11专题十一恒定电路

1专题十一恒定电路一、电流1．电流形成的条件(1)导体中有；(2)导体两端存在．2．方向：定向移动的方向．3．矢标性：电流有方向，但电流是标量．4．三个公式：二、电阻1．电阻(1)定义式：R＝UI.(2)决定式(电阻定律)：R＝ρlS.2．电阻率(1)物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性．(2)电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大．②半导体的电阻率随温度升高而减小③超导体：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为零成为超导体．三、电动势1．定义：把正电荷从电源移送到所做的功和移送电荷量的比值．2．定义式：E＝___________3．大小(1)等于外电路时电源两端的电压．(2)等于非静电力把1C的正电荷从电源内部的移到所做的功．四、电功和电功率、焦耳定律1．电功(1)定义：电路中移动电荷做的功．(2)公式：W＝qU＝.(3)电流做功的实质：转化成其他形式能的过程．2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流．(2)公式：P＝Wt＝.3．焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的．(2)计算式：Q＝.2(2)电功率与热功率的比较①在纯电阻电路中，电功率等于热功率，即P＝UI＝I2R＝U2R.②在非纯电阻电路中，电功率包含热功率，P＝UI为电功率，P′＝I2R为热功率，有PP′.4、伏安特性曲线的意义：U－I图象与I－U图象的比较5、故障种类：电路故障一般有两种情况：即短路和断路．【基础应用】1．如图所示，两个截面不同，长度相等的均匀铜棒接在电路中，两端电压为U，则(BCD)A．通过两棒的电流不相等B．两棒的自由电子定向移动的平均速率不同C．细棒的电压U1大于粗棒的电压U2D．两棒内的电场强度不同，细棒内场强E1大于粗棒内场强E22、如图所示，电源电动势为6V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压Uad＝0，Uab＝6V，Ucd＝6V，由此可以判定(C)A．L1和L2的灯丝都断了B．L1的灯丝断了C．L2的灯丝断了D．变阻器R断路3、如右图所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上带有均匀分布的负电荷，设棒单位长度内所含的电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒的运动而形成的等效电流大小为（A）()A．vqB.qvC．qvSD.qvS4、(2012·天安模拟)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是(ABD)A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2－I1D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积5、如图电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V,12W”字样，电动机线圈的电阻RM＝0.50Ω.若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的是(AC)A．电动机的输入功率为12WB．电动机的输出功率为12WC．电动机的发热功率为2WD．整个电路消耗的电功率为22W6、来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流．已知质子电荷量e＝1.60×10－19C.这束质子流每秒打到靶上的3个数为________．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2＝________.[答案]6.25×10152∶17、(2012·北京四中模拟)一台小型电动机在3V电压下工作，用此电动机提升所受重力为4N的物体时，通过它的电流是0.2A．在30s内可使该物体被匀速提升3m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(1)0.6W(2)在提升重物的30s内，电动机线圈所产生的热量；(2)6J(3)线圈的电阻．(3)5Ω8.如下图甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P、Q为电极，设a＝1m，b＝0.2m，c＝0.1m，当里面注满某电解液，且P、Q加上电压后，其U－I图线如图乙所示，当U＝10V时，求电解液的电阻率ρ是多少？[答案]40Ω·m三、闭合电路欧姆定律1．闭合电路(1)组成：___________(2)内、外电压的关系：E＝．2．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成，跟内、外电路的电阻之和成．(2)公式：I＝__________(只适用于纯电阻电路)．3.路端电压跟电流的关系(1)关系式：U＝.(2)用U-I图象表示(其中纵轴截距为，横轴截距为，斜率的绝对值为．)4.电源的输出功率和电源的效率(1)输出功率：根据闭合电路欧姆定律可以推出：P出＝I2R＝E2R－r2R＋4r4①当R＝r时，电源的输出功率最大，最大值Pm＝E24r.②当R向接近r阻值的方向变化时，P出增大，当R向远离r阻值的方向变化时，P出减小如图．(2)电源的效率：η＝P出P总×100%＝UE×100%＝RR＋r×100%，R越大，η越大，当R＝r时，P出最大，η＝50%.可见，输出功率最大时，电源的效率并不是最高．【基础应用】1.(2012·南宁期中)如右图所示，电源电动势为E，内电阻为r，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是（B）A．小灯泡L1、L2变暗，L3变亮B．小灯炮L3变暗，L1、L2变亮C．ΔU1ΔU2D．ΔU1＝ΔU22.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内阻的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如右图所示，根据图线可知(ACD)()A．反映Pr变化的图线是cB．电源电动势为8VC．电源内阻为2ΩD．当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω3、(2013·杨中月考)如右图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则(A)A．