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1、L 4L质子源v1 v2恒定电流专题复习1.电流电流的定义式： 决定式：I RUtqI电流的 微观表达式 I=nqvS注意：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I qt 计算电流强度时应引起注意。例 1在 10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为 2 C，向左迁移的负离子所带的电量为 3 C求电解槽中电流强度的大小。解：电解槽中电流强度的大小应为 I 10321tqA0.5 A例 2 来自质子源的质子（初速度为零） ，经一加速电压为 800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为 1mA 的细柱形质子流。已知质子电荷 e=1.6010-19C。这束质

2、子流每秒打到靶上的质子数为_。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距 L 和 4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1 和 n2，则 n1n 2=_。解：按定义， .05.6, 1eItI由于各处电流相同，设这段长度为 l，其中的质子数为 n 个，则由 。而vnleIvlteI 1,得和 12,221snsva2.电阻定律导体的电阻 R 跟它的长度 l 成正比，跟它的横截面积 S 成反比。 slR（1） 是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质） 。单位是 m。（2）纯金属的电阻率小，合金的电

3、阻率大。材料的电阻率与温度有关系： 金属的电阻率随温度的升高而增大（铂较明显，可用于做温度计） ；合金锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。半导体的电阻率随温度的升高而减小（热敏电阻、光敏电阻） 。有些物质当温度接近 0 K 时，电阻率突然减小到零这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。例 3. 如 图 所 示 ， 厚 薄 均 匀 的 矩 形 金 属 薄 片 边 长 ab=10 cm， bc=5 cm， 当 将 A 与 B 接 入 电 压为 U 的 电 路 中 时 ， 电 流 强 度 为 1 A， 若 将

4、C 与 D 接 入 电 压 为 U 的 电 路 中 ， 则 电 流 为 （ A）A.4 A B.2 A C. A D. A2141例 4.如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为 U，则.（D）通过两段导体的电流相等两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同细导体两端的电压 U1 大于粗导体两端的电压 U2细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度A. B. C. D.例 5.家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是 PCT 元件， PCT 元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器，其电阻率 与温度 t 的关系如图所示.由于这种特性，PCT 元件具有发热、控温双重功能.对

5、此，以下判断中正确的是(AD)A.通电后，其电功率先增大后减小 B.通电后，其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t1 或 t2 不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t1 至 t2 间的某一值不变3.欧姆定律（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电） 。RUI例 5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：4.电功和电热（1）对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt =I 2R t= U（2）对非纯电阻电路（如电动机和电解槽） ，由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W Q

6、，这时电功只能用 W=UIt 计算，电热只能用 Q=I 2Rt 计算，两式不能通用。例 6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？解：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得， ，这个电阻可认为51IUR是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为 P 电 =U2I2=36W，内部消耗的热功率 P 热 =5W，所以机械功率 P=31WRI25电动势（1）物理意义：反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量（2）大小：等于电路中通过 1 C 电量

7、时电源所提供的电能的数值，等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和 EU 外 U 内 6闭合电路的欧姆定律闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比：I rRE常用表达式还有：EIR IrU U和 UE Ir 7路端电压 U 随外电阻 R 变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：（1）外电路的电阻增大时，I 减小，路端电压升高；A. B. C. D.I I I Io U o U o U o UV2V1L1 L2L3P（2）外电路断开时，R，路端电压

8、UE；（3）外电路短路时，R0，U 0，I r（短路电流），短路电流由电源电动势和内阻共同决定，由于 r 一般很小，短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾8路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为 UEIr ，E 和 r 可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压 U 与总电流 I 的关系图线，如图1021 所示依据公式或图线可知：（1）路端电压随总电流的增大而减小（2）电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势 E在图象中，UI 图象在纵轴上的截距表示电源的电动势 （ 3） 路 端 电 压 为 零 时 ， 即 外 电 路 短 路 时 的 电 流 I rE 图 线 斜 率

9、绝 对 值 在 数 值 上 等 于内 电 阻 例 7以右图电路为例：试分析当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中各电阻中电流、电压如何变化.解析：滑动变阻器的滑片向左滑动过程中，R 1 增大，总电阻一定增大；由 ，I 一定减小；由 U=E-Ir，U 一定增大；rEI因此 U4、I 4 一定增大；由 I3= I-I4，I 3、U 3 一定减小；由 U2=U-U3，U 2、I 2 一定增大；由 I1=I3 -I2，I 1 一定减小。变式： 如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r当滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端时，发现电压表 V1、V 2 示数变化的绝对值分别为 U1 和 U2，下列说法中正确的是

10、 A.小灯泡 L1、 L3 变暗，L 2 变亮B.小灯泡 L3 变暗，L 1、L 2 变亮C. U1 U2解：滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。与电阻蝉联串联的灯泡 L1、L 2 电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡 L3 电压降低，变暗。U1 减小，U 2 增大，而路端电压 U= U1+ U2 减小，所以 U1 的变化量大于 U2 的变化量，选BD。例 8 如图，电源的内阻不可忽略已知定值电阻 R1=10，R 2=8当电键 S 接位置 1时，电流表的示数为 0.20A那么当电键 S 接位置 2 时，电流表的示数可能是下列的哪些值R1R2R3R4E r2A

