1、第 14 章:恒定电流 一、知识网络二、重、难点知识归纳（五） 、滑动变阻器的使用1、滑动变阻器的作用（1）保护电表不受损坏； （2）改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差。电流：定义、微观式：I=q/t， I=nqSv电压：定义、计算式：U=W/q，U=IR。导体产生电流的条件：导体两端存在电压电阻：定义、计算式：R=U/I，R= l/s。金属导体电阻值随温度升高而增大半导体：热敏、光敏、掺杂效应超导：注意其转变温度电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量实验恒定电流机械能及其转化定义：机械能是指动能和势能的总和。转化：动能和势
2、能之间相互转化。机械能守恒：无阻力，动能和势能之间总量不变。部分电路：I=U/R闭合电路：I=E/(R+r)，或 E=U 内 +U 外 =IR+Ir适用条件：用于金属和电解液导电规律电阻定律：R= l/s基本概念欧姆定律：公式：W=qU=Iut纯电阻电路：电功等于电热非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能电功：用电器总功率：P=UI，对纯电阻电路：P=UI=I 2R=U2/R 电源总功率：P 总 =EI电源输出功率：P 出 =UI电源损失功率：P 损 =I2r电源的效率： ，%10EUP对于纯电阻电路，效率为 100%电功率 ：伏安法测电阻：R=U/I，注意电阻的内、外接法对结果
3、的影响描绘小灯泡的伏安特性测定金属的电阻率 ： =R s / l测定电源电动势和内阻电表的改装：多用电表测黑箱内电学元件2、两种供电电路（“滑动变阻器”接法）（1） 、限流式：a、最高电压（滑动变阻器的接入电阻为零）：E。b、最低电压（滑动变阻器全部接入电路）： 。c、限流式的电压调节范围： 。（2） 、分压式：a、最高电压（滑动变阻器的滑动头在 b 端）：E。b、最低电压（滑动变阻器的滑动头在 a 端）：0。c、分压式的电压调节范围： 。3、分压式和限流式的选择方法：（1）限流式接法简单、且可省一个耗电支路，所以一般情况优先考虑限流式 接法 。 （2）但以下情况必须选择分压式 ：a、负载电阻
4、 RX比变阻器电阻 RL大很多（ R X2RL ）b、要求电压能从零开始调节时；c、若限流接法电流仍太大时。三、典型例题例 1、某电阻两端电压为 16 V，在 30 s 内通过电阻横截面的电量为 48 C，此电阻为多大？30 s 内有多少个电子通过它的横截面？解析：由题意知 U=16 V， t=30 s， q=48 C，电阻中的电流 I= =1.6 Atq据欧姆定律 I= 得， R= =10 In= =3.01020个eq故此电阻为 10，30 s 内有 3.01020个电子通过它的横截面。点拨：此题是一个基础计算题，使用欧姆定律计算时，要注意 I、 U、 R 的同一性（对xLRUE,xLR,
5、同一个导体） 。小试身手1.1、导线 A 电阻为 R，A 中电流强度为 I，通电时间为 t，导线 B 的电阻为 R/2，B 中电流强度为 I/4，通电时间为 2t，那么：(1)相同的时间通过导线 A 与 B 横截面的电量之比为（ ）A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4(2)时间 t 内电流通过 A 做功与时间 2t 内电流通过 B 做功之比为（ ）A.32:1 B.16:1 C.8:1 D.1:41.2、A，B，C，D 四个相同的灯泡按图 14-3 所示电路连接，M，N 两端电压恒定，这四个灯泡中（ ）A. C 灯比 D 为亮B. A 灯比 C 灯亮C. A 灯和 B 灯一样亮D.
