错误IsUU（或I）。

RIl。式中ρ叫做导体的电阻率，反映的是导体本身的性质，由导体的材料S的，一旦导体给定，即使它两端的电压U0，它的电阻仍然存在。

注意：

(1)．物质的电阻率与温度有关，实验表明，温度越高，金属的电阻率就越大，因此，金属导体的电阻随温度的升高而增大．例如，白炽灯泡点亮时的灯丝电阻比不通电时要大很多倍，因为灯泡点亮后，灯丝温度升高，电阻率增大，电阻也随之增大．(2)．导体的电阻由式RUl定义，也可以利用其测量，但并不是由U和I决定的，而是由电阻定律R决IS定的，即导体本身的性质决定的．

例2．关于导体的电阻和电阻率，下列说法正确的是

A．电阻与导体两端的电压有关 B．电阻与导体的横截面积有关 C．电阻率与导体的长度有关 D．电阻率与导体的材料有关答案：B、D 3．导体的伏安特性曲线

线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，而非线性元件的伏安特性曲线则是过原点的曲线。

【例3】实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示（考虑灯丝的电阻随温度的变化而变化）：

分析：随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，于是温度升高，电阻率也将随之增大，所以电阻增大，I-U曲线的斜率减小，选A。

例4．小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为过P点的切线。则下列说法正确的是

A．对应P点，小灯泡的电阻为0.1 B．对应P点，小灯泡的电阻为0.05 C．对应P点，小灯泡的电阻为10 D．对应P点，小灯泡的电阻为20

解析：该图线是小灯泡的伏安特性曲线，值得注意的是，流过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压并不是正比关系。对应P点，小灯泡的电阻RU410。故选项C正确。I0.4点评：分析该题常见的错误有两种：一种是没有看清纵坐标和横坐标所代表的物理量，受思维定势的影响，认为小灯泡的电阻R0.40.1，误选了A；一种是误认为切线斜率的倒数就表示小灯泡的电阻，而误选4了D。

针对训练1：两个额定电压为220V的白炽灯泡L1和L2的U-I 特性曲线，如图所示。则L2的额定功率为_________W；现将L1 和L2串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计。此时L2 的实际功率为_________W。答案：99W,1.75W

4.串联电路和并联电路、电表的改装

(1)电流表G改装成电压表:由串联电路特点得：Ig=I总即Ig=(或由U=Ig(Rg+R)解得RUR)

gIgUgRgU RgRx改装后的总内阻RV=Rg+Rx

(2)电流表G改装成大量程电流表:由并联电路特点得：Ug=UR即

Ug=IgRg=Rx(I-Ig), 改装后的总内阻RA=RgRxRgRx

【例5】已知如图，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。分析：①利用电流之比：I1∶I2∶I3=1∶2∶3 ②利用电压之比：U1∶U2∶U3=1∶1∶2

③在此基础上利用P=UI，得P1∶P2∶P3=1∶2∶6

例6．图4中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成的，它们之中的一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是()A．甲表是电流表，R增大时量程增大 B．甲表是电流表，R增大时量程减小 C．乙表是电压表，R增大时量程减小 D．乙表是电压表，R增大时量程增大答案：BD [表头G本身所允许通过的最大电流Ig或允许加的最大电压Ug是有限的．为了要测量较大的电流，则应该并联一个电阻来分流；且并联的电阻越小，分流的效果越明显，从整体上看表现为测电流的量程增大，因此A错而B对；同理，为了要测量较大的电压，需要串联一个电阻来分压，且分压电阻越大，电压表的量程越大，C错而D对．] 5．电功和热量与电功率和热功率

（1）电功：W=UIt（2）电功率：P电=UI 22（3）热量：Q=IRt（4）热功率：P热=IR 注意电功和电热的区别（注意运用能量观点）

（1）纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的, 电能全部转化为热能。如：电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯等。电功和热量相等W =Q，即WUItI2RtUt，电功率和热功率相等P电=P热,即

RU2。PUIIRR22（2）非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失。电路消耗的电能(UIt)分为两部分，一部分转化为热能，另一部分转化为其它形式的能（如电流通过电动机时，电能转化为机械能）。如：电解槽、电动机、日光灯等。

电功大于热量W >Q，有W=Q+E其它.电功率大于热功率P电>P热，有P电=P热+P其它。

2(3)电功就只能用WUIt计算，电热就只能用Q=IRt计算。

例7．电吹风机中有电动机和电热丝两部分，已知电动机线圈的电阻为r，它和阻值为R的电热丝串联。设电吹风工作时两端的电压为U，通过线圈的电流为I，消耗的电功率为P，则下列关系式正确的是

A．PUI B．PI2rR C．UIrR D．PI2rR

解析：在电吹风机的整个回路中，既有电阻丝，又有非纯电阻用电器电动机，因此整个电路是非纯电阻电路。整个电路两端的电压为U，流过的电流为I，故由电功率定义可知PUI，选项A错误；由于电路是非纯电阻电路，因此电功率大于热功率，即有PI2rR，所以选项B错误，选项D正确；由PI2rR可得UIrR，故选项C错误。正确选项为D。

例8．一台洗衣机上的电动机的额定电压U220V，线圈电阻R1，在额定电压下正常运转时电流I2A，求：（1）电动机消耗的总功率和发热功率；（2）电动机的输出功率。

解析：（1）电动机总功率即为电功率PW；发热功率即为线圈电阻的热功率总UI2202W440P热I2R221W4W。

（2）电动机的输出功率即为电动机的机械功率，由能量守恒可得：P总P出P热，所以。P出P总-P热436W点评：电动机是非纯电阻元件，解答时要注意从能量转化和守恒的角度理解其消耗功率、发热功率和输出功率之间的关系。

【例9】某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？

分析：电动机不转时为纯电阻由欧姆定律得，RU15，这个电阻是不变的。电动机正常转动时，输入的I1电功率为P电=U2I2=36W，内部消耗的热功率P热=I2R=5W，所以机械功率P=31W

由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏，正常运转时电流反而较小。

针对训练2：一台小型电动机在3V的电压下工作，通过它的电流为0.2A。用此电动机提升重为4N的物体时，在30s内可使物体匀速上升3m。若不计除电动机线圈发热以外的其它能量损失，求在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量。

答案：6J

6.额定电压与实际电压、额定功率与实际功率

7．闭合电路欧姆定律

(1)．公式为：IE(只适用于电路是纯电阻的条件下)Rr常用的表达式还有：E=IR+Ir(只适用于电路是纯电阻的条件下), E = U外+ U内 U外=E-Ir 温馨提示：IE只适用于纯电阻闭合电路，变式EU外U内、EU外Ir和U外E-Ir适用于任Rr何闭合电路。

(2)．电动势与路端电压的比较：

例10．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱的读数为R12时，电压表的读数为U14V；当电阻箱的读数为R25时，电压表的读数为U25V，求电源电动势E和电源内阻r。