11、R1R21SA.0.28A B.0.25AC.0.22A D.0.19A解：电键接 2 后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是 0.19A电源的路端电压一定减小，原来路端电压为 2V，所以电键接 2 后路端电压低于 2V，因此电流一定小于 0.25A所以只能选 C。例 9将电阻 R1 和 R2 分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同电池组向两个电阻供电时的电流分别是 I1 和 I2，电池组内阻消耗的功率分别是 P1和 P2，电池组的效率分别是 1 和 2，电阻两端的电压分别是 U1 和 U2若已知电流 I1I 2，则有AR 1R 2 BU 1U 2C 1 2 DP 1P 2【解

12、析】 根据题画出电源及电阻 R1、R 2 的 UI 图象，由图象不难得出 R1R 2，U 1U 2，由 P 内 I 2r 知，P 1P 2， 1 2，选项 C 正确9闭合电路中的几种电功率闭合电路的欧姆定律就是能的转化和能量守恒定律在闭合电路中的反映由 EUU 可得EIUIUI 或 EItUItUIt（1）电源的总功率：PEI（2）电源内部消耗的功率：P 内 I 2r（3）电源的输出功率：P 出 P 总 P 内 EI I 2rUI若外电路为纯电阻电路，还有电源的输出功率 ，可见电rErRE4222源输出功率随外电阻变化的图线如图所示，而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为 。rEPm42（

13、4）电源的效率： （最后一个等号只适用于纯电阻电路）rREUP例 10已知如图，E =6V，r =4，R 1=2，R 2 的变化范围是 010。求：电源的最大输出功率；R 1 上消耗的最大功率；R 2 上消耗的最大功率。解：R 2=2 时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；R 1 是定植电阻，电流越大功率越大，所以 R2=0 时 R1 上消耗的o RP 出PmrE rR2R1功率最大为 2W；把 R1 也看成电源的一部分，等效电源的内阻为 6，所以，当 R2=6时，R 2 上消耗的功率最大为 1.5W。例 11 如图所示，图线 a 是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线 b 是一只某

14、种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为 2.0，则这只定值电阻的阻值为_。现有 4 只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_W。解：由图象可知蓄电池的电动势为 20V，由斜率关系知外电阻阻值为 6。用 3 只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于 2，因此输出功率最大为 50W。10同种电池的串联n 个相同的电池同向串联时，设每个电池的电动势为 Ei，内电阻为 ri，则串联电池组的总电动势 EnE i，总内阻 rnr i串 联 电 池 组 一 般 可 以 提 高 输 出 的 电 压 ， 但 要 注 意

15、电 流 不 要 超 过 每 个 电 池 能 承 受 的 最 大 电流 例 12如图 10217 所示，电源电动势 E10 V，内阻 r0.5 ，“8 V，16 W”的灯泡恰好能正常发光，电动机 M 绕组的电阻 R01 ，求：（1）路端电压；（2）电源的总功率；（3）电动机的输出功率【解析】 该题为非纯电阻电路设干路总电流为I，则 810I0.5 得 I4 A，故 P 总 EI40 W又 IL16UA2 A，故 IMI I L2 A ，PM 总 82 W 1 W， PM 出 1 W2 21 W12 W例 13如图 10219 所示，电阻 R34 ，电表为理想表开始时 R1、R 2、R 3 中都有

16、电流通过，电压表示数为 2 V，电流表示数为 0.75 A后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为 3.2 V，电流表示数变为 0.8 A（1）哪个电阻断路？（2）求电阻 R1、R 2 的阻值各为多少？Uo IEU0 M（I 0,U0） b aNI0 Im（3）电源电动势和内阻各为多少？（1）由于电流表 A、电压表 V 的示数都不为零，所以断路的电阻为 R1（2）R 1 断后，电压表 V 的示数即为 R2 两端电压所以 R2 8.03IU4 R1 断路前 R2 两端电压U2I 2R20.754 V3 VR3 两端电压U3U 2U 1（32） V1 V由串联电阻的分压特点 31所以 R12

17、3U4 8 通过 R1、R 3 的电流 I1 RA0.25 A（3）R 1 断路前 EU 2（I 1I 2）r0.754（0.750.25）rR1 断路后 EU 2I 2r3.20.8r联立以上两式得 E4 V，r1 例 14如 图 10220 所 示 ， 变 阻 器 R2 的 最 大 电 阻 是 10 ， R3 5 ， 电 源 的 内 电 阻 r 1 ，当电键 S 闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为 16 W，电源的输出功率为12 W此时电灯 R1 正常发光，求：（1）电灯阻值 R1 是多少? （设 R1 阻值恒不变）（2）当电键 S 断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改

