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稳恒电流专题

稳恒电流专题考点例析

稳恒电流这一章的特点是知识点多，实验多，联系实际的问题多。欧姆定律、电阻定律、电路中的能量守恒定律是本章的基本规律。从近年来高考的命题来看，有如下的内容或题型出现的频度较高，值得注意。（1）电路的简化：对于一个复杂的电路，画出等效电路图，是一项基本功，也是电路分析和计算的基础。（2）动态直流电路的分析：电路中某些元件（如滑线变阻器的阻值）的变化，会引起电流、电压、电阻、电功率等相关物理量的变化，解决这类问题涉及到的知识点多，同时还要掌握一定的思维方法，在近几年高考中已多次出现。（3）非纯电阻电路的分析与计算。非纯电阻电路是指电路含有电动机、电解槽等装置，这些装置的共同特点是可以将电能转化为机械能、化学能等其他形式的能量。这是近几年高考命题的一个冷点，但有可能成为今年高考的热点。（4）稳态、动态阻容电路的分析与计算。此类问题往往较难，但却是高考考查的重点，几乎是年年必考。由于此类问题能够考查考生理论联系实际的能力，对灵活运用知识的能力要求较高，所以可能成为近几年考查重点。（6）非线性电路的分析与求解。非线性电路包括含二极管电路和白炽电灯电路，由于这类元件的伏安特性不再是线性的，所以求解这类问题难度更大。近几年已成为高考的热点。

一、夯实基础知识

（一）电流的形成、电流强度。

1．电流的形成：电荷定向移动形成电流(注意它和热运动的区别)。

2．形成电流条件：(1)存在自由电荷；(2)存在电势差(导体两端存在电热差)。 3．电流强度：q

I t

(如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q 应是两种电荷量和) 4．注意：I 有大小，有方向，但属于标量(运算法则不符合平行四边形定则)，电流传导速率就是电场传导速率不等于电荷定向移动的速率(电场传导速率等于光速)。（二）部分电路欧姆定律。

1．公式U I R =,U IR =,U R I

2．含义：R 一定时，I U ∝,I 一定时，U R ∝；U 一定时，1I R ∝。(注意：R 与U 、I 无

关)

3．适用范围：纯电阻用电器(例如：适用于金属、液体导电，不适用于气体导电)。

4．图象表示：在R 一定的情况下，I 正比于U ，所以I —U 图线、U —I 图线是过原点的直线，且U R I =，所以在I —U 图线中，1cot R K θ==频率

，斜率越大，R 越小；在U —I 图线中，

tan R K θ==频率，斜率越大，R 越大。

注意：(1)应用公式U I R

=时，各量的对应关系，公式中的I 、U 、R 是表示同一部分电路的

电流强度、电压和电阻，切不可将不同部分的电流强度、电压和电阻代入公式，(2)I 、U 、R 各物理量的单位均取国际单位，I(A)、U(A)、R (Ω)；(3)当R 一定时，I U ∝；I 一定时，U R ∝；U 一定时，1I R

∝，但R 与I 、U 无关。

(三)电阻定律

1．公式：L R S

ρ= (注意：对某一导体，L 变化时S 也变化，L·S=V 恒定)

2．电阻率：RS L ρ=，与物体的长度L 、横截面积S 无关，和物体的材料、温度有关，有

些材料的电阻率随温度的升高而增大，有此材料的电阻率随温度的升高而减小，也有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，如锰铜和康铜，常用来做标准电阻，当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象。

（四）电功、电功率、电热。

1．电功：电流做的总功或输送的总电能为W qU IUt ==，如果是纯电阻电路还可写成

2U W t I Rt R

==；

2．电热：2

Q I Rt =，如果是纯电阻电路还可写成22U Q t I Rt R

== 3．电功和电热关系：

(1)纯电阻电路，电功等于电热；(2)非纯电阻电路，电功大于电热，即UIt Q E =+其它能。 4．电功率：W P IU t ==，如果是纯电阻电路还可写成2

2U P I R R

==。

5．额定功率：即是用电器正常工作时的功率，当用电器两端电压达到额定电压U m 时，电

流达到额定电流I m ，电功率也达到额定功率P m ，且m m m P I U =，如果是纯电阻电器还可写成

22m

m m U P I R R

== (P m 、U m 、I m 、R 四个量中只要知两个量，其它两个量一定能计算出)。

（五）简单串、并、混联电路及滑线变阻器电路 1．串联电路

(1)两个基本特点：①123U U U U ==== ，②123I I I I =++ (3)三个重要性质：

①123R R R R =+++ ②312123U U U U ===；③21212n n

P P P P I =====

2．并联电路

(1)两个基本特点：①123U U U U ==== ②123I I I I =++

(2)三个重要性质：①123

1111R R R R =+++ ，②112233n n IR I R I R I R I R U =====

③231

2123n n

P P P P P U R R R R R ====== 。其中应熟记：n 个相同电阻R 并联，总电阻R R n

=总；两个电阻R 1、R 2并联，总电阻

1212

R R R R R =+总，并联电路总电阻小于任一支路电阻；某一支路电阻变大(其它支路电阻不变)，总

电阻必变大，反之变小；并联支路增多，总电阻变小，反之增大。

(六)闭合电路欧姆定律

1．三种表达式：(1)E I R r

＝＋；(2)E U U =外内＋；(3)U E Ir 外＝－

2．路端电压U 和外电阻R 外关系：R 外增大，U 端变大，当R 外＝∞(断路)时，U 端＝E(最大)；R 外减小时，U 外变小，当R 外＝0(短路)时，U 端＝0(最小)。

3．总电流I 和外电阻R 外关系：R 外增大，I 变小，当R 外＝∞时，I ＝0；R 外减小时，I 变大，当R 外＝0时，E I r

= (最大)。(电源被短路，是不允许的)

4．几种功率：电源总功率P 总＝E.I(消耗功率)；输出功率P U I 输出端＝ (外电路功率)；电

源损耗功率2P I r 内损＝ (内电路功率)；线路损耗功率2

P I R 线损线＝。

二、解析典型问题

问题1：会对电路进行简化。

对一个复杂的电路，画出等效电路图，是一项基本功，也是电路分析和计算的基础。在复杂电路中，当导体间串、并联的组合关系不很规则时，要进行电路的简化，简化电路方法较多，这里介绍两种常用的方法：（1）分支法；（2）等势法。

（1）分支法：以图1(甲)为例：

第一支线：以A 经电阻R 1到B(原则上以最简便直观的支路为第一支线)。第二支线：以A 经由电阻R 2到C 到B 。

第三支线：以A 经电阻R 3到D 再经R 1到B 。

以上三支线并联，且C 、D 间接有S ，简化图如图1(乙)所示。（2）等势法：以图2为例。

设电势A 高B 低，由A 点开始，与A 点等势的点没有，由此向下到C 点，E 点与C 点等势，再向下到D 点，F 、B 点与D 点等势，其关系依次由图3所示。

（3）注意：11对于复杂电路的简化可交替用分支法和等势法；22理想的电流表可视作短路；33理想的电压表和电容器可视作断路；44两等势点间的电阻可省去或视作短路。

问题2：会分析动态电路的有关问题

电路中局部的变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化，“牵一发而动全身”是电路问题的一个特点。处理这类问题常规思维过程是：首先对电路进行分析，然后从阻值变化的部分入手，由串、并联规律判断电路总电阻变化情况（若只有有效工作的一个电阻阻值变化，则不管它处于哪一支路，电路总电阻一定跟随该电阻变化规律而变），再由全电路欧姆定律判断电路总电流、路端电压变化情况，最后再根据电路特点和电路中电压、电流分配原则判断各部分电流、电压、电功率的变化情况。

为了快速而准确求解这类问题，同学们要熟记滑线变阻器常见

三种接法的特点：

第一种：如图4所示的限流式接法. R AB 随pb 间的电阻增大而

增大。

第二种：如图5所示分压电路.电路总电阻R AB 等于AP 段并联电阻R a P

与PB 段电阻R bP 的串联。当P 由a 滑至b 时，虽然R a p 与R pb 变化相反，但电路的总电阻R AB 持续减小；若P 点反向移动，则R AB 持续增大。证明如下：

122112

1()1

ap AB ap ap ap ap

R R R R R R R R R R R =

+-=-++ 所以当R a p 增大时，R A B 减小；当R ap 减小时，R AB 增大。滑动头P 在A 点时，R AB 取最大值R 2；滑动头P 在b 点时，R AB 取最小值

1212

R R R R +。

第三种：如图6所示并联式电路。由于两并联支路的电阻之和为定值，则两支路的并联电阻随两支路阻值之差的增大而减小；随两支路阻值之差的减小而增大，且支路阻值相差最小时有最大值，相差最大时有最小值。证明如下：

令两支路的阻值被分为R A 、R b ,且R A +R b =R 0,其中R 0为定值。

则

A 与点等电势

C 与点等电势

D 与点等电势

图2

图1图　乙

图5

图

0//00()4a b a b a b a b R R R R R R R R R R R R --===

+ 可见，R //的确随R A 与R b 之差的增大而减小，随差的减小而增大，且当相差最小时，R //有最大值，相差最大时，R //有最小值。

此外，若两支路阻值相差可小至零，则R //有最大值R 0/4.