解析：由欧姆定律可得：U1EI1r，I1U1UE6V，；联立以上各式可解得：U2EI2r，I22，R1R2r1。

(3)．路端电压U随外电阻(负载)R变化的讨论

根据I=E/（R+r）, U内=Ir，U=E-Ir(E=U内+U外),当E、r一定时： RIU内U;RIU内U

当外电路断路时，RI0UE

当外电路短路时，R0IEU0

r路端电压随电流变化的图线（U-I图线）如图2所示．

由U=E-Ir可知，图线纵轴截距等于电源电动势E，若坐标原点为（0，0），则横轴截距为短路电流，图线斜率的绝对值等于电源的内电阻，即Ur．

I

在解决路端电压随外电阻的变化问题时，由于E、r不变，先由I=E/（R+r）式判断外电阻R变化时电流I如何变化，再由U=E-Ir式判断I变化时路端电压U如何变化．有的同学试图用公式UIR来讨论路端电压随外电阻的变化问题，但由于当外电阻R发生变化时电流I也发生变化，因此无法讨论路端电压U的变化情况．如外电阻R增大时，电流I减小，其乘积的变化无从判断． 8．伏安特性曲线与路端电压和回路电流的U-I图线

（1）如图所示，图1为导体的伏安特性曲线。纵坐标和横坐标分别代表了某一电阻两端的电压和流过该电阻的电流，U和I的比值表示该电阻的阻值；图2是路端电压和回路电流的UI图线。纵坐标和横坐标分别代表了路端电压和流过电源的电流，图线斜率的绝对值表示电源的内阻r。

（2）从图线的意义上来看，图1表示导体的性质；图2表示电源的性质。由图1可以求出电阻的阻值，由图2可以求出电源的电动势和电源的内阻。

（3）图线1对应的函数表达式为U=IR；图线2对应的函数表达式为U=E-Ir。

例11．如图所示，直线A为电源的路端电压U与干路电流I的关系图象，直线B为电阻R两端的电压U与流过其电流I的关系图象。用该电源与该电阻串联组成闭合回路，则电源的输出功率和电源的效率各是多少？

解析：由直线B可知R1，由直线A可知电源电动势E3V，电源内阻r30.5。当二者组成电

6路后，由闭合电路欧姆定律可知，回路电流I2EIR4W；电源的总功率2A。故电源的输出功率P出RrP总EI6W，所以电源的效率P出6700。

P总【例12】如图所示电路中，电阻R1=8Ω。当电键K断开时，电压表电源总功率是9W；当电键K闭合时，电压表的示数为5.7V，电流表的示数为0.75A，的示数为4V。若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9：16。求电源的电动势和电阻R2、R3。

解析：K断开时，电流表示数是通过电源的电流值，设为I1＝0.75A，则电源电动势ε=P总/I1＝12V 电压表V1示数是R3、R4两端总电压，有R3＋R4＝U1/I1=7.6Ω 电源内阻r=ε/I1－(R1＋R3＋R4)=0.4Ω

K断开和闭合时，电路总电流之比I1：I2=P总∶P总=3∶4 K闭合时电路总电流为I2=4I1/3=1A R4=U2/I2=4Ω R3=3.6Ω 根据ε=I2r＋I2[R3＋R4＋R1R2/(R1＋R2)] 解得R2=8Ω。9．动态电路的分析

在恒定电路中，常会由于某个因素的变化而引起整个电路中一系列电学量的变化，出现牵一发而动全身的情况，此类问题即为动态电路问题。

例13．电动势为E，内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是 A．电压表和电流表的读数都增大 B．电压表和电流表的读数都减小

C．电压表的读数增大，电流表的读数减小 D．电压表的读数减小，电流表的读数增大

解析：当滑动变阻器触点向b端移动时，滑动变阻器的电阻R增大，则R和R2的并联电阻增大，回路外电阻R外增大，由闭合电路欧姆定律可知I总=

E可知，干路电流减小。由U=EIr可知，路端电压增大，故

总R外r电压表读数增大；R1两端的电压U1=I总R1，R2两端的电压U2=U-U1，所以加在R2两端电压U2增大，流过R2的电流小，流过电流表的电流 I3=I总-I2，故电流表的读数变小。综上所述可知，选项C正确。

点评：分析动态电路问题时，关键是明确分析物理量的顺序，先部分再整体再部分；分析部分电路时，要先分析不变部分，再分析变化的部分；要注意思维的变换，分析电压不行时分析电流。针对训练3：如图所示，图中的四个表均为理想表，当滑动变阻器和滑动触点向右端滑动时，下列说法正确的是

A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大 B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小 C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大 D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小答案：D 10．闭合电路中的几种电功率及能量关系

（1）.①电源的总功率P总IIUIUP ②电源内部发热功率P内IUI2rU 出P内r2③电源的输出功率（外电路消耗的总功率）P 出IUIIrP总P内2同理有，W总=IEt=W外+W内=U外It+U内It（2）.电源的输出功率随外电阻R变化的规律 P出I2R2(Rr)2R2R(Rr)24Rr2(Rr)24rR

2（1）当Rr时，P有最大值：Pm=E/4r（2）当Rr时，P随R的增大而增大。（3）当Rr时，P随R的增大而减小。（3）.电源的效率

按定义有W有W总I2RRI2(Rr)Rr11rR，可见，当R增大时，效率提高。值得指出的是，电源有最大输出功率时（Rr时），电源的效率仅为50%，效率并不高，而效率较高时，输出功率可能较小。[例14] 在如图所示的电路中，电池的电动势E =5V，内电阻r10，固定电阻R90，R0是可变电阻，在R0由零增加到400的过程中，求：

（1）可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率；（2）电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。

分析：当电路中可变电阻R0发生变化时，电源的功率、各用电器上的电流强度、电压、功率都随之发生改变，根据需求的量，列出数学表达式，然后结合物理量的物理意义，分析数学表达式即可求得。

解答：（1）可变电阻R0上消耗的热功率PI2R(1025R0e25)2R0RR0r(R0100)2(R0100)2400R251由上式可得：当R0100时，P(W)1有最大值Pm4001625（2）r与R上消耗的热功率之和P2I2(Rr)100 2(R0100)由上式可知，R0最大时，P2最小即：当R0400时，P2有最小值Pm2251000.01(W)2(400100)说明：本题若采用等效思维则可减少解题过程的繁琐，提高解题速度。如在（1）中，把(Rr)看成是电源的内阻，利用电源输出功率最大的条件：Rr，立刻可得到R0上消耗热功率最大的条件和消耗的最大热功率，但要注意，看成的等效电源的内阻应是不变量，如若求R上消耗的最大功率，把(R0r)看成是电源的内阻，则会得到错误的结论。11．稳恒电路和电容器的结合

当电路中含有电容器时，电路稳定后，电容器所在的支路则相当于断路，电容器两端的电压和与之并联的电阻两端的电压相等。

例15．在如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板的距离d40cm。电源电动势E24V，内阻r1，电阻R15。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔，以初速度v04m/s竖直向上射入板间。若小球带电量q1102C，质量m2102kg，不计空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时电源的输出功率是多大？(g10m/s2)

