恒定电流重难点巩固复习教案

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1、第九讲：恒定电流重难点巩固复习适用学科高中物理适用年级高中二年级适用区域新课标人教版课时时长（分钟）120知识点1。 导体中的电场和电流、电动势2. 部分电路欧姆定律，电路的连接,电功、电功率、电热，电阻定律3。 闭合电路的欧姆定律4。 简单的逻辑电路教学目标（一）知识与技能1、对恒定电流全章内容做系统的复习与讲解2、理解恒定电流的相关内容，学会基本的公式定理的应用。3、了解各个实验的原理以及实验器材的选择与使用，会处理实验数据并进行误差分析（二)过程与方法:1。通过推导基本的定理与公式，培养学生的分析、推理能力。2。通过实验的设计与数据处理分析，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。（三)

2、情感、态度与价值观：1.了解物理学对生活实际的影响和作用,培养学生的科学观2.通过本本章内容教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生的创新精神和实践能力。教学重点电动势的概念、部分电路的欧姆定律、电功、电功率、多用电表的结构与使用方法、简单逻辑电路教学难点闭合电路欧姆定律、动态电路分析、电表改装、测量电源的电动势和内阻的实验原理以及数据处理教学过程一、 复习预习老师带着学生复习上节课的内容1. 多用表的结构与原理2. 多用表测量电流、电阻、电压3. 设计测量电源电动势和内阻的方法4. 简单的逻辑电路的逻辑关系及其真值表教师：恒定电流这章内容包含内容较多,本节课，我们对恒定电流全

3、章内容做系统的复习巩固,加强对全章内容的理解与巩固。二、知识讲解考点/易错点1导体中的电场和电流、电动势1.导体中的电场和电流（1） 电源：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。（在这一过程中，自由电子所受电场力的方向与运动方向相反，故需要电源提供一个非静电力的作用，使自由电子在非静电力的作用下克服电场力做功,从而将其他形式的能转化为电能)（2） 导线中的电场：当导线内的电场达到动态平衡状态时，导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的,由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。（3）电流1) 概念

4、:电荷的定向移动形成电流。2) 电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。3) 定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式:4) 单位：安培（A）,1 A =103mA = 106A5) 电流强度是标量.6) 电流的种类 直流电：方向不随时间而改变的电流.直流电分为恒定电流和脉动直流电两类:其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。2电动势（1）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小.电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化

5、成电能的数值就越多。（2)定义：在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值,叫电源的电动势,用E表示。定义式为：E = W/q 注意: 电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关.电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压.电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。（3)电源（池)的几个重要参数 电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关. 内阻（r）：电源内部的电阻。 容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是：Ah，mAh。注意:对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小

6、。考点/易错点2、部分电路欧姆定律,电功、电功率、电热，电阻定律1部分电路欧姆定律（1） 电阻（电阻是描述导体的性质） 定义：导体两端的电压和通过导体中的电流的比值，定义式 R =U/I 物理意义：表示导体对电流的阻碍作用。 单位：欧姆() 1M = 103k = 106（2）电压（又叫电势差)电流通过电阻R时，电阻两端的电势差值，又叫电势降落，其大小U =IR。（3)欧姆定律：（反映一段导体电流、电压、电阻的关系） 导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟导体的电阻成反比。即I=U/R欧姆定律的适应范围：金属导体、电解质溶液；不含电源的部分电路，即纯电阻电路。（4)导体的伏安特性曲线 伏安

7、特性曲线：常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，而画出的IU图象。 线性元件（伏安特性曲线通过坐标原点的直线）和非线性元件(伏安特性曲线通过坐标原点的曲线) 实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线 电路连接如图。变阻器采用限流接法，或分压接法。分压接法可以使电压U能从零开始调整。（5）决定电阻的因素 材料、长度(正比关系）、横截面积（反比关系）、温度 电阻定律R= 电阻率是反映材料导电性能的物理量.材料的电阻率随温度的变化而改变；某些材料的电阻率会随温度的升高而变大（如金属材料）；某些材料的电阻率会随温度的升高而减小（如半导体材料、绝缘体等）;而某些材料的电阻率随温度变化极小（如康铜合金材料）2电路