1. 如图6所示，R 1=4Ω，R 2=5Ω，R 3=7Ω，求P 由A 至b 移动过程中，

总电阻R AB 如何变化？分析与解：依据上述并联式电路的特点，则立刻可知：P 调至R a P =4Ω时，R ABmAx =4Ω, P 调至A 点时，R ABmin =3Ω,且P 从A 调至b 时，R AB 先

增大后减小。

2. 如图7所示，电灯A 标有“10V ，10W”，电灯B 标有“8V ，20W”，

滑动变阻器的总电阻为6Ω，当滑动触头由a 端向b 端滑动的过

程中(不考电灯电阻的变化)

A 、安培表示数一直减小，伏特表示数一直增大；

B 、安培表示数一直增大，伏特表示数一直减小；

C 、安培表示数先增大后减小，伏特表示数先减小后增大；

D 、安培表示数先减小后增大，伏特表示数先

增大后减小。

分析与解：可以求得电灯A 的电阻R A =10Ω，电灯B 的电阻R B =3.2Ω,因为A B ab R R R ?+，所以，当滑动触头由a 向b 端滑动的过程中，总电阻一直减小。即B 选项正确。 3. 如图8所示，由于某一电阻断路，致使电压表和电流表的示

数均比该电阻未断时要大，则这个断路的电阻可能是（） A. R 1 B. R 2 C. R 3 D. R 4

分析与解：此类问题的常规解法是逐个分析进行判断。若R 1断路→R 总变大→I 总变小→U 端变大→I 2变大，即电流表示数变大，U 端变大，I 4变大→U 4变大，所以选项A 正确。若R 2断路，电流表示数为零，则B 错

若R 3断路，电压表示数为零，则C 错

若R 4断路→R 总变大→I 总变小→U 端变大，即电流表和R 2串联后两端电压变大，则电流表示数变大；R 4断路后，则电压表的内阻大，所以R 3所在支路近似断路，则电压表示数此时也变大，即D 正确。所以答案AD 。 4. 如图9所示电路，电源的电动势为E ，内阻为R ，R 0为固定电

阻，R 为滑动变阻器。在变阻器的滑片由a 端移向b 端的过程

中，电容器C 所带的电量（）

A. 逐渐增加

B. 逐渐减小

C. 先增加后减小

D. 先减少后增加

分析与解：由上述结论可知，在滑动变阻器的滑片由a 端移向b 端的过程中，图9所示电路的外电阻逐渐减小，根据闭合电路的欧姆定律可知：通过电源的电流I 逐渐增大，路端电压U E Ir =-逐渐减小，加在电容器C 上的电压逐渐减小，C 为固定电容器，其所带电量逐渐减少，所以只有选项B 正确。问题3：会求解三种功率的有关问题。

5. 如图10所示，电路中电池的电动势E=5V ，内电阻R =10Ω，

固定电阻R =90Ω，R 0是可变电阻，在R 0从零增加到400Ω的过程中，求：

（1）可变电阻R 0上消耗功率最大的条件和最大热功率

（2）电池的电阻R 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和分析与解：（1）可变电阻R 0上消耗的热功率：

002

25(100)400P I R R R ==-+

01000R ∴-Ω=时，P 0最大，其最大值：25140016

P W W ==大（2）当电流最小时，电阻R 和R 消耗的热功率最小，此时R 0应调到最大400Ω，内阻R 和

固定电阻R 上消耗的最小热功率之和为 20(

)()0.01E P R r W

R R r

=+=++小本题关键：写出P 0、P 小表达式，进行数学变换。一定要养成先写表达式，再求极值的良好解题习惯，否则就容易出错，请同学们做一做例6.

6. 有四个电源，电动势均相等，内电阻分别为1Ω、2Ω、4Ω、8Ω，现从中选择一个对阻值

为2Ω的电阻供电，欲使电阻获得的电功率最大，则所选电源的内电阻为：Ａ．1Ω Ｂ．2Ω Ｃ．4Ω Ｄ．8Ω。

正确答案为A 。你做对了吗？

7. 有四盏灯，接入如图11中，L 1和L 2都标有“220V 、100W”字

样，L 3和L 4都标有“220V 、40W”字样，把电路接通后，最暗

的灯将是：

A ．L 1；

B ．L 2；

C ．L 3；

D ．L 4

分析与解：：正确答案是C ，由它们的额定电压、额定功率可

判出：

R 1=R 2R 1>R 23并，∴P 4>P 1>(P 2+P 3)(串联电路P ∝R ,而P 3

问题4：会解非理想电表的读数问题

图11图3

R 6

图7

图8图3

同学们在求非理想电压表或非理想电流表的读数时，只要将电压表看作电阻R V ，求出R V

两端的电压就是电压表的示数；将电流表看作电阻R A ，求出通过R A 的电流就是电流表的示数。 8. 三个完全相同的电压表如图12所示接入电路中，已知V 1表读

数为8V ，V 3表的读数为5V ，那么V 2表读数为。

分析与解：设三个完全相同的电压表的电阻均为R ，通过○V 1○

V 2○

V 3的电流分别为I 1、I 2、I 3，而由并联电路的规律有：I 1=I 2+I 3

，所以有

1U R =2U R +

3U R

，即有 123

U U U =+

所以，U 2=U 1-U 3=3V 。

阻值较大的电阻R 1和R 2串联后，接入电压U 恒定的电路，如图13

所示，现用同一电压表依次测量R 1与R 2的电压，测量值分别为U 1

与U 2，已知电压表内阻与R 1、R 2相差不大，则：

A ．U 1+U 2=U ；

B ．U 1+U 2

C ．U 1/U 2=R 1/R 2；

D ．U 1/U 2≠R 1/R 2

分析与解：正确答案是B 、C ，电压表是个特殊的“电阻”，第一它的

电阻R v 阻值较大；第二该“电阻”的电压是已知的，可以从表盘上读出，当把电压表与R 1并联后，就等于给R 1并联上一个电阻R v ，使得电压表所测的电压U 1是并联电阻的电压，由于

11V V

R R R R R <+，所以U 1小于R 1电压的真实值，同理测量值U 2也小于R 2电压的真实值，因此U 1+U 2

正确。

判断选项C 、D 的正确与否不能仅凭简单地定性推理，要通过计算后获得。电压表与R 1并联后，变成R 并与R 2串联，有：

1111112122

V V

V V V

R R R R R R U U R R R R R R R R R R R +==++++

同理：221212V

V V

R R U U R R R R R R =

可知U 1/U 2=R 1/R 2，选项C 正确。

根据本题的结论可设计一个测量电阻的方法.

10. 如图14所示，电阻R 1、R 2并联后接入电流恒定为I 的电路。

现用同一电流表依次测量通过R 1、R 2的电流，测量值分别为

I 1、I 2，则I 1/I 2=R 1/R 2。即：电流一定时，并联的两电阻被同一

电流表测量的电流值与电阻成反比。

证明：当电流表电阻值R A 小到可以忽略时，上述结论显然成立；当R A 不可忽略时，用电流

表测量哪一个电阻的电流时，就等于给这一电阻串联了一个电阻R A ，使得电流表所测的电流是

串联R A 后的电流。因此，当电流表与R 1串联后，电路变成电阻(R 1+R A )与R 2并联，故有：

2112A R I I R R R =

++，同理1

212A R I I R R R =++，从而有1221

I R I R =

问题5：会解含容电路

含容电路问题是高考中的一个热点问题，在高考试题中多次出现。同学们要注意复习。 1、求电路稳定后电容器所带的电量

求解这类问题关键要知道：电路稳定后，电容器是断路的，同它串联的电阻均可视为短路，电容器两端的电压等于同它并联电路两端的电压。

11. 在图15所示的电路中,已知电容C 2F μ＝,电源电动势12E V ＝,内电阻不计,R 1∶R 2∶R 3∶R 4=1∶2∶6∶3.则电容器极板a 所带的电量为（）

A.-8×10-6C.

B.4×10-6

C.-4×10-6C.

D.8×10-6C.

分析与解：电路稳定后，电容C 作为断路看待，电路等价于R 1

和R 2串联，R 3和R 4串联。由串联电路的特点得：

112AB U E R R R =+，即112

4AB

R E U V R R ==+

同理可得334

8CD R E U V R R =

=+ 故电容C 两端的电压为：4ab B D AD AB U U U U U V =-=-= 电容器极板a 所带的电量为：

810a a b Q C U C -==?

。即D 选项正确。

2、求通过某定值电阻的总电量

12. 图16中E=10V ，R 1=4Ω，R 2=6Ω，C=30μF ，电池内阻可忽

略.

(1)闭合电键K,求稳定后通过R 1的电流.

(2)然后将电键K 断开,求这以后流过R 1的总电量.

分析与解：（1）闭合电键K ，稳定后通过R 1的电流为：12

1E I A R R ==+ , 电容器上电压为I R 2,储存的电量为

Q 1=CI R 2=1.8410C -?

图13图14

图F

图16图

(2) 电键K 断开后,待稳定后,电容器上电压为E,储存的电量为：

Q 2=CE=4310C -?

流过R 1的总电量为421 1.210Q Q Q C -?=-=?

13. 在如图17所示的电路中，电源的电动势 3.0,E V =内阻

11.0;R 10,r =Ω=Ω电阻234R 10,R 30,R 35

=Ω=Ω=Ω；电容器的电容100C F μ=，电容器原来不带电.求接通电键K 后流过R 4的总电量.

分析与解：由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为:

123123

()

R R R R r R R R +=

+++

由欧姆定律得，通过电源的电流E I R

电源的端电压U E Ir =- 电阻R 3两端的电压 3323

R U U R R =

通过R 4的总电量就是电容器的电量Q=CU 3, 由以上各式并代入数据解得42.010Q C -=?

14. 图18中电源电动势E=10V ，C 1=C 2=30μF ，R 1=4.0Ω,

R 2=6.0Ω,电源内阻可忽略。先闭合电键K ，待电路稳定后，再将K 断开，则断开K 后流过电阻R 1的电量为 .

分析与解：当K 闭合，待电路稳定后，电容C 1和C 2分别充得的电量为：

421012

1.810R EC Q C R R -==?+,200Q =

当K 断开，待电路稳定后，电容C 1和C 2分别充得的电量为： Q 1=C 1E=4310C -?, Q 2=C 2E=4310C -? 故断开K 后流过电阻R 1的电量为：

4121020()() 4.210Q Q Q Q Q C -?=+-+=? 问题6：会解电容与电场知识的综合问题

1、讨论平行板电容器内部场强的变化，从而判定带电粒子的运动情况。

对于正对面积为S ，间距为d 的平行板电容器C ，当它两极板间的电压为U 时，则其内部

的场强U E d =；若电容器容纳电量Q ，则其内部场强4kQ

E S

πε=.

