恒定电流专题
一、基本概念 1.电流
电流的定义式：t
q I =
，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
对于金属导体有I=nqvS （n 为单位体积内的自由电子个数，S 为导线的横截面积，v 为自由电子的定向移动速率，约10 -5
m/s ，远小于电子热运动的平均速率105
m/s ，更小于电场
的传播速率3×108
m/s ），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。 2.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。s
l R ρ
=
⑴ρ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Ω m 。
⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。
⑶材料的电阻率与温度有关系：
①金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；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（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。 ③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T C 。我国科学家在1989年把T C 提高到130K 。现在科学家们正努力做到室温超导。 3.欧姆定律
R
U I =
（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。
电阻的伏安特性曲线：注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别。还要注
意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。
例1. 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：
解：灯丝在通电后一定会发热，
当温度达到一定值时才会发出可见光，这时温度能达到很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电
功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，。U 越大I-U 曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选A 。 例2. 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U 2之间的函数关系的是以下哪个图象
I
A. B. U U U U 2
2
2
解：此图象描述P 随U 2变化的规律，由功率表达式知：R
U P 2
=，U 越大，电阻越大，图象上
对应点与原点连线的斜率越小。选C 。
4.电功和电热
电功就是电场力做的功，因此是W=UIt ；由焦耳定律，电热Q=I 2Rt 。其微观解释是：电流通过金属导体时，自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰，使离子的热运动加剧，而电子速率减小，可以认为自由电子只以某一速率定向移动，电能没有转化为电子的动能，只转化为内能。
⑴对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt =I 2
R t =t
R
U
2
⑵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=I 2Rt 计算，两式不能通用。
例3. 某一电动机，当电压U 1=10V 时带不动负载，因此不转动，这时电流为I 1=2A 。当电压为U 2=36V 时能带动负载正常运转，这时电流为I 2=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，Ω
==51
1I U R
，这个电阻可认为是不变
的。电动机正常转动时，输入的电功率为P 电=U 2I 2=36W ，内部消耗的热功率P 热=R I 22=5W ，所以机械功率P =31W
由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏；正常运转时电流反而较小。 例4. 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 =1.60×10-19C 。这束质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n 1和n 2，则n 1∶n 2=_______。 解：按定义，.1025.6,15
?==∴
=
e
I t n t ne I
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v
n l
nev I v l t t ne I 1,∝
∴=
=
=
得和。而1
2,,21
22
12
=
=
∴
∝
∴=s s n n s v as v
二、串并联与混联电路
1.应用欧姆定律须注意对应性。
选定研究对象电阻R 后，I 必须是通过这只电阻R 的电流，U 必须是这只电阻R 两端的电压。该公式只能直接用于纯电阻电路，不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。 2.公式选取的灵活性。
⑴计算电流，除了用R
U I =
外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：I =I 1+I 2
⑵计算电压，除了用U =IR 外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：U =U 1+U 2
⑶计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：P =P 1+P 2
对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P=UI=I 2
R =
R
U 2
以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。既可以用于恒定电流，也可以用于交变电流。
例 5. 已知如图，R 1=6Ω，R 2=3Ω，R 3=4Ω，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。
解：本题解法很多，注意灵活、巧妙。经过观察发现三只电阻的电流关系最简单：电流之比是I 1∶I 2∶I 3=1∶2∶3；还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω，因此电压之比是U 1∶U 2∶U 3=1∶1∶2；在此基础上利用P=UI ，得P 1∶
P 2∶P 3=1∶2∶6
例6. 已知如图，两只灯泡L 1、L 2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？
A. B. C. D.
解：A 、C 两图中灯泡不能正常发光。B 、D 中两灯泡都能正常发光，它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同，因此消耗的电功率一定相等。可以直接看出：B 图总功率为200W ，D 图总功率为320W ，所以选B 。
例7. 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 =kU 3
的规律，其中U 表示棒两端的电势差，k =0.02A/V 3。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：⑴当串联的可变电阻器阻值R 多大时，电路中的电流为0.16A ？⑵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？
解：画出示意图如右。⑴由I =kU 3
和I =0.16A ，可求得棒两端电压为2V ，
因此变阻器两端电压为4V ，由欧姆定律得阻值为25Ω。
⑵由于棒和变阻器是串联关系，电流相等，电压跟功率成正比，棒两端电
压为1V ，由I =kU 3得电流为0.02A ，变阻器两端电压为5V ，因此电阻为250Ω。 例8. 左图甲为分压器接法电路图，电源电动势为E ，内阻不计，变阻器总电阻为r 。闭合电键S 后，负载电阻R 两端的电压U 随变阻器本身a 、b 两点间的阻值R x 变化的图线应最接近于右图中的哪条实线 A.① B.② C.③ D.④
解：当R x 增大时，左半部分总电阻增大，右半部分电阻减小，所以R 两端的电压U 应增大，排除④；如果
没有并联R ，电压均匀增大，图线将是②；实际上并
联了R ，对应于同一个R x 值，左半部分分得的电压将比原来小了，所以③正确，选C 。 3.对复杂电路分析，一般情况下用等势点法比较方便简洁。
⑴凡用导线直接连接的各点的电势必相等（包括用不计电阻的电流表连接的点）。
⑵在外电路，沿着电流方向电势降低。
⑶凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。 ⑷不加声明的情况下，不考虑电表对电路的影响。
L
L
R R L
R x
4.电路中有关电容器的计算。
⑴电容器跟与它并联的用电器的电压相等。
⑵在计算出电容器的带电量后，必须同时判定两板的极性，并标在图上。
⑶在充放电时，电容器两根引线上的电流方向总是相同的，所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。
⑷如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。
例9. 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R 1
B.增大R 2
C.增大R 3
D.减小R 1
解：由于稳定后电容器相当于断路，因此R 3上无电流，电容器相当于和R 2并联。只有增大R 2或减小R 1才能增大电容器C 两端的电压，从而增大其带电量。改变R 3不能改变电容器的带电量。因此选BD 。 例10. 已知如图，R 1=30Ω，R 2=15Ω，R 3=20Ω，AB 间电压U =6V ，A 端为正C =2μF ，为使电容器带电量达到Q =2×10- 6C ，应将R 4的阻值调节到多大？
解：由于R 1 和R 2串联分压，可知R 1两端电压一定为4V ，由电容器的电容知：为使C 的带电量为2×10-6C ，其两端电压必须为1V ，所以R 3的电
压可以为3V 或5V 。因此R 4应调节到20Ω或4Ω。两次电容器上极板分别带负电和正电。
还可以得出：当R 4由20Ω逐渐减小的到4Ω的全过程中，通过图中P 点的电荷量应该是4×10-6
C ，电流方向为向下。
三、闭合电路欧姆定律 1.主要物理量。
研究闭合电路，主要物理量有E 、r 、R 、I 、U ，前两个是常量，后三个是变量。
闭合电路欧姆定律的表达形式有： ①E =U 外+U 内 ②r
R E I +=
（I 、R 间关系）
③U=E-Ir （U 、I 间关系） ④E r
R R U +=（U 、R
间关系）
从③式看出：当外电路断开时（I = 0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测
量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R = 0，因而U = 0）电流最大为I m =E /r （一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。 2.电源的功率和效率。
⑴功率：①电源的功率（电源的总功率）P E =EI ②电源的输出功率P 出
=UI
③电源内部消耗的功率P r =I 2r
⑵电源的效率：r
R R E
U P P E
+=
==η（最后一个等号只适用于纯电阻电路）
电源的输出功率()
()
r
E
r
E
r R Rr
r R R
E P 4442
2
2
2
2
≤
?
