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1、2014年高二物理恒定電流典型例題第一節(jié) 歐姆定律典型例題1電流的計(jì)算(1)在金屬導(dǎo)體中,若10s內(nèi)通過(guò)橫截面的電量為10C,則導(dǎo)體中的電流為=_A;(2)某電解槽橫截面積為0.5m2,若10s內(nèi)沿相反方向通過(guò)橫截面的正負(fù)離子的電量均為10C,則電解液中的電流為=_A分析解答:(1)根據(jù)電流的定義式得到10s內(nèi)通過(guò)橫截面積的電流為1A(2)正負(fù)粒子的電量均為10庫(kù),則10s內(nèi)通過(guò)橫截面積的總電量為20庫(kù)典型例題2關(guān)于等效電流的計(jì)算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的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)已知電子電量為e,運(yùn)動(dòng)速率為求電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流多大?分析解答:所謂等效電流,就是把電子周

2、期性地通過(guò)圓周上各處形成的電流看成持續(xù)不斷地通過(guò)圓周上各處時(shí)所形成的電流取電子運(yùn)動(dòng)軌道上任一截面,在電子運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi),通過(guò)這個(gè)截面的電量,由圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)知:,根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式得典型例題3由比例法求解電流當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的1/2時(shí)、流過(guò)導(dǎo)體的電流減少0.5A,則當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓增為原來(lái)的兩倍時(shí),流過(guò)導(dǎo)體的電流多大?分析解答:本題中涉及到的未知量較多,可由歐姆定律建立方程組求解;因?yàn)閷?duì)一定的導(dǎo)體其電阻是一定的,所以由歐姆定律知,導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,故本題也可用比例法求解解法一:設(shè)導(dǎo)體電阻為R,原來(lái)兩端電壓為,通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度為,由歐姆定律得:(1)當(dāng)導(dǎo)體兩端電

3、壓為U/2時(shí),根據(jù)電流強(qiáng)度的定義式得:(2) 當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為2V時(shí),設(shè)導(dǎo)體的電流為,則有:(3)將看成未知量,由(1)(2)(3)聯(lián)立求解得:=2A解法二:設(shè)原來(lái)導(dǎo)體兩端的電壓為U,導(dǎo)體的電流為I,倒替兩端的電壓為2U時(shí),導(dǎo)體的電流為,因?yàn)椋钥梢缘茫?1)(2)聯(lián)立求解得:=2A典型例題4關(guān)于示波器的電子槍發(fā)射的電子電流在示波器的示波管中,當(dāng)電子槍射出的電流達(dá)時(shí),電子槍每秒內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)有多少?電流的方向如何?(已知電子帶負(fù)電,電荷量)【解析】在時(shí)間內(nèi)電子槍發(fā)射出的電荷量:,所以:(個(gè))由于電子帶負(fù)電,因此電流方向與電子的運(yùn)動(dòng)方向相反典型例題5關(guān)于歐姆定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用電路中有一段導(dǎo)體,給它

4、加上3V的電壓時(shí),通過(guò)它的電流為,可知這段導(dǎo)體的電阻為_(kāi);如果給它兩端加2V的電壓,則通過(guò)它的電流為_(kāi);如果在它兩端不加電壓,它的電阻為_(kāi)【解析】由歐姆定律得:導(dǎo)體的電阻不隨所加的電壓變化,并與是否通電無(wú)關(guān),所以當(dāng)時(shí):在不加電壓時(shí),電阻仍為典型例題6關(guān)于電流和電阻關(guān)于電流和電阻,下列說(shuō)法中正確的是( )A電流的方向與導(dǎo)體中電荷的定向移動(dòng)方向相同B金屬導(dǎo)體溫度升高時(shí),由于自由電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇,所以電流增大C由可知,一定時(shí),導(dǎo)體的電阻 與 成正比,一定時(shí),與成反比D對(duì)給定的導(dǎo)體,比值是個(gè)定值,反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)【解析】電流可以是正電荷定向移動(dòng)形成,也可以是負(fù)電荷定向移動(dòng)形成,電流方向規(guī)定為正電

