浙江省高三物理復(fù)習(xí) 第7章 第1講 恒定電流的基本概念（2）課件 新人教版

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1、（2）例1、某電解質(zhì)溶液，如果在1s內(nèi)共有5.01018個(gè)二價(jià)正離子和1.01019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某橫截面，那么通過(guò)電解質(zhì)溶液的電流強(qiáng)度是多大？一、準(zhǔn)確理解電路中的幾個(gè)基本物理量一、準(zhǔn)確理解電路中的幾個(gè)基本物理量1電流解析：設(shè)在t1s內(nèi)，通過(guò)某橫截面的二價(jià)正離子數(shù)為n1，一價(jià)負(fù)離子數(shù)為n2，元電荷為e，則t時(shí)間內(nèi)通過(guò)該橫截面的電荷量為q(2n1n2)e,電流強(qiáng)度為點(diǎn)評(píng)：正離子與負(fù)離子以相反方向通過(guò)截面，它們形成的電流方向是相同的，故要相加12(2)qnn ettI1819192 5.0 101.0 101.6 103.21AA變式訓(xùn)練1、氫原子的核外只有一個(gè)電子，設(shè)電子在離原子核距離為R的圓

2、軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知電子的電荷量為e，運(yùn)動(dòng)速率為v，求電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流多大？解析：取電子運(yùn)動(dòng)軌道上任一截面，在電子運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間T內(nèi)，通過(guò)這個(gè)截面的電量qe，由圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)有：2 RTv根據(jù)電流的定義式得：2qevITR例2、在橫截面積為S的導(dǎo)線中，自由電子定向移動(dòng)形成的電流大小為I，已知導(dǎo)線單位體積所含的自由電子數(shù)為n，電子電量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為( )AnvSt BnvtCIt/e DIt/(Se)A C 解析：從導(dǎo)體導(dǎo)電的微觀角度來(lái)說(shuō)，在t時(shí)間內(nèi)能通過(guò)某一橫截面AA的自由電子必定位于以AA為橫截面，長(zhǎng)度為vt的圓柱

3、體內(nèi)，如圖所示，由于自由電子可以認(rèn)為是均勻分布，故此圓柱體內(nèi)的電子數(shù)目為nvSt.而從電流的定義來(lái)說(shuō)，Iq/t，故在t時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一橫截面的電量為It，通過(guò)橫截面的自由電子數(shù)目為It/e，故AC正確答案：A、C點(diǎn)評(píng)：很多流體的微觀解釋都是如此 變式訓(xùn)練2、如圖711所示，兩個(gè)截面不同，長(zhǎng)度相等的均勻銅棒接在電路中，兩端電壓為U，則( ) A通過(guò)兩棒的電流強(qiáng)度不相等B兩棒的自由電子定向移動(dòng)的平均速率不同C兩棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度不同，細(xì)棒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)E1大于粗棒內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)E2D細(xì)棒的電壓U1大于粗棒的電壓U圖711B C D解析：兩棒是串聯(lián)在電路中的，故電流相等，A錯(cuò)由IneSv知，I、n、e相同，S不同，故v

4、不同，B對(duì)棒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)EU/L，而UIRIL/S，故S小的U大，即U1U2，因?yàn)長(zhǎng)相同，所以E1E2，故C、D也對(duì)答案：B、C、D例3、兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線A和B，如果把導(dǎo)線A均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，電阻為RA，導(dǎo)線B對(duì)折后絞合起來(lái)，電阻為RB，求：它們的電阻之比2電阻和電阻率解析：一根給定的導(dǎo)線體積不變，若均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的2倍，則橫截面積為原來(lái)的1/2，設(shè)A、B導(dǎo)線原長(zhǎng)為L(zhǎng)，橫截面積為S，電阻為R。:2 ,/ 2,/ 2,2 ,21244 ,2442:16:1AABBBABALL SSLLSSLLLLRRR RSSSSRR 則:則點(diǎn)評(píng)：某一導(dǎo)體形狀改變后，討論其電阻變化要抓住要點(diǎn)：電阻率不變，