+=
+=
，可见电源输出功率随外电阻变化的
B R R
R
P
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r
E P m 42
=。
例11. 已知如图，E =6V ，r =4Ω，R 1=2Ω，R 2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R 1上消耗的最大功率；③R 2上消耗的最大功率。
解：①R 2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W ；②R 1是定植电阻，
电流越大功率越大，所以R 2=0时R 1上消耗的功率最大为2W ；③把R 1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R 2=6Ω时，R 2上消耗的功率最大为1.5W 。 3.变化电路的讨论。
闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发生变化。讨论依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系。以右图电路为例：设R 1增大，总电阻一定增大；由r
R E I +=
，I 一定减小；由
U=E-Ir ，U 一定增大；因此U 4、I 4一定增大；由I 3= I-I 4，I 3、U 3一定减小；
由U 2=U-U 3，U 2、I 2一定增大；由I 1=I 3 -I 2，I 1一定减小。总结规律如下：
①总电路上R 增大时总电流I 减小，路端电压U 增大；②变化电阻本身和总电路变化规律相同；③和变化电阻有串联关系（通过变化电阻的电流也通过该电阻）的看电流（即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小）；④和变化电阻有并联关系的（通过变化电阻的电流不通过该电阻）看电压（即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大）。
例12. 如图，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R 1=10Ω，R 2=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.0.28A
B.0.25A
C.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13. 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V 1、V 2示数变化的绝对值分别为ΔU 1和ΔU 2，下列说法中正确的是A.小灯泡L 1、L 3变暗，L 2变亮
B.小灯泡L 3变暗，L 1、L 2变亮
C.ΔU 1<ΔU 2
D.ΔU 1>ΔU 2
解：滑动变阻器的触片P 阻蝉联串联的灯泡L 1、L 2电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡L 3电压降低，变暗。U 1减小，
U 2增大，而路端电压U = U 1+ U 2减小，所以U 1的变化量大于 U 2的变化量，选BD 。
4.闭合电路的U-I 图象。
右图中a 为电源的U-I 图象；b 为外电阻的U-I 图象；两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的
面积表示输出功率；a 的斜率的绝对值表示内阻大小； b 的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时（即内、外电阻相等时图中矩形面积最大，即输出功率最大（可以看出当时路端电压是电动势的一半，电流是最大
I
电流的一半）。
例14. 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 。
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6Ω。用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2Ω，因此输出功率最大为50W 。 5.滑动变阻器的两种特殊接法。
在电路图中，滑动变阻器有两种接法要特别引起重视：
⑴右图电路中，当滑动变阻器的滑动触头P 从a 端滑向b 端的过程中，到达中点位置时外电阻最大，总电流最小。所以电流表A 的示数先减小后增大；可以证明：A 1的示数一直减小，而A 2的示数一直增大。
⑵右图电路中，设路端电压U 不变。当滑动变阻器的滑动触头P 从a 端滑向b 端的过程中，总电阻逐渐减小；总电流I 逐渐增大；R X 两端的电压逐渐增大，电流I X 也逐渐增大（这是实验中常用的分压电路的原理）；滑动变阻器r 左半部的电流I / 先减小后增大。
例15. 如图所示，电路中ab 是一段长10 cm ，电阻为100Ω的均匀电阻丝。两只定值电阻的阻值分别为R 1=80Ω和R 2=20Ω。当滑动触头P 从a 端缓慢向b 端移动的全过程中灯泡始终发光。则当移动距离为____cm 时灯泡最亮，移动距离为_____cm 时灯泡最暗。
解：当P 移到右端时，外电路总电阻最小，灯最亮，这时aP 长10cm 。当aP 间电阻为20Ω时，外电路总电阻最大，灯最暗，这时aP 长2cm 。
6.断路点的判定。
当由纯电阻组成的串联电路中仅有一处发生断路故障时，用电压表就可以方便地判定断路点：凡两端电压为零的用电器或导线是无故障的；两端电压等于电源电压的用电器或导线发生了断路。 7.黑盒问题。
如果黑盒内只有电阻，分析时，从阻值最小的两点间开始。
例16. 如图所示，黑盒有四个接线柱，内有4只阻值均为6Ω的电阻，每只电阻都直接与接线柱相连。测得R ab =6Ω,R ac =R ad =10Ω。R bc =R bd =R cd =4Ω,试画出黑盒内的电路。
解：由于最小电阻是R bc =R bd =R cd =4Ω，只有2只6Ω串联后再与1只6Ω并联才
能出现4Ω,因此bc 、cd 、db 间应各接1只电阻。再于ab 间接1只电阻，结论正合适。
c d
c
d b
练习题
1．如图所示的电路中，已知电容C 1=C 2，电阻R 1>R 2，电源内阻可忽略不计，当开关S 接通时，以下说法中正确的有 （ ）
A ．C 1的电量增多，C 2的电量减少
B ．
C 1的电量减少，C 2的电量增多
C ．C 1 、C 2的电量都增多
D ．C 1 、C 2的电量都减少
2．如图所示电路中，六个电阻的阻值均相同，由于对称性，电阻R 2上无电流流过。已知电阻R 6所消耗的电功率为1W ，则六个电阻所消耗的总功率为
（ ）
A ．6W
B ．5W
C ．3W
D ．2W
3．如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P 向右移动时，下面判断正确的是 （ ）
A ．L 1和L 2变暗，L 3变亮
B ．L 1变暗，L 2变亮，L 3亮度不变
C ．L 1中电流变化值大于L 3中电流变化值
D ．L 1上电压变化值小于L 2上的电压变化值
4．电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c ，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现对流量计所在处加磁感强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻，则可求得流量为 （ ）
A ．)
(a c bR B I ρ
+ B ．)
(c b aR B I ρ
+ C ．)(b a cR B I ρ+ D ．
)
(a
bc R B
I ρ+
5．（2001上海理综）下表是两个电池外壳上的说明文字
上述进口电池的电动势是 V 。上述国产电池最多可放出 mAh 的电量；若该电池平均工作电流为0.03A ，则最多可使用 h 。
6．某商场安装了一台倾角为30°的自动扶梯，该扶梯在电压为380V 的电动机带动下，以0.4m/s 的恒定速率向斜上方运动。电动机的最大输出功率为4.9kW ，不载人时测得电动机中电流为5A ，若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为 。（设人的平均质量为60kg ）
7．电能表（电度表）是计量消耗电能的仪表。某同学用以下办法估测他家中的电饭锅在加热状态下的电功率。将家中的其他用电器断开，将需要煮饭的电饭锅插头插上电源插座，按下“煮饭”开关，然后观察自己家中的电度表的转盘转动情况，测出转盘转过10圈所需的时间为30s 。该电度表上标明有“1000r/kW ·h ”字样，则可估算出他家电饭锅在煮饭时消耗的电功率约为 W.