据U E d =和4kQ

E S

πε=很容易讨论E 的变化情况。根据场强的变化情况就可以分析电容器

中带电粒子的受力情况，从而判定带电粒子的运动情况。

15. 一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源

联接成如图19所示的电路.今有一质量为m 的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动.要使油滴上升,可采用的办法是: A ．增大R 1 B ．增大R 2 C ．增大R 3 D ．减小R 2

分析与解：要使油滴上升，必须使向上的电场力增大，因油滴的带电量是不变的，故只有增大场强E ，又因U E d ＝，而d 不变，故只有

增大加电容器两极板间的电压U ，即增大R 3或减小R 2。即CD 选项正确。 16. 一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极板间有一

正电荷(电量很小)固定在P 点,如图20所示.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,W 表示正电荷在P 点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则: A ．U 变小,E 不变． B ．E 变大,W 变大． C ．U 变小,W 不变． D ．U 不变,W 不变．

分析与解：因为电容极板所带电量不变，且正对面积S 也不变，据4kQ

E πε=

可知E 也是不变。据U Ed =，因d 减小，故U 减小。因P 点的电势没有发

生变化，故W 不变。故A 、C 二选项正确。

17. 在如图21电路中,电键K 1、K 2、K 3、K 4均闭合,C 是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P.断开哪一个电键后P 会向下运动? A ．K 1 B ．K 2 C ．K 3 D ．K 4

分析与解：同理分析断开电键K 3后P 会向下运动，即C

正确。

18. 如图22所示电路，电键K 原来是闭合的，当R 1、R 2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平板电容器C 两水平极板间的

带电尘埃P 恰好处于静止状态。要使尘埃P 加速向上运动的方法是：

A 、把R 1的滑片向上移动；

B 、把R 2的滑片向上移动；

C 、把R 2的滑片向下移动；

D 、把电键K 断开。

分析与解：同理分析断开电键K 和把R 2的滑片向下移动后P 会向上加速运动，即C 、D 正确。

19. 两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容

器，与它相连接的电路如图23所示，接通开关K

，电源即给电容器

图3

图

22图E

充电.（）

A ．保持K 接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小

B ．保持K 接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大

C ．断开K ，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小

D ．断开K ，在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大

分析与解：保持K 接通，两极板间的电压不变，据

U E =知当减小两极板间的距离d 时，

则两极板间电场的电场强度增大，即A 选项错；保持K 接通，两极板间的电压不变，据

4SU Q CU kd

επ==知当在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大，即B 选正确；断开K ，

电容器所带电量一定，据4kQ

E S

πε=

和U Ed =可知当减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小, 即C 选正确；断开K ，电容器所带电量一定，据4kQ

E S

πε=

和U Ed =可知当在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差减小, 即D 选正确.

2、结合电荷守恒定律求解有关电容问题。

20. 在如图24所示的电路中,电容器A 的电容C A =30μF,电容器B 的电

容C B =10μF.在电键K 1、K 2都是断开的情况下,分别给电容器A 、B 充电.充电后,M 点的电势比N 点高5V ,O 点的电势比P 点低5V .然后

把K 1、K 2都接通,接通后M 点的电势比N 点高. A 、10V. B 、 2.5V.

C 、2.5V.

D 、4.0V

分析与解：当K 1、K 2都断开时，给电容器A 、B 充得的电量分别为：

41.510A A MN Q C U C -==?，上极板带正电；而40.510B B OP Q C U C -==?，且上极板带负电。当

K 1、K 2都接通后，设M 点的电势比N 点高U ，则据电荷守恒定律可得：

4110A B A B C U C U Q Q C -+=-=?

所以 2.5V U =.

问题7：关于R C 电路中暂态电流的分析

在含容电路中的电流稳定以后，电容充有一定的电量，与电容串联的电阻中没有电流通过。但当电路中某电阻或电压发生变化时，会导致电容的充电或放电，形成暂态电流。如何分析暂态电流？我们可以先确定初始稳态电容所带的电量，再确定当电路中某电阻或电压发生变化时引起电容所带的电量变化情况，从而分析暂态电流。这类问题在近几年高考试题中多次出现，同学们在高三复习时应引起重视。

21. 图25所示是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路，

在增大电容器两极板间距离的过程中，以下说法正确的是：

A 、电阻R 中没有电流；

B 、电容器的电容变小；

C 、电阻R 中有从a 流向b 的电流；

D 、电阻R 中有从b 流向a 的电流。分析与解：当电路稳定后，没有电流通过电阻R ，但当在增大电容器两极板间距离的过程中，电容器的电容量减小而电容器电压不变，所以电容器所带电量会不断减小，即电容放电形成放电电流，BC 二选项正确。

问题8：会解非纯电阻电路问题

非纯电阻电路是指电路含有电动机、电解槽等装置，这些装置的共同特点是可以将电能转化为机械能、化学能等其他形式的能量。

22. 直流电动机线圈的电阻很小，起动电流很大，这对电动机本身和接

在同一电源上的其他电器都产生不良的后果。为了减小电动机起动

时的电流，需要给电动机串联一个起动电阻R ，如图26所示。电动机起动后再将R 逐渐减小。如果电源电压U=220V ，电动机的线圈电阻R 0=2Ω,那么，（1）不串联电阻R 时的起动电流是多大？

（2）为了使起动电流减小为20A ，起动电阻应为多大？分析与解：（1）起动时电动机还没有转动，电机等效为一个纯电阻，所以不串联R 时的起动电流为：

02201102

U I A A r ===

（2）为了使起动电流为20A ，电路的总电阻应为 2201120

U R I ==Ω=Ω总故起动电阻应为0(112)9R R r =-=-Ω=Ω总

23. 如图27所示，电阻R 1=20Ω，电动机绕线电阻R 2=10Ω，当

电键S 断开时，电流表的示数是I 1=0.5A,当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电

路消耗的电功率P 应是: A ．I=1.5A B.I<1.5A C.P=15W D.P<15W 分析与解：当电键S 断开时，电动机没有通电，欧姆定律

成立，所以电路两端的电压U=I 1R 1=10V ；当电键合上后，电动机转动起来，电路两端的电压U=10V ，通过电动机的电流应满足UI 2>I 22R 2,所以I 2<1A.所以电流表的示I<1.5A ，电路消耗的电功率P<15W,即BD 正确。

例24、某一用直流电动机提升重物的装置，如图28

27图

所示，重物的质量m=50kg ，电源电动势E=110V ，不计电源电阻及各处摩擦，当电动机以V=0.90m/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A ，由此可知，电动机线圈的电阻R 是多少?(g=10m/s 2)。

分析与解：在图28的物理过程中，电源工作将其他形式的能转化电能输入电路，电流通过电机将电能转化为机械能输出，由能量守恒定律可得

2E I t I R t

m g V t

=+ 解得电动机线圈的电阻R =92Ω.

问题9：会解非线性电阻电路问题

由于热敏电阻、二极管的伏安特性曲线是非线性的，很难（几乎是不可能）写出伏安特性曲线的解析式，因此解答这类问题只能用图象相交法。 24. “220V 、60W”的白炽灯A 和“220V 、100W ”的白炽灯B 的伏安特性曲线如图29所示，若将两白炽灯串联后接在220V 的电源上，两灯实际消耗

的电功率各是多少？分析与解：如图30所示，选（0，220V ）为另一坐标系的原点，原U 轴的相反方向为另一坐标系的电压轴正方向，另一坐标系的电流轴正方向与原坐标系相同。把B 灯的伏安特性曲线反过来画，得到在另一坐标系中B 灯的伏安特性曲线B ，。B ，

与A 两条伏安特性曲线的交点为P ，由P 点的坐标可知两灯中的电流强度均为I=0.25A,两灯的电压分别为：

U A =150V ,U B =70V . 根据电功率的定义式可知两灯实际消耗的电功率为： P A =IU A =37.5W, P B =IU B =17.5W. 25. 图31中所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，可见两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。参考这根曲线，回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）。（1）若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V 的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。

（2）如图32所示，将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为

8V 的电源上，求通过电流表的电流值及各灯泡的电阻值。

分析与解：（1）由于三个电灯完全相同中，所以每个电灯两端的电压U L =12/3V=4V 。在

图33中画出U=4V 的直线，得到和曲线的交点坐标为(4V ,0.4A)，所以流过电灯的电流为0.4A ，

此时每个电灯的电阻值为10L L U R I ==Ω。

（2）设此时电灯两端的电压为U ，流过每个电灯的电

流为I ，根据闭合电路欧姆定律得：E=2I R 0＋U ，代入数据得U=8－20I.

在图31上画出此直线，得到如图33所示的图象，可求

得到直线和曲线的交点坐标为(2V ,0.3A)，即流过电灯的电流

为0.3A,流过电流表的电流强度为0.6A,此时电灯的电阻为

6.7L

L U R I ==Ω。问题10：会分析求解故障电路问题

1、给定可能故障现象，确定检查方法： 26. 在图34所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R 1、R 2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，

某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a ，再将黑

表笔分别连电阻器R 1的b 端和R 2的c 端，并观察万用表指

针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是：

A ．直流10V 挡；

B ．直流0.5A 挡；

C ．直流2.5V 挡；

D ．欧姆挡。

分析与解：根据题给条件，首先判定不能选用欧姆挡，因为使用欧姆挡时，被测元件必须与外电路断开。

先考虑电压挡，将黑表笔接在b 端，如果指针偏转，说明R 1与电源连接的导线断了，此时所测的数据应是电源的电动势6V 。基于这一点，C 不能选，否则会烧毁万用表；如果指针不偏

图

图U/V

10V ?

