高二物理恒定电流例题总结高考_-高中教育.pdf
学习必备 欢迎下载 2014年高二物理恒定电流典型例题 第一节 欧姆定律 典型例题 1电流的计算（1）在金属导体中，若 10s 内通过横截面的电量为 10C，则导体中的电流为I=_A；（2）某电解槽横截面积为 0.5m2，若 10s 内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为 10C，则电解液中的电流为I=_A 分析解答：（1）根据电流的定义式tqI 得到 10s 内通过横截面积的电流为 1A（2）正负粒子的电量均为 10 库，则 10s 内通过横截面积的总电量为 20 库 典型例题 2关于等效电流的计算 氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动 已知电子电量为 e，运动速率为v求电子绕核运动的等效电流多大？分析解答：所谓等效电流，就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流 取电子运动轨道上任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电量eq，由圆周运动知识知：vRT2,根据电流强度的定义式得RvTtqI2ee 典型例题 3由比例法求解电流 当导体两端的电压变为原来的 1/2 时、流过导体的电流减少 0.5A，则当导体两端的电压增为原来的两倍时，流过导体的电流多大？分析解答：本题中涉及到的未知量较多，可由欧姆定律建立方程组求解；因为对一定的导体其电阻是一定的，所以由欧姆定律知，导体中的电流强度与导体两端的电压成正比，故本题也可用比例法求解 解法一：设导体电阻为R，原来两端电压为U，通过导体的电流强度为I，由欧姆定律得：RUI(1)当导体两端电压为U/2 时，根据电流强度的定义式得：5.0IRU2/(2)当导体两端电压为 2V时，设导体的电流为 I,则有：RUT2(3)将RU看成未知量，由（1）（2）（3）联立求解得：I=2A 解法二：设原来导体两端的电压为U，导体的电流为I，倒替两端的电压为 2U时，导体的电流为 I，因为UI，所以可以得：2/5.0UUII(1)UUII2(2)学习必备 欢迎下载 联立求解得：I=2A 典型例题 4关于示波器的电子枪发射的电子电流 在示波器的示波管中，当电子枪射出的电流达A6.5时，电子枪每秒内发射的电子数有多少？电流的方向如何？（已知电子带负电，电荷量Ce19106.1）【解析】在时间t内电子枪发射出的电荷量：ItNeQ，所以：eQN eIt196106.11106.513105.3（个）由于电子带负电，因此电流方向与电子的运动方向相反 典型例题 5关于欧姆定律的简单应用 电路中有一段导体，给它加上 3V的电压时，通过它的电流为mA2，可知这段导体的电阻为_；如果给它两端加 2V 的电压，则通过它的电流为_mA；如果在它两端不加电压，它的电阻为_【解析】由欧姆定律RUI 得：)(150010233IUR 导 体 的 电 阻 不 随 所 加 的 电 压 变 化，并 与 是 否 通 电 无 关，所 以 当V2U时：15002I)(1033.13A)mA(33.1 在不加电压时，电阻仍为1500 典型例题 6关于电流和电阻 关于电流和电阻，下列说法中正确的是（）A电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同 B金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大 C由IUR/可知，I一定时，导体的电阻 R与 U成正比，U一定时，R与I成反比 D对给定的导体，比值IU/是个定值，反映导体本身的一种性质【解析】电流可以是正电荷定向移动形成，也可以是负电荷定向移动形成，电流方向规定为正电荷定向移动的方向，与负电荷定向移动的方向相反电荷的热运动是无规则的，不能形成电流电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，由导体本身决定，与是否通电无关 正确选项为 D 典型例题 7关于伏安特性曲线 有两段导体，它们的伏安特性曲线分别为下图中的 1、2 所示，则两段导体的电阻之比21:RR_；当两段导体中的电流相等时，他们的电压之比21:UU_；当两段导体两端的电压相等时，通过他们的电流强度之比21:II_ 面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 【解析】在 UI 图线上，电阻等于图线斜率的倒数，)(21051010331IUR，)(3210151010332R，1:3:21RR，由欧姆定律得，电流相等时：1:3:2121RRUU；电压相等时：3:1:1221RRII（这也可以从图线上直接查得）第二节 电阻定律 电阻率 典型例题 1关于电阻的计算 有一段粗细均匀的导线电阻是 4，把它对折起来作为一条导线用，电阻是多大？