5、荷定向移動(dòng)的方向,與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反電荷的熱運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的,不能形成電流電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量,由導(dǎo)體本身決定,與是否通電無(wú)關(guān)正確選項(xiàng)為D典型例題7關(guān)于伏安特性曲線有兩段導(dǎo)體,它們的伏安特性曲線分別為下圖中的1、2所示,則兩段導(dǎo)體的電阻之比_;當(dāng)兩段導(dǎo)體中的電流相等時(shí),他們的電壓之比_;當(dāng)兩段導(dǎo)體兩端的電壓相等時(shí),通過(guò)他們的電流強(qiáng)度之比_【解析】在UI圖線上,電阻等于圖線斜率的倒數(shù),由歐姆定律得,電流相等時(shí):;電壓相等時(shí):(這也可以從圖線上直接查得)第二節(jié) 電阻定律 電阻率典型例題1關(guān)于電阻的計(jì)算有一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)線電阻是4,把它對(duì)折起來(lái)作為一條導(dǎo)線用,電阻是多大?如

6、果把它均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的兩倍,電阻又是多大?分析解答由知,當(dāng)不變時(shí),電阻隨、而變化由于導(dǎo)線的體積不變因此,當(dāng)對(duì)折起來(lái)后,;當(dāng)均勻拉長(zhǎng)后,;設(shè)導(dǎo)線電阻率為,原長(zhǎng),原核截面積為,則當(dāng)導(dǎo)線對(duì)折后,其長(zhǎng);橫截面積,所以導(dǎo)線電阻為:當(dāng)導(dǎo)線拉長(zhǎng)后,其長(zhǎng);橫截面積,所以導(dǎo)線電阻為:典型例題2歐姆定律一條粗細(xì)均勻的導(dǎo)線長(zhǎng)1200m,在其兩端加上恒定的電壓時(shí),測(cè)得通過(guò)它的電流為0.5A如剪去一段后,在剩余部分的兩端加同樣的恒定電壓時(shí),通過(guò)它的電流為0.6A則剪去的導(dǎo)線長(zhǎng)度有多少?分析解答:由于電壓恒定,根據(jù)歐姆定律可以算出原導(dǎo)線與剩余部分導(dǎo)線的電阻比,再根據(jù)電阻定律算出原導(dǎo)線與剩余導(dǎo)線的長(zhǎng)度之比,這樣就可以求出剪

7、去的導(dǎo)線的長(zhǎng)度設(shè)原導(dǎo)線長(zhǎng)為,電阻為,剩余部分的長(zhǎng)度為 ,電阻為,根據(jù)歐姆定律得:根據(jù)電阻定律得;由上式可得,由此可知,剪去的長(zhǎng)度為:典型例題3關(guān)于材料的電阻率關(guān)于材料的電阻率,下列說(shuō)法正確的是()A把一根長(zhǎng)導(dǎo)線截成等長(zhǎng)的三段,則每段的電阻率都是原來(lái)的B材料的電阻率隨溫度的升高而增大C純金屬的電阻率較合金的電阻率小D電阻率是反映材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,電阻率越大的導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大【解析】電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性,與導(dǎo)體的長(zhǎng)度,橫截面積無(wú)關(guān),金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大,而半導(dǎo)體材料則相反,合金的電阻率比純金屬的電阻車大電阻率大,電阻率大表明材料的導(dǎo)電性能差,不能表明對(duì)電流的阻

8、礙作用一定大,因?yàn)槲锢砣娮璨攀欠从硨?duì)電流阻礙作用的大小,而電阻還跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān)正確選項(xiàng)為C典型例題4關(guān)于白熾燈使用實(shí)際伏安特性曲線一個(gè)標(biāo)有“220V,60W”的白熾燈泡,加上的電壓U由零逐漸增大到220V,在此過(guò)程中電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示,在留給出的四個(gè)圖中,肯定不符合實(shí)際情況的是( )【解析】白熾燈泡是靠通電的鎢絲在高溫下發(fā)光的加在燈泡上的電壓由零逐漸增大到額定電壓220V的過(guò)程中,通過(guò)鎢絲的電流也隨著增大,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量也增大,鎢絲不斷地升溫,他的電阻率增大,由于鎢絲的長(zhǎng)度和橫截面積一定,所以電阻在增大在UI圖象中,圖線的斜率表示電阻的大小,斜卓越大表示電阻越