10V

图33

图U/V 34图

转，说明R 1与电源连接的导线是好的，而R 1与R 2之间导线和R 2与电源间导线其中之一是坏的，再把黑表笔接c 点，如果指针偏转，说明R 1与R 2之间导线是断的，否则说明R 2与电源间导线是断的，A 项正确。

再考虑电流表，如果黑表笔接在b 端，指针偏转有示数则说明R 1与电源连接的导线是断的，此时指示数I=E/(R 1+R 2)=0.4A,没有超过量程；如果指针不偏转，说明R 1与电源间连接的导线是好的，而R 1与R 2之间导线和R 2与电源间导线其中之一是坏的，再把黑表笔接c 点，如果指针偏转，说明R 1与R 2之间导线是断的，此时示数I=E/R 2=1.2A,超过电流表量程，故B 不能选。

2、给定测量值，分析推断故障

27. 图35为一电路板的示意图，a 、b 、c 、d 为接线柱，a 、b 与220V

的交流电源连接，a b 间、bc 间、cd 间分别连接一个电阻。现发现

电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b 、

d 两点间以及a 、c 两点间的电压均为220V 。由此可知：

A ．a b 间电路通，cd 间电路不通

B ．a b 间电路不通，bc 间电路通

C ．a b 间电路通，bc 间电路不通

D ．bc 间电路不通，cd 间电路通

分析与解：由于用交流电压表测得b 、d 两点间为220V ，这说明a b 间电路是通的，bc 间电路不通或cd 间电路不通；由于用

交流电压表测得a 、c 两点间为220V ，这说明cd 间电路是通的，a b 间电路不通或bc 间电路不通；综合分析可知bc 间电路不通，Ab 间电路通和cd 间电路通，即选项C 、D 正确。

28. 某同学按如图36所示电路进行实验，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。

①电路中ε，r 分别为电源的电动势和内阻，1R ，2R ，3R 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了（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。

分析与解：①先将电路简化，R 1与R 看成一个等效内阻R ，

=R 1+R ,则由V 1和A 1的两组数据可求得电源的电动势ε；由A 2和V 1的数据可求出电阻R 3；由V 2和A 1、A 2的数据可求出R 2。

②当发现两电压表的示数相同时，但又不为零，说明V 2的示数也是路端电压，即外电路的电压全降在电阻R 2上，由此可推断R p 两端电压为零，这样故障的原因可能有两个，若假设R 2是完好的，则R p 一定短路；若假设R P 是完好的，则R 2一定断路。

3、根据观察现象，分析推断故障

29. 如图37所示的电路中，闭合电键，灯L 1、L 2正常发光，由

于电路出现故障，突然发现灯L 1变亮，灯L 2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：

A ．R 1断路

B ．R 2断路

C ．R 3短路

D ．R 4短路

分析与解：首先应对电路进行标准化，如图38所示为其标准化后的电路。当R 1断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，灯L 2变暗，电流表的读数变小，而路端电压增大，所以L 1两端电压增大，灯L 1变亮，所以A 选项正确。当R 2断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，

灯L 1变暗，而路端电压增大，所以L 2两端电压增大，灯L 2变亮，所以B 选项不正确。

当R 3短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L 1变亮，而路端电压减小，所以L 2两端电压减小，灯L 2变暗，因为总电流增加，而通过L 2的电流减小，电流表的读数变

大，所以C 选项不正确。

当R 4短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L 1变亮，而路端电压减小，所以L 2两端电压减小，灯L 2变暗，因为总电流增加，而通过L 2的电流减小，电流表的读数变大，所以D 选项不正确。

30. 某居民家中的电路如图39所示，开始时各部分工作正常，将电饭

煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光．拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则： A ．仅电热壶所在的C 、D 两点间发生了断路故障 B ．仅电热壶所在的C 、D 两点间发生了短路故障

C ．仅导线AB 间断路

D ．因为插座用导线接地，所以发生了上述故障

分析与解：由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的C 、D 两点间没有发生短路故障。把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的C 、D 两点间没有发生断路故障。综合分析可知，故障为导线AB 间断路，即C 选项正确。

4、根据故障，分析推断可能观察到的现象

31. 如图40所示，灯泡A 和B 都正常发光，R 2忽然断路,已知U 不变，试分析A

、B 两灯的亮度如何变化？

分析与解：当R 2忽然断路时，电路的总电阻变大，A 灯两端的电压增大，B 灯两端的电压降低，所以将看到灯B 比

原来变暗了些，而灯泡A 比原来亮了些。

问题11：会分析求解联系实际问题

电路知识在实际生活中有许多运用，如电子秤、电饭煲、加速度测量仪等，以实际运用为

35图

R 4

38图

图40图23

背景而编制的物理试题，既能培养学生理论联系实际的能力，又能培养学生不断创新的态度和精神，因而这类试题倍受命题专家的青睐。

32. 图41甲是某同学自制的电子秤原理图，利用理想电压表的示数来指示物体的质量．托盘与

电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，滑动触头恰好指在变阻器R 的最上端，此时电压表示数为零．设变阻器总电阻为R ，总长度为L ，电源电动势为E ，内阻为R ，限流电阻阻值为R 0，弹簧劲度系数为k ，若不计一切摩擦和其它阻力．

（1）求出电压表示数U x 用所称物体的质量m 表示的关系式；（2）由⑴的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于进行刻度，为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在图41（乙）的基础

上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U x 用所称物体的质量m 表示的关系式．

分析与解：（1）根据欧姆定律得：10E I R R r

又因kx mg = 而 1x R R L = ， 1U IR =

运算得到：0()

m gERm

U mgR kl R r =

(2) 在图41（乙）的基础上完成改进后的电路原理图如图42

所示。同理可求得：0()gERm

U kl R R r =++

。

33. 如图43所示是电饭煲的电路图，S 1是一个控温开关，

手动闭合后，当此开关温度达到居里点（103 ℃）时，会自动断开，S 2是一个自动控温开关，当温度低于70 ℃时，会自动闭合；温度高于80 ℃时，会自动断开.红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯.

分流电阻R 1=R 2=500 Ω，加热电阻丝R 3=50 Ω，两灯电阻不计. （1）分析电饭煲的工作原理.

（2）简要回答，如果不闭合开关S 1，能将饭煮熟吗？（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比.

分析与解：（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，S

2自动闭合，同时手动闭合S 1，这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80℃时，S 2自动断开，S 1仍闭合；水烧开后，温度升高到103℃时，开关S 1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于散热，待温度降至70℃时，S 2自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80℃时，S 2又自动断开，再次处于保温状态.

（2）如果不闭合开关S 1，则不能将饭煮熟，因为只能加热到80℃. （3）加热时电饭煲消耗的电功率P 1=2

U R 并

，保温时电饭煲消耗的电功率P 2=

21U R R +并

，两式中R 并=

2323500505005005011

R R R R ?=Ω=++Ω.从而有

P 1∶P 2=

1500500/11

R R ++=

并并=12∶1 34. “加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等

装置的制导中，如图44所示是“应变式加速度计”的原理图.支架A 、B 固定在待测系统上，滑块穿在A 、B 间的水平光滑杆上，并用轻弹簧固接于支架A 上，其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架发生位移，并通过电

路转换为电信号从1、2两接线柱输出. 已知滑块质量为m ，弹簧劲度系数为k ，电源电动势为E ，内电阻为R ，滑动变阻器总阻值R =4R ，有效总长度为L .当待测系统静止时，滑动臂P 位于滑动变阻器的中点，且1、2两接线柱输出的电压U 0=0.4E .取A B 方向为参考正方向.

（1）写出待测系统沿A B 方向做变速运动的加速度A 与1、2两接线柱间的输出电压U 间

的关系式.

（2）确定该“加速度计”的测量范围.

分析与解：（1）设待测系统沿A B 方向有加速度A ，则滑块将左移x ，满足kx =m A ，此时

R 0

图

U 0-U =ER R r '+，而R ′=4x rx R L L =.

故有 A=

0()()5(0.4)

44kL U U R r kL E U mEr mE

-+-=

. （2）当待测系统静止时，滑动臂P 位于滑动变阻器的中点，且1、2两接线柱输出的电压U 0=0.4E ，故输出电压的变化范围为0≤U ≤2U 0，即0≤U ≤0.8E ，结合（1）中导出的A 与U 的表达式，可知加速度计的测量范围是-2kL m ≤A ≤2kL m

三、警示易错试题

典型错误之一：错误利用平分的方法求电量。

35. 如图45所示电路中的各元件值为：R 1=R 2=10Ω,R 3=R 4=20Ω,C=300μF,电源电动势E=6V ，内

阻不计，单刀双掷开关S 开始时接通触点2，试求：

（1）当开关S 从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容C 所带电量。（2）若开关S 从触点1改接触点2后，直至电流为零止，通过电阻R 1的电量。

错解：（1）接通1后，电阻R 1、R 2、R 3、R 4串联，根据闭合电路的欧姆定律有： 1234

0.1E I A R R R R =

=+++

电容两端的电压U C =U 3+U 4=4V ,所以电容所带电量为Q=CU C =1.2×10-3C.

（2）开关再接通2，电容器放电，外电路分别为R 1、R 2和R 3、R 4两个支路，所以通过过每一支路的电量为0.6×10-3C.