解析：小球进入板间后，受重力和电场力作用，做匀减速直线动，且到A板时速度为零。

设两板间的电压为UAB，则由动能定理得：mgdqUAB01mv02，所以滑动变阻器两端的电压

2U滑UAB8V。

设通过滑动变阻器的电流为I，则由欧姆定律得：IR滑U滑I2EU滑Rr1A，所以滑动变阻器接入电路的阻值

23W。8。此时，电源的输出功率PI（RR滑）针对训练4：如图所示，在水平放置的的平行板电容器之间，有一带电油滴处于静止状态。若从某时刻起，油滴所带的电荷量开始缓慢增加，保持油滴的质量不变。为维持该油滴仍处下静止状态，可采取下列哪些措施 A．其它条件不变，使电容器两极板缓慢靠近B．其它条件不变，使电容器两极板缓慢远离 C．其它条件不变，将变阻器的滑片缓慢向左移动 D．其它条件不变，将变阻器的滑片缓慢向右移动答案：BC

12.简单的逻辑电路

例16．如图2所示的门电路符号，下列说法中正确的是()A．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门 B．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门 C．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门 D．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门答案 C 例

17、如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮S1、S2分别装在汽车的两道门上。只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管（报警灯）就发光。请根据报警装置的要求，列表分析开关状态与发光二极管的发光状态，并指出是何种门电路，在图中画出这种门电路的符号。

分析：当S1、S2都闭合时，A、B的输入都为0，输出Y也为0；当S1、S2中任一个闭合时，A或B有输入，Y有输出，发光二极管就发光报警。“或”门电路。

*电学实验及其应用

在复习本章实验时，要特别重视对各实验的原理和设计思想进行深入的理解，只有这样，才能以不变应万变。

1、伏安法测电阻

伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定律（R=U/I），测量电路可以有电流表外接和电流表内接两种方法，如图3甲、乙两图．由于电压表和电流表内阻的存在，两种测量电路都存在着系统误差．

甲图中电流I甲的测量值大于通过电阻Rx上的电流，因此计算出的电阻值R甲小于电阻Rx的值．

乙图中电压U乙的测量值大于加在电阻Rx上的电压，因此计算出的电阻值R乙大于电阻Rx的值．

为了减小测量误差，可先将待测电阻Rx的粗略值与电压表和电流表的内阻值加以比较，当Rx<< RV时，R甲RVRxRVRxRxRx，宜采用电流表外接法测量．当Rx>> RA 时，R乙RARxRx，宜采用电流Rx1RV表内接法测量．

2．伏安法测电阻中的三个问题

“描绘小灯泡的伏安特性曲线”和“测量金属丝的电阻率”这两个实验原理的基础就是伏安法测电阻和滑动变阻器什么时候采用限流接法，什么时候采用分压接法这个问题。下面对这个问题加以总结。（1）电流表内接和外接的选择依据

先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若RxRA，则采用电流表外接；若RxRV，则采用电流表内接。

（2）限流和分压电路的选择依据

若滑动变阻器的总阻值比待测电阻的阻值较大，一般应采用限流接法的电路；若滑动变阻器的总阻值比待测电阻的阻值较小或实验要求电表的读数从零开始变化，则应采用分压接法的电路。

例1．有一待测电阻Rx，其阻值大约在40～50，实验室准备用来测量该阻值的实验器材有：电压表V1（量程0～10V，内电阻约为20k），电压表V2（量程0～15V，内电阻约为30k）；电流表A1（量程0～50mA，内电阻约为20），电流表A2（量程0～300mA，内电阻约为4）；滑动变阻器R1（最大阻值为10，额定电流为2A），滑动变阻器R2（最大阻值为250，额定电流为0.1A）；直流电源E（电动势为9V，内阻约为0.5）；开关及导线若干。实验要求电表的读数从零开始变化，并能多测几组数据。（1）电流表应选_________，电压表应选_________，滑动变阻器应选_________；（2）画出实验所需的电路图。

解析：（1）题目要求电表的读数从零开始变化，电路的结构应为分压式，所以滑动变阻器应选R1；直流电源的电动势为9V，所以加在待测电阻两端可能出现的最大电压为9V，流过待测电阻可能出现的最大电流约为225mA，故电压表和电流表分别应选V1和A2。由于待测电阻的阻值远小于电压表V1的内电阻，而待测电阻的阻值与电流表A2的内电阻相差不大，故电流表应采用外接的方法。

（2）实验电路如图所示。

3．测定电源的电动势和内阻

（1）实验原理：实验原理如图所。在处理方法上有两种：一种是由闭合电路欧姆定律UE-Ir，求出几组E、r，最后算出它们的平均值；二是用作图法来处理数据，即上面提到的路端电压和回路电流的UI图线，图线和纵轴的交点即为电源的电动势，图线斜率的绝对值为电源的内阻。

（2）注意事项

①电池的内阻宜大些，一般选用用过一段时间的电池； ②实验中电流不能调得过大，以免电池出现极化； ③在画U-I图线时，要尽量使多数点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不考虑。干电池内阻较小时U的变化较小，可以通过将I轴向U轴的正方向平移的方法来使图线更完整，图线斜率的绝对值仍是电池的内阻。④用作图法来处理数据时，计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用rU求解内阻。

I例2．为了测定某一电源的电动势E和内阻r（E约为4.5V，r约为1.5），实验室提供的实验器材有：量程为3V的理想电压表V；量程为0.5A电流表A（具有一定内阻）；固定电阻R4；滑动变阻器R；电键K；导线若干。（1）画出实验原理图；（2）实验中，当电流表的读数为I1时，电压表的读数为U1；当电流表的读数为I2时，电压表的读数为U2。则可以求出E=_________，r=_________。

解析：（1）电路中的短路电流I0E3A，大于电流表量程，所以必须使用固定电阻保护电路，兼顾干路r中电流测量的准确性，采用如图所示的电路。

（2）由闭合电路欧姆定律有：U1E-I1Rr，U2E-I2Rr，联立两式解得EI1U2I2U1，rU2U1R。

I1I2I1I2

4．万用表及其应用（1）欧姆表的原理欧姆表内部电路原理如图所示，其原理是根据闭合电路欧姆定律测量，即IE。式中(R+r+Rg)RrRgRx为欧姆表的内阻，不同的Rx对应不同的电流。如果在刻度盘上直接标出与电流I相对应的Rx值，便可以从刻度盘上读出被测电阻的阻值。需要指出的是，由于电流I与被测电阻Rx之间不是正比的关系，所以电阻值的刻度是不均匀的。

（2）欧姆表的使用

【注意】欧姆表测电阻时，指针越接近半偏位置，测量结果越准确。○调零：将红、黑表笔短接，调节调零旋钮使指针0处。○测量：将被测电阻跨接在红、黑表笔间。○读数：测量值 = 表盘指针示数×倍率

【注意】不要用手接触电阻的两引线,被测电阻必须与电路完全断开；若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的档；且每次换档必需重新调零。

○整理：测量完毕，将选择开关旋转到OFF档或交流最大电压档，拨出表笔，若长期不用应取出电池。例3．某同学用以下器材接成如图所示的电路，成功地改装成了一个简易的“R1k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10k～20k范围内的电阻时精确度令人满意。所用器材如下：