如果把它均匀拉长到原来的两倍，电阻又是多大？分析解答由知，当不变时，电阻R随L、S而变化由于导线的体积不变因此，当对折起来后，2LL；SS2；当均匀拉长后，LL2 ；2 SS 设导线电阻率为，原长L，原核截面积为S，则4SLR 当导线对折后，其长2LL；横截面积SS2,所以导线电阻为：1SLR 当导线拉长后，其长LL2 ；横截面积2 SS，所以导线电阻为：16 SLR 典型例题 2欧姆定律 一条粗细均匀的导线长 1200m，在其两端加上恒定的电压时，测得通过它的电流为 0.5A 如剪去一段后，在剩余部分的两端加同样的恒定电压时，通过它的电流为 0.6A则剪去的导线长度有多少？分析解答：由于电压恒定，根据欧姆定律可以算出原导线与剩余部分导线的电阻比，再根据电阻定律算出原导线与剩余导线的长度之比，这样就可以求出剪去的导线的长度设原导线长为L，电阻为R，剩余部分的长度为 L,电阻为R，根据欧姆定律得：RIIRU 56IIRR 根据电阻定律得SLR；SLR56LLRR 由上式可得m100065 LL，由此可知，剪去的长度为：m200LLLx 典型例题 3关于材料的电阻率 关于材料的电阻率，下列说法正确的是（）A把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的3/1 B材料的电阻率随温度的升高而增大 C纯金属的电阻率较合金的电阻率小 D电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大 【解析】电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度，横截面积无关，金属材料的电阻率随温度升高而增大，而半导体材料则相反，合金的电阻率比纯金属的电阻车大电阻率大，面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 电阻率大表明材料的导电性能差，不能表明对电流的阻碍作用一定大，因为物理全电阻才是反映对电流阻碍作用的大小，而电阻还跟导体的长度、横截面积有关 正确选项为 C 典型例题 4关于白炽灯使用实际伏安特性曲线 一个标有“220V，60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到 220V，在此过程中电压U和电流I的关系可用图线表示，在留给出的四个图中，肯定不符合实际情况的是（）【解析】白炽灯泡是靠通电的钨丝在高温下发光的加在灯泡上的电压由零逐渐增大到额定电压 220V的过程中，通过钨丝的电流也随着增大，单位时间内产生的热量也增大，钨丝不断地升温，他的电阻率增大，由于钨丝的长度和横截面积一定，所以电阻在增大 在UI图象中，图线的斜率表示电阻的大小，斜卓越大表示电阻越大，根据斜率的变化情况可判断出 A、C、D肯定与实际不符 本例最容易误选 B、C、D，认为灯泡的电阻为定位平常解题时，为了解题的方便，往往假设灯丝的电阻不变，这与实际不符如果对于锰钢合金和锌钢合金，图 A更符合实际，因为他们的电阻车几乎不随温度变化 典型例题 5由电阻定律判断用电线路短路区 如图所示，相距km80L的A、B两地之间，架设两条导线，每条导线的电阻 400ABR，若在两地间的C处发生短路，现在A端接入电源、电压表和电流表，电压表示数为 10V，电流表示数为mA40，求C处离A地多远？【解析】从A地到C处两根导线的总电阻ACR可由欧姆定律得：)(2501040103IURAC 设A地到C处的距离为L，根据电阻定律有：LLRRACAB:)2(:解得：面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 )km(258040022502ABACRRL 典型例题6由电阻定律判断使用保险丝的规格 某电路需要 20A的保险丝，但手边只有用同种材料制成的“15A”和“5A”两种型号的保险丝，他们的规格如表所示，问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中？