分析纠错：第1问的求解是完全正确的，但第2问中求通过各支路电量的方法却是错误的。正确的解法为：开关再接通2，电容器放电，外电路分别为R 1、R 2和R 3、R 4两个支路，通过两支路的电量分别为Q 12=I -

1t 和Q 34=I -

2t ；I 1与I 2的分配与两支路电阻成反比，通过两支路的电量Q 则与电流成正比，故流经两支路的电量与两支路的电阻成反比，即：

1234

3412

2Q R R Q R R +==+, 31234 1.210Q Q Q C -+==? 所以31220.8103

Q C -=

=?。典型错误之二：混淆电源的电动势和路端电压的概念。

36. 在如图46所示电路中，电源E 的电动势为E=3.2V ,电阻R 的

阻值为30Ω,小灯泡L 的额定电压为3.0V ,额定功率为4.5W.当

电键S 按位置1时，电压表的读数为3V ，那么当电键S 接到位置2时，小灯泡L 的发光情况是（） A ．很暗，甚至不亮； B.正常发光； C ．比正常发光略亮； D.有可能被烧坏。错解：因为电源E 的电动势为3.2V ,小灯泡L 的额定电压为3.0V ,所以灯泡比正常发光略亮，选项C 正确。

分析纠错：小灯泡是否能正常发光取决于它两端所加的电压是否等于它的额定电压，而不是取决于电源的电动势，必须利用闭合电路欧姆定律计算出小灯泡两端的实际电压为多少，才能做出正确的判断。

当电键S 接1时，由E=U+R U/R ,解得电源内阻为2E U r R -==Ω。灯泡电阻2

2L U R P

==Ω.

由于电源内阻和小灯泡电阻相等，内、外电压之和为电源电动势；所以灯泡实际工作电压为1.6V ,低于灯泡额定电压，灯泡发光很暗，甚至不亮，选项A 正确。

典型错误之三：因错误作出分压电路的等效电路而出错。

37. 变阻器的总电阻R AB =30Ω，电源电动势E=12V,内阻很小可不计。现有一个标有“6V ，1.8W”的灯泡采用如图47所示的分压电路。要使灯泡正

常发光，则应将变阻器的滑动触头P 调整到使PB 间的电阻R 等于（）

A ．8Ω;

B ．10Ω;

C ．15Ω;

D ．20Ω.

错解：AB 两端的电压为12V ,要使6V 的灯泡正常发光，滑动变阻器的滑动触头应在AB 的正中央，即使R PB =15Ω，选项C 正确。

分析纠错：当滑动触头P 在AB 的中央时，电路的阻值实际上是灯泡电阻与R PB 并联后再与R PA 串联，因为并联电路的电阻小于任一支路的电阻，所以R PB 上电压将小于未并联灯泡时的电压。未考虑灯泡的电阻并联在电路上对整个电路的影响是造成错解的原因。

正确解答是：首先求出灯泡的电阻为2

20L U R P

==Ω

由图48看出R L 和R PB 并联再与R PA 串联，要使灯泡正常发光需要使并联部分与AP 段的电阻相等均为6V,故有：L PB AP AB PB L PB

R R R R R R R =-=

+。代入数据解得R PB =20Ω,可见选项D 正确。

典型错误之四：因错误认为改装电表示数偏小是量程偏小而出错。 38. 一电压表由电流表G 与电阻R 串联而成，如图48所示。若在使用

中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪些措施可能加以改进？（）

图

46图L

图48

图

A ．在R 上串联一个比R 小得多的电阻；

B ．在R 上串联一个比R 大得多的电阻；

C ．在R 上并联一个比R 小得多的电阻；

D ．在R 上并联一个比R 大得多的电阻。

错解：因为电压表的读数总比准确值稍小一些，说明电压表的量程不够，根据电压表的改装原理可知，应再串联适当的电阻以扩大量程，所以选项A 、B 是正确的。

分析纠错：在使用时电压表的读数总比准确值稍小一些，说明通过表头G 的电流g U

I R R

+稍小一些，即与表头串联的分压电阻稍大了一点。因此就必须减小分压电阻R 。在R 上串联一个电阻只会使R 增大，故选项A 、B 均是错误的。要减小R 的阻值，应在R 上并联一个电阻。根据公式1/x x x

RR R R R R R R =

=++并可知，R x 越大，对R 并的影响越小。因此，要使分压电阻R 稍小一些，就必须在R 上并联一个比R 大得多的电阻。选项D 是正确的。

典型错误之五：因错误认为电动机电路为纯电阻电路而出错。

39. 有一电源，电动势E=30V ，内阻为R =1Ω,将它与一盏额定电压为6V 、额定功率为12W 的

小灯泡和一台线圈电阻为2Ω的电动机串联成闭合电路，小灯泡刚好正常发光，问电动机的输出功率是多少？

错解：小灯泡电阻R L =3Ω，闭合电路的电流为5L m E I A R R r

=++。电机两端的电压U 机

=E-U L -U R =19V.电动机的输入功率为P=IU 机=95W.电动机的发热功率为P 热=50W ，所以电动机的输出功率为P 出=45W 。

分析纠错：以上解法似是而非，前后矛盾。在计算电流时，误把电动机作为纯电阻考虑，既然认为电动机是纯电阻，那么电动机的输出功率应等于零，但又计算出电动机的输出功率为45J.正确解法是：小灯泡正常发光时的电流I=P 灯/U 灯=2A ，电源的总功率为IE=60W ，在电阻上的发热功率和供给灯泡发光消耗的全部功率为P 耗=24W.电动机的输出功率P=36W 。

第四章稳恒电流

第四章稳恒电流第一节电流的稳恒条件和导电规律1。电流强度和电流密度 (1)电流导体中电荷作定向运动形成电流，方向和大小都不随时间变化的电流叫做稳恒电流。在金属导体中，正离子形成晶格，若大量自由电子在无规则热运动基础上相对晶格作规则的定向移动，便形成电流，自由电子被称为载流子。在电解液中，正、负离子的定向运动形成电流，其载流子是正、负带电离子。像上述两种情况下大量微观带电粒子定向移动所形成的电流叫传导电流。此外，由宏观带电体或带电粒子作宏观定向移动所形成的电流叫运流电流，由变化的电场“产生”的电流叫位移电流。关于位移电流将在本书的第十一章中介绍，本章主要研究传导电流。形成传导电流的条件是： ①物体中有可移动的电荷，即载流子； ②物体两端有电势差或物体内有电场。例如在金属导体内就有可以自由移动的电荷——自由电子，所以在金属导体的两端加上电压时就可在其内形成电流，因而金属是导电的，称为导体。导体内电流的形成过程为：当在导体两端加上电压时，与之相伴随而在导体内会产生一电场，其方向沿着电势降落的方向，在电场的作用下，自由电子将逆着电场的方向作规则的定向移动，从而形成电流。习惯上，人们把正电荷在电场作用下规则定向移动的方向规定为电流的方向，因而电流的方向与自由电子移动的方向正好相反，这样在形成电流问题上，可以把负电荷移动形成的电流看作是正电荷沿相反方向移动形成的电流。（2）电流强度电流的强弱用电流强度来表示，其定义为：单位时间通过导体任一截面的电量。假定在dt时间内，通过导体截面的电量为dq，用I 表示电流强度，则有 I=dq/dt 其单位是安培(用A表示)，1安培＝1库仑／秒。电流强度是标量，通常所说的电流方向是指电荷在导体内移动的方向，并非电流是矢量。当I = d q/d t =常数时，即电流强度的大小和方向都不随时间发生变化时，这种电流称为稳恒电流，也叫直流电流；当I随时间发生周期性变化时，称为交变电流；当I随时间作正弦规律的变化时，

高中物理稳恒电流技巧和方法完整版及练习题含解析

高中物理稳恒电流技巧和方法完整版及练习题含解析一、稳恒电流专项训练 1．要描绘某电学元件（最大电流不超过６mＡ，最大电压不超过７Ｖ）的伏安特性曲线，设计电路如图，图中定值电阻Ｒ为１ＫΩ，用于限流；电流表量程为１０mＡ，内阻约为５Ω；电压表（未画出）量程为１０Ｖ，内阻约为１０ＫΩ；电源电动势Ｅ为１２Ｖ，内阻不计。（１）实验时有两个滑动变阻器可供选择： a、阻值０到２００Ω，额定电流 b、阻值０到２０Ω，额定电流本实验应选的滑动变阻器是（填“a”或“b”）（２）正确接线后，测得数据如下表１２３４５６７８９１０Ｕ（Ｖ）０.00 3.00 6.00 6.16 6.28 6.32 6.36 6.38 6.39 6.40 0.000.000.000.060.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.50Ｉ（m Ａ） a）根据以上数据，电压表是并联在Ｍ与之间的（填“Ｏ”或“Ｐ”） b）画出待测元件两端电压ＵＭＯ随ＭＮ间电压ＵＭＮ变化的示意图为（无需数值）【答案】(1) a (2) a) P b）

【解析】（1）选择分压滑动变阻器时，要尽量选择电阻较小的，测量时电压变化影响小，但要保证仪器的安全。B 电阻的额定电流为，加在它上面的最大电压为10V ，所以仪器不能正常使用，而选择a 。（2）电压表并联在M 与P 之间。因为电压表加电压后一定有电流通过，但这时没有电流流过电流表，所以电流表不测量电压表的电流，这样电压表应该接在P 点。视频 2．在如图所示的电路中，电源内电阻r=1Ω，当开关S 闭合后电路正常工作，电压表的读数U=8.5V ，电流表的读数I=0.5A ．求： ①电阻R ； ②电源电动势E ； ③电源的输出功率P ．【答案】(1)17R =Ω；(2)9E V =；(3) 4.25P w = 【解析】【分析】【详解】 (1)由部分电路的欧姆定律，可得电阻为：5U R I = =Ω (2)根据闭合电路欧姆定律得电源电动势为E ＝U ＋Ir ＝12V (3)电源的输出功率为P ＝UI ＝20W 【点睛】部分电路欧姆定律U =IR 和闭合电路欧姆定律E =U +Ir 是电路的重点，也是考试的热点，要熟练掌握． 3．一电路如图所示，电源电动势E=28v ，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=8Ω，R3=4Ω，C 为平行板电容器，其电容C=3.0pF ，虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20m ，两极板的间距d=1.0×10-2m ．（1）闭合开关S 稳定后，求电容器所带的电荷量为多少?