8、的连接（1） 串联电路电路中各处的电流强度相等.电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。电压分配：功率分配:n个相同电池（E、r)串联：En = nE rn = nr(2）并联电路 并联电路中各支路两端的电压相等。 电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和. 并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和. 对两个电阻并联有：R=R1R2/(R1+R2)电流分配:功率分配:n个相同电池（E、r）并联：En = E rn =r/n讨论问题： 几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一； 若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻; 若某一支路的电阻增大，则

9、总电阻也随之增大; 若并联的支路增多时，总电阻将减小； 当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。（3）电压表和电流表 表头：表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律,与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。描述表头的三个特征量:电表的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug,它们之间的关系是Ug=IgRg，因而若已知电表的内阻Rg,则根据欧姆定律可把相应各点的电流值改写成电压值，即电流表也是电压表，本质上并无差别,只是刻度盘的刻度不同而已。因此,电表若串联使用即为电流表,并联使用即为电压表.电表改装和扩程：要抓住问题的症结所在，即表头内线圈容许通过的最大电流(Ig)或允许

10、加的最大电压(Ug）是有限制的。要测量较大的电压(或电流)怎么办？- 利用电阻（串联、并联）来分压(或分流）.分压(或分流）电阻的阻值如何确定？-请推导出有关的公式。3电功、电功率、电热(1)电功概念：电场力对电荷所做的功,常说成电流的功，简称电功。公式：W =UIt单位:在国际单位制中是焦耳J,实用单位是度KWh,1KWh=3.6106J (2) 电功率定义：电流所做的功跟完成这些功所需时间的比值叫功率.公式：P =UI单位：瓦（W） 1KW=103W（3） 电热（焦耳定律）定义:电流通过导体时所产生的热量。公式：Q =I2Rt(焦耳定律）单位:焦耳(J）4。 电阻定律（1）电阻定律：同种材

11、料的导体，其电阻R与导体的长度L成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻与构成它的材料有关。写成公式 （2）材料的电阻率（描述导体材料的性质），跟材料和温度有关；各种材料的电阻率一般随温度的变化而变化;对金属，温度升高，增大。（3）电阻测量（探究）变阻器采用分压接法，以便能获得多组实验数据，以使R的测量更准确；电流表采用外接法或内接法（根据实际情况而定，应考虑电流表和电压表的内阻，即电流表的分压作用和电压表的分流作用），以减少实验的系统误差。考点/易错点3、闭合电路的欧姆定律、欧姆表的结构与使用、简单的逻辑电路1 闭合电路欧姆定律的三种表达式:E = IR + Ir,E = U内+ U外，以

12、及I = E/（R+r)注意：前两个表达式与第三式还是有区别的。前两式主要表达的是因消耗其他形式能量而产生的电势升高E通过外电路R和内电路r而降落。第三式主要回答了电路中的电流与哪些因素有关。另外,第一式和第三式只适用于外电路是纯电阻的条件下，而第二式却不需要这样的条件. 闭合电路欧姆定律中的R是外电路的总电阻（负载)。2. 路端电压(1)定义:电源两极间的电压.又叫外电压或输出电压（2）求法： （限于外电路为纯电阻） 3路端电压与负载变化的关系根据I=E/（R+r）, U内=Ir,E=U内+U外，当E、r一定时：外电路电阻为R (断路) (短路）4多用电表(1）欧姆表基本构造：由电流表、调零

13、电阻、电池、红黑表笔组成。（内电路请自己画出)原理：利用闭合电路欧姆定律即可找到I与R的关系,变形即可得R与I的关系。注意:欧姆表实际上是由电流表改装而成。首先，电流表和电压表测量的是电压和电流,故改装时不需要提供新的电源,而欧姆表是用电流表来测量电阻，故必须提供一个电源.其次，由闭合电路欧姆定律,在电路中的电流的大小与电阻又是一一对应关系，且R增大时，电流减小，故电流表的电流从满偏至零对应于电阻从零到无穷大，只要抓住该对应关系，即可将电流表改装成欧姆表。(2）多用电表内部结构：都是在电流表的基础上增加电路而实现新的功能。因此电流表是公共部分，要实现不同的功能只需让电流表与不同的附加电路相连即

