恒定电流教师版Word文件下载.docx

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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。

②半导体的电阻率随温度的升高而减小（热敏电阻、光敏电阻）。

③有些物质当温度接近0K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。

3.部分电路欧姆定律

部分电路欧姆定律定义式R=U/I

导体的伏安特性曲线：

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。

4.串并联电路

（1）串联：

电流强度I＝I1＝I2＝…＝In

电压U＝U1＋U2＋…＋Un

电阻R＝R1＋R2＋…＋Rn

电压分配

功率分配

（2）并联：

电流强度I＝I1＋I2＋…＋In

电压U＝U1＝U2＝…＝Un

电阻

电流分配

二、电功电热焦耳定律

1、电功

（1）对纯电阻而言，电功等于电热：

W=Q=UIt=I2Rt=

（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，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。

2、电功率

　　电功率是描述电流做功快慢的物理量。

由功率公式P=W/t得P=UIt/t=UI，这两个公式是普适公式，而P=I2R，P=

只适用于纯电阻电路。

3、焦耳定律

（1）.内容：

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电

时间成正比

（2）.关系式：

Q=I2Rt（电能转化为内能的部分）

（3）.热功率:

单位时间内的发热量通常称为热功率

P=Q/t=I2R

4、热功率

电热功率是描述电流做功产生电热快慢程度的物理量。

由功率

。

三、闭合电路欧姆定律

1、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1C电量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

E＝U外＋U内．

2、闭合电路欧姆定律（图像）

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＝

．

常用表达式还有：

E＝IR＋Ir＝U＋U′和U＝E－Ir

3、路端电压与外电阻的关系

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；

（2）外电路断开时，R＝∞，路端电压U＝E；

（3）外电路短路时，R＝0，U＝0，I＝E/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．

4、路端电压与电流的关系

闭合电路欧姆定律可变形为U＝E－Ir，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，U—I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＝E/r．图线斜率绝对值在数值上等于内电阻．

5、电源电动势与路端电压的区别

电动势是对电源而言的，它描述移送单位电量时非静电力做功的多少，即移送1库电量时其他形式的能转化为电能的多少。

电压是对某一段电路而言的，它描述在这段电路中移送单位电量时电场力做功的多少，即移送1C电量时电能转化为其他形式能的多少。

E=U+IR

6、动态电路的分析方法

具体解题可分为四个步骤：

（1）.判断局部元件的变化情况，以确定闭合电路的总电阻

如何变化。

例如，当开关接

通或断开时，将怎样影响总电阻

的变化。

当然，更常见的是利用滑动变阻器来实

现动态变化。

当然，更常见的是利用滑动变阻器来实现动态变化。

应该记住，电路

中不论是串联部分还是并联部分，只要一个电阻的阻值变大时，整个电路的总电阻

就变大。

只要一个电阻的阻值变小时，整个电路的总电阻就变小。

（2）.判断总电流I如何变化。

例如，当总电阻

增大时，由闭合电路欧姆定律知

，因此I减小。

（3）.判断路端电压U如何变化。

此时，由于外电路电阻R和电流均变化，故用判断有一

定困难，此时可用

来判断。

（4）.判断电路中其他各物理量如何变化。

上述四个步骤体现了从局部到整体，再回到局部的研究方法。

这四个步骤中，第一步是至关重要的，若判断失误，则后续判断均会出错。

第四步是最为复杂的。

第四步中要能快捷地作出判断，要求在利用物理规律方面，除了欧姆定律、焦耳定律以外，还要熟悉串联电路、并联电路的特点，主要是串联电路中的分压关系和并联电路中的分流关系。

在选取研究对象方面，可采取扫清外围、逐步逼近的方法。

由于与变化元件越近的电路通常与之联系也会越密切，因此其物理量变化也将复杂。

这样，不妨从与变化元件联系最松散的电路开始分析，再逐步推理，从已知条件出发，循着规律，一步一个结论，将结论又作为已知条件向下推理，最后判断变化元件有关物理量的变化情况。

7、闭合电路中的功率（输出功率特点及图像，电源效率）

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E＝U＋U′可得

EI＝UI＋U′I或EIt＝UIt＋U′It

（1）电源的总功率：

P＝EI

（2）电源内部消耗的功率：

P内＝I2r

（3）电源的输出功率：

P出＝P总－P内＝EI－I2r＝UI

若外电路为纯电阻电路，还有

电源的输出功率

，可见电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

（4）电源的效率：

（最后一个等号只适用于纯电阻电路）

四．题型演练与知识的综合应用

题型一、电流和电阻

1、关于电阻率，下列说法中不正确的是（）

A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好

B．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大

C．所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零

D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻

2、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（）

3、如图所示，当滑动变阻器的滑键从最左端向右滑过2R/3时，电压表的读数由U0增大到2U0，若电源内阻不计，则下列说法中正确的是（）

A．通过变阻器R的电流增大为原来的2倍B．变阻器两端的电压减小为原来的

倍

C．若R的阻值减小到零，则电压表的示数为4U0D．以上说法都正确

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（）

①通过两段导体的电流相等

②两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同

③细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2

④细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度

A．①B．①②C．①②③D．①②③④

5、若加在导体两端的电压变为原来的

时，导体中的电流减小0.2A，如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流将变为_______。

题型二、电功、电热电功率

1、下图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U2之间的函数关系的是以下哪个图象（）

2、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？

3、某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取g=10m/s2）.