5、總體積不變變式訓(xùn)練3、如圖712所示，某一導(dǎo)體的形狀為長(zhǎng)方體，其長(zhǎng)、寬、高之比為abc532.在此長(zhǎng)方體的上下、左右四個(gè)面上分別通過(guò)導(dǎo)線引出四個(gè)接線柱1、2、3、4.在1、2兩端加上恒定的電壓U，通過(guò)導(dǎo)體的電流為I1；在3、4兩端加上恒定的電壓U，通過(guò)導(dǎo)體的電流為I2，求I1I2.圖713解析：1、2兩端加上恒定的電壓U時(shí)，導(dǎo)體的長(zhǎng)度是c，橫截面積是ab；3、4兩端加上恒定的電壓U時(shí)，導(dǎo)體的長(zhǎng)度是a，橫截面積是bc，所以兩種情況下導(dǎo)體的電阻之比為425，又兩種情況下電壓相等，由歐姆定律可得，I1I2254.例4、關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的下列說(shuō)法中正確的是()A在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，非靜電力做功

6、，電勢(shì)能增加.B對(duì)于給定的電源，移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)越大.C電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移動(dòng)單位電荷量做功越多.D電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從電源負(fù)極移到正極所移動(dòng)電荷量越多.A C解析：電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是通過(guò)電源內(nèi)部的非靜電力做功來(lái)完成的，所以非靜電力做功，電勢(shì)能就增加，因此選項(xiàng)A正確電源電動(dòng)勢(shì)是反映電源內(nèi)部其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力的物理量電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于移動(dòng)單位電荷量的電荷所做的功，不能說(shuō)電動(dòng)勢(shì)越大，非靜電力做功越多，也不能說(shuō)電動(dòng)勢(shì)越大，被移動(dòng)的電荷量越多，所以選項(xiàng)C正確故正確答案應(yīng)為AC.點(diǎn)評(píng)：應(yīng)正確理解電動(dòng)勢(shì)的

7、物理意義本題容易錯(cuò)誤地認(rèn)為電動(dòng)勢(shì)越大，非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)越大，被移動(dòng)的電荷越多 變式訓(xùn)練4、(2010遼寧錦州期末)在如圖713所示的電路中，電阻R112，R28，R34.當(dāng)電鍵K斷開(kāi)時(shí)，電流表示數(shù)為0.25A，當(dāng)K閉合時(shí)電流表示數(shù)為0.36A，則電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)；內(nèi)電阻為_(kāi)3.6 V圖7131.2 解析：當(dāng)電鍵斷開(kāi)時(shí)，當(dāng)電鍵閉合時(shí)，代入數(shù)據(jù)得：E3.6V，r1.2.123123()=6,R RRRRRR外11123;REIrRRRR外1212=4.8R RRRR外，1112;REIRRrR外例5、如圖714所示的圖象所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體：( 1 ) 兩 導(dǎo) 體 的 電 阻 的 大 小 R1

8、_，R2_；(2)若兩個(gè)導(dǎo)體中的電流相等(不為0)時(shí)，電壓之比U1U2_；(3)若兩個(gè)導(dǎo)體的電壓相等(不為0)時(shí)，電流之比I1I2_.4部分電路歐姆定律和伏安特性曲線圖7142233:11:3解析：(1)在IU圖象中R1/kcotU/I，所以R12，R2 .(2)由歐姆定律得U1I1R1，U2I2R2，由于I1I2，所以U1U2R1R231.(3)由歐姆定律得I1U1/R1，I2U2/R2，由于U1U2，所以I1I2R2R113.23點(diǎn)評(píng)：應(yīng)用圖象的斜率求對(duì)應(yīng)的物理量是圖象法討論問(wèn)題的方法之一，應(yīng)注意坐標(biāo)軸用斜率求解時(shí)U、I由坐標(biāo)軸上數(shù)值算出，與坐標(biāo)軸標(biāo)度的選取無(wú)關(guān)，兩坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度相同時(shí)角度

9、才等于實(shí)際角大小，本圖中量出的角度大小就沒(méi)有實(shí)際意義變式訓(xùn)練4、實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的IU特性曲線可用以下哪個(gè)圖象來(lái)表示()A解析：燈絲在通電后一定會(huì)發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)發(fā)出可見(jiàn)光，這時(shí)溫度能達(dá)到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，電壓升高U越大，IU曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率必然越小，選A.例5、(2010北京海淀區(qū)期末)一個(gè)微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U，額定電流為I，線圈電阻為R，將它接在電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間，電動(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則( )A電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為UIB電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率為C電源的輸出功