14、可,利用一个选择开关即可实现。多用电表的外形图，由两部分构成，上半部分为表盘，下半部分是选择开关,即功能开关。使用方法：将选择开关旋转到电压档（V）-测电压将选择开关旋转到电流档(mA）-测电流将选择开关旋转到欧姆档(）-测电阻欧姆表的使用方法：a) 根据被测电阻的大致值,将选择开关旋转到相应的倍率上；【注意】欧姆表测电阻时,指针越接近半偏位置，测量结果越准确。b) 调零:将红、黑表笔短接,调节调零旋钮使指针0处.c) 测量：将被测电阻跨接在红、黑表笔间。d) 读数：测量值 = 表盘指针示数倍率【注意】不要用手接触电阻的两引线；若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的档；且每次换档必需重

15、新调零。e) 整理：测量完毕，将选择开关旋转到OFF档或交流最大电压档，拨出表笔，若长期不用应取出电池。5.测定电池的电动势和内电阻 实验原理：用电流表和电压表测出电流和路端电压，再用闭合电路欧姆定律求出电池的电动势和内电阻。测定电池的电动势和内电阻 通过这个实验，应掌握用图象处理数据，从而测定电池的电动势和内电阻的方法。 注意事项: 在实验时，应注意以下几点： 为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(或与电池串联一个几欧的电阻充当内阻），这是因为路端电压U=E/（1+r/R），当rR时，UE，从而造成U没有变化,不方便读数,也不方便作图； 实验中不要将I调得过大,每次读完立即切断电源

16、,且最好使，值由大到小顺序变化，使实验过程中E和r的值较稳定； 要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些。 在画UI图线时，要尽量使多数点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不考虑。这样，就可减小偶然误差，提高测量精度。干电池内阻较小时U的变化较小,可以通过将I轴向U轴的正方向平移的方法来使图线更完整,图线斜率的绝对值仍是电池的内阻。 造成实验误差的主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流）要小一些。作图不准确也会造成偶然误差. 误差分析： 用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻时,电流表外接和内接两种情

17、况下电动势的测量值与真实值、电源内阻的测量值与真实值间的关系如何？ 若采用如图甲电路时,根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir，两次测量的方程为： E测=U1+I1r测 E测=U2+I2r测 解得: 若考虑电流表和电压表的内阻，对图所示电路应用闭合电路欧姆定律有： 甲式中，E和r为电动势和内阻的真实值。解得： , 比较得：若采用图乙所示的电路（A与变阻器串联）。同样考虑电流表和电压表的内阻，应用闭合电路欧姆定律有：， 乙解得:，比较得：。6。应了解“与逻辑、“或”逻辑和“非”逻辑的意义,理解条件与结果之问的关系，以及这些逻辑关系的真值表.关于如何实现这些逻辑关系,则不需要掌握。1. 与门2. 或门3

18、. 非门三、例题精析考点1:导体中的电场和电流、电动势【基础巩固】【例题 1】【题干】如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是( )A、有瞬时电流形成，方向由A到B B、A、B两端的电势不相等C、导体棒内的电场强度不等于零 D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动【答案】A【解析】A、B两个导体，由A带负电，在A导体周围存在指向A的电场,故B端所在处的电势应高于A端电势；另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下，发出定向移动，由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由A指向B，电流方向应有B到A。【中等强化】【例题 2】【题干】如图所示的电解槽中，如果

19、在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8的横截面AB，那么在图中标出正、负离子定向移动的方向;电解槽中的电流方向如何?4s内通过横截面AB的电量为多少？ 电解槽中的电流为多大？【答案】见解析【解析】（1）电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场,电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动（2）电解槽中的电流方向向右（3）8C的正电荷向右通过横截面AB，而8C的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C（4)由电流强度的定义I=4A【培优拔高】【例题 3】【题干】下列关于电源电动势的说法正确的是（ )A、电源

20、是通过静电力把其它形式的能转化为电能的装置B、在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动C、电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领D、把同一电源接在不同的电路中，电源的电动势也将变化【答案】BC【解析】在电源内部，存在由正极指向负极的电场,正电荷受静电力的阻碍不能向正极移动,正是电源内部的化学化学作用或电磁作用提供非静电力才使正电荷从低电势的负极向高电势的正极移动，正是通过非静电力做功，实现了其它形式的能转化为电能.这种本领的大小，用电动势描述,电动势是由电源内的非静电力决定,与外电路无关。考点2：部分电路欧姆定律，电功、电功率、电热，电阻定律【基础巩固】【例题 4】【题干】如图所示，三个阻