9、大,根據(jù)斜率的變化情況可判斷出A、C、D肯定與實(shí)際不符本例最容易誤選B、C、D,認(rèn)為燈泡的電阻為定位平常解題時(shí),為了解題的方便,往往假設(shè)燈絲的電阻不變,這與實(shí)際不符如果對(duì)于錳鋼合金和鋅鋼合金,圖A更符合實(shí)際,因?yàn)樗麄兊碾娮柢噹缀醪浑S溫度變化典型例題5由電阻定律判斷用電線路短路區(qū)如圖所示,相距的A、B兩地之間,架設(shè)兩條導(dǎo)線,每條導(dǎo)線的電阻,若在兩地間的C處發(fā)生短路,現(xiàn)在A端接入電源、電壓表和電流表,電壓表示數(shù)為10V,電流表示數(shù)為,求C處離A地多遠(yuǎn)?【解析】從A地到C處兩根導(dǎo)線的總電阻可由歐姆定律得:設(shè)A地到C處的距離為,根據(jù)電阻定律有:解得:典型例題6由電阻定律判斷使用保險(xiǎn)絲的規(guī)格某電路需要2

10、0A的保險(xiǎn)絲,但手邊只有用同種材料制成的“15A”和“5A”兩種型號(hào)的保險(xiǎn)絲,他們的規(guī)格如表所示,問(wèn)能否將這兩種保險(xiǎn)絲取等長(zhǎng)的兩段并聯(lián)后用于該電路中?說(shuō)明其理由保險(xiǎn)絲12直徑1mm2mm額定電流5A15A【解析】這兩段等長(zhǎng)的保險(xiǎn)絲橫截面積之比:,由電阻定律得電阻之比:,并聯(lián)接入電路后兩端的電壓相等,由歐姆定律得通過(guò)的電流之比:即第2根保險(xiǎn)絲中的實(shí)際電流是第1根中的4倍,而額定電流只是第1根的3倍,所以不能這樣來(lái)使用第三節(jié) 電功和電功率典型例題1對(duì)于純電阻電路電功率公式的靈活運(yùn)用為了使電爐消耗的電功率減小到原來(lái)的一半,應(yīng)采取下列哪些措施( )A、保持電阻不變,使電流減半B、保持電阻不變,使電壓減

11、半C、保持電爐兩端電壓不變,使其電阻減半D、使電壓和電阻備減半分析解答:電爐是純電阻電器,電功率可表示為:電阻一定時(shí),使電流減半,由知,電功率減為原來(lái)的1/4,可見(jiàn)A錯(cuò);同理,使電壓減半,由知,電功率也為原來(lái)的1/4,故B錯(cuò) 當(dāng)電壓不變,電阻減半時(shí),由知,電功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,可見(jiàn)C錯(cuò)由知,當(dāng)和各減半時(shí),電功率變?yōu)樵瓉?lái)的1/2,可見(jiàn)D正確 答:正確答案為D注意:本題中,當(dāng)電阻不變,電壓減半時(shí),由知,通過(guò)電爐的電流也減半;當(dāng)電阻不變,電流減半時(shí),由知,加在電爐兩端的電壓也減半根據(jù)知,A、B均錯(cuò)誤典型例題2關(guān)于用電器正常工作時(shí)的有關(guān)物理量的求解如圖所示,燈上標(biāo)有200W字樣,電動(dòng)機(jī)D上標(biāo)有2000

12、W字樣,當(dāng)在A、B兩端加上220V電壓時(shí),燈和電動(dòng)機(jī)均正常工作,求:電燈正常工作時(shí)的電阻分析解答:因?yàn)殡姛羰羌冸娮栌秒娖?,所以電燈正常工作時(shí)的功率可表示為,燈正常工作時(shí)=200W,根據(jù)知,只要求出燈正常工作時(shí)的電流,即可求出電燈正常工作時(shí)的電阻對(duì)AB間的所有用電器,利用可求得電路中的電流強(qiáng)度整個(gè)A、B間用電器正常工作的總功率為:,A、B兩端的電壓:=220V根據(jù)得,電路中的電流強(qiáng)度:對(duì)燈由得燈正常工作時(shí)的電阻:即燈正常工作時(shí)的電阻為典型例題3遠(yuǎn)距離輸電為什么必須采用高壓?jiǎn)栴}:遠(yuǎn)距離輸電為什么必須采用高壓?分析解答:設(shè)施送的電功率為且保持不變,輸送電壓為,輸電導(dǎo)線的總電阻為不管輸電線路末端有何種