A．Ig100A的电流表G一个；B．电动势E1.5V，电阻不计的电池一个；C．阻值R14k的电阻一个D．红、黑表笔两个和导线若干。则

（1）电流表G的内阻Rg_________；

（2）测量某一电阻时，其指针所指位置如图所示，则被测电阻的阻值Rx_________；

（3）要想在图1的基础上将其改装成“R1”的欧姆表，需_________（填“串联”或“并联”）一个R0________的电阻。

解析：（1）根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10k～20k范围内的电阻时精确度令人满意”，说明在测量阻值在10k～20k的电阻时，欧姆表的指针在刻度盘的中间附过，由欧姆表原理可知，该欧姆表的内阻约为15k。根据欧姆定律得IgE，所以Rg1k。

RRg（2）10k

（3）要想把原欧姆表改装成“R1”的欧姆表，就要减小其内阻使其为15，因此只有并联一个小电阻R0，才能使欧姆表的内阻等于15，所以有15

篇3：恒定电流复习教案

电路知识是高考的必考内容.纵观近十年的高考物理试题, 是年年都有考题出现.主要是通过“5种”电路来考查电源及电源的作用, 有关电流的规律, 电流、电压、和电功率的分配以及电路中的能量转化关系等内容.在复习时应特别重视.

一、纯电阻电路

对纯电阻电路的考查一般有两种情况:一是静态问题, 求解的关键是分清串并联, 化简电路;二是动态问题, 考题大都以动态分析的形式出现, 解答的基本思路是“部分—整体—部分”, 即从阻值变化的部分入手, 由串、并联规律判断R总的变化情况, 再由欧姆定律判断I总和U端的变化情况, 最后再由部分电路欧姆定律确定各部分量的变化情况.

例1 (2008年宁夏理综卷考题) 一个T型电路如图1所示, 电路中的电阻R1=10Ω, R2=120Ω, R3=40Ω.另有一测试电源, 电动势为100V, 内阻忽略不计.则 ( )

(A) 当 cd 端短路时, ab 之间的等效电阻是40Ω

(B) 当 ab 端短路时, cd 之间的等效电阻是40Ω

(D) 当 cd 两端接通测试电源时, ab 两端的电压为80V

解析:本题考查电路的串并联知识.当 cd 端短路时, R2与R3并联电阻为30Ω后与R1串联, ab 间等效电阻为40Ω, (A) 对;若 ab 端短路时, R1与R2并联电阻为8Ω后与R3串联, cd 间等效电阻为128Ω, (B) 错;当 ab 两端接通测试电源时, 电阻R2未接入电路, cd 两端的电压即为R3的电压, 为 $U_{c d} = \frac{40}{50} \times 100 V = 80 V ‚ (C)$ 对;当 cd 两端接通测试电源时, 电阻R1未接入电路, ab 两端电压即为R3的电压, 为 $U_{a b} = \frac{40}{160} \times 100 V = 25 V ‚ (D)$ 错.

例2 (2007年宁夏理综卷考题) 在如图2所示的电路中, E为电源电动势, r 为电源内阻, R1和R3均为定值电阻, R2为滑动变阻器.当R2的滑动触点在 a 端时合上开关S, 此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向 b 端移动, 则三个电表示数的变化情况是 ( )

(A) I1增大, I2不变, U增大

(B) I1减小, I2增大, U减小

(D) I1减小, I2不变, U减小

解析:本题考查电路结构、闭合电路欧姆定律及电阻对电路的影响.由图可知R1、R2并联后再与R3串联, A1测通过R1的电流I1, A2测通过R2的电流I2, V测路端电压U.现将R2的滑动触点向 b 端移动, R2阻值减小, 电路总电阻减小, 则总电流I增大;根据闭合电路欧姆定律知路端电压U=E-Ir, 所以电压表示数U减小;R1两端电压U1=U-U3, 而U3=IR3, U3增大, 所以U1减小, 则I1减小, 而I=I1+I2, 所以I2增大.故选项 (B) 正确.

二、半导体电路

例3 (2003上海物理卷考题) 图3为某一热敏电阻 (电阻值随温度的改变而改变, 且对温度很敏感) 的I—U关系曲线图.在图4电路中, 电源电压恒为9V, 电流表读数为70 mA, 定值电阻R1=250Ω.由热敏电阻的I—U关系曲线可知, 热敏电阻两端的电压为__V;电阻R2的阻值为__Ω.

解析:由电压和R1的阻值可知通过R1的电流I1=36 mA, 则通过热敏电阻的电流为I2=34 mA.由I—U关系曲线可知热敏电阻两端的电压为5.2V, 则R2的电压为3.8V, R2的阻值为111.6V.

例4 把晶体二极管D和电阻R串联起来, 连接成如图5 (a) 的电路, 电源的电动势E=5.0V, 内阻不计, 二极管两端电压U与其中的电流I的关系曲线 (伏安特性曲线) 如图5 (b) , 但为简单起见, 可近似地看作直线, 直线与横轴的交点E0=1V (见 (b) 图中的虚线) , 即二极管上所加电压U<E0时电流为零, U>E0时, I和U为线性关系, 此二极管消耗的电功率超过4.0W时将被烧坏.试问: (1) 电阻R最小要多大才不致烧坏二极管? (2) 在保证不致烧坏二极管的条件下R值为多大时, 输入给R的功率为最大?此功率最大值等于多少瓦?

解析:依题意, 由图5 (b) 可得二极管电流和电压的关系为:I=2U-2 ①

又二极管的功率:P=UI≤4W. ②

将①代入②得:U2-U-2≤0,

解得:U≤2V.

代入①得:I≤2A,

由闭合电路欧姆定律E=U+IR得

R≥1.5Ω.

输入给R的功率PR= (E-U) I= (E-U) (2U-2) =-2U2+12U-10=-2 (U-3) 2+8.

可见PR随U按抛物线规律变化, 其开口向下, 最大值时U=3V, 故要使R的功率最大, 其电压只能是二极管不被烧坏的最大电压U=2V.这样R=1.5Ω, PR的最大值PR= (E-U) I=6W.

三、电机电路

电机电路是非纯电阻电路, 一般从能的转化与守恒入手, 即P入=P热+P出.

例5 (2007年重庆理综卷考题) 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗, 如图6所示, 在打开车灯的情况下, 电动机未启动时电流表读数为10A, 电动机启动时电流表读数为58A, 若电源电动势为12.5V, 内阻为0.05Ω, 电流表内阻不计, 则因电动机启动, 车灯的电功率降低了 ( )

(A) 35.8W (B) 43.2W

解析:假设 r 为电源内阻, R为车灯电阻, I为没有启动电动机时流过电流表的电流.在没有启动电动机时, 满足闭合电路欧姆定律,

$r + R = \frac{E}{Ι}$ , 得 $R = \frac{E}{Ι} - r = 1.2 Ω .$

此时车灯功率为:P=I2R=120W.