21、值相同的电阻连成三角形电路,原来A、B间电阻RA B等于B、C间电阻RBC，由于某种原因，其中一个电阻发生了变化，结果RABRBC,其原因可能是（ ）A、R1变小 B、R2变小 C、R3变大 D、R3变小【答案】D【解析】在A、B之间,是R2和R3串联后再与R1并联的电路,RAB=在B、C之间，是是R1和R2串联后再与R3并联的电路,RBC=对比、，原来RAB= RBC,表明R1=R3，要使RAB RBC,则应使R1R3，可知R1变大或R3变小。【例题 5】如图所示，R1：R2：R3=1：2:3，三个电流表的电阻均可忽略不计,则它们的读数之比为I1：I2：I3= 。【答案】I1：I2:I3=1

22、1：5：9【解析】可将原电路等效为如图所示电路，电路为R1、R2、 R3的并联电路，电流表A1读总电流I1，电流表A2读R2、R3两电阻电流之和，而电流表A3读R1、R2两电阻电流之和，由并联分流的关系可知，各支路电流与电阻成反比。因为R1：R2:R3=1:2：3所以支路的电流之比I R1：I R2：I R3=6：3：2 所以I1：I2：I3=11：5：9【中等强化】【例题 6】【题干】如图所示,有一个表头G，满偏电流Ig=500 mA,内阻Rg=200 ，用它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表，求R1、R2的阻值各为多大?【答案】R1=20 ， R2=180 【解析】当公共端与1 A端

23、接入电路时,量程为I1=1 A，当公共端与10 A端接入电路时，量程为I2=10 A。当公共端与1 A端接入被测电路时,电阻R1和R2串联,再与表头内阻Rg并联。由并联电路中的电流分配关系可得：R1+R2=Rg代入Ig、I、Rg的数值得R1+R2=200 当公共端与10 A端接入被测电路时，电阻R1与表头支路的电阻Rg+R2并联。由并联电路的特点可知：Ig（Rg+R2）=(I2-Ig)R1代入Ig、I2、Rg的数值，可得R2+200 =19 R1由解得 R1=20 ， R2=180 说明对于I1=1 A的量程，G是它的表头，对于I2=10 A的量程，G与R2串联后相当于它的表头。【例题 7】【

24、题干】如图所示,有一个表头G，满偏电流为Ig=1 mA，内阻Rg= 100 ，用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表，求R1、R2的阻值各为多大?【答案】R1=4.9 k,R2=49。9 k【解析】当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为U1=5 V，当公共端与50 V端接入被测电路时，量程为U2=50 V.由串联电路的电压分配关系可知：R1=4900 =4.9 kR2=49900 =49。9 k【培优拔高】【例题 8】【题干】额定电压为220V的电动机的线圈电阻为0.8，正常工作时，电动机每秒放出的热量为为1280J，则电动机正常工作时的电流强度为多大？每秒有多少焦的电能转化成机械能?

25、【答案】I=40A W=P机t=(UII2R)t=88001280=7520J【解析】电动机电路为非纯电阻电路,输出电动机的电功率，一方面转化为机械功率输出，另一方面转化为线圈电阻的发热功率，正常工作时，通过线圈的电流即为正常工作电流，由焦耳定律Q= I2Rt得 1280=I20.81 解得I=40A由能量转化和守恒得P输入=P机+P热W=P机t=(UII2R）t=8800-1280=7520J【例题 9】【题干】某商场安装了一台倾角为30的自动扶梯，该扶梯在电压为380V的电动机带动下以0。4m/s的恒定速度向斜上方运动。电动机的最大输出功率为4.9kW，不载人时测得电动机中的电流为5A,若

26、载人时扶梯的移动速率和不载人时相同，则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数是多少？（设人的平均质量为60kg，g10m/s2）【答案】25个【解析】因为电动机有最大输出功率,这就决定了自动扶梯载人也有最大限额。从功率关系 看，电动机的输出功率，提供扶梯自身运动所需功率；转化为扶梯上的人以恒定速率向上所需的功率.设：可同时乘载的最多人数为n人，此时电动机处于最大输出功率状态，扶梯本身向上运动所需功率为：P1IU5380W1900W1。9kW电动机的最大输出功率为P，n个人以恒定速率v0.4m/s随扶梯向上运动所需功率为：P2PP1（4.91。9）kW3.0kW所以，载人的最多人数是:个注意:扶梯对人