说明其理由 保险丝 1 2 直径 1mm 2mm 额定电流 5A 15A【解析】这两段等长的保险丝横截面积之比：4:1:21SS，由电阻定律SLR得电阻之比：1:4:2121SSRR，并联接入电路后两端的电压相等，由欧姆定律得通过的电流之比：4:1:2121RRII 即第 2 根保险丝中的实际电流是第 1 根中的 4 倍，而额定电流只是第 1 根的 3 倍，所以不能这样来使用 第三节 电功和电功率 典型例题 1对于纯电阻电路电功率公式的灵活运用 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半，应采取下列哪些措施（）A、保持电阻不变，使电流减半 B、保持电阻不变，使电压减半 C、保持电炉两端电压不变，使其电阻减半 D、使电压和电阻备减半 分析解答：电炉是纯电阻电器，电功率可表示为：RIRUUIP22 电阻一定时，使电流减半，由RIP2知，电功率减为原来的 1/4，可见 A错；同理，使电压减半，由RUP2知，电功率也为原来的 1/4，故 B错 当电压不变，电阻减半时，由RUP2知，电功率变为原来的 2 倍，可见 C错 由RUP2知，当U和R各减半时，电功率变为原来的 1/2，可见 D正确 答：正确答案为 D 注意：本题中，当电阻不变，电压减半时，由RUI 知，通过电炉的电流也减半；当电阻不变，电流减半时，由RUI 知，加在电炉两端的电压也减半根据UIP 知，A、B均错误 典型例题 2关于用电器正常工作时的有关物理量的求解 如图所示，灯L上标有 200W字样，电动机 D上标有 2000W字样，当在 A、B两端加上 220V电压时，灯和电动机均正常工作，求：电灯正常工作时的电阻 分 析 解 答：因 为 电 灯是 纯 电 阻 用电 器，所以 电 灯 正 常工 作 时 的功 率 可 表示为面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 RIRUUIP22,灯正常工作时P=200W，根据RIP2知，只要求出灯正常工作时的电流，即可求出电灯正常工作时的电阻对 AB间的所有用电器，利用UIP 可求得电路中的电流强度 整个 A、B间用电器正常工作的总功率为：W2200DLABPPP，A、B两端的电压：U=220V 根据UIP 得，电路中的电流强度：A10ABABUPI 对灯L由RIP2得灯正常工作时的电阻：22IPRLL 即灯正常工作时的电阻为2 典型例题 3远距离输电为什么必须采用高压 问题：远距离输电为什么必须采用高压？分析解答：设施送的电功率为P且保持不变，输送电压为U，输电导线的总电阻为R不管输电线路末端有何种用电器，UIP 总成立，所以，由UIP 可得输电线上的电流强度UPI，由于电流的热效应，在输电导线上发热损耗的功率为：RUPRIP222耗 当P、R一定时，U越大，耗P越小，故为减小输电线上的热损耗，必须采用高压输电 典型例题 4计算用电器的电功率的适用公式 对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（）ARIP2 BRUP2 CUIP DtWP 【解析】电功率计算的普通公式为UItWP，用电器有的是纯电阻用电器（例电炉、电烙铁等），有的是非纯电阻用电器（例电动机、电解槽等），只有是在纯电阻用电器的前提下，才可由RUI 改写电功率的表达式正确选项为 C、D 典型例题 5关于直流电动机的线圈电阻 如图所示，用直流电动机提升重物，重物的质量kg50m，电源供电电压为 110V，不计各处摩擦，当电动机以m/s90.0v的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为 5A，则电动机线圈的电阻为多大？（g取2m/s10）【解析】设电动机线圈的电阻为r，由题意可知，电源提供的电能转化为电动机线圈发热面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 而增加的内能和电动机对外输出的机械能，而电动机输出的机械能用来增加被提升重物的机械能，由能的转化和守恒得：mgvrIUI2 解得电动机线圈的电阻为：)(0.459.01050511022ImgvIUr【讨论】如果电动机的转子被卡住，则通过电动机线圈的电流多大？线圈上的发热功率多大？会造成怎样的结果？典型例题 6关于白炽灯的实际功率 一只白炽灯标有“220V，100W”的字样，他在正常发光时的电阻多大？当实际电压为 55V时，灯泡的实际功率怎样？【解析】该白炽灯在额定电压下工作正常发光，功率达额定功率 100W 对白炽灯可看成是纯电阻用电器，由UIP，RUI 得：)(48410022022PUR 当实际电压为 55V时，实际功率：RURUP22161 由于实际电压仅为额定电压的41，因为通过灯泡的电流较小，灯丝的焦耳热功率明显减小，灯丝的温度比正常发光明低得多，所以：RR，)W(25.6161PP 对于白炽灯，如果题中假设不考虑温度变化对灯丝电阻的影响，可作为电阻值不变来处理，如果题中没有特别说明，这要看具体情况：（1）问题是涉及金属电阻率的有关概念，必须要考虑灯丝电阻随温度的变化；（2）实际电压的变化量相对额定电压来说较大，需要考虑灯丝电阻随温度的变化，实际电压的变化量相对额定电压来说较小可以认为灯丝电阻不变 典型例题 7关于日常生活月消耗电能 某个家庭有“220V，40W”的电烙铁一把，“220V，100W”的白炽灯一只，“220V，25W”的白炽灯两只“220V，300W”的电熨斗一只，若当地的电源电压为 210V，每个用电器平均每天使用h2，每度电的价格是5.0元，则该家庭一个月（按 30 天计算）该交纳多少电费？