8．如图12所示，A 、B 两地相距50km ，连接AB 两地的通信电缆是两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成。由于某处C 发生了故障，相当于在该处两导线间接入了一个电阻，为查清故障位置，现在A A '间接入一个电动势为12V 、内阻不计的电源，用内阻很大的电压表测得B B '处电压为8V ，把同样的电
源接在B B '处，在A A '处测得电压为9V ，由此可知C 与A 间的距离为
km 。
9．如图(1)为 某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I —U 关系曲线图。
（1）为了通过测量得到图(1)所示的I —U 关系的完整曲线，在图(2)甲和乙两个电路中应选择的是图 ；
简要说明理由： 。（电源电动势为9V ，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0~100Ω。）
（2）在图(2)丙的电路中，电源电压恒为9V ，电流表读数为70mA ，定值电阻R 1=250Ω。由热敏电阻的I —U 关系曲线可知，热敏电阻其两端的电压为 V ，电阻R 2的阻值为 Ω。 图（1）
（3）举出一个可以应用热敏电阻的例子： 。
10.某同学按如图所示的电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P 移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示，将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。
甲
乙
丙
图(2)
（1）电路中E 、r 分别为电源的电动势和内阻，R 1、R 2、R 3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算） 。 （2）由于电路发生故障，发现两电压表示数相同（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是 。
11.如图所示电路，变阻器R 1最大阻值为4Ω，此时它的有效阻值为2Ω，定值电阻R 2=6Ω，电源内阻r =1Ω。当开关闭合时，电源消耗的总功率为16W ，输出功率为12W ，此时电灯恰好正常发光，求：
（1）电灯的电阻。
（2）当开关S 断开时，要使电灯仍正常发光，R 1的滑动片应移至什么位置？
12.用一个标有额定电压为12V 的灯泡做实验，测得灯丝电阻随灯泡两端的电压变化关系图线如图6-22所示。求：
（1）在正常发光下，灯泡的电功率为多大？
（2）设灯丝电阻与绝对温度成正比，室温为300K ，求正常发光条件下灯丝的温度。 （3）将一定值电阻与灯泡串联后接到20V 电压上，要使灯泡能正常发光，串联的电阻为多大？
（4）当合上开关后，需要0.5s 灯泡才能达到正常亮度，为什么这时电流比开始时小？计算电流的最大值。
2
4
6
8
10
12
2468R /Ω
/V
1
练习题
1．D 2.． D 3．D
4．流量计中流过导电液体后，在上下表面间形成的稳定电势差为：
E=B lv =B cv ①
上下表面接入电流表后，由闭合电路欧姆定律得
)
()(ab c R I R R I E ρ
+='+= ②
由①②得 )
(ab
c R Bc
I v
ρ+=
所以流量为：)(a c bR B I bcv v
a abc t
V Q
ρ
+=
==
=
。
正确答案A
说明：本题立足于现代科技的应用考查电磁感应和电路分析的知识，知识点容量大，要求学生基本功扎实，本题不失为一个能力考查的好题
5． 1.2；600；20 6．25
7．根据题意，电能表转1000r 则耗1度电。该电饭锅工作时，电能表转10圈用了30s 的时间，所以电能表转1000圈时，需用时3000s ，合6
5h 。据kW h
h P 16
5=?
，可以得到
W
kW P 12005
6==
8．设AC 的电阻为R 1，CB 的电阻为R 2，C C '之间的电阻为R 。 据题意有
9
32,84221==
R R R
R 。得到
2
32
1=
R R 。从而可得到C 与A 距离为30km
9．解：（1）甲；图甲电路电压可从0V 调到所需电压，调节范围较大（或图乙电路不能测得0V 附近的数据）
（2）4.4；135
（3）热敏温度计（提出其他实例，只要合理均正确）
10．（1）R 3 R 2 E （2）当R P 短路时，R P 上的电压降为零，V 1 ，V 2实际上是并联在同一段电路两端，示数相同。当R 2断路时，R P 中无电流，其电压降为零，电压表V 2测量的电压与V 1相同，所以示数相同。
11．（1）4Ω （2）接入电路的电阻为3Ω
12．（1）18W （2）2400K （3）=5.33Ω
（4）刚合上开关时，灯未正常发光，温度低，电阻小，电流大；I m =12A
《15.2电流和电路》 教学目标 一、知识与技能： 1、初步认识电流、电路及电路图。 2、知道电源和用电器。 3、能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。 二、过程与方法： 1、通过动手实验，使学生能从现象中发现问题，并通过实验去解决问题，深刻理解知识的同时锻炼了动手能力。 2、通过对水轮机转动过程的观察使电流的知识简单，形象话，使学生理解起 三、情感、态度与价值观： 1、通过连接电路的活动，激发学生的学习兴趣，使学生乐于动脑筋找出新的连接电路的方法。 重点：知道电流、电路的基本概念。 难点：能动手连接简单的电路，画简单的电路图。 教学过程 一、复习提问 1．什么是摩擦起电？摩擦起电的实质是什么？ 2．检验物体是否带电的方法有哪些？ ①用验电器检验； ②用电荷间的相互作用规律； ③用带电体的性质。 二、引入新课 1、向学生展示日常生活中常见的用电器的实物及图片，并加以说明。使学生体会到电在生活中的广泛应用，以及对我们声的重要意义。 实验：利用小灯泡、电源、开关、导线等元件，启发学生思考把它们怎样连接起来才能使小灯泡发光。部分学生到前面动手实验，其他学生在下面观察实验现象。 2、提出问题：在实验中有什么收获和体会？又有什么疑问？ 教师进行归纳总结，指出学生在实验中出现错误的地方，并加以更正。同时简要介绍“短路”；“断路”；“通路”这三种情况及其连接方式。刚才，我们实际上安装了一个简单的电路，其实收音机、电视机、冰箱、照明灯……这些看是复杂的东西都是由最简单的电路组成的，这节课就让我们继续来探索神秘的电世界。 3、进行新课 第2节电流和电路 在刚才的实验中，我们观察到经过正确的连接后，小灯泡亮了。 提出问题：小灯泡为什么会亮呢？（说明有电流流过了小灯泡）那么，电流是怎样形成的呢？ 通过水轮机的工作原理来介绍电流。 思考：水轮机为什么会转起来？为什么又会停下来？ 答案：水管两边的水面高度不一样，使水管中形成了水流，冲动水轮机转动。当两边水位相同，水流停止时，水轮机便停止转动。 提出问题：怎样才能使水轮机继续转动呢？对比刚才我们所做的实验，道理是不是与抽水机的道理相类似呢？为什么合上开关后小灯泡就会亮起来呢？ 因为：有电流流过灯泡的灯丝好比有水流流过水轮机。 电源————抽水机开关————阀门 电流————水流灯泡————水轮机
人教版物理九年级上册电流和电路专题练习（解析版） 一、初三物理电流和电路易错压轴题（难） 1．在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中，灯泡上标有“2.5V”的字样． （1）测量小灯泡电功率的实验的原理是______________；小张根据电路图连接如图甲所示的实验电路，小王检查后发现有一根导线连接有错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代表导线，画出正确的连线。___ （2）电路改正后，小张闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是____________________。（3）故障排除后，开始进行实验，小王根据测出的数据，在图乙中画出了小灯泡的电流、电压变化的关系图像，由此可以判断，小灯泡的额定功率为______W。此次实验中，使用滑动变阻器的目的是_________________。 （4）根据图乙还可以判断，小灯泡的电阻随电压的增大逐渐____________，原因是_____________________。 【答案】P=UI图略小灯泡断路0.75W改变（调节）灯泡两端的电压增大灯丝由金属制成，金属的电阻随温度的升高而增大 【解析】（1）测量小灯泡电功率的实验的原理是P=UI；电路图连接如图： 闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中的开路的地方，而电压表示数接近3 V，取下灯泡，两表的示数仍不变，说明开路的地方在电灯处，即小灯泡断路； 当电压为额定电压2.5V时，对应的电流值为0.3A，则电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；使用滑动变阻器的目的是改变（调节）灯泡两端的电压； （4）当小灯泡的电压升高时，实际功率也变大，温度升高，对于小灯泡的灯丝的电阻会变大 2．归纳式探究—．研究电磁感应现象中的感应电流： 磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场． 如图甲所示，电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路，R1和R2的阻值均为R0，导线的
