高考物理疑点解析 恒定电流

高考物理疑点解析 恒定电流内容摘要：

1、第 1 页 共 6 注流、电阻、电压、电动势、电动、电功率、电热等基本概念，并准确理解其物理含意。 耳定律、欧姆定律等基本规律，熟悉其适用条件下适用范围并能熟练应用。 悉闭合电路中各个物理量变化的特征与规律。 联的基本特征，能熟练地求解包括中、安法”测量电阻，电源等电学参量的方法，懂得相关的原理。 、难点剖析1电路的构造特征所谓的电路，一般是指由电源、负载、导线、开关所构成的电流的通路，其中电源是提供电能的装置，正常工作的电源将其他形式的能转化为电能提供给电路；负载是消耗电能的装置，正常的工作的负载将从电源处获得的电能转化为其他形式的能；导线是输送电能的装置，正常工作时电源处提供的电能是通过导线以电流 2、的形式输送到负载处供负载消耗的；开关则是为了控制电路的工作状态而设置的。 2串、并联电路的基本特征（1）串联电路的特征如下：I=I 1=3=U=U 1+3+R+R 1+3+ = = = = = = =）并联电路的确良特征如下：I=I 1+3+U=U 1=3=第 2 页 共 6 页 = + + + 123=P 123=23闭合电路中各物理量随外电阻 R 的变化特征在如图1 所示的闭合电路中，各物理量将随着外电阻电阻 R 的变化而变化。 搞清外电阻 R 的变化对各物理量产生的影响，对求解闭合电路会有很大的帮助。 （1）电源的电动势 和内电阻 r 随外电阻 R 的变化关系。 对于给定的电源，其电动势 和内阻 3、 r 恒定，而与 R 无关，即 =恒量，r=恒量。 在“ R”和“rR”坐标平面内，其关系曲线均为平行于 R 轴的直线，如图2（a ） 、（b）所示。 图1 图2（2）干路电流强度 I 随电阻 R 的变化关系。 对如图1 所示的闭合电路，干路电流强度 I 可由闭合电路的欧姆定律给出，为I= /（r+R）随着外电阻 R 的增大，I 将单调减小，在“IR”坐标平面内，其关系曲线为：以 I=0 和R=r 为渐近线的双曲线的一支的一部分，如图 183 所示。 图3 图4（3）内电路电压 U/和外电路电压 U 随外电阻 R 的变化关系。 对如图1 所示的闭合电路，内电路电压 U/和外电路电压 U 可上欧姆定律分别 4、求得，第 3 页 共 6 页为U/= r/(r+R)U= R/(r+R)随着外电阻 R 的增大，U /将单调减小而 U 减将单调增大，在“UR”曲线则为：以 U= 和 R=r 为渐近线的双曲线的一支的一部分，如图4 所示。 （4）总功率 P、内功率 P 内 、外功率 P 外 随外电阻 R 图5的变化关系。 对如图 181 的示的闭合电路，P、P 内 、P 外 分别可由相应规律表示为P= 2/(r+R)P 内 = 2r/(r+R)2P 外 = =。 2)(Rr(2随着外电阻 R 的增大，P 或 P 内 均将单调减小，而 P 外 则呈非单调变化，在 R=r 处取得极大值 P 外 m= 2/(4r)，在 5、“PR”坐标平面内，相应的变化曲线如图5 所示。 （5）电源的效率 随外电阻 R 的变化关系。 对如图 185 所示的闭合电路，电源的效率 可表示为 图6=P 外 /P=R/(r+R)随着外电阻 R 的增大， 将单调增大，在 “R ”坐标平面内，其关系曲线为：以 =1和 R=r 为渐近线的双曲线的一支的一部分，如图6 所示。 4关于伏安法的研究电路中很多物理量与电路两端电压 U 和流过电路的电流强度 I 有关，于是伏安法就成为一种间接测量这些物理量的有效方法。 在中学物理阶段，伏安法的应用有如下两种：（1）伏安法测电阻 安法测电阻的实验电路有如图 187 中（a） 、 （b）所示的两种，即所谓“电流表 6、内接电路”和“电流表外接电路”。 