高三物理恒定电流复习讲义

篇一：高三物理总复习经典 恒定电流

恒定电流

第一节 部分电路的分析与计算

【考点透视】

一、考纲指要

1．电流、欧姆定律、电阻和电阻定律。 （Ⅱ） 2．电阻率与温度的关系。 （Ⅰ）

3．半导体及其应用，超导现象，超导的研究和应用。 （Ⅰ）

4．电阻的串、并联，串联电路的分压作用，并联电路的分流作用。 （Ⅱ） 5．电功、电功率，串联、并联电路的功率分配。 （Ⅱ） 二、命题落点

1．电流微观解释的应用。如例1。 2．伏安特性曲线与导体的电阻。如例2。

3．串并联电路在实际中的应用。如例3。 4．电功和电热的关系。如例4。

【典例精析】

例1：如图10－1－1为一磁流体发电机示意图，A、B平行 正对的金属板，等离子体从左侧进入，在△t内有n个自由电子 落在B板上，问R中的电流大小及方向。

解析 在△t内，落到B的电子数为n个，即q=ne 根据I=

qt

得I=

ne?t

方向从上向下。

规律总结 抓住某一横截面（B板面），通过的电荷量 （只有电子）与所用时间的比值，求电流。

本题极易错解成I=

2ne?t

，因为同时有等量正电荷到达A极板，但问题的实质是到达A

板的正电荷与到达B板的负电荷不是经过同一横截面的。

答案：I=

ne?t

方向从上向下。

例2：（2003春季）如图10－1－2为甲、乙两灯泡的I－U 图象。根据图象计算甲、乙两灯泡并联在电压为220V的电 路中，实际发光的功率约为 （ ）

A．15W、30WB．30W、40W C．40W、60WD．60W、100W

解析 从图象的横坐标（U）为220V的刻度可找出对应的纵坐标（I）的值分别为I甲=0.18A，I乙=0.28A。则P甲= U I甲= 40W，P乙= U I乙= 60W，所以C项正确。 答案：C

例3：如图10－1－3所示的电路中，电源的电动势E=10V，内电阻r=0.5Ω，电动机的电阻R0=1.0Ω，电阻R1=1.5Ω。电动机正常工作时，电压表的示数U1=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? （3）电源的输出功率?

解析（1）电动机正常工作时，总电流为：I=

U1R1

=

3.01.5

A

=2A

电源释放的电功率为：P释=EI=10×2W=20W （2）电动机两端的电压为：U=E－Ir－U1=6V 电动机消耗的电功率为：P消=UI=6×2W=12W 电动机消耗的热功率为：P热=I2R0=4W

电动机将电能转化为机械能的功率，根据能量守恒为：P机= P消－P热= （12—4）W=8W （3）电源的输出功率为：P出= P释－Ir =18W。 答案：（1） 20W；（2） 12W，8W；（3） 18W

2

【常见误区】

1．不能正确理解电流强度的概念。 2．不能正确理解伏安特性曲线的意义

【基础演练】

1．（05辽宁综合）图10－1－4中B为电源，R1、R2为电阻，K

为电键。现用多用电表测量流过电阻R2的电流。将多用电 表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的 接法是 （ ） A．保持K闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处 B．保持K闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处 c．将K断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处 D．将K断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处

2．（03·上海综合）演示位移传感器的工作原理如图10－1－5所示，物体M在导轨上平移

时，带动滑动变阻器的金属杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是 （ ） A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化 B．物体M不动时，电压表的示数不会发生变化 c．物体M不动时，电路中没有电流 D．物体M不动时，电压表没有示数

3．对于纯电阻用电器，下列说法中正确的是

（ ）

A．如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较大； B．如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较小；

C．如果额定电流相同，额定功率较大的用电器电阻较大； D．如果额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较大。

4．标有“220V，15W”和“12V，15W”的甲、乙两灯泡相比较，下列说法正确的是 （ ）

A．甲灯丝短而粗，乙灯丝细而长； B．正常发光时，甲比乙更亮些；

C．正常发光时，甲灯的电流强度比乙灯大；

D．甲、乙灯串联使用时，甲灯两端的电压比乙灯大。

第二节 闭合电路的分析与计算

【考点透视】

一、考纲指要

1．电源的电动势和内电阻，闭合电路的欧姆定律，路端电压。 （Ⅱ） 二、命题落点

1．动态直流电路的分析电表的变化。如例1。 2．动态直流电路的分析。例2。 3．闭合电路及电量计算。如例3。 4．闭合电路及电功率的有关计算。例4。

【典例精析】

例1（02上海）如图10－2－1所示电路中，当变阻器R3的滑动头P向b端移动时 （ ）

A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变小，电流表示数变大 C．电压表示数变大，电流表示数变大 D．电压表示数变小，电流表示数变小

解析 首先将电压表、电流表理想化处理，简化电路。R2与R3并联后与R1串联， 答案：B

例2：（2002全国）如图10－2－2所示的电路中，R1 、R2、 R3 和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当R5的滑动触点向图中a端移动时 （ ）

A．I变大，U变大B．I变大，U小 C．I变小，U变大D．I变小，U变小

解析 由图可知R5与R2、R4为两个并联支路。当R5支路电阻变小（滑动触点向图中a端移动时），则并联电阻变小，电路总电阻变小。故干路电流增大，路端电压U变小。又因为电压UR、UR3增大，故Uab减小，电流表示数I变小。

答案：D

例3（03·江苏）在图10—2—3所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻r=1.0Ω，电阻Rl=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω电容器的电容C=100?F。电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4的总电荷量。

解析 电路稳定时，直流电路中的电容器可视为开路，所以K接通电路稳定后，电路结构是电阻R2与R3串联，再与Rl并联。

由电阻的串并联公式，得闭合电路的总电阻为：R?

ER

R1(R2?R3)R1?R2?R3

+r

由欧姆定律得，通过电源的电流：I=电源的端电压U=E－Ir 电阻R3两端的电压： U/=

R3R2?R3

U

由于R4中无电流，故电容C两板间的电压U就是电阻R3上的压电压U/。电容C原来不带电，所以电容C的充电电荷量Q，就是通过R4的总电荷量Q=CU/

由以上各式并代入数据解得：Q=2.0 ×10－4C。 答案：2.0 ×10－4C

例4：如图10－2－4所示，电灯L标有“4V 1W”，滑动变阻器R总阻为50Ω。当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A。由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数变为0.5A，电压表示数为10V。若导线完好，电路中各处接触良好。试问：

（1）发生的故障是短路还是断路?发生在何处? （2）发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大? （3）电源的电动势和内电阻为多大?

解析 （1）电路发生故障后，电流表读数增大，路端电压U =U2=I2R2也增大，因此外电路总电阻增大，一定在某处发生断路。由于电流表有读数，R2不可能断路，电压表也有读数，

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