27、的支持力竖直向上，而人的运动方向与水平面有一夹角，故克服重力的功率为，而不是考点3：闭合电路的欧姆定律、欧姆表的结构与使用【基础巩固】【例题10】【题干】如图所示为欧姆表的原理图,表头内阻为Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是:（ ）A、 它是根据闭合电路欧姆定律制成的B、 接表内电池负极的应是红表笔C、 电阻的“”刻度一般在刻度盘的右端D、 调零后刻度盘的中心刻度值是rRgR【答案】A、B、D【解析】欧姆表的表头是一个电流表，当被测电阻接入电路，回路闭合，表头就有示数,由欧姆定律可知，表头示数随被测电阻阻值的改变而改变.电流应从红笔流入欧姆表，从黑笔流出,多用

28、表作欧姆表使用时,电源在表内,流入的电流至电源负极，故红笔应当接电池负极；当两表笔短接时，被测电阻为零，电路电流最大，指针指最右端，当两表笔断开,相当于被测电阻，此时电路电流为零，指针不偏转，指最左端;调零后，回路电流为I=，指针指中心刻度时，回路电流为I/2,此时被测电阻阻值为RX，则有解得RX=r+Rg+R，此就是中心刻度。【例题11】【题干】如图所示，电源的电动势是6V，内电阻是0.5,小电动机M的线圈电阻为0。5，限流电阻R0为3，若电压表的示数为3V,试求：电源的功率和电源的输出功率电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率【答案】电源的总功率：P总= 6WP输出= =5.5WP机=2W

29、【解析】在串联电路中，电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得I=电源的总功率：P总=EI=6W由能量转化和守恒定律得:P输出=P总-Pr=6-120.5=5.5W电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，P输出=PM+PO PO=I2RO=3WPM= P输出- PO=5.53=2.5W有PM=P机+PMr得P机=PMPMr=2.5-I2r=2.50。5=2W【中等强化】【例题12】【题干】如图所示的电路中，R1和R2是定值电阻，在滑动变阻器R的滑动片P从下端a逐渐滑到上端b的过程中，电阻R1上消耗的电功率 ( )A、 一定是逐渐减小B、 有可能逐渐减小C、 有可能先变小后变大D、 一定是先变

30、小后变大【答案】C【解析】R1为定值电阻，由P1=I2R1可知R1消耗功率由干路电流I决定,而干路电流的变化则由R、R2部分电路总电阻变化引起，设该部分的总电阻为RP,则RP=由极限定理可得:Rap+R2+RPb=R+R2=定值当(Rap+R2）=RPb时，(Rap+R2)RPb=最大值此时RP最大。讨论：若RR2，则P在向上移动过程中，RP一定减小。由闭合电路欧姆定律I=一定增大，R1消耗变大。若RR2，则P在向上移动过程中，RP先变大，当取得最大值后，RP再减小，这样回路中电流先变小，再变大，R1消耗的功率也先变小，再变大。【例题13】【题干】在测干电池的电动势和内电阻的实验中，图有甲、乙

31、两个可供选择的电路，应选用 实验，实验中误差的来源是 验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是 内电阻是 【答案】甲，电流表,大，1.5V, 0.75。【解析】本实验中，电压表应测路端电压U，电流表应测通过电源的电流I，根据U=EIr,来确定电动势E和内阻r，甲、乙两个电路都存在系统误差，对甲电路，电流表读出的不是通过电源的电流I，而通过电源电流I和电压表上电流IV=之和，即U=E-（I+）r,即误差来自电压的分流.对乙电路，电压表读出的不是路端电压U，而是路端电压U和电流表两端电压UA=IRA之和，即U+IRA=EIr，即误差来自电流表的分压，由电源的内阻一般都较小，电压表的分流作用