高中物理稳恒电流试题(有答案和解析)

高中物理稳恒电流试题(有答案和解析) 一、稳恒电流专项训练 1．如图10所示，P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，相距为L 1 ，处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中．一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ，bc ∥FG ，ab ∥MG, dc ∥FN)，两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连，磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力．（1）通过ad 边的电流I ad 是多大？（2）导体杆ef 的运动速度v 是多大？【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】试题分析：(1)设通过正方形金属框的总电流为I ，ab 边的电流为I ab ，dc 边的电流为I dc ，有I ab ＝3 4 I ① I dc ＝ 1 4 I ② 金属框受重力和安培力，处于静止状态，有mg ＝B 2I ab L 2＋B 2I dc L 2 ③ 由①～③，解得I ab ＝ 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I ＝22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ，有E ＝B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ，则R ＝3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律，有I ＝ E R ⑧ 由⑤～⑧，解得v ＝ 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点：受力分析，安培力，感应电动势，欧姆定律等．

高考试题解析物理分项版之专题恒定电流和电路

高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作） 1．（北京）如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中， A ．电压表与电流表的示数都减小 B ．电压表与电流表的小数都增大 C ．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大答案：A 解析：变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中，使连入电路中的R 0阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流I 增大，路端电压U=E －Ir 减小，即电压表的示数减小，又R 2与R 0并联后再与R 1串联，在R 0减小时，使得R 2两端电压减小，R 2中的电流减小，即电流表示数减小。A 正确，B 、C 、D 错误。 2.（全国）（15分）（注意：在试题卷上答题无效）如图，两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置，导轨间距离为L ，电阻不计。在导轨上端并接2个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m 、电阻可忽略不计的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g 。求：（1）磁感应强度的大小；（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率。【解析】（1）设小灯泡的额定电流为I 0，有 P = I 02 R ① 根据题意，金属棒MN 沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN 的电流为 I = 2I 0 ② 此时金属棒MN 所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有 mg = BLI ③ 联立①②③式得式得 A V S R 1 E ，r R 2 R 0 M N a c L b d

高中物理稳恒电流专项练习

高中物理稳恒电流专项练习一、稳恒电流专项训练 1．如图10所示，P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，相距为L 1 ，处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中．一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ，bc ∥FG ，ab ∥MG, dc ∥FN)，两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连，磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力．（1）通过ad 边的电流I ad 是多大？（2）导体杆ef 的运动速度v 是多大？【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】试题分析：(1)设通过正方形金属框的总电流为I ，ab 边的电流为I ab ，dc 边的电流为I dc ，有I ab ＝3 4 I ① I dc ＝ 1 4 I ② 金属框受重力和安培力，处于静止状态，有mg ＝B 2I ab L 2＋B 2I dc L 2 ③ 由①～③，解得I ab ＝ 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I ＝22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ，有E ＝B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ，则R ＝3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律，有I ＝ E R ⑧ 由⑤～⑧，解得v ＝ 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点：受力分析，安培力，感应电动势，欧姆定律等．

高考物理稳恒电流技巧(很有用)及练习题

高考物理稳恒电流技巧(很有用)及练习题一、稳恒电流专项训练 1．如图，ab 和cd 是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN 和M′N′是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m 和2m.竖直向上的外力F 作用在杆MN 上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R ，导轨间距为l.整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨电阻可忽略，重力加速度为g.在t ＝0时刻将细线烧断，保持F 不变，金属杆和导轨始终接触良好．求： (1)细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度之比； (2)两杆分别达到的最大速度．【答案】（1）1221v v = （2）12243mgR v B l = ；22223mgR v B l = 【解析】【分析】细线烧断前对MN 和M'N'受力分析，得出竖直向上的外力F=3mg ，细线烧断后对MN 和M'N'受力分析，根据动量守恒求出任意时刻两杆运动的速度之比．分析MN 和M'N'的运动过程，找出两杆分别达到最大速度的特点，并求出．【详解】解：（1）细线烧断前对MN 和M'N'受力分析，由于两杆水平静止，得出竖直向上的外力F=3mg ．设某时刻MN 和M'N'速度分别为v 1、v 2．根据MN 和M'N'动量守恒得出：mv 1﹣2mv 2=0 解得： 1 2 2v v =： ① （2）细线烧断后，MN 向上做加速运动，M'N'向下做加速运动，由于速度增加，感应电动势增加，MN 和M'N'所受安培力增加，所以加速度在减小．当MN 和M'N'的加速度减为零时，速度最大．对M'N'受力平衡：BIl=2mg②，E I R =③，E=Blv 1+Blv 2 ④ 由①﹣﹣④得：12243mgR v B l =、2 22 23mgR v B l = 【点睛】能够分析物体的受力情况，运用动量守恒求出两个物体速度关系．在直线运动中，速度最大值一般出现在加速度为0的时刻． 2．要描绘某电学元件（最大电流不超过６m Ａ，最大电压不超过７Ｖ）的伏安特性曲线，

第四章习题稳恒电流的磁场

第四章稳恒电流的磁场一、判断题 1、在安培定律的表达式中，若∞→→21021aF r ，则。 2、真空中两个电流元之间的相互作用力满足牛顿第三定律。 3、设想用一电流元作为检测磁场的工具，若沿某一方向，给定的电流元l d I 0放在空间任意一点都不受力，则该空间不存在磁场。 4、对于横截面为正方形的长螺线管，其内部的磁感应强度仍可用nI 0μ表示。 5、安培环路定理反映了磁场的有旋性。 6、对于长度为L 的载流导线来说，可以直接用安培定理求得空间各点的B 。 7、当霍耳系数不同的导体中通以相同的电流，并处在相同的磁场中，导体受到的安培力是相同的。 8、载流导体静止在磁场中于在磁场运动所受到的安培力是相同的。 9、安培环路定理I l d B C 0μ=?? 中的磁感应强度只是由闭合环路内的电流激发的。 10、在没有电流的空间区域里，如果磁感应线是一些平行直线，则该空间区域里的磁场一定均匀。二、选择题 1、把一电流元依次放置在无限长的栽流直导线附近的两点A 和B ，如果A 点和B 点到导线的距离相等，电流元所受到的磁力大小（A ）一定相等（B ）一定不相等（C ）不一定相等（D ）A 、B 、C 都不正确 2、半径为R 的圆电流在其环绕的圆内产生的磁场分布是：（A ）均匀的（B ）中心处比边缘处强（C ）边缘处比中心处强（D ）距中心1/2处最强。 3、在均匀磁场中放置两个面积相等而且通有相同电流的线圈，一个是三角形，另一个是矩形，则两者所受到的（A ）磁力相等，最大磁力矩相等（B ）磁力不相等，最大磁力矩相等（C ）磁力相等，最大磁力矩不相等（D ）磁力不相等，最大磁力矩不相等 4、一长方形的通电闭合导线回路，电流强度为I ，其四条边分别为ab 、bc 、cd 、da 如图所示，设4321B B B B 及、、分别是以上各边中电流单独产生的磁场的磁感应强度，下列各式中正确的是： () () 1 2 1 101111 2 3400 0C C C A B dl I B B dl C B B dl D B B B B dl I μμ?=?=+?=+++?=?? ?? （）（）（）（） 5、两个载流回路，电流分别为121I I I 设电流和单独产生的磁场为1B ,电流2I 单独产生的磁场为2B ,下列各式中正确的是：

恒定电流知识点绝对经典!!

恒定电流一、知识网络 I=nqSv 电流：定义、微观式：I=q/t，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 ρl/s。金属导体电阻值随温度升高而增大R= 电阻：定义、计算式：R=U/I，基本半导体：热敏、光敏、掺杂效应概念超导：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

ρl/s R= 电阻定律：部分电路：I=U/R欧姆定律：闭合电路：I=E/(R+r)，或E=U+U=IR+Ir 用于金属和电解液导电公式：W=qU=Iut恒电功：纯电阻电路：外内适用条件：电功等于电热规律非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能定电电源总功率：P=EI 总电源输出22/R R=U用电器总功率：P=UI，对纯电阻电路：P=UI=I 功率：P=UI 出流2r P=I电源损失功率：：电功率损PU出??100??%?100%，电源的效率：EP总对于纯电阻电路，效率为100% 伏安法测电阻：R=U/I，注意电阻的内、外接法对结果的影响

描绘小灯泡的伏安特性实验ρ=R s / l测定金属的电阻率：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恒定电流知识点总结一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律 1．电流 (1)电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是： ①要有能自由移动的电荷；②导体两端存在电压。 (2)电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度。 ①电流强度的定义式为： ②电流强度的微观表达式为： n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。 (3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。 2．电阻定律电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：。(1)

高中物理稳恒电流题20套(带答案)

高中物理稳恒电流题20套(带答案) 一、稳恒电流专项训练 1．如图10所示，P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，相距为L 1 ，处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中．一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ，bc ∥FG ，ab ∥MG, dc ∥FN)，两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连，磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力．（1）通过ad 边的电流I ad 是多大？（2）导体杆ef 的运动速度v 是多大？【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】试题分析：(1)设通过正方形金属框的总电流为I ，ab 边的电流为I ab ，dc 边的电流为I dc ，有I ab ＝3 4 I ① I dc ＝ 1 4 I ② 金属框受重力和安培力，处于静止状态，有mg ＝B 2I ab L 2＋B 2I dc L 2 ③ 由①～③，解得I ab ＝ 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I ＝22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ，有E ＝B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ，则R ＝3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律，有I ＝ E R ⑧ 由⑤～⑧，解得v ＝ 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点：受力分析，安培力，感应电动势，欧姆定律等．

高考物理电磁学知识点之稳恒电流单元汇编附解析(7)