题型三、电路的串并联

1、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_________。

2、已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路（）

3、实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I=kU3的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V3。

现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上。

求：

（1）当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？

（2）当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？

题型四、含电容器的电学问题

1、已知如图，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R1B.增大R2C.增大R3D.减小R1

2、（2005广东）竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路连接，绝缘线与左极板的夹角为θ。

当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表读数为I1，夹角为θ1；

当滑动在b位置时，电流表的读数为I2，夹角为θ2，则（）

A．θ1<

θ2，I1<

I2B．θ1>

θ2，I1>

I2C．θ1=θ2，I1=I2D．θ1<

θ2，I1=I2

3、在如图所示电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω；

电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω；

电容器的电容C=100μF。

电容器原来不带电。

求接通电键K后流过R4的总电量。

4、如图所示，电容器C1＝6μF，C2＝3μF，电阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，当电键K断开时，A、B两点间的电压UAB＝？

当K闭合时，电容器C1的电量改变了多少（设电压U＝18V）?

5、如图所示，在水平放置的平行板电容器之间，有一带电油滴P处于静止状态，若从某时刻起，油滴所带的电荷开始缓慢减少，为维持该油滴仍处于静止状态，可采取下列哪些措施（）

A．其他条件不变，使电容器两极板缓慢靠近

B．其他条件不变，使电容器两极板缓慢远离

C．其他条件不变，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动

D．其他条件不变，使滑动变阻器的滑片缓慢向右移动

6、在如图所示的电路中，电源两端A、B间的电压恒定不变，开始时S断开，电容器上充有电荷。

闭合S后，以下判断正确的是（）

A．C1所带电量增大，C2所带电量减小B．C1所带电量减小，C2所带电量增大

C．C1、C2所带电量均减小D．C1、C2所带电量均增大

题型五、闭合电路欧姆定律与电源效率

1、关于闭合电路，下列说法中正确的是（）

A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方

B．闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大

C．闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大

D．闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大

2、用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，下列判断中正确的是（）

①电源短路时，路端电压为零，电路电流达最大值②外电路断开时，电路电压为零，路端电压也为零③路端电压增大时，流过电源的电流一定减小④路端电压增大时，电源的效率一定增大

A．①B．①③C．②④D．①③④

3、一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）

A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V

4、已知如图，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。

①电源的最大输出功率；

②R1上消耗的最大功率；

③R2上消耗的最大功率。

5、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线.抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线.若A、B的横坐标为1A，那么AB线段表示的功率等于（）

A.1WB.3WC.2WD.2.5W

题型六、闭合电路的伏安特性曲线

1、如图所示，直线A为电源的U—I图线，直线B为电阻R的U—I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是（）

A.4W、8WB.2W、4WC.4W、6WD.2W、3W

2、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2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。

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。

题型七、电路动态变化分析

1、如图，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω．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（）

A．0.28AB．0.25AC．0.22AD．0.19A

2、（2002年全国）在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r0,设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U0，当R5的滑动触点向图中a端移动时（）

A．I变大，U变小B．I变大，U变大C．I变小，U变大D．I变小，U变小

3、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、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是（）

A．小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C．ΔU1<

ΔU2D．ΔU1>

ΔU2

4、（2007宁夏）在如图所示的电路中，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

C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小

5、（2006天津）如图所示电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。

在电键S处于闭合的状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则（）

A．电压表的示数变大B．电池内部消耗的功率变大C．电阻R2两端的电压变大D．电池的效率变大

6、如图所示的电路中，电源电动势为ε，内阻为r（小于外电路的总电阻），当滑动变阻器R的滑片P位于中点时，A、B、C三灯均正常发光，且亮度相同，则（）

A．三个小灯泡中，C灯电阻最大，B灯电阻最小B．当滑片P向左移动时，A、C两灯变亮，B变暗

C．当滑片P向左移动时，B、C两灯变亮，A灯变暗D．当滑片P向左移动时，电源的输出功率减小

恒定电流讲义答案

题型一:

1、A2、A3、D4、D5、1.2A

题型二:

1、C

2、电压为10V时，电路为纯电阻电路：

R=U/I=5Ω，电压为36V时，电路为非纯电阻电路，P总=UI=36W，P热=I2R=5W，P机=36W-5W=31W。

3、电路为非纯电阻电路：

P总=UI=550W，P机=mgv=450W，P热=P总-P机=I2R，R=4Ω。

题型三:

1、1：

2：

62、B

3、

（1）I=0.16A，代入I=kU3，U1=2V，U2=6-2=4V，R=U/I=25Ω

（2）P1：

P2=IU1：

IU2=1：

5，即U1：

U2=1：

5，又U1+U2=6V，则U1=1V，U2=5V，I=kU3=0.02A，

R=U2/I=250Ω。

题型四:

1、BD2、D

3、K断开时，电容器没有接入电路，K闭合后，电容器两端的电压等于R3两端的电压，电容器所带的电量就是通过R4的电量，R总=9Ω，I=E/R总=1/3A，U路=IR外=8/3V，I23=U/R=1/15A，U3=I23R3=2V，Q=CU=

2×

10-4C。

4、电建S断开时，AB两点间电压等于电源电压18V；

电建K闭合，组成串联电路，C1两端电压为R1两端电压，C2两端电压为R2两端电压，U1=2U/3=12V。

原来C1的电量Q1=U1C1=18C1，后来C1的电量Q2=C2U2=12C1，电量的变化为18C1-12C1=6C1=3.6×

10-5C。

5、AC6、C

题型五:

1、D2、D3、D5、C

4、①P出最大=E2/4r=36/16=2.25W；

②当I最大时R1消耗的功率最大，I最大=6/6=1A，P最大=I2R=2W；

③计算R2上消耗的最大功率，可以把R1看成内阻的一部分，P出最大=E2/4r=36/24=1.5W。

题型六:

1、C2、6Ω50W

题型七:

1、C2、D3、BD4、B5、B6、D