启动电动机后, 流过电流表的电流I′=58A, 此时车灯两端的电压为:

U=E-I′r=9.6V,

所以此时车灯功率为 $Ρ^{'} = \frac{U^{2}}{R} = 76.8 W .$

电动机启动后车灯功率减少了ΔP=P-P′=43.2W, 故正确选项为 (B) .

例6 如图7所示, 电阻R1=20Ω, 电动机绕线电阻R2=10Ω, 当电键S断开时, 电流表的示数是I1=0.5A, 当电键合上后, 电动机转动起来, 电路两端的电压不变, 电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是 ( )

(A) I=1.5A (B) I<1.5A

解析:当电键S断开时, 电动机没有通电, 欧姆定律成立, 所以电路两端的电压U=I1R1=10V;当电键合上后, 电动机转动起来, 电路两端的电压U=10V, 通过电动机的电流应满足UI2>I $_{2}^{2}$ R2, 所以I2<1A.所以电流表的示数I<1.5A, 电路消耗的电功率P<15W, 即 (B) 、 (D) 正确.

四、含容电路

电容器是一个储能元件, 在恒定电路中, 电容器在充电、放电时会形成充、放电电流, 当电路稳定后, 电容器相当于一个电阻无穷大的元件, 与电容器串联的电路是断路.对含容电路的分析, 关键是弄清电路的结构, 确定电容器两极板间电压值的变化, 有时还必须分析电容器两极板极性的变化.

例7 如图8所示, 已知电源内阻不计.为使电容器的带电量增大, 可采取以下那些方法 ( )

(A) 增大R1 (B) 增大R2

解析:由于稳定后电容器相当于断路, 因此R3上无电流, 电容器相当于和R2并联.只有增大R2或减小R1才能增大电容器C两端的电压, 从而增大其带电量.改变R3不能改变电容器的带电量.因此选 (B) 、 (D) .

例8 如图9所示, 已知R1=30Ω, R2=15Ω, R3=20Ω, A、B间电压U=6V, A端为正, C=2μF, 为使电容器带电量达到Q=2×10-6C, 应将R4的阻值调节到多大?

解析:由于R1和R2串联分压, 可知R1两端电压一定为4V, 由电容器的电容知:为使C的带电量为2×10-6C, 其两端电压必须为1V, 所以R3的电压可以为3V或5V.因此R4应调节到20Ω或4Ω.两次电容器上极板分别带负电和正电.还可以得出:当R4由20Ω逐渐减小到4Ω的全过程中, 通过图中P点的电荷量应该是4×10-6C, 电流方向为向下.

五、故障电路

故障电路的分析方法有两种:一是电表检测法.在明确电路结构的基础上, 从分析比较故障前后电路结构的变化, 电流、电压的变化入手, 确定故障后, 并对电路元件逐一分析, 排除不可能情况, 寻找故障所在.一般用电压表来检测, 具体是: (1) 断点故障的判断:用电压表与电源并联, 若有电压, 再逐段与电路并联, 当电压表指针偏转时, 则该段电路中有断点. (2) 短路故障的判断:用电压表与电源并联, 若有电压, 再逐段与电路并联;当电压表示数为零时, 该电路被短路, 当电压表示数不为零时, 则该项电路不被短路或不完全被短路.二是假设推理法.即通过对电路中的元件逐一假设分析, 排除不可能的情况, 寻找出可能的故障所在.它与电表检测法虽然都需分析推理, 但二者不同之处在于推理法无需利用电表测量数据.

例9 在图10所示电路的三根导线中, 有一根是断的, 电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的, 为了查出断导线, 某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极 a, 再将黑表笔分别连电阻器R1的 b 端和R2的 c 端, 并观察万用表指针的示数, 在下列选档中, 符合操作规程的是 ( )

(A) 直流10V挡 (B) 直流0.5A挡

解析:根据题给条件, 首先判定不能选用欧姆挡, 因为使用欧姆挡时, 被测元件必须与外电路断开.

先考虑电压挡, 将黑表笔接在 b 端, 如果指针偏转, 说明R1与电源连接的导线断了, 此时所测的数据应是电源的电动势6V.基于这一点, (C) 不能选, 否则会烧毁万用表;如果指针不偏转, 说明R1与电源连接的导线是好的, 而R1与R2之间导线和R2与电源间导线其中之一是坏的, 再把黑表笔接 c 点, 如果指针偏转, 说明R1与R2之间导线是断的, 否则说明R2与电源间导线是断的, (A) 项正确.再考虑电流表, 如果黑表笔接在 b 端, 指针偏转有示数则说明R1与电源连接的导线是断的, 此时指示数I=E/ (R1+R2) =0.4A, 没有超过量程;如果指针不偏转, 说明R1与电源间连接的导线是好的, 而R1与R2之间导线和R2与电源间导线其中之一是坏的, 再把黑表笔接 c 点, 如果指针偏转, 说明R1与R2之间导线是断的, 此时示数I=E/R2=1.2A, 超过电流表量程, 故 (B) 不能选.

例10 如图11所示的电路中, 闭合开关S, 灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障, 突然发现灯L1变亮, 灯L2变暗, 电流表的示数变小, 根据分析, 发生的故障可能是 ( )

(A) R1断路 (B) R2断路

解析:画出原电路的等效电路图如图12所示.

若R1断路, 图R总增大, 根据闭合电路欧姆定律 $Ι = \frac{E}{R + r}$ , 得I总减小, 又由U=E-Ir可知, 路端电压增大, 而 ab 之间的电阻不变, I总减小, 所以Uab减小.由Uab+UL1=U可知UL1增大, 则L1变亮;由于Uab减小, 据 $Ι_{2} = \frac{U_{a b}}{R_{L_{2}}}$ 可知I2减小灯L2变暗;同理可知电流表的示数减小.故 (A) 正确.

若R2断路, 总外电阻变大, 总电流减小, ac 部分电路结构没变, 电流仍按原比例分配, R1、L1中电流都减小, 与题意相矛盾, 故 (B) 选项错.若R3短路或R4短路, 总外电阻减小, 总电流增大, 电流表示数变大, 与题意相矛盾.故 (C) 、 (D) 选项错.

篇4：《恒定电流》单元练习

1．如图1所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线。若在两电阻两端加相同的电压，关于它们的电阻值及发热功率比较正确的是（）

A．电阻R₁的阻值较大

B．电阻R₂的阻值较大

C．电阻R₁的发热功率较大

D．电阻R₂的发热功率较大

2．两个小灯泡，分别标有“1A、4W”和“2A、1W”的字样，则它们均在正常发光时的电阻阻值之比为（）

A．2∶1 B．16∶1

C．4∶1 D．1∶16

3．由于供电电网电压的降低，用电器的功率降低了19％，这时供电电网上电压比原来降低了（）

4．铅蓄电池的电动势为2V，这表示( )