对内接电路来说，由于电流表的分压作用，导致测量值偏大，内接电路适用于于测量阻值较大的电阻；对外接电路来说，由于电压表的分流作用，导致测量值偏小，外接电路适用于测量阻值较小的电阻。 第 4 页 共 6 页图7 图8（2）伏安法测电池电动势 和内阻 r.伏安法测电池电动势 和内电阻 r 的实验电路有如图8 所示的（a） 、 （b）两种（通常采用的是图（a）所示的电路） ，在图（a）中，由于电压表有分流作用， 和 r 的测量值均将偏小，在图（b）中，由于电流表有分压作用， r 的测量值将偏大，而 的测量值将不受影响。 三、典型例题例 1有一横截面积为 S 的铜导线，流经 7、其中的电流为 I，设每单位体积的导线有 n 个自由电子，电子电量为 e，此时电子的定向转动速度为 ，在t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（ ）At Bnt CIt/e DI t/(析：根据电流强度的定义分析解答。 解答：从导体导电的微观角度来说，在t 时间内能通过某一横截面 自由电子必须处于以横截面，长度为 t 的圆柱体内，如图9所示，由于自由电子可以认为是均匀分布，故此圆柱体内的电子数目为 t。 而从电流的定义来说，I=q/t，故在t 时间内通过某一横截面的电量为 It ，通过横截面的自由电子数目为 It/e ，故正确答案为 A、C。 图9例 2如图10 所示，有四盏电灯连接在电 8、路中，L 1 和 标有“220V 100W”字样， 标有 “220V 40W”字样，把电路接通后，最暗的是（ ）AL 1 BL 2 CL 3 DL 4分析：必须熟悉串、并联电路的电功率分配规律。 解答：由题意可判断，R 1= 3= 1R 4P 1(P 2+而 大小 由并联电路的功率分配可知 3，故四盏电灯消耗第 5 页 共 6 页的实际功率的大小关系为 1P 2P 3，正确的答案为 C。 图10 图11例 3如图11 扭不，若将滑动变阻器的滑片向下滑动时，各电表示数将如何变化。 分析：部分电路的变化对全电路的影响，通常的分析思路是：变化部分全电路不变部分变化部分。 解答：当滑动变阻器骨片向下滑动时，R 9、 3R I 1= /(R+r)U= I 1rU 1=U 2=UU 1I 2=2I 3= 21 的示数减小，V 的示数增大，示数减小，V 2 的示数增大，A 2 的示数增大，A 3 的示数减小。 例 4在图12 中， =10V，C 1=0F， 2=池内阻忽略不计，先闭合开关 S，待电路稳定后，再将开关断开，则断开 1 的电量为多大。 分析：含电容的电路分析关键在于搞清电压解答：S 闭合时，外电路 联，电流I= /(2)=10/(4+6)A1A，此时 ，U 6V=6V。 S 断开后，外电路也被断开，U =10V，电容容电压均增大，表时在 S 断开后的瞬间，电流通过 2 充电。 故Q 1=Q 1=U 30 10、106(106)C+3010 610C= 0如图13 所示，电流表读数为 压表读数为 2V，R 3= 4，若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为 1）是哪个电阻发生断路。 （2）电池的电动势和内电阻分别为多大。 分析：在分析断路的电阻时，要应用“假设法” ，在计算电池电动势和内电阻时，要注 页 共 6 页意到某电阻断路前后对电路连接关系影响。 解答：（1）假设 生断路，那么电流表读数应变为零而不应该为 设 么电压表读数应变为零而不应该为 以，发生断路的是 2）R 2 断路前，R 2 与 联、然后与 联；R 2 断路后，电池只对 电，于是有4+2=4 再根据闭合电路的欧姆定律，得 =21)( 321)(R=4V， r=1。