高三物理限时规范训练（九）恒定电流 交变电流 (时间：60分钟 满分：100分) 姓名 成绩 一、选择题(本题共9个小题，每小题6分，共54分，在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一个选项符合要求，第6～9题有多项符合要求．) 1．(2013·高考海南卷)通过一阻值R ＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s ．电阻两端电压的有效值为( ) A ．12 V B ．410 V C ．15 V D ．8 5 V 2．(2013·高考江苏卷)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时 ( ) A ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显 B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显 C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显 D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显 3．(2014·辽宁省五校协作体联考)如图所示，有一矩形线圈的面积为S ，匝数为N 内阻不计，绕OO ′轴在水平方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω做匀速转动，从图示位置开始计时．矩形线圈通过滑环接一理想变压器，滑动触头P 上下移动时可改变输出电压，副线圈接有可调电阻R ，下列判断正确的是( ) A ．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝NBS ωcos ωt B ．矩形线圈从图示位置经过π 2ω时间时，通过电流表的电荷量为0 C ．当P 位置不动，R 增大时，电压表读数也增大 D ．当P 位置向上移动、R 不变时，电流表读数减小 4．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO ′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与R ＝10 Ω的电阻连接，与电阻R 并联的交流电压表为理想电表，示数是10 V ．图乙是矩形线圈磁通量Φ随时间t 变化的图象．则( ) A ．电阻R 上的热功率为20 W B ．0.02 s 时R 两端的电压瞬时值为零 C ．R 两端的电压u 随时间t 变化的规律是u ＝14.1cos 100πt (V) D ．通过R 的电流i 随时间t 变化的规律是i ＝cos 50πt (A) 5．(2014·安徽省池州市期末)如图所示的电路中，灯泡A 和灯泡B 原来都 是正常发光的．现在突然灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( ) A ．R 3断路 B ．R 1短路 C ．R 2断路 D ．R 1、R 2同时短路 6．(2014·北京丰台期末)一中学生为“神舟十号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图，连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表指针指在表盘中央的零刻度处，在刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值．关于这个装置在“神舟七号”载人飞船发射、运行和回收过程中示数的判断正确的是 ( ) A ．飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数仍为正 B ．飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的 过程中，电压表的示数为负 C ．飞船在近地圆轨道上运行时，电压表的示数为零 D ．飞船在近地圆轨道上运行时，电压表的示数所对应的加速度应约为9.8 m/s 2 7．(2014·汕尾模拟)如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为R ， L 1和L 2为相同的灯泡，每个灯泡的电阻和定值电阻相同，阻值均为R ，
九年级物理电流和电路（篇）（Word版含解析） 一、初三物理电流和电路易错压轴题（难） 1．如图所示是课本上的几个小实验，请根据要求填空. （1）在图甲所示实验中，将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰，水停止沸腾.迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水，此时会观察到________的现象，这是由一于在瓶底浇冷水后，液面上方________，导致液体的沸点降低所致. （2）图乙是小明制作的“浮沉子”.为观察到小瓶在水中的浮沉现象，大瓶瓶盖应该 ________(旋紧/拧开);为使漂浮于水面上的小瓶子下沉，小明应________ (松开/捏紧)手指. （3）如图丙所示，将一根针插在绝缘底座上，把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端，制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端，再靠近其右端时会观察到铝箔条________(均被吸引/均被排斥/一次被吸引，另一次被排斥).此实验中，通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况，这种实验方法是________(控制变量法/转换法/理想实验法). 【答案】水又开始沸腾气压减小旋紧捏紧均被吸引转换法 【解析】 【分析】 【详解】 （1）在图甲所示实验中，将烧瓶内的水加热至沸腾后移去火焰，水停止沸腾.迅速塞上瓶塞，把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水时，液面上方的气体温度降低、体积减小，气压减小； 由于气压降低，水的沸点降低，所以此时会观察到水又开始沸腾的现象． （2）图乙是小明制作的“浮沉子”，实验中要通过改变瓶内气体压力的方法，改变小瓶的浮沉，所以为观察到小瓶在水中的浮沉现象，大瓶瓶盖应该旋紧； 为使漂浮于水面上的小瓶子下沉，小明应挰紧手指，则瓶内气压增大，气体对小瓶的压力增大，同时压力增大时，进入小瓶中的水增加，小瓶自重增加，所以小瓶下沉． （3）如图丙所示，将一根针插在绝缘底座上，把折成V字形的铝箔条水平架在针的顶端，制成一个简单的验电器.当用带电的橡胶棒先靠近静止的铝箔条左端时，由于带电体能够吸引轻小物体，所以橡胶棒与铝箔条吸引； 再靠近其右端时，同样由于带电体能够吸引轻小物体，也会观察到铝箔条被吸引，即两次都被吸引（但要注意橡胶棒与铝箔条不能接触，接触后，带同种电荷，第二次会排斥）；此实验中，通过铝箔条的转动可推断橡胶棒的带电情况，这种实验方法是转换法． 2．在“探究串联电路中电流的特点”实验中，小明连接了如图所示的电路，闭合开关后，发
初三物理电流和电路专题训练答案 一、电流和电路选择题 1．如图所示，对于甲、乙、丙、丁四幅图解释合理的是（） A. 甲：用橡胶棒接触验电器，金属箔片张开，则橡胶棒带负电 B. 乙：闭合开关，小磁针N极向右偏转至水平位置 C. 丙：该实验装置演示的是电动机的工作原理 D. 丁：其它条件相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强 【答案】D 【解析】【解答】解： A、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，题中的橡胶棒不一定带负电；验电器金属箔片张开，只能说橡胶棒带了电荷，但不能确定橡胶棒所带电荷的种类，故A错误； B、闭合开关，电流从螺线管的右端流入、左端流出，根据安培定则可知，通电螺线管的左端是N极；根据同名磁极相互排斥可知，小磁针N极将向左偏转至水平，故B错误； C、若开关闭合，金属棒左右运动时切割磁感线，此时电路中就会产生电流，这是电磁感应实验的装置，该装置的实验原理应用于制造发电机，故C错误； D、由图可知，两个电磁铁是串联的，则通过两个电磁铁的电流相同；在电流相同的情况下，匝数多的电磁铁吸引的大头针数目多，这说明线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强，故D正确． 故选D． 【分析】（1）甲图：验电器是根据同种电荷相互排斥的原理；（2）乙图：根据安培定则先判断出通电螺线管的N极，然后根据磁感线方向判断出小磁针N极的指向；（3）丙图：电动机的原理是通电线圈在磁场中受力而发生转动，发电机的原理是电磁感应；（4）丁图：电磁铁的磁性强弱与线圈匝数多少有关：当电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强． 2．某款玩具电动汽车上安装有电动机和小灯泡，它们既可以各自独立工作，又可以同时工作。如图所示的电路中，符合上述要求的是（） A. B. C. D.