6、A 灯和 C 灯一样亮例 2、两电阻 R1、 R2的伏安特性曲线如右图 14-4 所示，由图可知：（1）这两电阻的大小之比 R1 R2为_A.13 B.31 C.1 D. 13（2）当这两个电阻上分别加上相同电压时，通过的电流之比为_A.13 B.31 C.1 D. 1解析：（1）由欧姆定律 I= 可知，在 IU 图线中，图线的斜率 k= = ，即电阻RUIR1的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数。R1 R2=tan30tan60=13 所以 A 选项正确。（2）由欧姆定律 I= 可知，给 R1、 R2分别加上相同的电压时，通过的电流与电阻成U反比 I1 I2=R2 R1=31，故 B 选项正确点
7、拨：此题为一个理解题。考查对伏安特性曲线的认识和理解。小试身手图 14-3图 14-42.1、若加在某导体两端的电压变为原来的 3/5 时，导体中的电流减小了 0.4 A.如果所加电压变为原来的 2 倍，则导体中的电流多大? 2.2、甲、乙两个定值电阻分别接入电路中，通过电阻的电流强度与电阻两端电压的关系如图 14-5 所示，根据图线可知（ ）A.甲的两端电压总比乙两端电压大B.甲电阻比乙的电阻小C.加相同电压时，甲的电流强度比乙的小D.只有甲两端电压大于乙两端电压时，才能使甲、乙中电流强度相等2.3、如图 14-6 所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流 I 的关系图线，下列说
8、法中正确的是（ AC ）A.路端电压都为 U0时，它们的外电阻相等B.电流都是 I0时，两电源的内电压相等C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻例 3、如图 14-7 所示，R 1=R2=R3=R=4，U=8V，求，(1)安培计示数。(2)用导线连接 A D，安培计示数。(3)用导线同时连接 A D，B C，导线 A D，B C 不连接，安培计的示数。解析：(1)电路连接是 R2，R 3，R 4串联，然后与 R1并联。R1+R2+R3=12，总电阻 R= =3，12.6738UI(2)用导线连接 A D，导线 A D 与 R2、R 3并联，导线把 R2，R 3短路
9、，电路便为 R4与 R1并联，电阻 R=2，安培计示数 4AI2(3)同时导线连接 A D，B C，电路如图 14-7 所示，导线 A D 把 4 个电阻的一端连在一图 14-5图 14-6图 14-7起。导线 C B 把 4 个电阻的另一端连接在一起，四个电阻的两端电势相等，四个电阻并联，电路总电阻为 R=1，安培计示数 I=8A，千万不能认为 A D 导线使 R2、R 3短路，最后只有R1一个电阻。点拨：此题为一个基础计算题，考查的是对电阻的计算和欧姆定律的应用。 ，解决电学问题时，电路一定要清，搞清楚电路是如何连接的是解题的关键。串联电路分压，并联电路分流是经常使用的电学规律，必须熟练掌
10、握小试身手3.1、1.一条粗细均匀的电阻丝电阻为 R，其横截面直径为 d，若将它拉制成直径为 d/10 的均匀细电阻丝，其电阻变为（ ）A.10000R B.1000R C.100R D.R/1003.2、下列关于电阻率的叙述，错误的是 （ ）A当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零B常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D材料的电阻率随温度变化而变化3.3、一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为 d，电阻为 R。把它拉制成直径为 d10 的均匀细丝后，它的电阻变为（ ）AR1000 BR100 C100R D10000R3.4在一根长 l=5m
11、，横截面积 S=3.5 10-4m2的铜质导线两端加 2510 -3V 电压。己知铜的电阻率 =1.7510 -8m，则该导线中的电流多大？每秒通过导线某一横截面的电子数为多少？3.5、如图 14-8 所示，电阻 R1，R 2，R 3，的电压，电流，消耗电功率分别为U1，U 2，U 3，I 1，I 2，I 3，P 1，P 2，P 3，把此电路与电源接通后，求，(1)U 1/U2，(2)I1/I2，(3)P 1/P2图 14-8例 4、.一条电阻丝加上电压 U 后，经 t s 后放出热量为 Q，若得电阻丝截成等长的三段并且关联在一起，再加上电压 U，需经多长时间放出热量仍为 Q？解析：设电阻丝电
12、阻为 R，Q= ，截成等三段，每段电阻为 R/3，并联后电阻为2R/9，则 Q= 。tt229/9/t点拨：此题为一个简单计算题，主要考查电热公式的记忆和理解。电阻丝是纯电阻，计算热量三个公式都适用，结合题目给定的条件，电压不变，使用，Q= ，计算方便。RU2小试身手4.1、某输电线总电阻为 2.0，若输送电功率保持 10KW 不变，在用 250V 电压输送时，线路上损失功率为_KW，若改用 5000V 电压输送时，线路上损失电功率为_KW。4.2、.如图 14-9 所示，电路两端电压恒定，电阻 R1=R2=R3，R 3= ，电键闭合前，后电阻R2消耗电功率之比_，电容器 C 所带电量之比_。