13、用電器,總成立,所以,由可得輸電線上的電流強(qiáng)度,由于電流的熱效應(yīng),在輸電導(dǎo)線上發(fā)熱損耗的功率為:當(dāng)、一定時(shí),越大,越小,故為減小輸電線上的熱損耗,必須采用高壓輸電典型例題4計(jì)算用電器的電功率的適用公式對(duì)計(jì)算任何用電器的電功率都適用的公式是( )A B C D【解析】電功率計(jì)算的普通公式為,用電器有的是純電阻用電器(例電爐、電烙鐵等),有的是非純電阻用電器(例電動(dòng)機(jī)、電解槽等),只有是在純電阻用電器的前提下,才可由改寫電功率的表達(dá)式正確選項(xiàng)為C、D典型例題5關(guān)于直流電動(dòng)機(jī)的線圈電阻如圖所示,用直流電動(dòng)機(jī)提升重物,重物的質(zhì)量,電源供電電壓為110V,不計(jì)各處摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以的恒定速度向上提升重物時(shí)

14、,電路中的電流為5A,則電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為多大?(?。窘馕觥吭O(shè)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為,由題意可知,電源提供的電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)線圈發(fā)熱而增加的內(nèi)能和電動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的機(jī)械能,而電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能用來(lái)增加被提升重物的機(jī)械能,由能的轉(zhuǎn)化和守恒得:解得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為:【討論】如果電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子被卡住,則通過(guò)電動(dòng)機(jī)線圈的電流多大?線圈上的發(fā)熱功率多大?會(huì)造成怎樣的結(jié)果?典型例題6關(guān)于白熾燈的實(shí)際功率一只白熾燈標(biāo)有“220V,100W”的字樣,他在正常發(fā)光時(shí)的電阻多大?當(dāng)實(shí)際電壓為55V時(shí),燈泡的實(shí)際功率怎樣?【解析】該白熾燈在額定電壓下工作正常發(fā)光,功率達(dá)額定功率100W對(duì)白熾燈可看成是純電阻用電器,由,

15、得:當(dāng)實(shí)際電壓為55V時(shí),實(shí)際功率:由于實(shí)際電壓僅為額定電壓的,因?yàn)橥ㄟ^(guò)燈泡的電流較小,燈絲的焦耳熱功率明顯減小,燈絲的溫度比正常發(fā)光明低得多,所以:,對(duì)于白熾燈,如果題中假設(shè)不考慮溫度變化對(duì)燈絲電阻的影響,可作為電阻值不變來(lái)處理,如果題中沒(méi)有特別說(shuō)明,這要看具體情況:(1)問(wèn)題是涉及金屬電阻率的有關(guān)概念,必須要考慮燈絲電阻隨溫度的變化;(2)實(shí)際電壓的變化量相對(duì)額定電壓來(lái)說(shuō)較大,需要考慮燈絲電阻隨溫度的變化,實(shí)際電壓的變化量相對(duì)額定電壓來(lái)說(shuō)較小可以認(rèn)為燈絲電阻不變典型例題7關(guān)于日常生活月消耗電能某個(gè)家庭有“220V,40W”的電烙鐵一把,“220V,100W”的白熾燈一只,“220V,25W

16、”的白熾燈兩只“220V,300W”的電熨斗一只,若當(dāng)?shù)氐碾娫措妷簽?10V,每個(gè)用電器平均每天使用,每度電的價(jià)格是元,則該家庭一個(gè)月(按30天計(jì)算)該交納多少電費(fèi)?【解析】該家庭全部用電器的額定功率之和:由于實(shí)際電壓比額定電壓略低一些,所以把各用電器的電阻值看成是不變的由:得實(shí)際功率:一個(gè)月(30天)實(shí)際消耗的電能:所以一個(gè)月需交納電費(fèi):(元)典型例題8并聯(lián)電路中的電流、功率按電阻分配將分別標(biāo)有“、”和“、”的兩電阻并聯(lián)后接入電路,則電路兩端允許加的最高電壓為_(kāi)V干路中允許通過(guò)的最大電流為_(kāi)A這一并聯(lián)電路的額定功率為_(kāi)W【解析】由得兩電阻的額定電壓分別為20V和10V兩電阻并聯(lián)對(duì)兩端的電壓相