第九单元 恒定电流 第一模块：电流、电阻、欧姆定律、 焦耳定律 『夯实基础知识』 一、电流 1、电流的产生： 2、产生持续电流的条件： 3、电流的方向： 4、电流的强弱—电流I 5、决定电 流大小的微观量 由t q I =得I=neSv 电阻、电阻定律 一、电阻： 1、定义： 2、大小： 3、定义式：I U R = 4、在国际单位制中，电阻的单位是欧姆， 二、电阻定律： 1、内容： 2、公式：R=S L ρ(决定式) 3、电阻率： 部分电路欧姆定律 一、欧姆定律 1、内容： 2、公式：R U I =或I U R = 3、适用条件： 二、导体的伏安特性： 1、伏安特性曲线： 2、线性元件和非线性元件 电功和电功率 一、电功： 1、定义： 2、实质： （2）定义式：W=UIt （3）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J 。 二、电功率 1、定义： 2、定义式：P = t W =UI 3、单位：瓦（W ）、千瓦（kW ）4、额定功率： 5、实际功率： 三、焦耳定律 1、电热： 2、焦耳定律：Q=I 2 Rt 4、热功率： Rt I P 2=热 5、电功率与热功率之间的关系 在纯电阻电路R I IU P P 2 ===热电 ④在非纯电阻电路电功率和热功率不相等：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=I 2 Rt 计算， 两式不能通用。 6、实际功率和额定功率 用电器在额定电压下的功率叫做额定功率： 额额额U I P = 用电器在实际电压下的功率叫做实际功率： 实实实U I P = 实际功率并不一定等于额定功率． 第二模块：电路、闭合电路欧姆定律 『夯实基础知识』 一、串联电路与并联电路 1、串联电路 ①I=I 1=I 2=I 3=……②U=U 1+U 2+U 3……③R=R 1＋R 2＋…＋R n ④电压分配： I R U R U R U n n === 22 11 ⑤功率分配： 22211I R P R P R P n n === 2、并联电路 ①U=U 1=U 2=U 3…… ②I=I 1＋I 2＋I 3=…… ③ n R R R R 111121 ++= ④电流分配： U IR R I R I R I n n ==== 2211 ⑤ 功 率 分 配 ： 22211U PR R P R P R P n n ====
专题九 恒定电流 1. （2013高考安徽理综第19题）用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中R x 是待测电 阻，R 0是定值，○ G 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P 的位 置，当通过电流表○ G 的电流为零时，测得MP=l 1，PN=l 2，，则R x 的阻值为 A. 102l R l B.1012l R l l + C.201l R l D.2012 l R l l + 【答案】C 【 解析】根据电阻定律有12M N R l R l =，当电表无读数时，有0M N X R R R R =,解得201 x l R R l =，选项C 正确 2．（2013高考上海物理第12题）在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光。能实现此功能的电路是 答案：B 解析：能实现此功能的电路是与门电路，选项B 正确。 3．(2013高考江苏物理第4题)在输液时，药液有时会 从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装 置，电路如图所示。 M 是贴在针口处的传感器，接触 到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增 大，装置发出警报，此时
（A）R M变大，且R越大，U增大越明显 （B）R M变大，且R越小，U增大越明显 （C）R M变小，且R越大，U增大越明显 （D）R M变小，且R越小，U增大越明显 答案：C 解析：根据题述接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U增大，R M变小，且R 越大，U增大越明显，选项C正确。 4．（2013高考上海物理第24题）如图，电路中三个电阻R l、R2和R3的阻值分别为R、2R 和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源 的总功率为＿＿＿＿。 P0。 解析：当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)， P0=I12R=E2 R /(R+r)2.。当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/ (4R+r)， P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，S1、S2都断开时，电路中电流 I3，电源的总功率为P=EI3=0.3 P0。.