R1接在电源上时，电源的效率高B．R2接在电源上时，电源的效率高C．R1接在电源上时，电源的输出功率大D．电源的输出功率一样大4、在如右图所示的电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时(A)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5、如右图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是(AC)A．当R2＝R1＋r时，R2上获得最大功率B．当R2＝R1＋r时，R1上获得最大功率C．当R2＝0时，R1上获得最大功率D．当R2＝0时，电源的输出功率最大56．(2012·上海卷)当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J．为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是(D)A．3V,1.8JB．3V,3.6JC．6V,1.8JD．6V,3.6J7．(2011·上海卷)如右图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，(A)A．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C．电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D．电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小8．在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是(ACD)A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变9.如图所示，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，R3＝7.5Ω，电容器的电容C＝4μF.开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电量是多少？[答案]1.92×10－5C10.(2012·淮北测试)受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车．某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图象如右图所示．(1)求该电池的电动势E和内阻r；(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻)；(3)由图象可以看出，同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2，即对应两个不同的外电阻(纯电阻)R1、R2，试确定r、R1、R2三者间的关系．6专题十一恒定电流作业1．(2012·广东深圳调研)如右图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是(C)A．a代表的电阻丝较粗B．a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值C．b代表的电阻丝较粗D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比2．(2012·淮北模拟)如右图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长ab＝10cm，bc＝5cm，当A与B之间接入的电压为U时，电流为1A，若C与D间接入的电压为U时，其电流为(A)()A．4AB．2AC．0.5AD．0.25A3．(2012·合肥检测)有一内阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V,60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则(C)A．电解槽消耗的电功率为120WB．电解槽的发热功率为60WC．电解槽消耗的电功率为60WD．电路消耗的总功率为60W4．(2012·福建南平调研)关于闭合电路的性质，下列说法不正确的是(C)A．外电路断路时，路端电压最高B．外电路短路时，电源的功率最大C．外电路电阻变大时，电源的输出功率变大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5．(2013·河北联考)如右图所示A为一稳压管，它的作用是保证DE两端的电压UDE恒定不变，当流过稳压管的电流在5mA和40mA之间时，UDE就稳定在10V，R2为一可变电阻，它的最小值为500Ω，最大值为无穷大(即断路)．设电源电压U＝20V，则当R2变化时，为使UDE稳定在10V，R1可取下列几个电阻值中的()()A．100ΩB．200ΩC．300ΩD．4000Ω6．(2012·滁州模拟)如右图所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P向左移动，下列结论正确的是(A)A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变亮C．电容器C上的电荷量减小D．电源的总功率变大7．把六个相同的小灯泡接成如下图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是(B)()A．P甲＝P乙B．P甲＝3P乙C．P乙＝3P甲D．P乙3P甲78．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束．已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是(B)()A.IΔleSm2eUB.IΔlem2eUC.IeSm2eUD.ISΔlem2eU9．(2012·江苏镇海检测)在上图中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路．由图象可知(ABD)A．电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB．电阻R的阻值为1ΩC．电源的输出功率为2WD．电源的效率为66.7%9．(2012·江苏盐城调研)在如下甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示．则(D)A．图线乙是电压表V2示数随电流变化的图线B．电源内电阻的阻值为10ΩC．电源的最大输出功率为3.6WD．滑动变阻器R2的最大功率为0.9W10.有一种“电测井”技术，用钻头在