17、等,允許加的最高電壓為10V兩電阻并聯(lián)的電阻值:,故干路中允許通過(guò)的最大電流:這一并聯(lián)電路的額定功率:允許通過(guò)的最大電流、電路的額定功率也可用并聯(lián)電路中電流、功率的分配關(guān)系來(lái)求由得兩電阻的額定電流分別是和,當(dāng)加上最高電壓10V時(shí):,中的實(shí)際電流:,.的實(shí)際功率:,并聯(lián)電路中的電流、功率均按跟電阻成反比分配,與額定電流、額定功率無(wú)關(guān)典型例題9關(guān)于電流表與電壓表在電路中的串接如圖所示,電源電壓不變,電阻、,則當(dāng)、間接一只理想電流表時(shí),電流表的讀數(shù)為_(kāi)A當(dāng)、間接一只理想的電壓表時(shí),電壓表的讀數(shù)為_(kāi)V【解析】當(dāng)、間接電流表時(shí),電路為與并聯(lián)后再與串聯(lián),電流表的讀數(shù)為通過(guò)的電流,與的并聯(lián)值:,當(dāng)、間接電壓

18、表時(shí),電路為與串聯(lián),電壓表讀數(shù)為兩端的電壓(兩端沒(méi)有電壓)典型例題10電容器在電路中的連接如圖所示,電阻,電容電源電壓不變,分別求電鍵S斷開(kāi)和閉合兩種情況下,電路達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)后電容器的帶電量和電源對(duì)電路提供的功率【解析】電容器在直流電路中,當(dāng)電路達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),相當(dāng)于一個(gè)斷路元件S斷開(kāi)時(shí),C通過(guò)接在兩端,C兩端的電壓為兩端的電壓:,電容器帶電量:下板帶正電,電源提供的功率:.S閉合時(shí),C并接在兩端,電容器帶電量:(C)上板帶正電,電源提供的功率:典型例題11可變電阻對(duì)路中電流變化趨勢(shì)的影響如圖所示,電源電壓U保持不變,當(dāng)可變電阻的滑動(dòng)端P自左向右滑動(dòng)的過(guò)程中,各電阻兩端的電壓、通過(guò)各電阻的電流分別

19、怎樣變化?【解析】分析步驟及要點(diǎn):(1)確定電路的組成,電路由兩部分串聯(lián)而成,一部分為,另一部分又有兩條支路組成,一條支路為,再一條支路為與串聯(lián)的電路,這條支路的電阻變化(P向右移動(dòng)時(shí)變小)導(dǎo)致總電阻的減?。?)由歐姆定律確定阻值不變的部分電路的物理量變化總電阻R總電流即通過(guò)的電流增大,端的電壓升高(3)由串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)確定阻值變化的部分電路中物理量的變化(如這部分電路中再包含有阻值不變和變化的電路,仍應(yīng)先分析阻值不變的電路);I、;、第四節(jié) 閉合電路歐姆定律典型例題1關(guān)于電源和直流電路的性質(zhì)關(guān)于電源和直流電路的性質(zhì),下列說(shuō)法正確的是( )A電源被短路時(shí),放電電流無(wú)窮大B外電路斷路時(shí),路端

20、電壓最高C外電路電阻值減小時(shí),路端電壓升高D不管外電路電阻怎樣變化,其電源的內(nèi)、外電壓之和保持不變【解析】對(duì)一個(gè)給定電源,一般認(rèn)為電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻是不變的,電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于內(nèi)、外電壓之和:,電源短路時(shí),放電電流為,不可能為無(wú)窮大,外電路斷時(shí),由于:,所以:正確選項(xiàng)為BD典型例題2關(guān)于電阻的內(nèi)電阻的求解電動(dòng)勢(shì)為2V的電源跟一個(gè)阻值=9的電阻接成閉合電路,測(cè)得電源兩端電壓為1.8V,求電源的內(nèi)電阻分析解答:電源兩端的電壓就是路端電壓,由于外電路僅一個(gè)電阻,因此也就是這個(gè)電阻兩端的電壓可由部分電路歐姆定律先算出電流強(qiáng)度,再由全電路歐姆定律算出內(nèi)電阻通過(guò)電阻的電流強(qiáng)度為由閉合電路歐姆定律得電源內(nèi)電阻說(shuō)