18、变多少?（1）电源内阻消耗的功率 P 内 P 总 P 出 4 W电源 Ir内 142 A外电路总电阻为 A WI出6 由串、并联知识得 R12.5 （2）S 断开时，要使电灯 R1 正常发光，电流仍为 I1 5.26A0.8 A由闭合电路欧姆定律得：I1 rRE2即0.8 15.28R所以 R26.5 故变阻器改变了 1.5 例 15如图所示为一电路板的示意图，a、b、c、d 为接线柱，a、b 与 220V 的交流电源连接，ab 间、bc 间、cd 间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得 b、d 两点间以及 a、c 两点间的电压均为 220V。由此可知

19、：（A）ab 间电路通，cd 间电路不通（B）ab 间电路不通，bc 间电路通（C）ab 间电路通，bc 间电路不通（D）bc 间电路不通，cd 间电路通解析：由于用交流电压表测得 b、 d 两点间为 220V，这说明 ab 间电路是通的， bc 间电路不通或 cd 间电路不通；由于用交流电压表测得 a、 c 两点间为 220V，这说明 cd 间电路是通的， ab 间电路不通或 bc 间电路不通；综合分析可知 bc 间电路不通， ab 间电路通和cd 间电路通，即选项 C、D 正确。1、 电源的效率 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图

20、所示，图中 u 为路端电压，I 为干路电流，a、 b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为 、 。由图可知 、 的值分别为abbA. 、 B. 、 C. 、 D. 、341321231【答案】D【解析】电源效率 ，E 为电源的总电压（即电动势） ，U根据图象可知 Ua= 、U b= ，所以选项 D 正确。2312在图中所示的电路中，电源电动势为 3.0V，内阻不计，L 1、L 2、L 3 为 3 个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如下图所示当开关闭合后，下列判断正确的是（ ）A灯泡 L1 的电阻为 12B通过灯泡 L1 的电流为通过 灯泡 L2 电流的 2 倍C灯 泡 L1 消

21、 耗 的 电 功 率 为 0.75WD灯 泡 L2 消 耗 的 电 功 率 为 0.30W3法拉第曾提出一种利用河流发电的设想，并进行了实验研究。实验装置的示意图可用题23 图表示，两块面积均为 S 的矩形金属板，平行、正对、竖直地全部浸在河水中，间距为d。水流速度处处相同，大小为 v，方向水平。金属板与水流方向平行。地磁场磁感应强度的竖直分量为 B，水的电阻率为 ，水面上方有一阻值为 R 的电阻通过绝缘导线和电建 K连接到两金属板上。忽略边缘效应，求：（1）该发电装置的电动势；（2）通过电阻 R 的电流强度；（3）电阻 R 消耗的电功率【答案】 （1）Bdv （2）（3）BdvSR2BdvS

22、R【解析】 （1）由法拉第电磁感应定律，有 EBdv（2）两板间河水的电阻 r= S由闭合电路欧姆定律，有I= （3）由电功率公式，P=I 2R 得 P=EBdvrR 2BdvSR4(2011北京)（1）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关 K和两个部件S、 T。请根据下列步骤完成电阻测量:旋动部件_，使指针对准电流的“0“刻线。将K旋转到电阻挡“l00“的位置。将插入“十“、“插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_ (填“0刻线“或“刻线“)。将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序避行操作，再

23、完成读数测量。A将 K旋转到电阻挡“1k“的位置 B将 K旋转到电阻挡“10“的位置C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准答案：（1） S 1T 0刻线 3ADC 45 （2011 全国理综）.（5 分）为了测量一微安表头 A 的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中 A0是标准电流表，R0和 RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S 和 S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E 是电池。完成下列实验步骤中的填空：（1）将 S 拨向接点 1，接通 S1，调节_,使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数 I；（2）然后将 S 拨向接点 2，调节_,

24、使_,记下此时 RN的读数；（3）多次重复上述过程，计算 RN读数的_,此即为待测微安表头内阻的测量值。解析：（1）R 0、标准电流表 A0；（2）R N，标准电流表 A0的示数为 I；（3）平均值6 （2011 天津） （4）某同学测量阻值约为 25k 的电阻 Rx，现备有下列器材：A电流表（量程 100 A，内阻约为 2 k） ；B电流表（量程 500 A，内阻约为 300 ） ；C电压表（量程 15 V，内阻约为 100 k） ；D电压表（量程 50 V，内阻约为 500 k） ；E直流电源（20 V，允许最大电流 1 A） ；F滑动变阻器（最大阻值 1 k，额定功率 1 W） ；G电键

25、和导线若干。电流表应选 ，电压表应选 。 （填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ； 。【解析】：电学实验选择仪器的一般步骤如下： 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小； 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值； 选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小” ；也可以根据 与 之间的关系来判断，当 时，采用电流表的外接法，VxRAVxRA反之选择电流表内接法。（1）本题中，待测电阻 Rx的阻值约为 25k，直流电源电动势为 20V，经粗略计算电