【解析】该家庭全部用电器的额定功率之和：)W(490300225100400P 由于实际电压比额定电压略低一些，所以把各用电器的电阻值看成是不变的 由：RUP2 得实际功率：20)(UUP)W(446490)220210(20P 一个月（30 天）实际消耗的电能：h)kW(76.26230446.0tPW 所以一个月需交纳电费：38.135.076.26（元）典型例题 8并联电路中的电流、功率按电阻分配 将分别标有“100、W4”和“5.12、W8”的两电阻并联后接入电路，则电路两端允许加的最高电压为_V干路中允许通过的最大电流为_A这一并联电路的额定功率为_W 面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 【解析】由RUP/2得两电阻的额定电压分别为 20V 和 10V两电阻并联对两端的电压相等，允许加的最高电压为 10V 两电阻并联的电阻值：2121RRRRR并5.121005.12100)(9100，故干路中允许通过的最大电流：)A(9.09/1001002并RUIm 这一并联电路的额定功率：)W(9109.02UIPm 允许通过的最大电流、电路的额定功率也可用并联电路中电流、功率的分配关系来求由RIP2得两电阻的额定电流分别是A2.0和A8.0，当加上最高电压 10V时：A8.02I，1R中的实际电流：121RRI，)A(1.08.01005.122I，)A(9.08.01.021IIIm.1R的实际功率：121RRP，)W(181005.122P，)W(98121PPP 并联电路中的电流、功率均按跟电阻成反比分配，与额定电流、额定功率无关 典型例题 9关于电流表与电压表在电路中的串接 如图所示，电源电压V15U不变，电阻 21R、32R、63R，则当a、b间接一只理想电流表时，电流表的读数为_A当a、b间接一只理想的电压表时，电压表的读数为_V 【解析】当a、b间接电流表时，电路为2R与3R并联后再与1R串联，电流表的读数为通过3R的电流，2R与3R的并联值：)(26363323223RRRRR)(V5.7153222312323URRRU，)A(25.165.73233RUI 当a、b间接电压表时，电路为1R与2R串联，电压表读数为2R两端的电压（3R两端没有面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 电压）)V(9153232122URRRU 典型例题 10电容器在电路中的连接 如图所示，电阻 21R，42R，63R电容F5C电源电压V6U不变，分别求电键S断开和闭合两种情况下，电路达稳定状态后电容器的带电量和电源对电路提供的功率 【解析】电容器在直流电路中，当电路达稳定状态时，相当于一个断路元件S断开时，C通过3R接在1R两端，C两端的电压为1R两端的电压：)V(264222111URRRU，电容器带电量：)C(10121055611 CUQ 下板带正电，电源提供的功率：)W(642622121RRUP.S闭合时，C并接在2R两端，电容器带电量：22CUQ 212RRRC642410565102（C）上板带正电，电源提供的功率：)W(126662322122RURRUP 典型例题 11可变电阻对路中电流变化趋势的影响 如图所示，电源电压U保持不变，当可变电阻3R的滑动端P自左向右滑动的过程中，各电阻两端的电压、通过各电阻的电流分别怎样变化？面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 【解析】分析步骤及要点：（1）确定电路的组成，电路由两部分串联而成，一部分为1R，另一部分又有两条支路组成，一条支路为4R，再一条支路为2R与3R串联的电路，这条支路的电阻变化（P向右移动时3R变小）导致总电阻的减小（2）由欧姆定律确定阻值不变的部分电路的物理量变化3R总电阻R总电流RUI 11IRU 即通过1R的电流增大，1R端的电压升高（3）由串、并联电路的特点确定阻值变化的部分电路中物理量的变化（如这部分电路中再包含有阻值不变和变化的电路，仍应先分析阻值不变的电路）1U14UUUU右444RUI；I、4I432IIII222RIU；右U、2U23UUU右 