九年级电流和电路专题练习（解析版） 一、初三物理电流和电路易错压轴题（难） 1．在“测量小电灯的功率”的实验中，电源电压为4．5V，小灯泡额定电压为2．5V、电阻约为10Ω．滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样 （1）连接电流表时应选用________________的量程． （2）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整__________． （3）乙同学连完电路并闭合开关后，发现小灯泡不发光且电压表示数为零，电流表示数为0.15A，产生这一现象的原因是 ____________________________________________．（4）故障排除后，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光时，电流的示数如乙图所示，请读出电流表的示数，并填入表格中_______________ ． （5）实验中，同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值，但表格的设计仍有不完整的地方，请将所缺内容填写完整____________． （6）小组同学们分析了实验数据得出：小灯泡的发光亮度是由灯泡的______决定的，且_______，灯泡发光越亮． 【答案】0—0.6A 灯泡短路 0.24 W 2.5 0.24 0.6 实际功 率实际功率越大 【解析】 试题分析：测灯泡的功率的测量原理是P=UI，即测出灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，算出灯泡的功率．根据题意，灯泡的额定电压为2.5V，所以电压表的量程选0-3V，灯的电阻约为10Ω，根据欧姆定律可以算出灯正常发光时的电流约为0.25A，小于0.6A，所以电流表应选0-0.6A的量程．闭合开关后，灯不亮，电流表有示数，说明电路中的故障是短路，电压表的示数是零，说明灯两端没有电压，所以灯被短路．在实验数据记录表格中，除了要记下需要测的物理，还要写清物理量的单位，灯正常发光时的电压为2.5V，电流表读数是0.24A，算出灯的额定功率为0.6W．根据表格中灯的实际功率与灯的亮暗可以得出灯的亮度与实际功率的关系，灯泡的实际功率越大，灯的亮度越高．
人教版九年级物理上册电流和电路专题练习（解析版） 一、初三物理电流和电路易错压轴题（难） 1．小红同学对串联电路的电压规律进行了探究。 （猜想与假设）串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。 （设计与进行实验） （1）按如图所示的电路图连接电路。 （2）闭合开关，排除故障，用电压表在AB间测出L1两端的电压。 （3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。 （4）测出AC间的电压，得出结论。 （交流与评估） （1）在拆接电路时，开关必须________。 （2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是L1________（填“短路”或“断路”） （3）小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压？为什么？________。 【答案】断开短路不能，电压表的正负接线柱接反了 【解析】 【详解】 （1）为了保护电路，在拆接电路时，开关必须断开。 （2）闭合开关，发现电压表示数为零，若为L1的故障，只能是短路，此时电压表也被短路，故示数为零，若断路时，电压表串联在电路中，电压表会有示数，且接近电源电压；所以小灯泡的故障可能是L1短路。 （3）电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，此时电流由负接线柱注入，正接线柱流出，即电流方向是反的，指针会反偏，所以不能测出L2两端的电压。【点睛】 重点是研究串联电路电压的实验，注意电压表的使用，在连接电压表时，电流方向不能接错，选择量程可用试触的方法。 2．小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯，装置如图甲所示．
（1）甲图中有一处明显错误是；改正后，闭合开关，改变鳄鱼夹M、N之间距离，发现灯泡亮度会发生变化，这一现象说明导体的电阻与导体的有关． （2）小明用一个LED灯替换铅笔芯，与小灯泡串联后接入电路（如图乙）．闭合开关 S1，发现LED灯亮而小灯泡L不亮．针对这种现象，同学们提出了以下猜想： 猜想一：小灯泡L处发生短路 猜想二：LED灯电阻很大导致电路电流很小 为了验证猜想，小组同学进行如下实验： 实验一：将一根导线并联在图乙电路中LED灯的两端，此时LED灯，小灯泡L （填“亮”或“不亮”）．根据观察到的现象说明猜想一是错误的． 实验二：利用电流表和电压表，按图丙所示的电路对LED灯的电阻进行测量．闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如下表． 实验次数电压（伏）电流（毫安）电阻（欧）11．412116．7 21．614114．3 31．816112．5 ………… 实验二中，某次测量时电压表示数如图丁所示，此时电压表读数为 V，实验时滑动变阻器的滑片逐渐向端移动（填“a”或“b”）．经分析，结果支持猜想二，从而导致小灯泡的
[方法点拨](1)结合闭合电路欧姆定律、串并联电路特点,去理解电路找出测量量与已知量间的关系．(2)熟练掌握基本实验的原理、实验方法等是解决创新实验的关键． 1．用下列器材测量电容器的电容： 一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16 V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2＝150 Ω,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干． 实验过程如下： 图1 请完成下列问题：
(1)由图甲可知,电阻R1的测量值为________Ω. (2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U＝________V．利用计算机软件测得i－t曲线和两坐标轴所围成的面积为42.3 mA·s,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C＝________F. (3)第2次实验中,电流随时间变化的i－t曲线应该是图丁中的虚线________(选填“b”“c”或“d”),判断依据是______________________________________________________. 2．材料的电阻随压力的变化而变化的现象称为“压阻效应”,利用这种效应可以测量压力大小．若图2甲为某压敏电阻在室温下的电阻压力特性曲线,其中R F、R0分别表示有、无压力时压敏电阻的阻值．为了测量压力F,需先测量压敏电阻处于压力中的电阻值R F. 请按要求完成下列实验． 图2 (1)设计一个可以测量处于压力中的该压敏电阻阻值的电路,在图乙的虚线框内画出实验电路原理图(压敏电阻及所给压力已给出,待测压力大小约为0.4×102～0.8×102N,不考虑压力对电路其它部分的影响),要求误差较小,提供的器材如下： A．压敏电阻,无压力时阻值R0＝6 000 Ω B．滑动变阻器R,全电阻约200 Ω C．电流表,量程2.5 mA,内阻约30 Ω D．电压表,量程3 V,内阻约3 kΩ E．直流电源E,电动势3 V,内阻很小． F．开关S,导线若干 (2)正确接线后,将压敏电阻置于待测压力下,通过压敏电阻的电流是1.33 mA,电压表的示数如图丙所示,则电压表的读数为________V. (3)此时压敏电阻的阻值为________Ω；结合图甲可知待测压力的大小F＝________N．(计算结果均保留两位有效数字)
第五章电流和电路 5.1电荷 一、电荷 1、物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电荷；换句话说，带电体具有吸引轻小 物体的性质。 2、用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电； 3、摩擦起电的实质：摩擦起电并不是创生了电，而是电子从一个物体转移到了另一个物体，失 去电子的带正电；得到电子的带负电。 二、两种电荷： 1、把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷；电子从玻璃棒转移到丝绸。 2、把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷；电子从毛皮转移到橡胶棒。 3、基本性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引； 4、带电体排斥带同种电荷的物体;带电体吸引带异种电荷的物体和轻小物体。 例：1、A带正电，A排斥B，B肯定带正电； 2、A带正电，A吸引B，B可能带负电也可能不带电。（A、B都是轻小物体） 三、验电器 1、用途：用来检验物体是否带电；从验电器张角的大小，可以粗略的判断带电体所带电荷的多少。 2、原理：利用同种电荷相互排斥； 四、电荷量（电荷）电荷的多少叫电荷量，简称电荷；单位：库仑（C）简称库； 五、原子的结构 原子核 原子 电子（带负电） 原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷数在数量上相等，整个院子呈中性，原子对外不显带电的性质。 六、元电荷 1、最小的电荷叫做元电荷，用符号e表示，e=1.6*10-19C。 