2022年高二物理恒定电流精品例题总结.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载20XX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电流的运算(1)在金属导体中,如 10s 内通过横截面的电量为 10C,就导体中的电流为 I =_A;(2)某电解槽横截面积为 0.5m 2,如 10s 内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为 10C,就电解液中的电流为 I=_A分析解答:(1)依据电流的定义式Iqt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20 库10 库,就 10s 内通过横截面积的总电量为典型例题 2关于等效电流的运算氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为
2、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连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qe,由圆周运动学问知:T2 Rv, 依据电流强度的定义式得IqteTe v2 R典型例题 3由比例法求解电流当导体两端的电压变为原先的1/2 时、流过导体的电流削减0.5A ,就当导体两端的电压增为原先的两倍时,流过导体的电流多大?分析解答:此题中涉及到的未知量较多,可由欧姆定律建立方程组求解;由于对肯定的导体其电阻是
3、肯定的,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,故此题也可用比例法求解解法一:设导体电阻为R,原先两端电压为U,通过导体的电流强度为I,由欧姆定律得:IUR 1 当导体两端电压为U/2 时,依据电流强度的定义式得:I0 . 5U/2 2 R当导体两端电压为2V 时,设导体的电流为I , 就有:T2 UR 3 将UR看成未知量,由(1)(2)(3)联立求解得:I =2A 解法二:名师归纳总结 设原先导体两端的电压为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 ,第 1 页,共 18 页由于IU,所以可以得:II0.5U2 1 U/IU 2 I2 U- - - -
4、 - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 联立求解得:I =2A 学习必备欢迎下载典型例题 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少?电流的方向如何?(已知电子带负电,电荷量5 .6A时,电子枪每秒内发射的电子数有多e1.61019C)【解析】在时间t 内电子枪发射出的电荷量:QNeIt,1013(个)所以:NQIt56.1061913 .5ee1.610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关于欧姆定律的简洁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 2 mA,可知这段导体的电阻为_;假如给它两
5、端加 2V 的电压,就通过它的电流为 _ mA ;假如在它两端不加电压,它的电阻为 _【解析】由欧姆定律 I U得:R U 33 1500 R I 2 10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 U 2 V 时 :I 2 1 . 33 10 3 A 1 . 33 mA 1500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,以下说法中正确选项()A电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B金属导体温度上升时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大C由 R U / I 可知, I 肯定时,导体的电阻 R
6、与U成正比,U肯定时,R与I成反比D对给定的导体,比值 U / I 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章的,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,由导体本身打算,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,就两段导体的电阻之比名师归纳总结 R 1: R 2_;当两段导体中的电流相等时,他们的电压之比U1:U2_;当两段导体第 2 页,共 18 页两端的电压相等时,通
7、过他们的电流强度之比I1: I2_- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载101032 ,【解析】在UI 图线上,电阻等于图线斜率的倒数,R 1UI5103R 2101032,R 1 R 23:1,151033由欧姆定律得,电流相等时:U1:U2R 1:R 23:1;电压相等时:I1:I2R 2:R 11:3(这也可以从图线上直接查得)其次节电阻定律电阻率典型例题 1关于电阻的运算有一段粗细匀称的导线电阻是4 ,把它对折起来作为一条导线用,电阻是多大?假如把它匀称拉长到原先的两倍,电阻又是多大?分析解答由知,当 不变时,电阻 R 随 L 、
8、S而变化由于导线的体积不变因此,当对折起来后,L L2;S 2 S;当匀称拉长后,L 2 L;S S2设导线电阻率为,原长 L ,原核截面积为 S,就 R L 4S当导线对折后,其长 L L2;横截面积 S 2 S , 所以导线电阻为:R LS 1当导线拉长后,其长 L 2 L;横截面积 S S2,所以导线电阻为:R S L 16典型例题 2欧姆定律一条粗细匀称的导线长 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 度有多少?0.6A 就剪去的导线长分析解答:由于电压恒定,依据欧姆定律可以算出原导线与剩余部