21、明:由于電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電路上電壓之和,而通過(guò)內(nèi)、外電路的電流又處處相同,因此也可以根據(jù)串聯(lián)分壓的關(guān)系求得典型例題3可變電阻的阻值變化對(duì)電流以及電壓的影響如圖所示的電路中,當(dāng)可變電阻的值增大時(shí)( )A、ab兩點(diǎn)間的電壓增大B、ab兩點(diǎn)間的電壓減小C、通過(guò)電阻的電流增大D、通過(guò)電阻的電流減小分析解答:可變電阻的阻值增大;ab并聯(lián)部分的電阻增大;整個(gè)外電路總電阻增大;電路的總電流減小;內(nèi)電路上電壓和電阻的電壓都減?。籥b并聯(lián)部分的電壓增大;通過(guò)電阻的電流增大;通過(guò)可變電阻的電流減小答:A、D說(shuō)明:當(dāng)電路中某一部分電阻變化時(shí),整個(gè)電路各處的電壓、電流都會(huì)受到影響,可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”分析時(shí),應(yīng)抓住

22、全電路中電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變的特點(diǎn),從總電流的變化依次推理如果只從孤立的局部電路考慮,增大時(shí),也增大,將無(wú)法判斷通過(guò)的電流的變化情況典型例題4電源的外特性曲線如圖所示為某一電源外電路的伏安特性曲線,由圖可知,該電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V內(nèi)阻為_(kāi),外電路短路時(shí)通過(guò)電源的電流強(qiáng)度為_(kāi)A【解析】圖線在縱橫上的截距2V為電源電動(dòng)勢(shì),圖線斜率的絕對(duì)值:為電源的內(nèi)阻,短路電流:【注意】在縱軸(U軸)不從零開(kāi)始取值時(shí),橫軸(I軸)上的截距不表示短路電流、但在縱軸上的截距仍為電動(dòng)勢(shì),斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻典型例題5閉合電路的歐姆定律如圖所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電流表的示數(shù)為求:(1)電源的

23、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(2)S斷開(kāi)和閉合兩種情況下,電源的輸出功率【解析】S斷開(kāi)時(shí),外電路為與串聯(lián),S閉合時(shí),外電路只有,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:,代入數(shù)值,解得:,S斷開(kāi)時(shí),電源的輸出功率:也可按計(jì)算得到S閉合時(shí):也可按計(jì)算得到典型例題6閉合電路歐姆定律的應(yīng)用在下圖中,電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別是E和,兩定值電阻,當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí),電壓表示數(shù)為2V,則當(dāng)S接2時(shí),電壓表示數(shù)可能值的范圍是多少?【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律得:,當(dāng)S接1時(shí):,當(dāng)S接2時(shí):(1)當(dāng)時(shí),(2)當(dāng)時(shí),所以:.電壓表示數(shù)的可能值范圍:求解本題要正確運(yùn)用閉合電路歐姆定律并能進(jìn)行合理的推理,才能得到問(wèn)題的解典型例題7有變阻的電路其輸出功

24、率的范圍值如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì),內(nèi)阻,為變阻器,問(wèn):(1)要使變阻器獲得的電功率最大,的值應(yīng)是多大?這時(shí)的功率多大?(2)要使得到最大的電功率,的取值多大?的最大功率多大?這時(shí)電源的效率多大?(3)調(diào)節(jié)的阻值,能否使電源有最大的功率輸出?為什么?【解析】(1)把看成是電源內(nèi)阻的一部分,這樣內(nèi)電阻就是利用電源輸出功率最大的條件,可以求出:當(dāng)時(shí),有最大的功率:(2)因?yàn)槭嵌ㄖ惦娮?,所以流過(guò)的電流越大,的功率就越大當(dāng)時(shí),電路中有最大電流:有最大功率這時(shí)電源的效率:.想一想,為什么不能按當(dāng)時(shí),求出,得獲得最大功率來(lái)計(jì)算(提示:電源有最大功率輸出,是在、一定時(shí),阻值R在變化的外電路本身所獲得的功率所出