10、率為EID電源的效率為5電功和電熱2UR1IrEA D解析：電動(dòng)機(jī)消耗的總功率PUI，選項(xiàng)A正確；電動(dòng)機(jī)是非純電阻，消耗的熱功率只能用I2R來(lái)求，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電源的總功率為EI，輸出功率為UI，且UIEII2r，電源效率為 選項(xiàng)C錯(cuò)而D對(duì) 點(diǎn)評(píng)：在非純電阻電路中應(yīng)該從能量角度去考慮問(wèn)題，WE其他Q，電功就只能用WUIt計(jì)算，電功率只能用PUI計(jì)算，電熱就只能用QI2Rt計(jì)算21,EII rIrEIE或=U IUE IE。圖715變式訓(xùn)練5、某一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如圖715所示，重物的質(zhì)量m50kg，電源提供給電動(dòng)機(jī)的電壓為U110V，不計(jì)各種摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以v0.9m/s的恒定速率向上提

11、升重物時(shí)，電路中的電流強(qiáng)度I5.0A，求電動(dòng)機(jī)的線圈電阻大小(取g10m/s2)解析：電動(dòng)機(jī)的輸入功率PUI，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P1mgv，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率P2I2r.而P2PP1，即I2rUImgv.代入數(shù)據(jù)解得，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻大小為r4例7、一個(gè)T型電路如圖716所示，電路中的電阻R110，R2120，R340.另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100V，內(nèi)阻忽略不計(jì)則( )A當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40B當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40C當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，cd兩端的電壓為80VD當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，ab兩端的電壓為80V二、準(zhǔn)確把握電流的基本規(guī)律二、準(zhǔn)確把握電流的基

12、本規(guī)律1串并聯(lián)電路的基本知識(shí)AC解析：本題考查電路的串并聯(lián)知識(shí)當(dāng)cd端短路時(shí)，R2與R3并聯(lián)電阻為30后與R1串聯(lián)，ab間等效電阻為40，A對(duì)；若ab端短路時(shí)，R1與R2并聯(lián)電阻為8后與R3串聯(lián)，cd間等效電阻為128，B錯(cuò)；當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)，電阻R2未接入電路，cd兩端的電壓即為R3的電壓，為Ucd 100V80V，C對(duì)；當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)，電阻R1未接入電路，ab兩端電壓即為R3的電壓，為Uab 100V25V，D錯(cuò)圖716405040160圖717變式訓(xùn)練7、在圖717中，AB和AB是長(zhǎng)度均為L(zhǎng)2km，每千米電阻值為1的兩根輸電線若發(fā)現(xiàn)在距離A和A等遠(yuǎn)的兩點(diǎn)C和C間發(fā)生漏電

13、，相當(dāng)于在兩點(diǎn)間連接了一個(gè)電阻接入電動(dòng)勢(shì)E90V、內(nèi)阻不計(jì)的電源：當(dāng)電源接在A、A間時(shí)，測(cè)得B、B間電壓為UB72V；當(dāng)電源接在B、B時(shí)，測(cè)得A、A間電壓為UA45V.求A與C相距多遠(yuǎn)？解析：在測(cè)量過(guò)程中的等效電路如圖(甲)、(乙)所示當(dāng)電源接在A、A時(shí)，可以認(rèn)為電流僅在ACCA中流過(guò)，此時(shí)UB72V為電阻R上的電壓設(shè)AC和B C 間 每 根 輸 電 線 的 電 阻 為 RA C和 RB C. 則有： , 2BACURERR同理，當(dāng)電源接在B、B間時(shí)，則有： , 2ABCURERR由兩式可得：RAC RBC14LS根據(jù)電阻定律R L，可得A、C間相距為：LAC 2k0.4km15例8、兩個(gè)定值