A．电路中每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能

B．蓄电池两极间的电压为2V

C．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变成电能

D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1．5V）的大

5．如图2所示，因线路故障，按通K时，灯L₁和L₂均不亮，用电压表测得U_ab=0，U_bc=0，U_cd=4V。由此可知开路处为（）

A．灯L₁B．灯L₂

C．变阻器 D．不能确定

6．一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为（）

A．R／3B．3R

C．R／9 D．R

7．一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是（）

A．电动机的输出功率为U₂／R

B．电动机的发热功率为I₂R

C．电动机的输出功率为IU-I₂R

D．电动机的功率可写作IU=I₂R=U₂/R

8．在图3电路中，电源的电动势是E，内电阻是r，当滑动变阻器R3的滑动头向左移动时（）

A．电阻R1的功率将加大

B．电阻R2的功率将减小

C．电源的功率将加大

D．电源的效率将增加

9．图4所示电路中，A、B两端电压恒定，电流表内阻可忽略不计，定值电阻与滑动变阻器的全部电阻相等，均为R，当滑动键P从变阻器的上端C一直移到下端D的过程中，电流表示数情况应是（）

A．先减小后增大

B．先增大后减小

C．恒定不变

D．始终增大

10．三只阻值相等的电阻连接成图5所示的电路，由于某种原因，其中有一只电阻的阻值发生了变化，导致R_AB＞R_BC则可能的原因是（）

A．R₁变小

B．R₂变小

C．R₃变大

D．R₃变小

11．在图6中，A. B两图分别为测灯泡电阻 R的电路图，下述说法正确的是（）

A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表的内接法

B．A中R测＜R真，B中R测＞R真

C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，就使R<v，故此法测较小电阻好

D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R>>R_A，故此法测较大电阻好

12．如图7所示，当滑动变阻器R₃的滑动片向右移动时，两电压表示数变化的绝对值分别是△U₁和△U₂，则下列结论正确的是（）

A．△U₁＞△U₂

B．电阻R₁的功率先增大后减小

C．电阻R₂的功率一定增大

D．电源的输出功率先增大后减小

13．在用螺旋测微器测量金属导线的直径时，下述操作步骤中正确的是（）

A．旋动旋钮K使测微螺杆P与小砧A接近，再改旋微调旋钮K′，直至PA并拢，观察可动刻度H的零点与固定刻度G的零点是否恰好重合

B．旋动旋钮K测微螺杆P旋出，把被测金属导线放入螺杆P和小砧A之间的夹缝中，再使劲旋动旋钮K，直到螺杆P和小砧A紧紧夹住导线为止

C．由固定刻度G上读出导线直径的整毫米数，再从可动刻度H上读出其小数部分，读数时，尤其要注意G上半毫米刻度线是否已露出，再将两读数相加即得出导线的直径数值

D．为了减小测量误差，应在导线的同一部位测量3次，求其平均值即得该导线的直线d

14．下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既减小偶然误差，又直观、简便的方法是（）

A．测出两组I，U的数据，代入方程组E=U₁+I₁r和E=U₂+I₂r中，即可求出E和r

B．多测几组I，U的数据，求出几组E，r，最后分别求出其平均值

C．测出多组I，U的数据，画出U-I图像，再根据图像求E，r

D．多测出几组I，U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r

二、填空题

15．两导线长度之比为1∶2，横截面积之比为3∶4，电阻率之比为5∶6，则它们的电阻之比为______。

16．在图8所示的电路中，A、D端所加的电压U恒定，R₁＝ R₂＝ R₃= 10Ω。用一只理想的电流表接在B、C之间时其示数为0．75A，则若将电流表接在A、C之间时，其示数为______A，若在B、C之间接一只理想的电压表，其示数为______V。

17．一台电阻为2Ω的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流为10A，则这台电动机消耗的电功率为______，发热功率为______，转化成机械功率为______，电动机的效率为______。

18．四只规格完全相同的灯泡按图9接在电路中，在S断开时，最亮的灯是______，在S闭合时，最亮的灯是____，S由断开到闭合，电流表的示数将______。

19．为了测定干电池的电动势和内电阻，现有下列器材：a．1．5V干电池两节；b．电压表（0V～3V～15V）；c．电流（0A～0．6A～3．0A）；d. 滑动变阻器（0Ω～20Ω）；e．滑动变阻器（0Ω～1000Ω）；f．电阻箱（0Ω～9999．9Ω）；g．电键、导线等。

（1）除电池外，应选用器材：____，____，____，____。

（2）将下列实验步骤按次序排列：____。

A．打开电键

B．按照电路图接好电路，电压表用0V～3V，电流表用0A～0．6A。

C．移动滑键减小电阻，使电流表指针有较明显的偏转，记录电流表和电压表的读数。

D．把滑动变阻器的滑键滑到一端使阻值最大。

E．再移动滑键减小电阻，记录一组电流表、电压表的示数，以后逐渐减小

20．有一个未知电阻Rx，用图10中（a）和（b）两种电路分别对它进行测量，用（a）图电路测量时，两表读数分别为6V，6mA，用（b）图电路测量时，两表读数分别为5.9V，10mA，则用______图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=______Ω ，测量值比真实值偏______（填：“大”或“小”）。

三、计算题

21．在图11的电路中，若R₁=4Ω，R3=6Ω，电池内阻r=0.6Ω，则电源产生的总功率为40W，而输出功率则 37．6W。求：电源电动势和电阻R₂。

22．如图12所示电路中，电源电动势E=15V，内电阻 r= 1Ω，R₁=R3=10Ω，R₂=4Ω，求：

①当电键K断开时电流表和电压表的读数，R₁及R₂消耗功率各为多少？

②当K闭合时，电流表和电压表的读数，电源的总功率及输出功率各为多少？

《恒定电流》单元检测答案

一、选择题

1、BC 2、B 3、C 4、AD 5、C 6、D 7、AD 8、C 9、A 10、B 11、ABCD 12、AC 13、AC 14、C

二、填空题

15、5∶9 16、1.5，5

17、1100W，200W，900W，82%

18、L₁，L₄，增大

19、（1）b(0～3V)，c(0～0.6A)，d，g

（2）BDFCEA

20、a，1000，大

三、计算题

21、E=20V，P2=7Ω

22、（1）1A，4V，10W，4W

篇5：恒定电流复习教案

一．知识要点

（一）导体中的电场和电流、电动势 1.导体中的电场和电流

（1）电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。（在这一过程中，自由电子所受电场力的方向与运动方向相反，故需要电源提供一个非静电力的作用，使自由电子在非静电力的作用下克服电场力做功，从而将其他形式的能转化为电能）

（2）导线中的电场：当导线内的电场达到动态平衡状态时，导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。

（3）电流

○概念：电荷的定向移动形成电流。

○电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。

○定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：I

36Q t○单位：安培（A），1 A =10mA = 10µA ○电流强度是标量。○电流的种类

① 直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。

② 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。2．电动势

（1）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小。电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

（2）定义：在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值，叫电源的电动势，用E表示。定义式为：E = W/q

注意：① 电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。

③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。（3）电源（池）的几个重要参数

① 电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。② 内阻（r）:电源内部的电阻。

③ 容量：电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：A·h，mA·h.注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小。