13、4.3、在闭合电路中（ ）A电流总是由高电势流向低电势 B电流强度越大，电源输出功率越大C输出功率越大，电源效率越高 D电源输出电压越大，电源效率越高 例 5、如图 14-10 所示，=12V，r=1，导线电阻不计，R=22(a)K 闭合时，滑键 c 逐渐向右滑动时，干路电流将_，路端电压将_A C 间电压将_，电源消耗总功率_，电源内部消耗的功率_(b)K 闭合时，滑键 c 放在 R 中间，干路电流为_，路端电压为_，A C 间电压为_，B C间电压为_，电源内电压为_，电源消耗总功率为_电源内图 14-9图 14-10部消耗功率为_，输出功率为_，电源效率为_。解析：(a)：电键 K 闭合
14、时，滑键 c 向右滑动时，电路电阻逐渐减小，根据闭合电路欧姆定律 ，干路电流将逐渐增大，路端电压：=U 路 +Ir，U 路 逐渐减小。A C 间电rRI压 UAC=IRAC，因 RAC=0，不随 C 移动而变化。电源消耗总功率：P 总=I，因为 I 增大，而增大，电源内部消耗功率 P 内 =I2r，r 不变，P 内 增大，(b)K 闭合，C 放在 R 中间则外电路电阻 R 外 =11，干路电流 I= ，路端电压 U 路 =IR 外1A出=111=11V，U AC=0V，U BC=U 路 =11V，电源内电压 U 内 =Ir=1V，电路消耗总功率 P 总=I=121=12W 输出功率 P 出 =
15、U 路 I=111=11W，电源内部消耗电功率。P 内 =I2r=P 总 P出 =1W，电源效率 = ，91.7%021点拨：此题为一个综合题。是对闭合电路的基本规律全面的检测，是对闭合电路的基本概念，基本规律的综合练习使用，熟练掌握非常必要。小试身手5.1、已知如图 14-11，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 C.增大 R3 D.减小 R15.2、如图 14-12 所示的电路中，当滑动变阻器 R3的滑动头 P 向 b 移动时， （ ）A.伏特表 V1，V 2都增大，安培表 A1减小，A 2增大。B.伏特表 V1，V 2都减小，安
16、培表 A1增大，A 2减小。C.伏特表 V1增大，V 2减小，安培表 A1，A 2都减小。D.伏特表 V1减小，V 2增大，安培表 A1，A 2都增大。5.3、如图 14-13 所示电路中，电源内阻不能忽略，当滑片 P向下移动时，电路中各电表示数如何变化？R1 R3R2E CA B BC C C图 14-11图 14-13图 14-125.4、如图 14-14 所示，两个电源电动势皆为 60V，内电阻皆为 2，左边电阻 8，右边电阻 2，虚线框内是一个 6 和 1 个 8 电阻组成的电路，当只接通 K1，K 2时，回路电流为 6A，当只接通 K2，K 3时，回路电流为 5A，求只接通 K1和
17、K3时，回路电流强度是多大？例 6、在右图 14-15 中电池组的电动势为 3V，内阻为 0.6， R1=R2=R3=R4=4，求电压表与电流表的示数。解析：当电路中元件连接比较复杂，同时又有电表时，应先把电表摘去，弄清各元件的连接方式再分析各电表所测的物理量。 “摘表”的原则是电流表短路，电压表断路，如图（1）所示。然后改画出各元件连接标准图，搞清 R1、 R2、 R3、 R4的连接方式，如图（2） 。最后把电流表、电压表放回原处，由于各电阻的连接方式已清楚，可以较容易地画出电流的走向，找出流过电流表的是哪些电流。如图（3）所示可知，通过电流表的电流是通过R2的电流 I2与通过 R3的电流
18、I3。而电压表量的是路端电压。解： R1与 R2并联电阻 12图 14-14图 14-15R12与 R4串联电阻 R 串 串 246电路总电阻串串 3.总电流： IRrA总 外24061.路端电压： UIV3.I34.串联电路中电流 IRIA串 串 总3410.通过 R2的电流 I202串 .通过电流表的电流 A23608.答：电压表示数 2.4V电流表示数 0.8A点拨：此题是一个综合计算题。接在电路中的电压表和电流表的示数不是作为已知量给出，就是作为末知量待求，无论哪种情况必须弄清电压表测的是哪两点的电压，电流表测的是通过哪些元件的电流。小试身手6.1、在如图 14-16 所示电路中，当变
19、阻器 的滑动头向端移动时， （ ）A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大D电压表示数变小，电流表示数变小6.2、如图 14-17 所示电路中，电源电动势 ，内阻不计。电阻 R2，电动60V机的内阻 R0=1.6，电压表示数为 80V，电动机正常工作，求电动机输出的机械功率。图 14-166.3、如图 14-18 所示的电路中，已知 R1=4，电流表的读数 I=0.75 A，电压表读数U=2.0V，经一段时间后一电阻断路，使电流表的读数变为 =0.80 A，而电压表的读数变为 =3.2 V，求：（1）发生断路的电阻是哪一个?（2）电源电动势和内阻各是多少? 例 7、如图 14-19 是欧姆表的工作原理图。（1）若表头的满偏电流为 Ig=500A，干电池的电动势为 1.5，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中：图 14-17图 14-18