9、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 ,依据欧姆定律得:UIRmIR RI6RI5依据电阻定律得RL;R LRL6SR L5L200S由上式可得L5L1000m,由此可知,剪去的长度为:L xL6典型例题3关于材料的电阻率关于材料的电阻率,以下说法正确选项()A把一根长导线截成等长的三段,就每段的电阻率都是原先的1/3B材料的电阻率随温度的上升而增大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
10、料本身的一种电学特性,与导体的长度,横截面积无关,金属材料的名师归纳总结 电阻率随温度上升而增大,而半导体材料就相反,合金的电阻率比纯金属的电阻车大电阻率大,第 3 页,共 18 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载电阻率大说明材料的导电性能差,不能说明对电流的阻碍作用肯定大,由于物理全电阻才是反映对电流阻碍作用的大小,而电阻仍跟导体的长度、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 由零逐步增大到 220V,在此过程中电压 U和电流 I 的关系可用图线
11、表示,在留给出的四个图中,确定不符合实际情形的是()【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步增大到额定电压 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肯定,所以电阻在增大 在 UI 图象中,图线的斜率表示电阻的大小,斜杰出大表示电阻越大,依据斜率的变化情形可判定出 A、C、D确定与实际不符本例最简洁误选 B、C、D,认为灯泡的电阻为定位平常解题时,为明白题的便利,往往假设灯丝的电阻不变,这与实际不符假如对于锰钢合金和锌钢合金,图 A 更符合实际,由于他们的电阻车几乎不随温度变
12、化典型例题 5由电阻定律判定用电线路短路区如下列图,相距L80 km的 A、B两地之间, 架设两条导线, 每条导线的电阻RAB400,10V,电流如在两地间的C 处发生短路,现在A 端接入电源、电压表和电流表,电压表示数为表示数为40 mA,求 C处离 A 地多远?【解析】从A地到 C处两根导线的总电阻R AC可由欧姆定律得:U 10RACI 40 10设 A 地到 C处的距离为 L ,依据电阻定律有:3:250R AB:R ACLL2解得:名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - L学习必备250欢迎下载25 kmRAC
13、802RAB2400典型例题 6由电阻定律判定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 I1:I2R 1:R 21:4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:S 1S 21:4,由电阻定律RL得电阻之比:R 1:R 2S 1:S 24:1,S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: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
14、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敏捷运用为了使电炉消耗的电功率减小到原先的一半,应实行以下哪些措施()A、保持电阻不变,使电流减半 C、保持电炉两端电压不变,使其电阻减半B、保持电阻不变,使电压减半 D、使电压和电阻备减半2分析解答:电炉是纯电阻电器,电功率可表示为:P UI U I 2 RR2电阻肯定时,使电流减半,由 P I R 知,电功率减为原先的 1/4 ,可见 A 错;同理,使电压2减半,由 P U知,电功率也为原先的 1/4 ,故 B错R2U当电压不变,电阻减半时,由 P 知,电功率变为原先的 2 倍,可见 C错R2由 P U 知,当 U
15、 和 R各减半时,电功率变为原先的 1/2 ,可见 D正确R答:正确答案为 D留意:此题中,当电阻不变,电压减半时,由 I U知,通过电炉的电流也减半;当电阻不变,R电流减半时,由 I U知,加在电炉两端的电压也减半依据 P UI 知, A、B 均错误R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下列图,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 为名师归纳
16、总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - PUIU2I2R, 灯正常工作时学习必备欢迎下载P =200W,依据PI2R知,只要求出灯正常工作时的电R流,即可求出电灯正常工作时的电阻对AB间的全部用电器,利用PUI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:P ABP LP D2200W,A、B 两端的电压: U =220V依据PUI得,电路中的电流强度:IP ABUAB10A2对灯 L 由PI2R得灯正常工作时的电阻:R LP LI2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需采纳高压问题:远距离输电
17、为什么必需采纳高压?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,P UI 总成立,所以,由 P UI 可得输电线上的电流强度2I P U,由于电流的热效应,在输电导线上发热损耗的功率为:P 耗 I 2 R P2 RU当 P 、 R 肯定时, U 越大,P 耗 越小,故为减小输电线上的热损耗,必需采纳高压输电典型例题 4运算用电器的电功率的适用公式对运算任何用电器的电功率都适用的公式是()2AP I 2R BP U CP UI DP WR t【解析】电功率运算的一般公式为 P W UI,用电器有的是纯电阻用电器(例电炉、t电烙
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