第四节 闭合电路欧姆定律 典型例题 1关于电源和直流电路的性质 关于电源和直流电路的性质，下列说法正确的是（）A电源被短路时，放电电流无穷大 B外电路断路时，路端电压最高 C外电路电阻值减小时，路端电压升高 D不管外电路电阻怎样变化，其电源的内、外电压之和保持不变【解析】对一个给定电源，一般认为电动势E和内阻r是不变的，电动势在数值上等于内、外电压之和：内外UUE，电源短路时，放电电流为rE/，不可能为无穷大，外电路断时，由于：0IrU内，所以：EU外 正确选项为 BD 典型例题 2关于电阻的内电阻的求解 电动势为 2V的电源跟一个阻值R=9的电阻接成闭合电路，测得电源两端电压为 1.8V，求电源的内电阻 面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 分析解答：电源两端的电压就是路端电压，由于外电路仅一个电阻，因此也就是这个电阻两端的电压可由部分电路欧姆定律先算出电流强度，再由全电路欧姆定律算出内电阻通过电阻R的电流强度为RUI 由闭合电路欧姆定律IrU 得电源内电阻12.08.12IUr 说明：由于电动势等于内、外电路上电压之和，而通过内、外电路的电流又处处相同，因此也可以根据串联分压的关系求得 典型例题 3可变电阻的阻值变化对电流以及电压的影响 如图所示的电路中，当可变电阻R的值增大时（）A、ab两点间的电压增大 B、ab两点间的电压减小 C、通过电阻R的电流增大 D、通过电阻R的电流减小 分析解答：可变电阻R的阻值增大；ab并联部分的电阻增大；整个外电路总电阻增大；电路的总电流I减小；内电路上电压和电阻1R的电压都减小；ab 并联部分的电压增大；通过电阻R的电流增大；通过可变电阻R的电流减小 答：A、D 说明：当电路中某一部分电阻变化时，整个电路各处的电压、电流都会受到影响，可谓“牵一发而动全身”分析时，应抓住全电路中电源电动势和内阻不变的特点，从总电流的变化依次推理如果只从孤立的局部电路考虑，R增大时，abU也增大，将无法判断通过R的电流的变化情况 典型例题 4电源的外特性曲线 如图所示为某一电源外电路的伏安特性曲线，由图可知，该电源的电动势为_V 内阻为_，外电路短路时通过电源的电流强度为_A 【解析】图线在纵横上的截距2V为电源电动势，图线斜率的绝对值：)(4.05.0/0.28.1/IU 为电源的内阻，短路电流：)A(54.0/2/rE 面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 【注意】在纵轴（U轴）不从零开始取值时，横轴（I轴）上的截距不表示短路电流、但在纵轴上的截距仍为电动势，斜率的绝对值仍为内阻 典型例题 5闭合电路的欧姆定律 如图所示，51R，92R当开关S断开时，电流表的示数为A2.0I，当开关S闭合时，电流表的示数为A3.0I求：（1）电源的电动势和内阻（2）S断开和闭合两种情况下，电源的输出功率 【解析】S断开时，外电路为1R与2R串联，S闭合时，外电路只有2R，根据闭合电路欧姆定律可得：IrRRIE)(21，rIRIE2 代入数值，解得：V3E，1r S断开时，电源的输出功率：UIP)(212RRI)95(2.02)W(56.0 也可按rIEIP2计算得到S闭合时：)W(81.093.0222RIIUP 也可按rIIEP2计算得到 典型例题 6闭合电路欧姆定律的应用 在下图中，电源的电动势和内阻分别是E和r，两定值电阻 101R，82R，当开关S接 1 时，电压表示数为 2V，则当S接 2 时，电压表示数可能值的范围是多少？【解析】根据闭合电路欧姆定律得：ErRRIRU，当S接 1 时：21010Er，面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 当S接 2 时：288UEr（1）当0r时，V2,V212UUE（2）当r时，A)(2.01081112RUrEIrEI，所以：)V(6.182.02U.电压表示数2U的可能值范围：.V2V6.12 U 求解本题要正确运用闭合电路欧姆定律并能进行合理的推理，才能得到问题的解 典型例题 7有变阻的电路其输出功率的范围值 如图所示，81R，电源的电动势V8E，内阻 2r，2R为变阻器，问：（1）要使变阻器获得的电功率最大，2R的值应是多大？这时2R的功率多大？（2）要使1R得到最大的电功率，2R的取值多大？1R的最大功率多大？这时电源的效率多大？（3）调节2R的阻值，能否使电源有最大的功率rE4/2输出？为什么？