（二）部分电路欧姆定律，电路的连接，电功、电功率、电热，电阻定律 1．部分电路欧姆定律

（1）电阻（电阻是描述导体的性质）

① 定义：导体两端的电压和通过导体中的电流的比值，定义式 R =U/I ② 物理意义：表示导体对电流的阻碍作用。

36③ 单位：欧姆（Ω）1MΩ = 10kΩ = 10Ω（2）电压（又叫电势差）

电流通过电阻R时，电阻两端的电势差值，又叫电势降落，其大小U =IR。（3）欧姆定律:（反映一段导体电流、电压、电阻的关系）导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻成反比。即I=U/R 欧姆定律的适应范围：金属导体、电解质溶液；不含电源的部分电路，即纯电阻电路。（4）导体的伏安特性曲线

① 伏安特性曲线：常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，而画出的I—U图象。

② 线性元件（伏安特性曲线通过坐标原点的直线）和非线性元件（伏安特性曲线通过坐标原点的曲线）

③ 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线

电路连接如图。变阻器采用限流接法，或分压接法。分压接法可以使电压U能从零开始调整。（3）决定电阻的因素 2．电路的连接（1）串联电路

①电路中各处的电流强度相等。II1I2I3

②电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和UU1U2U3 ③串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。RR1R2R3 ④电压分配：U1R1U1U2R2UR1 3R3⑤功率分配：P1R1P2RPRP2R ⑥n个相同电池（E、r）串联：En = nE rn = nr（2）并联电路

① 并联电路中各支路两端的电压相等。UU1U2U3

② 电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。II1I2I3 ③ 并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。1R1R1R1 对两个电阻并联有：R=R1R2/（R1+R2）12R3④电流分配：I11:I2:I3R:1:1: 1R2R3⑤功率分配：P11:P2:P3:R:1:1: 1R2R3⑥n个相同电池（E、r）并联：En = E rn =r/n 讨论问题：

①几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一； ②若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻；

③若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大；

④若并联的支路增多时，总电阻将减小；

⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。（3）电压表和电流表

①表头：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律，与其他电阻的不同仅在于通

过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。②描述表头的三个特征量：电表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug，它们之间的关系是Ug=IgRg，因而若已知电表的内阻Rg，则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别，只是刻度盘的刻度不同而已。因此，电表若串联使用即为电流表，并联使用即为电压表。

③电表改装和扩程：要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许加的最大电压(Ug)是有限制的。

要测量较大的电压(或电流)怎么办?----利用电阻（串联、并联）来分压(或分流)。分压(或分流)电阻的阻值如何确定?---请推导出有关的公式。3．电功、电功率、电热（1）电功

概念：电场力对电荷所做的功，常说成电流的功，简称电功。公式：W =UIt 6单位：在国际单位制中是焦耳J，实用单位是度KWh，1KWh=3.6×10J（2）电功率

定义：电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫功率。

3公式：P =UI 单位：瓦（W）1KW=10W（3）电热（焦耳定律）

2定义：电流通过导体时所产生的热量。公式：Q =IRt（焦耳定律）单位：焦耳（J）4.电阻定律

（1）电阻定律:同种材料的导体，其电阻R与导体的长度L成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻与构成它的材料有关。写成公式 RL s（2）——材料的电阻率（描述导体材料的性质），跟材料和温度有关；各种材料的电阻率一般随温度的变化而变化；对金属，温度升高，增大。

（3）电阻测量（探究）

电路用课本P58图2。6-2（自己画出）

变阻器采用分压接法，以便能获得多组实验数据，以使R的测量更准确；电流表采用外接法或内接法（根据实际情况而定，应考虑电流表和电压表的内阻，即电流表的分压作用和电压表的分流作用），以减少实验的系统误差。

（三）闭合电路的欧姆定律

1．闭合电路欧姆定律的三种表达式：E = IR + Ir，E = U内+ U外，以及I = E/（R+r）

注意：①前两个表达式与第三式还是有区别的。前两式主要表达的是因消耗其他形式能量而产生的电势升高E通过外电路R和内电路r而降落。

②第三式主要回答了电路中的电流与哪些因素有关。另外，第一式和第三式只适用于外电路是纯电阻的条件下，而第二式却不需要这样的条件。

③闭合电路欧姆定律中的R是外电路的总电阻（负载）。2.路端电压

（1）定义：电源两极间的电压。又叫外电压或输出电压

（2）求法：① UIR（限于外电路为纯电阻）② UEIr 3．路端电压与负载变化的关系根据I=E/（R+r）, U内=Ir，E=U内+U外,当E、r一定时： RIU内U

外电路电阻剧R｛R,I0,U内0,U外E(断路)RIU内U

R0，IE/r,U内E,U外0(短路)4．多用电表（1）欧姆表

①基本构造：由电流表、调零电阻、电池、红黑表笔组成。（内电路请自己画出）②原理：利用闭合电路欧姆定律即可找到I与R的关系，变形即可得R与I的关系。

注意：欧姆表实际上是由电流表改装而成。首先，电流表和电压表测量的是电压和电流，故改装时不需要提供新的电源，而欧姆表是用电流表来测量电阻，故必须提供一个电源。其次，由闭合电路欧姆定律，在电路中的电流的大小与电阻又是一一对应关系，且R增大时，电流减小，故电流表的电流从满偏至零对应于电阻从零到无穷大，只要抓住该对应关系，即可将电流表改装成欧姆表。（3）多用电表

①内部结构：都是在电流表的基础上增加电路而实现新的功能。因此电流表是公共部分，要实现不同的功能只需让电流表与不同的附加电路相连即可，利用一个选择开关即可实现。

②多用电表的外形图，由两部分构成，上半部分为表盘，下半部分是选择开关，即功能开关。

③使用方法：

将选择开关旋转到电压档（V）---------测电压将选择开关旋转到电流档（mA）-------测电流将选择开关旋转到欧姆档（）--------测电阻欧姆表的使用方法：

○根据被测电阻的大致值，将选择开关旋转到相应的倍率上；【注意】欧姆表测电阻时，指针越接近半偏位置，测量结果越准确。○调零：将红、黑表笔短接，调节调零旋钮使指针0处。

○测量：将被测电阻跨接在红、黑表笔间。○读数：测量值 = 表盘指针示数×倍率

【注意】不要用手接触电阻的两引线；若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的档；且每次换档必需重新调零。

○整理：测量完毕，将选择开关旋转到OFF档或交流最大电压档，拨出表笔，若长期不用应取出电池。5.测定电池的电动势和内电阻

实验原理：用电流表和电压表测出电流和路端电压，再用闭合电路欧姆定律求出电池的电动势和内电阻。

测定电池的电动势和内电阻

通过这个实验，应掌握用图象处理数据，从而测定电池的电动势和内电阻的方法。

注意事项： ①在实验时，应注意以下几点：

为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(或与电池串联一个几欧的电阻充当内阻)，这是因为路端电压U=E/（1+r/R），当r《R时，U≈E，从而造成U没有变化，不方便读数，也不方便作图；

实验中不要将I调得过大，每次读完立即切断电源，且最好使，值由大到小顺序变化，使实验过程中E和r的值较稳定；

要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些。

②在画U-I图线时，要尽量使多数点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不考虑。这样，就可减小偶然误差，提高测量精度。干电池内阻较小时U的变化较小，可以通过将I轴向U轴的正方向平移的方法来使图线更完整，图线斜率的绝对值仍是电池的内阻。