高考物理电磁学知识点之稳恒电流单元汇编附解析(7) 一、选择题 1．如图，A、B两盏电灯完全相同．当滑动变阻器的滑动头向右移动时，则（） A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮 C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗 2．图中小灯泡的规格都相同，两个电路中的电池也相同。实验发现多个并联的小灯泡的亮度明显比单独一个小灯泡暗。对这一现象的分析正确的是（） A．灯泡两端电压不变，由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗 B．电源电动势不变，外电路电压变大，但由于并联分电流，每个小灯泡分得的电流变小，因此灯泡亮度变暗 C．电源电动势不变，外电路电压变小，因此灯泡亮度变暗 D．并联导致电源电动势变小，因此灯泡亮度变暗 3．如图所示，双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。已知该表头的内阻，满偏电流，下列说法正确的是 A．表头G的满偏电压为500V B．使用a、b两个端点时，其量程比使用a、c两个端点时大 C．使用a、b两个端点时，其量程为0~10V，则R1为9.5kΩ D．使用a、c两个端点时，其量程为0~100V，则为95kΩ 4．物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来

定义的，即 x v t =．下面四个物理量的表达式不属于．．．比值定义的是 A．电流 q I t =B．电势P E q ?= C．电容 Q C U =D．电阻 l R S ρ = 5．电动机是把电能转化成机械能的一种设备，在工农业、交通运输、国防及家电、医疗领域广泛应用。图示表格是某品牌电动机铭牌的部分参数，据此信息，下列说法中正确的是（） A．该电动机的发热功率为1100W B．该电动机转化为机械能的功率为1100W C．该电动机的线圈电阻R为8.8Ω D．该电动机正常工作时每分钟对外做的功为4 6.610J ? 6．如图所示，图线a是某一电源的U－I曲线，图线b是一定值电阻的U－I曲线．若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（已知该电源的内阻r=2.0Ω），则说法错误的是（） A．该定值电阻为6Ω B．该电源的电动势为20V C．将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大 D．将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大 7．如今电动动力平衡车非常受年轻人的喜爱，已慢慢成为街头的一种时尚，如图所示为某款电动平衡车的部分参数，则该电动平衡车（）电池容量：5000mAh

高中物理稳恒电流专题训练答案

高中物理稳恒电流专题训练答案一、稳恒电流专项训练 1．（1）用螺旋测微器测量金属导线的直径，其示数如图所示，该金属导线的直径为mm．（2）用下列器材装成描绘电阻0R伏安特性曲线的电路，请将实物图连线成为实验电路．微安表μA（量程200μA，内阻约200Ω）；电压表V（量程3V，内阻约10Ω）；电阻0R（阻值约20 kΩ）；滑动变阻器R（最大阻值50Ω，额定电流1 A）；电池组E（电动势3V，内阻不计）；开关S及导线若干．【答案】（1）1.880（1.878～1.882均正确）（2）【解析】（1）首先读出固定刻度1.5 mm 再读出可动刻度38. 0×0. 01 mm="0.380" mm 金属丝直径为（1.5＋0.380) mm="1.880" mm．

（注意半刻度线是否漏出；可动刻度需要估读）（2）描绘一个电阻的伏安特性曲线一般要求电压要从0开始调节，因此要采用分压电路．由于 0V A 0 100,0.5R R R R ==，因此μA 表要采用内接法，其电路原理图为连线时按照上图中所标序号顺序连接即可． 2．如图所示的电路中，电源电动势E =10V ，内阻r =0.5Ω，电动机的电阻R 0=1.0Ω，电阻R 1=1.5Ω．电动机正常工作时，电压表的示数U 1=3.0V ，求：（1）电源释放的电功率；（2）电动机消耗的电功率．将电能转化为机械能的功率；【答案】（1）20W （2）12W 8W ．【解析】【分析】（1）通过电阻两端的电压求出电路中的电流I ，电源的总功率为P=EI ，即可求得；（2）由U 内=Ir 可求得电源内阻分得电压，电动机两端的电压为U=E-U 1-U 内，电动机消耗的功率为P 电=UI ；电动机将电能转化为机械能的功率为P 机=P 电-I 2R 0．【详解】（1）电动机正常工作时，总电流为：I=1 U R I= 3.0 1.5 A=2 A ，电源释放的电功率为：P=EI =10×2 W=20 W ；（2）电动机两端的电压为： U= E ﹣Ir ﹣U 1 则U =（10﹣2×0.5﹣3.0）V=6 V ；电动机消耗的电功率为： P 电=UI=6×2 W=12 W ；电动机消耗的热功率为： P 热=I 2R 0 =22×1.0 W=4 W ；电动机将电能转化为机械能的功率，据能量守恒为：P 机=P 电﹣P 热 P 机=（12﹣4）W=8 W ；

高考物理最新电磁学知识点之稳恒电流单元汇编含答案解析(1)

高考物理最新电磁学知识点之稳恒电流单元汇编含答案解析(1) 一、选择题 1．在图中所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触片向b端移动时 ( ) A．伏特表V读数增大，电容C的电荷量在减小 B．安培表A的读数增大，电容C的电荷量在增大 C．伏特表V的读数增大，安培表A的读数减小 D．伏特表V的读数减小，安培表A的读数增大 2．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则下列说法错误的是 A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变 B．电压表示数变大，电流表示数变小 C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU D．电容器的带电量增大，增加量为CΔU 3．如图所示，电路中A灯与B灯的电阻相同，电源的内阻不可忽略，则当滑动变阻器R 的滑动片P向上滑动时，两灯亮度的变化情况是（） A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮 C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗 4．如今电动动力平衡车非常受年轻人的喜爱，已慢慢成为街头的一种时尚，如图所示为某款电动平衡车的部分参数，则该电动平衡车（）

电池容量：5000mAh 充电器输出：直流24V/1000mA 续航里程：40km 额定功率：40W 行驶速度：20km/h ≤ 工作电压：24V A ．电池从完全没电到充满电所需的时间约为8.3h B ．电池最多能储存的电能为54.3210J ? C ．骑行时的工作电流为1A D ．充满电后能工作5h 5．如图所示，电源电动势E =30V ，内阻r =1Ω，直流电动机线圈电阻R M =1Ω，定值电阻R =9Ω。闭合开关S ，稳定后理想电压表示数为10V 。下列说法中正确的是（） A ．通过电动机的电流为10A B ．通过电动机的电流为 3011A C ．电动机的输出功率为16W D ．电动机的输出功率为20W 6．电源电动势为3V 、内阻为2Ω，灯的电阻为1Ω，滑动变阻器变化范围为0～5Ω，如图所示连接，在滑动变阻器滑片从左向右滑动的过程中，下列描述正确的是（） A ．灯的亮度逐渐先变暗后变亮 B ．电源的输出功率逐渐减小 C ．滑动变阻器的功率先变大后变小 D ．电源的效率逐渐减小

电磁学课程教学大纲

电磁学一、说明部分（一）本课程的性质电磁学是理科物理类各专业的一门重要基础课。介绍电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律，它和后继课程近代物理及物理学教育专业本科段的电动力学和量子力学等有密切的联系。电磁理论对现代科学技术的发展有着里程碑一般的重大意义。（二）本课程的目的电磁学是普通物理学的重要部分，是高等师范学校物理系的基础课程。通过电磁学的教学，应该使学生： 1.全面系统地掌握电磁运动的基本现象、基本概念和基本规律；具有一定的分析和解决电磁学问题的能力；为后续课程的学习奠定较为扎实的基础； 2.具有分析、处理和讲授高中物理电磁学部分的能力； 3.了解电磁学发展史上某些重大发现和发明过程中的物理思想和实验方法；了解电磁学与其它学科的关系；了解电磁学在实际技术中的应用。（三）本课程的教学内容包括：静电场、静电场中的导体和电介质、稳恒电流、稳恒磁场、电磁感应、暂态过程、磁介质、麦克斯韦电磁理论。（四）教学时数本课程计划教学90学时，其中讲授82学时，习题课8学时。（五）、教学环节和教学方法 1、由于电磁学实验单独开设，故本课程以讲授为主，教学中可加强课堂演示实验并尽可能用现代化教学手段。 2、注意发挥学生的主观能动作用，要经常指导学生的学习方法。 3、教学中要经常结合中学物理内容，以使学生适应今后的中学物理教学科研工作； 4、教学内容以基本概念、基本规律为主，但要适应教育改革的形势经常补充以下几方面的内容：（1）物理与近代物理有关知识间的联系；（2）重要物理实验的介绍，使学生了解电磁学发展史上一些重大发现和发明过程中的物理思想；（3）介绍电磁学在实际技术中的应用； 5、大纲中标*号的内容只作简单介绍；二、文本部分第一章：静电场教学要点：理解电荷是物质的一种属性，阐明电荷的量子性及其电荷守恒定律;明确点电荷

恒定电流知识点汇总

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恒定电流知识点总结一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律 1．电流 (1)电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是： ①要有能自由移动的电荷；②导体两端存在电压。 (2)电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度。 ①电流强度的定义式为： ②电流强度的微观表达式为： n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。 (3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。 2．电阻定律 (1)电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：。 (2)电阻定律：公式：，式中的为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (3)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4)超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导；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做转变温度T c。 3．部分电路欧姆定律内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。公式：适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。伏安特性：描述导体的电压随电流怎样变化。若图线为过原点的直线，这样的元件叫线性元件；