14、電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓U穩(wěn)定于12V的直流電源上有人把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1、R2的電壓表接在R1兩端，如圖718所示，電壓表示數(shù)為8V.如果他把此電壓表改接在R2兩端，則電壓表的示數(shù)將( )A小于4V B等于4VC大于4V小于8V D等于或大于8V2串并聯(lián)電路的電壓電流分配圖718A解析：當(dāng)電壓表示數(shù)為8V時(shí)，此時(shí)R2兩端電壓等于4V；若把電壓表接到R2兩端，R2兩端電阻將減小，R1兩端總電阻將增大由串聯(lián)電路電壓分配關(guān)系，R2兩端電壓將小于4V.點(diǎn)評(píng)：電壓表與電流表不能忽略內(nèi)阻時(shí)當(dāng)做會(huì)顯示本身電壓或電流的電阻處理圖719變式訓(xùn)練8、如圖719所示，3個(gè)完全相同的電壓表中，電壓表V1

15、、V2示數(shù)分別為5V、3V.若R1R2，求A、B間的電壓為多大？解析：因流入D點(diǎn)的電流與流出D點(diǎn)的電流一定是相等的，且因?yàn)镽1R2，所以R2的電流比R1大，而V1、V2電阻相等，流過(guò)電壓表V2的電流方向由D到C.若設(shè)流過(guò)電壓表V1的電流為5I，則由題意知流過(guò)電壓表V2的電流為3I，而流過(guò)電壓表V3的電流為2I，那么電壓表V3的示數(shù)為2V，由此可知：UABU1U35V2V7V例9、如圖7110，已知R16，R23，R34，則接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為_(kāi)3串并聯(lián)電路的功率分配圖71101:2:6點(diǎn)評(píng)：并聯(lián)電路一般用P ，而串聯(lián)電路一般用PI2R來(lái)討論功率問(wèn)題解析：本題解法很多，注意靈活、

16、巧妙經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)三只電阻的電流關(guān)系最簡(jiǎn)單：電流之比是I1I2I3123；還可以發(fā)現(xiàn)左面兩只電阻并聯(lián)后總阻值為2，因此電壓之比是U1U2U3112；在此基礎(chǔ)上利用PUI，得P1P2P3126.2UR圖719變式訓(xùn)練8、如圖7111所示，有四盞電燈連接在電路中，L1和L2都標(biāo)有“220V,100W”字樣，L3和L4都標(biāo)有“220V,40W”字樣，把電路接通后，最暗的是()AL1 BL2 CL3 DL4C解析：由題意可判斷，R1R2R3R4，且R4R1R23.由串聯(lián)電路的功率分配可知，P4P1(P2P3)，而P2與P3的大小由并聯(lián)電路的功率分配可知P2P3.故四盞電燈消耗的實(shí)際功率的大小關(guān)系為P4P

17、1P2P3.正確的答案為C.例10、如圖7112所示，設(shè)R1R2R3R4R，求：開(kāi)關(guān)S閉合和開(kāi)啟時(shí)的AB兩端的電阻比4簡(jiǎn)化電路圖7112解析：利用節(jié)點(diǎn)法，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電路中各節(jié)點(diǎn)標(biāo)稱如圖a所示其中R1、R2、R3都接在AB兩點(diǎn)間，而R4兩端都為B，即R4被短路，所以其等效電路如圖b所示，易得RABR/3.當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟時(shí)，電路中各節(jié)點(diǎn)標(biāo)稱如圖c所示，其對(duì)應(yīng)等效電路為圖d所示，易得RAB2R/5.所以兩次電阻比為5/6.圖7113變式訓(xùn)練10、如圖7113所示，A、B、C、D是四個(gè)阻值相同的小燈泡，接通電路后，四個(gè)燈的實(shí)際功率之比為PAPBPCPD_.1:1:4:9解析：?jiǎn)栴}的關(guān)鍵是把A、B、C、D四個(gè)燈泡的連接形式搞清楚顯而易見(jiàn)P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，可合二為一，于是可見(jiàn)，D并聯(lián)于電源兩端，同時(shí)B與A并聯(lián)，且并聯(lián)后又與C串聯(lián)，如圖所示，從而不難比較各個(gè)燈泡實(shí)際功率的大小，從電壓大小關(guān)系看23CDUU13ABDUUU因四燈的電阻相等，由P 可知2UR22222222112:( ) ( ) :( ) :11:1:4:9333ABCDABCDP P P PU U U U：