③造成实验误差的主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些。作图不准确也会造成偶然误差。

误差分析：

用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻时，电流表外接和内接两种情况下电动势的测量值与真实值、电源内阻的测量值与真实值间的关系如何? 若采用如图甲电路时，根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，两次测量的方程为： E测=U1+I1r测 E测=U2+I2r测

解得：E测I2U1I1U2UU2 r测1 甲

I2I1I2I1若考虑电流表和电压表的内阻，对图所示电路应用闭合电路欧姆定律有：

EU1I1rI1RA EU2I2rI2RA

式中，E和r为电动势和内阻的真实值。解得：EI2U1I1U2UU2 , r1RA 比较得：E测E,r测r

I2I1I2I1若采用图乙所示的电路（A与变阻器串联）。同样考虑电流表和电压表的内阻，应用闭合电路欧姆定律有：

EU1I1U1/RVr，EU2I2U2/RVr 乙

解得：EI2U1I1U2U1U2，r

(I2I1)(U1U2)/RV(I2I1)(U1U2)/RV比较得：EE测,rr测。

（四）简单的逻辑电路

主要应了解“与”逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑的意义，理解条件与结果之问的关系，以及这些逻辑关系的真值表。关于如何实现这些逻辑关系，则不需要掌握。二.重、难点突破

1.电解液导电时，用公式Iq/t求电流强度时应注意：I

q1q2t。由于正负离子向相反方向定向移动，形成的电流方向是一致的，所以III。

例如：在1s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带电量为0.5C，向左迁移的负离子所带的电量也为0.5C，那么，电解槽中电流强度的大小应为Iq1q2t

0.50.50.50.51A，而不是I0。11UL2.公式R是电阻的定义式，而R是电阻的决定式，R与U成正比或R与I成反比的说Is法都是错误的，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U0，它的电阻仍然存在。

3.注意电功和电热的区别（注意运用能量观点）

（1）纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的。如：电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯等。

（2）非纯电阻用电器：电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是不可避免的热能损失。如：电解槽、电动机、日光灯等。

U2t，同理在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即WUItIRtR2U2PUIIR。在非纯电阻电路中，电路消耗的电能UIt分为两部分，一部分转化为热能，另R2一部分转化为其它形式的能（如电流通过电动机时，电能转化为机械能）。这里WUIt不再等于QI2Rt，应该是WE其它Q，电功就只能用WUIt计算，电热就只能用QI2Rt计算。

4.额定功率与实际功率

额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压，在这个条件下它消耗的功率就是额定功率，流经它的电流就是它的额定电流。

如果用电器在实际使用时，加在其上的实际电压不等于额定电压，它消耗的功率也不再是额定功率，在这种情况下，一般可认为用电器的电阻不变（等于额定状态下的电阻值），并据此来进行计算。5.电源的输出功率随外电阻R变化的规律 P出IR22(Rr)2R2R(Rr)4Rr22(Rr)4rR2

（1）当Rr时，P有最大值：Pm24r 图1（2）当Rr时，P随R的增大而增大。

（3）当Rr时，P随R的增大而减小。图2 P与外电阻R的上述关系可用如图1的图像直观像表示。由图像还可知，对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1和R2，例如：如图2所示的电路，已知3V，r1，电源

12R的输出功率为2W，求得R的阻值有两个值：R1，R22。（由P）代入数据

2(Rr)2 有：219RR，R22。，解之得出122(R1)6.电源的效率按定义有W有W总I2RR2I(Rr)Rr1r1R，可见，当R增大时，效率提高。值得指出的是，电源有最大输出功率时（Rr时），电源的效率仅为50%，效率并不高，而效率较高时，输出功率可能较小。

7.闭合电路中的几个概念及能量关系：

出P（1）电源的总功率P 总IIUIUP内U2（2）电源内部发热功率P 内IUIrr2（3）电源的输出功率（外电路消耗的总功率）P 出IUIIrP总P内2【典型例题分析】

[例1] 如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图线，直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图像，用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为多少？

分析：图中直线A与B的交点P是电源与电阻R相连的工作状态点，从这个点可知电路工作时电源的输出电压（电阻两端的电压）及电路的工作电流，从A在纵轴上的截距可求得电源电动势，利用有关概念、公式即可求得题中结果。

解答：P点是电路的工作状态点，故由图像得：电源的输出电压U2V，电路中的电流强度I2A，据PUI得

电源的输出功率P224(W)又由图线A与纵轴的交点得E3(V)所以，电源的效率：IUU100%100% 代入数据得67% I说明：1.本题中要能根据U-I图线，分别寻出电源电动势E和内电阻r以及B线对应的电阻R。2.理解A线与B线交点P的物理意义，不仅能进一步理解电源与电阻所发生的物理现象，而且能简化解此题的过程。

[例2] 在如图所示的电路中，电池的电动势E =5V，内电阻r10，固定电阻R90，R0是可变电阻，在R0由零增加到400的过程中，求：

（1）可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率；（2）电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。

解答：（1）可变电阻R0上消耗的热功率 P1I2R0(25R0e25)2R0RR0r(R0100)2(R0100)2400R251(W)40016由上式可得：当R0100时，P1有最大值Pm（2）r与R上消耗的热功率之和P2I(Rr)225100

(R0100)2由上式可知，R0最大时，P2最小即：当R0400时，P2有最小值

Pm2251000.01(W)

(400100)2说明：1.物理中求最大值或最小值的思路是：先根据物理现象列出所求量的数学表达式，掌握其动态变化，然后根据动态变化的分析找出最大值和最小值的条件，再求最大值或最小值。

2.本题若改为选择或填空，采用等效思维则可减少解题过程的繁琐，提高解题速度。如在（1）中，把(Rr)看成是电源的内阻，利用电源输出功率最大的条件：Rr，立刻可得到R0上消耗热功率最大的条件和消耗的最大热功率，但要注意，看成的等效电源的内阻应是不变量，如若求R上消耗的最大功率，把(R0r)看成是电源的内阻，则会得到错误的结论。

例

3、如图是一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警电路图。图中的两个按钮S1、S2分别装在汽车的两道门上。只要其中任何一个开关处于开路状态，发光二极管（报警灯）就发光。请根据报警装置的要求，列表分析开关状态与发光二极管的发光状态，并指出是何种门电路，在图中画出这种门电路的符号。

分析：当S1、S2都闭合时，A、B的输入都为0，输出Y也为0；当S1、S2中任一个闭合时，A或B有输入，Y有输出，发光二极管就发光报警。“或”门电路。

例

4、有一种电阻叫做“压敏电阻”，它是以氧化锌为主要材料，掺入少量的氧化铋，氧化锑，氧化钴等经烧结制成，其伏安特性图线如图11-8所示，它经常被用做家用电器的保护电路，图右图是某影碟机（VCD）的电源电路的一部分，CT表示电源插头，S是电源开关，BX是保险丝，R是压敏电阻，试通过伏安特图线说明压敏电阻对变压器的保护作用。

图11-8