高中物理稳恒电流模拟试题及解析

高中物理稳恒电流模拟试题及解析一、稳恒电流专项训练 1．如图10所示，P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，相距为L 1 ，处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中．一导体杆ef 垂直于P 、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框abcd 置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad ∥MN ，bc ∥FG ，ab ∥MG, dc ∥FN)，两顶点a 、d 通过细软导线与导轨P 、Q 相连，磁感应强度大小为B 2的匀强磁场垂直斜面向下，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a 、d 点的作用力．（1）通过ad 边的电流I ad 是多大？（2）导体杆ef 的运动速度v 是多大？【答案】(1)238mg B L (2)1238mgr B B dL 【解析】试题分析：(1)设通过正方形金属框的总电流为I ，ab 边的电流为I ab ，dc 边的电流为I dc ，有I ab ＝3 4 I ① I dc ＝ 1 4 I ② 金属框受重力和安培力，处于静止状态，有mg ＝B 2I ab L 2＋B 2I dc L 2 ③ 由①～③，解得I ab ＝ 2234mg B L ④ (2)由(1)可得I ＝22 mg B L ⑤ 设导体杆切割磁感线产生的电动势为E ，有E ＝B 1L 1v ⑥ 设ad 、dc 、cb 三边电阻串联后与ab 边电阻并联的总电阻为R ，则R ＝3 4 r ⑦ 根据闭合电路欧姆定律，有I ＝ E R ⑧ 由⑤～⑧，解得v ＝ 1212 34mgr B B L L ⑨ 考点：受力分析，安培力，感应电动势，欧姆定律等．

高考物理电磁学知识点之稳恒电流知识点总复习附解析(6)

高考物理电磁学知识点之稳恒电流知识点总复习附解析(6) 一、选择题 1．如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R u的滑动端向下滑动的过程中 A．电压表与电流表的示数都减小 B．电压表与电流表的示数都增大 C．电压表的示数增大，电流表的示数减小 D．电压表的示数减小，电流表的示数增大． 2．物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来定义的，即 x v t =．下面四个物理量的表达式不属于．．．比值定义的是 A．电流 q I t =B．电势P E q ?= C．电容 Q C U =D．电阻 l R S ρ = 3．电动机是把电能转化成机械能的一种设备，在工农业、交通运输、国防及家电、医疗领域广泛应用。图示表格是某品牌电动机铭牌的部分参数，据此信息，下列说法中正确的是（） A．该电动机的发热功率为1100W B．该电动机转化为机械能的功率为1100W C．该电动机的线圈电阻R为8.8Ω D．该电动机正常工作时每分钟对外做的功为4 6.610J ? 4．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则下列说法错误的是

A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变 B．电压表示数变大，电流表示数变小 C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU D．电容器的带电量增大，增加量为CΔU 5．如图所示，电路中A灯与B灯的电阻相同，电源的内阻不可忽略，则当滑动变阻器R 的滑动片P向上滑动时，两灯亮度的变化情况是（） A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮 C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗 6．如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（） A．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大 C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大 7．如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略．现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（） A．a灯变亮，b灯和c灯变暗 B．a灯和c灯变亮，b灯变暗 C．a灯和c灯变暗，b灯变亮

高中物理稳恒电流技巧小结及练习题及解析

高中物理稳恒电流技巧小结及练习题及解析一、稳恒电流专项训练 1． 4～1.0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）（4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变．【解析】（1）当B ＝0.6T 时，磁敏电阻阻值约为6×150Ω＝900Ω，当B ＝1.0T 时，磁敏电阻阻值约为11×150Ω＝1650Ω．由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多，故滑动变阻器选择分压式接法；由于 x V A x R R R R >，所以电流表应内接．电路图如图所示．（2）方法一：根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为： 130.4515000.3010R -=Ω=Ω?，2 30.91 1516.70.6010R -=Ω=Ω?，33 1.50 15001.0010R -= Ω=Ω?， 431.791491.71.2010R -= Ω=Ω?，5 3 2.71 15051.8010R -=Ω=Ω?，故电阻的测量值为1 2345 15035R R R R R R ++++=Ω=Ω（1500－1503Ω都算正确．）由于 0150010150 R R ==，从图1中可以读出B ＝0.9T 方法二：作出表中的数据作出U －I 图象，图象的斜率即为电阻（略）．（3）在0～0.2T 范围，图线为曲线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非均匀变化）；在0.4～1.0T 范围内，图线为直线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）；（4）从图3中可以看出，当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时，磁敏电阻的阻值相等，故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关．本题以最新的科技成果为背景，考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力．从新材料、新情景中舍弃无关因素，会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题，及如何根据测得的U 、I 值求电阻．第（3）、（4）问则考查考生思维的灵敏度和创新能力．总

高中物理-恒定电流知识点总结

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。 2、两种供电电路（“滑动变阻器”接法）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=ρl/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=ρl/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=U 2/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=I 2r 电源的效率：%100%100?=?= E U P P 总出 η，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、外接法对结果的影响描绘小灯泡的伏安特性测定金属的电阻率：ρ=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

（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R X 比变阻器电阻R L 大很多（ R X >2R L ） 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 = t q =1.6 A 据欧姆定律I =R U 得，R =I U =10 Ω n =e q =3.0×1020个故此电阻为10Ω，30 s 内有3.0×1020 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（对同一个导体）。 x L x R U E R R = +,x x L R E E R R ??? ?+?? []0,E

第四章习题稳恒电流的磁场.

第四章习题稳恒电流的磁场. 第四章稳恒电流的磁场一、判断题1、在安培定律的表达式中，若r21?0，则aF21??。2、真空中两个电流元之间的相互作用力满足牛顿第三定律。意一点都不受力，则该空间不存在磁场。4、对于横截面为正方形的长螺线管，其内部的磁感应强度仍可用?0nI表示。5、安培环路定理反映了磁场的有旋性。?3、设想用一电流元作为检测磁场的工具，若沿某一方向，给定的电流元I0dl放在空间任?6、对于长度为L的载流导线来说，可以直接用安培定理求得空间各点的B。7、当霍耳系数不同的导体中通以相同的电流，并处在相同的磁场中，导体受到的安培力是相同的。 8、载流导体静止在磁场中于在磁场运动所受到的安培力是相同的。9、安培环路定理中的磁感应强度只是闭合

环路内的电流激发的。10、在没有电流的空间区域里，如果磁感应线是一些平行直线，则该空间区域里的磁场一定均匀。???CB?dl??0I二、选择题1、把一电流元依次放置在无限长的栽流直导线附近的两点A和B，如果A点和B点到导线的距离相等，电流元所受到的磁力大小一定相等一定不相等不一定相等A、B、C 都不正确2、半径为R的圆电流在其环绕的圆内产生的磁场分布是：均匀的中心处比边缘处强边缘处比中心处强距中心1/2处最强。3、在均匀磁场中放置两个面积相等而且通有相同电流的线圈，一个是三角形，另一个是矩形，则两者所受到的磁力相等，最大磁力矩相等磁力不相等，最大磁力矩相等磁力相等，最大磁力矩不相等磁力不相等，最大磁力矩不相等4、一长方形的通电闭合导线回路，电流强度为I，其四条边分别为ab、bc、cd、da如图所示，设B1、B2、B3及B4分

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《物理》考试大纲一、考试内容概述物理课程的任务是使学生获得物理的基本概念、基本理论、定律及其基本应用方面知识，培养学生分析问题、解决问题的能力。物理考试的内容涵盖物理的基本概念、基本定律和分析物理问题的基本方法，主要包括力学、热学和电磁学三部分的有关概念和方法。二、考试形式考试采用闭卷、笔答的考试方式。满分：150分(单科成绩)。考试时间：120分钟。三、试题难易程度分布较易试题约占50％中等试题约占30％较难试题约占20％四、题型及题型分值分布单选题约占30％是非题约占10％填空与简答题约占50％综合计算题约占60％五、内容比例第一部分力学(约占40％) 1。质点运动学约占5％ 2。质点动力学约占10％ 3．动量和动量守恒定律约占5％ 4，功、能和机械能守恒定律约占10％ 5．刚体力学约占5％ 6．机械振动和机械波约占5％第二部分热学(约占20％) 1．热学的基本概念约占5％ 2．气体分子热运动速率和能量的统计分布约占5％ 3．热力学第一、第二定律约占10％第三部分电磁学(约占40％) 1．静电场的基本规律约占10％ 2．导体周围的静电场和静电场中的电介质约占5％ 3．稳恒电流和电路约占5％

4．稳恒电流的磁场约占10％ 5．电磁感应与暂态过程约占5％ 6．磁介质、电磁场和电磁波基本知识约占5％六、参考教材梁绍荣等编著：《普通物理学》(第一分册力学、第二分册热学、第三分册电磁学)，高等教育出版社2008年第3版。七、考试内容及要求力学第一章质点运动学 1．质点、参考系和坐标系(理解)。 2．质点运动的描述(理解)。 3．直线运动(掌握)。 4．曲线运动圆周运动抛体运动(掌握)。 5．相对运动(理解)。第二章质点动力学 1．牛顿运动三定律(掌握)。 2．力学中常见的三种力(掌握)。 3．牛顿运动定律的应用(掌握)。 4．惯性参考系与力学相对性原理(理解)。 5．直线加速平动参考系和匀角速转动参考系中的惯性力(了解)。第三章动量和动量守恒定律 1．质点的动量定理(掌握)。 2．质点组的动量定理和质心运动定理(理解)。 3.动量守恒定律(掌握)。第四章功、能和机械能守恒定律1．功和功率(掌握)。2．动能定理(掌握)。3，物体系的势能(理解)。4．机械能守恒定律(掌握)。5．碰撞(掌握)。第五章刚体力学角动量守恒定律1．刚体运动学(理解)。2。刚体定轴转动的转动定理(掌握)。3。力矩的功刚体的转动动能(理解)。4．质点、质点组的角动量定理与角动量守恒定律(理解)。5．对轴的角动量守恒定律(掌握)。6．刚体的平衡(理解)。第六章机械振动1。简谐振动(掌握)。2．同方向、同频率简谐振动的合成(理解)。3．阻尼振动受迫振动与共振(了解)。第七章机械波1．波的基本概念(掌握)。2．平面简谐波的运动学方程(掌握)。3．波的叠加原理；波的干涉(理解)。4．驻波(了解)。第八章流体力学1．流体静力学(理解)。2．理想流体的稳定流动；连续原理(理