2、电子电荷量的大小是最小的。 七、导体、绝缘体 1、善于导电的物体叫导体；如：金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液； 2、不善于导电的物体叫绝缘体，如：橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、空气等； 3、导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换； 例如：1、干木头（绝缘体）、湿木头（导体）2、玻璃通常是绝缘体、加热到红炽状态（导体）。 5.2电流和电路 一、电流 1、电荷的定向移动形成电流；（电荷包括正电荷和负电荷定向移动都可以形成电流） 3、规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向（负电荷定向移动的方向与电流方向相反，尤其注意电子是负电荷，电子的移动方向与电流的方向相反） 4、在电源外部，电流的方向从电源的正极流向用电器，再回到负极； 5、二极管是半导体，具有单向导电性，即电流只能从它的一端流向另一端，不能反向流动。 二、电路 电路：用导线将用电器、开关、用电器连接起来就组成了电路； 1、电源：提供持续电流，把其它形式的能转化成电能； 电路2、用电器：消耗电能，把电能转化成其它形式的能（电灯、风扇等）； 的构成3、导线：，连接电路的各个元件，输送电能； 4、开关：控制电路的通断；
恒定电流 一、电流 1．电流 在马路上行驶的汽车如果不遵守交通秩序，强行超车，闯红灯，那么就可能造成交通事故，阻止车辆的正常前进如左图，如果大家遵守交通规则，车行就会畅通，如右图一样流动起来，形成滚滚的车流，所以“流”的关键是按照规则定向移动起来。 形成电流。这里的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷。 ⑴电荷的定向移动 ．．．． 定向移动的方向为电流的方向。若电流是自由电子的定向移 ⑵规定正电荷 ．．． 动形成的（例如金属导体），则电流的方向与自由电子移动的方向相反 。 ．． ⑶形成电流的条件：①电荷；②导体两端存在电压；③电路闭合。 典例精讲 【例1.1】（2019春?湖州期末）在10s的时间内，有3C的电量通过了小灯泡，则在该时间内流过小灯泡的平均电流为（） A．0.3A B．3A C．10A D．30A 【分析】根据电荷量与通电时间的关系就会求出通过的电流。 【解答】解：根据题意，由于在10s内有3C的电量通过手电筒的小灯泡，那么通过小灯泡
的电流为：I=q t =3 10 =0.3A，故A正确，BCD错误 故选：A。 【例1.2】（2019春?峨山县校级月考）如图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为（） A．qvS B．q v C．vq D．qv S 【分析】棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，则每秒v米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，由电流的定义式I=Q t 求解等效电流。 【解答】解：棒沿轴线方向以速度v做匀速直线运动时，每秒通过的距离为v米，每秒v 米长的橡胶棒上电荷都通过直棒的横截面，每秒内通过横截面的电量为：Q＝q?v 根据电流的定义式为：I=Q t ，t＝1s， 得到等效电流为：I＝qv．故ABD错误，C正确 故选：C。 【例1.3】（2019春?邹城市校级月考）某兴趣小组调查一条河流的水质情况，通过计算结果表明，被污染的河里一分钟内有相当于6C的正离子和9C的负离子向下游流去，则取样时这条河流的等效电流大小和方向分别是（） A．0.25 A顺流而下B．0.05 A逆流而上 C．0.25 A逆流而上D．0.05 A顺流而下 【分析】河水中电流是由正负离子同时向相反方向定向移动形成的，通过横截面的总电量是两种离子电量绝对值之和，根据电流的定义式即可求出电流强度。 【解答】解：通过横截面的总电量是两种离子电量绝对值之和，所以在1min内向下通过横截面的总电荷量应为：q＝6﹣9＝﹣3 C 所以电流：I=q t =?3 60 A＝0.05A，负号表示与向下的方向相反，即电流的方向逆流向上；故B 正确ACD错误。故选：B。
专题九 恒定电流 1、（2019全国Ⅰ卷）某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。 （1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。 （2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是_______。（填正确答案标号） A．18 mA A．21 mA C．25mA D．28 mA （3）产生上述问题的原因可能是________。（填正确答案标号） A．微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω C．R值计算错误，接入的电阻偏小 D．R值计算错误，接入的电阻偏大 （4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是都正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=_______。
【答案】 (1). (2). C (3). AC (4). 9979 【解析】（1）电表改装时，微安表应与定值电阻R 并联接入虚线框内，则实物电路连接如下图所示： （2）由标准毫安表与该装表的读数可知，改装后的电流表，实际量程被扩大的倍数为：31610016010mA n mA -==?倍。故当原微安表表盘达到满偏时，实际量程为：32501010025mA -??=，故本小题选C ； （3）根据()g g g I R I I R =-，得：1g g R I I R ??=+ ??? ，改装后的量程偏大的原因可能是，原微安表内阻测量值偏小，即电表实际内阻g R 真实值，大于1200Ω；或者因为定值电阻R 的计算有误，计算值偏大，实际接入定值电阻R 阻值偏小。故本小题选AC ； （4）由于接入电阻R 时，改装后的表实际量程为25mA ，故满足()25g g g I R I R =-；要想达到预期目的，即将微安表改装为量程为20mA 电流表，应满足()20g g g I R I kR =-， 其中250μA 0.25mA g I ==，联立解得： 1.25k =或9979 k =。 2、（2019全国Ⅱ卷）某小组利用图（a ）所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压U 与温度t 的关系，图中V1和V2为理想电压表；R 为滑动变阻器，R0为定值电阻（阻值100 Ω）；S 为开关，E 为
专题九、恒定电流 1. （2013高考安徽理综第19题）用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中R x 是待测电阻，R 0是定值，○ G 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表○G 的电流为零时，测得MP=l 1，PN=l 2，，则R x 的阻值为 A. 102l R l B.1012l R l l + C. 201l R l D.2012 l R l l + 【答案】C 【 解析】根据电阻定律有 12M N R l R l =，当电表无读数时，有0M N X R R R R =,解得201 x l R R l =，选项C 正确 2．（2013高考上海物理第12题）在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开 关处于断开状态，报警灯就发光。能实现此功能的电路是 答案：B 解析：能实现此功能的电路是与门电路，选项B 正确。 3。(2013高考江苏物理第4题)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示。 M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时 （A ）R M 变大，且R 越大，U 增大越明显
（B ）R M 变大，且R 越小，U 增大越明显 （C ）R M 变小，且R 越大，U 增大越明显 （D ）R M 变小，且R 越小，U 增大越明显 答案：C 解析：根据题述接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，R M 变小，且R 越大，U 增大越明显，选项C 正确。 4．（2013高考上海物理第24题）如图，电路中三个电阻R l 、R 2 和R 3的阻值分别为R 、2R 和4R 。当电键S 1断开、S 2闭合时，电源输出功率为P 0；当S 1闭合、S 2断开时，电源输出功率也 为P 0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S 1、S 2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。 答案： 03 2 P R 0.3 P 0。 解析：当电键S 1断开、S 2闭合时，电路中电流I 1=E/(R+r)，P 0=I 12R=E 2 R /(R+r)2.。当S 1闭合、S 2断开时，电路中电流I 2=E/ (4R+r)，P 0=I 224R=E 24R/(4R+r)2.。联立解得：r=R/2，E= 03 2 P R 。当S 1、S 2都断开时，电路中电流I 3=E/ (7R+r)= 05P R R ，电源的总功率为P=EI 3=0.3 P 0。.