25、現(xiàn)的極值如把看成是電源內(nèi)阻,那么不滿足內(nèi)阻不變,外電阻變化的條件)(3)不可能,因?yàn)榧词梗怆娐冯娮枰泊笥谒噪娫床豢赡苡械墓β瘦敵?,在本題中,是外電路所能得到的最大功率典型例題8由圖象判斷電源電動(dòng)勢(shì)和電阻阻值如圖所示中的圖線是某電源的外特性曲線,圖線是電阻R的伏安特性曲線,這個(gè)電源的內(nèi)阻等于_用這個(gè)電源和兩個(gè)電阻R串聯(lián)形成閉合電路,電源的輸出功率為_(kāi)W【解析】從電源的外特性曲線可知,該電源的電動(dòng)勢(shì):,內(nèi)阻:,從電阻R的伏安特性曲線可知:.用兩個(gè)電阻R串聯(lián)跟電源組成閉合電路,電路中電流:,電源的路端電壓:,電源的輸出功率:討論:用幾個(gè)電阻R并聯(lián)可使該電源有最大功率輸出,并求出這一最大功率典型例

26、題9關(guān)于太陽(yáng)能電池的串聯(lián)每個(gè)太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)為,短路電流為,則該電池的內(nèi)阻為_(kāi)現(xiàn)用多個(gè)這種太陽(yáng)能電池串聯(lián)對(duì)標(biāo)稱值“,”的用電器供電,則需要_個(gè)這樣的太陽(yáng)能電池才能使用電器正常工作【解析】由閉合電路歐姆定律得,太陽(yáng)能電池短路時(shí)有:,其內(nèi)阻:用電器的額定電流:,設(shè)有個(gè)電池串聯(lián)對(duì)它供電,則由閉合電路歐定律有:用電器電阻:,代入數(shù)據(jù):,解得(個(gè))【討論】這一串電池組的總功率多大?對(duì)用電器供電的效率是多少?典型例題10變阻對(duì)電路中電流和電壓值的影響如圖所示的電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向上移動(dòng)時(shí),下列結(jié)論正確的是( )A電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小B電壓表和電流表的示數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)減小,

27、電流表的示數(shù)增大D電壓表和電流表的示數(shù)都減小【解析】分析過(guò)程要點(diǎn):(1)電路由兩部分串聯(lián)而成,一部分是,阻值不變,另一部分是由、并聯(lián)而成,滑動(dòng)頭向上移動(dòng),增大,導(dǎo)致整個(gè)外電路的電阻增大(2)則可知R增大,I減小;由得U升高,即電壓表示數(shù)增大(3)由可知減??;由可知升高;由得增大;由得減小,即電流表示數(shù)減小正確選項(xiàng)為A討論:比較通過(guò)的電流減少量與電流表示數(shù)減少量間的關(guān)系第五節(jié) 電壓表和電流表典型例題1關(guān)于電壓表的改裝有一個(gè)靈敏電流計(jì)G,內(nèi)阻=10,滿偏電流=3mA把它改裝成量程為3V的電壓表,要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻?解:電壓表V由表頭G和分壓電阻組成,如圖所示,虛線框中部分就是電壓表的結(jié)構(gòu)量程為3

28、V的意思就是當(dāng)電壓表兩端加上=3V的電壓時(shí),表頭兩端的電壓達(dá)到滿偏電壓,通過(guò)表頭的電流達(dá)到滿偏電流,表頭的指針此時(shí)指向最大刻度處,而最大刻度處則直接標(biāo)上3V表頭G的滿偏電壓=0.03V,分壓電阻分擔(dān)的電壓應(yīng)該為=3V0.03V=2.97V根據(jù)歐姆定律可以求出分壓電阻:電壓表V的內(nèi)阻等于和串聯(lián)的分壓電阻的總和,即=+=1000典型例題2關(guān)于電流表的改裝有一個(gè)靈敏電流計(jì)G,內(nèi)阻=25,滿偏電流=3mA把它改裝成量程為0.6A的電流表,要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻?解:電流表A由表頭G和分流電阻組成,如圖所示,虛線框中部分就是電流表的結(jié)構(gòu)量程為0.6A的意思就是當(dāng)通過(guò)電流表的電流=0.6A時(shí),通過(guò)表頭的達(dá)到滿偏電流,表頭兩端的電壓達(dá)到滿偏電壓,表頭的指針此時(shí)指向最大刻度處,而最大刻度處則直接標(biāo)上0.6A通過(guò)分流電阻的電流

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