【解析】（1）把1R看成是电源内阻的一部分，这样内电阻就是rR 1利用电源输出功率最大的条件，可以求出：当)(102812rRR时，2R有最大的功率：)W(6.110484)(4222122RErREP（2）因为1R是定值电阻，所以流过1R的电流越大，1R的功率就越大当02R时，电路中有最大电流：)A(8.02881rREI 1R有最大功率)W(12.588.02121RIP 这时电源的效率：%8028811rRR.想一想，为什么不能按当rRR21时，求出2R，得1R获得最大功率来计算（提示：电源有最大功率输出，是在E、r一定时，阻值 R在变化的外电路本身所获得的功率所出现的极值如把rR 2看成是电源内阻，那么不满足内阻不变，外电阻变化的条件）面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 （3）不可能，因为即使02R，外电路电阻1R也大于r所以电源不可能有rE4/2的功率输出，在本题中，02R是外电路所能得到的最大功率 典型例题 8由图象判断电源电动势和电阻阻值 如图所示中的图线a是某电源的外特性曲线，图线b是电阻R的伏安特性曲线，这个电源的内阻等于_用这个电源和两个电阻R串联形成闭合电路，电源的输出功率为_W 【解析】从电源的外特性曲线a可知，该电源的电动势：V0.6E，内阻：)(236IUr，从电阻R的伏安特性曲线b可知：)(414IUR.用两个电阻 R串联跟电源组成闭合电路，电路中电流：)A(6.024262rREI，电源的路端电压：)V(8.4426.02RIU，电源的输出功率：)W(88.26.08.4 UIP 讨论：用几个电阻R并联可使该电源有最大功率输出，并求出这一最大功率 典型例题 9关于太阳能电池的串联 每个太阳能电池的电动势为V50.0，短路电流为A04.0，则该电池的内阻为_现用多个这种太阳能电池串联对标称值“V0.2，W04.0”的用电器供电，则需要_个这样的太阳能电池才能使用电器正常工作【解析】由闭合电路欧姆定律得，太阳能电池短路时有：r50.004.0，其内阻：5.12r 用电器的额定电流：)(02.00.204.0AI，设有n个电池串联对它供电，则由闭合电路欧定律有：nrRnEI 用电器电阻：10002.00.2R，代入数据：5.1210050.002.0nn，解得8n（个）【讨论】这一串电池组的总功率多大？对用电器供电的效率是多少？典型例题 10变阻对电路中电流和电压值的影响 面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向上移动时，下列结论正确的是（）A电压表的示数增大，电流表的示数减小B电压表和电流表的示数都增大 C电压表的示数减小，电流表的示数增大D电压表和电流表的示数都减小【解析】分析过程要点：（1）电路由两部分串联而成，一部分是1R，阻值不变，另一部分是由2R、3R并联而成，滑动头向上移动，3R增大，导致整个外电路的电阻增大（2）则rREI可知R增大，I减小；由IrEU得 U升高，即电压表示数增大（3）由11IRU 可知1U减小；由132UUUU可知32UU 升高；由222RUI 得2I增大；由23III得3I减小，即电流表示数减小 正确选项为 A 讨论：比较通过1R的电流减少量与电流表示数减少量间的关系 第五节 电压表和电流表 典型例题 1关于电压表的改装 有一个灵敏电流计G，内阻gR=10，满偏电流gI=3mA 把它改装成量程为 3V的电压表，要串联一个多大的电阻R？解：电压表 V由表头 G和分压电阻R组成，如图所示，虚线框中部分就是电压表的结构量程为 3V的意思就是当电压表两端加上U=3V的电压时，表头两端的电压达到满偏电压gU，通过表头的电流达到满偏电流gI，表头的指针此时指向最大刻度处，而最大刻度处则直接标上 3V 表头 G 的满偏电压gU=gIgR=0.03V，分压电阻R分担的电压应该为AU=UgU=3V0.03V=2.97V 面的电量为则导体中的电流为某电解槽横截面积为若内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为则电解液中的电流为分析解答根据电流的定义式得到内通过横截面积的电流为正负粒子的电量均为库则内通过横截面积的总电量为已知电子电量为运动速率为求电子绕核运动的等效电流多大分析解答所谓等效电流就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流取电子运动轨道上任一截面在电子运动一周的时间内为原来的时流过导体的电流减则当导体两端的电压增为原来的两倍时流过导体的电流多大分析解答本题中涉及到的未知量较多可由欧姆定律建立方程组求解因为对一定的导体其电阻是一定的所以由欧姆定律知导体中的电流强度与导学习必备 欢迎下载 根据欧姆定律可以求出分压电阻：990ggRggRgRRRRUURUUIUIUR 电压表 V的内阻VR等于gR和串联的分压电阻R的总和，