物理九年级上册电流和电路专题练习（解析版） 一、初三物理电流和电路易错压轴题（难） 1．小红同学对串联电路的电压规律进行了探究。 （猜想与假设）串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。 （设计与进行实验） （1）按如图所示的电路图连接电路。 （2）闭合开关，排除故障，用电压表在AB间测出L1两端的电压。 （3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。 （4）测出AC间的电压，得出结论。 （交流与评估） （1）在拆接电路时，开关必须________。 （2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是L1________（填“短路”或“断路”） （3）小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压？为什么？________。 【答案】断开短路不能，电压表的正负接线柱接反了 【解析】 【详解】 （1）为了保护电路，在拆接电路时，开关必须断开。 （2）闭合开关，发现电压表示数为零，若为L1的故障，只能是短路，此时电压表也被短路，故示数为零，若断路时，电压表串联在电路中，电压表会有示数，且接近电源电压；所以小灯泡的故障可能是L1短路。 （3）电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，此时电流由负接线柱注入，正接线柱流出，即电流方向是反的，指针会反偏，所以不能测出L2两端的电压。【点睛】 重点是研究串联电路电压的实验，注意电压表的使用，在连接电压表时，电流方向不能接错，选择量程可用试触的方法。 2．演绎式探究﹣﹣﹣探究点电荷的电场强度 如果带电体间的距离比它们的大小大得多，这样的带电体可以看成是点电荷．
九年级上册物理电流和电路专题练习（解析版） 一、初三物理电流和电路易错压轴题（难） 1．图甲是安装在木板正面的部分电路，其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱，两个灯座的两端分别接在两个接线柱上，安装两个相同的小灯泡L1、L2木板背面的部分接线柱之间有导线相连着，从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后，两灯都能正常发光。 (1)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法：用手将其中一个小灯泡取掉，若另一灯泡仍发光，则说明两灯的连接方式是______________，否则是____________； (2)小丽在电源和开关之间串联接入电流表，闭合开关，两灯亮，电流表示数如图乙所示，可初步判断通过灯L1的电流可能是_________，也可能是_____________。 【答案】并联串联 0.3A 0.15A（顺序可调换） 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1][2]用手将其中一个小灯泡取掉，若另一灯泡仍发光，说明两灯泡互不影响，能独立工作，两灯泡是并联关系，否则是串联。 (2)[3][4]电流表示数如图乙所示，电流表的量程是0.6A，每一个小格的示数是0.02A，电流表的读数为0.3A；如果两灯串联，则可判断出通过灯L1的电流是0.3A；如果两灯并联，则通过每一只灯泡的电流为总电流的一半，所以通过灯泡L1的电流也可能是0.15A。 2．在探究“并联电路各支路中的电流与干路电流的关系”时，小明同学在实验室选取：电流表3只，灯泡2只，开关1个，干电池，导线若干． （1）请你帮助小明设计一个能够同时测量出支路和干路电流的电路，把你设计的实验电路图画在方框内． （______） （2）小明同学按照电路图连接实物，把最后一根导线连接完毕后，看到灯泡立即发光，一个电流表指针向零刻度的左边偏转．小亮认为在实验操作中有两处错误，其中一处是
第9讲 恒定电流和交变电流中常考的4个问题(选择题) 主要题型：选择题 难度档次： 低档难度或中档难度．欧姆定律，串、并联电路的特点，组合交变 电流、变压器、远距离输电等考点，一般不与其他模块知识发生综合．只考查知识的直接应用，以简单的分析、计算为主．, 高考热点 1．以电路图设题考查欧姆定律、串并联电路的特点及应用、电功率和直流电路的动态分析．基本上是逢题必有图． 2．正弦交流电 ③瞬时值i ＝I m sin ωt ，④有效值I ＝I m 2 、I m 为最大值，⑤周期T ＝1f 、ω＝2π T ，⑥一般交流电的 特点、图象． 3．理想变压器 ①P 入＝P 出，②频率相等，③U 1U 2＝n 1 n 2，④I 1I 2＝n 2n 1 . ⑤U 1―→U 2―→I 2―→I 1(动态变化规律)． 4．远距离输电 一、欧姆定律 1．部分电路欧姆定律 I ＝________ 2．闭合电路的欧姆定律 I ＝________ (1)路端电压与电流的关系：U ＝________．
(2)路端电压与负载的关系：U ＝IR ＝ R R ＋r E ＝1 1＋r R E ，路端电压随外电阻的增大而________，随外电阻的________而减小． 3．电功、电功率 (1)电功W ＝qU ＝________=====纯电阻I 2 Rt ＝________ 电功率P ＝W t ＝UI =====纯电阻I 2R ＝U 2 R (2)在非纯电阻电路中，W >Q ，其关系为：UIt ＝I 2 Rt ＋W 其他． 二、交变电流 1．交流电的“四值” 最大值?E m ＝NBS ω?计算电容器的耐压值 瞬时值?e ＝E m sin ωt ?计算闪光电器的闪光时间等 正弦交流电的有效值?E ＝E m 2 ?电表的读数及 计算电热、电 功及保险丝的熔断电流 平均值?E ＝ N ΔΦΔt ?计算通过导 体的电荷量 2．理想变压器的基本关系式 (1)功率关系：________ (2)电压关系：________ 若n 1>n 2，为降压变压器；若n 1 2021届课标版高考物理一轮复习专题训练 专题九恒定电流 一、选择题(共5小题,30分) 1.如图所示,R1、R2、R3为三个阻值相同的电阻,平行板电容器的电容为C,电源的电动势 为E,内阻不计.开始时,开关S断开,电容器所带电荷量为Q1.现将开关S闭合,稳定后电容 器所带电荷量为Q2,则的值为() A. B. C. D. 2.在如图甲所示的电路中,电源电动势为 3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关S闭合后() A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍 B.L1的电阻为7.5 Ω C.L1消耗的电功率为0.75 W D.L2消耗的电功率为0.375 W 3.如图所示为多用电表欧姆挡的原理图,表头内阻为R g,调零电阻为R0,电池的电动势为E,内 阻为r,则下列说法错误的是() A.它是根据闭合电路欧姆定律制成的 B.接表内电池负极的应是红表笔 C.欧姆挡对应的“∞”刻度一般在刻度盘的右端 D.调零后刻度盘的中央刻度值是r+R g+R0 4.如图所示,电源电动势为E,内阻为r.开关S闭合后,将滑动变阻器的滑片向下滑动,理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2,理想电流表A1、A2的示 数分别为I1、I2,示数变化量的绝对值为ΔI1、ΔI2,则下列说法正确的是() A.电流表A2示数I2减小 B.电压表V2示数U2增大 C.ΔU1小于ΔU2 D.和都变小 5.某同学测电阻的实物图如图所示,电压表V、电流表A均为理想电表,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω,电源电动势E=3 V,内阻r=1 Ω,定值电阻阻值R1=4 Ω.现将开关闭合,在滑动变阻器的滑片从左端滑到右端的过程中,下列说法正确的是() A.电路中电流逐渐减小 B.滑动变阻器消耗的最大功率为0.45 W C.当滑动变阻器接入电路的有效电阻为1 Ω时,R1消耗的功率最大 D.当滑动变阻器接入电路的有效电阻为0时,电源的效率最大 二、非选择题(共7小题,60分) 6.[新情境,8分]充电宝是给手机及时充电的一种重要工具.可将充电宝视为 跟蓄电池和干电池一样的可移动直流电源.一同学想测量某充电宝在充满 电后的电动势(约5 V)和内阻,实验室还提供了如下器材: A.量程是3 A,内阻约为0.2 Ω的电流表; B.量程是6 V,内阻约为6 kΩ的电压表; C.量程是15 V,内阻约为30 kΩ的电压表; D.阻值为0~1 kΩ,额定电流为0.5 A的滑动变阻器; E.阻值为0~10 Ω,额定电流为3 A的滑动变阻器; F.阻值为2.5 Ω的定值电阻; G.阻值为20 Ω的定值电阻; H.开关S一个,导线若干. (1)实验中滑动变阻器应选用.(选填相应器材前的字母)2021届课标版高考物理一轮复习专题训练：专题九 恒定电流
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