32、影响较小，故采用甲电路。给出的图象是电源的外特性曲线,将给出图线向两方延长和U轴的交点即为电动势，而此直线斜率的绝对值为内阻。【培优拔高】【例题14】【题干】如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1100,R2的阻值未知,R3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求：电源的电动势和内电阻；定值电阻R2的阻值;滑动变阻器R3的最大值；上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。【答案】E=20V r=20R2=滑动变阻器的最大值R3=300R1消耗的最

33、大功率为P1m=Pm=【解析】由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入和得E=16+0。2r E=4+0.8r 联立解得E=20V r=20当R3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时,R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2,故由B点的U、I值可求出R2。R2=当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点,故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。R总=又R总=代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300

34、当R1消耗的功率最大时，它两端电压最大，由UR1=E-I（R2+ r)知,这时电路的总电流I应最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大,再结合上面求出的有关数据，便不难得出R1消耗的最大功率。当R3=300时,I=此时R1两端的电压为：U1=I则R1消耗的最大功率为P1m=又当R外=r时，电源输出功率最大，即有Pm= 四、课堂运用【基础巩固】1。一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为()AU/2 BUC2U D4U【答案】D【解析】由电阻定律R，可知当导线拉长到原来的2倍时,截面面积为原来的，则电阻为原来的4倍，

35、由欧姆定律I,可知D选项正确2.两个用同种材料制成的均匀导体A、B，其质量相同，当它们接入电压相同的电路时，其电流之比IA：IB1:4,则横截面积之比SASB为（)A1：2 B2:1C1：4 D4：1【答案】A【解析】由R可知，在U一定时，I与R成反比，即RA：RB4：1。又根据电阻定律R可知,当、V一定时,R.即有.所以 .3.在“测定金属的电阻率”的实验中,由可知,对实验结果的准确性影响最大的是（）A导线直径d的测量 B电压U的测量C电流I的测量 D导线长度l的测量【答案】A【解析】由,可知电阻率与直径d的二次方成正比,所以金属丝直径d对实验的准确性影响最大，故选项A正确4.电路如图所示,

36、电源电动势E28 V，内阻r2 ，电阻R112 ，R2R44 ,R38 ，C为平行板电容器，其电容C3.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长l0。20 m，两极板的间距d1.0102 m。(1）若开关S处于断开状态,则当其闭合后，求流过R4的总电量为多少？（2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以v02。0 m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取10m/s2）【答案】(1)6。01012 C(2）不能从C的电场中射出。【解析】(1)S断开时,电阻R3两端电压

37、为U3E16 VS闭合后，外阻为R6 端电压为UE21 V电阻R3两端电压为U3U14 V则所求流过R4的总电荷量为QCU3CU36.01012 C.（2）设微粒质量为m,电荷量为q,当开关S断开时有：mg当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mgma设微粒能从C的电场中射出,则水平方向：t 竖直方向：yat2由以上各式求得：y6.25 m 故微粒不能从C的电场中射出.【中等强化】5.如图所示为将不同电压加在一段金属导体两端，在温度不变的情况下所测得的IU图线试根据图线回答:若将这段金属导体在保持长度不变的前提下增大其横截面积，则这段导体的电阻（）A等于4.0 B大于2。0 C小于2。0 D等于

38、2。0 【答案】C【解析】解析：由图象知R2 ，若保持长度不变，增大横截面积，则电阻要变小,故选项C正确6。如图2所示，定值电阻R110 ,R28 ，当开关S接“1”时，电流表示数为0.20 A，那么当S接“2”时，电流表示数的可能值为(电源内阻不可忽略) （) A0。28 A B0.25 AC0.22 A D0.19 A【答案】C【解析】开关接“2后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是0。19 A,故D错;路端电压一定减小，一定小于2 V，因此电流一定小于0。25 A,故A、B错，C对RG7.一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小

39、一些，采用下列哪种措施可能加以改进 A在R上串联一比R小得多的电阻B在R上串联一比R大得多的电阻C在R上并联一比R小得多的电阻D在R上并联一比R大得多的电阻【答案】D【解析】电压表的读数总是比准确值稍小一些，说明改装时串联的电阻偏大了。故应该在R上并联一比R大得多的电阻。8。如图所示，四个电阻阻值均为R,电键S闭合时，有一质量为m，带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点.现打开电键S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并和此板碰撞，碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰后小球所带电量发生变化，碰后小球带有和该板同种性质的电荷，并恰能运动到另一极板，设两极板间距离为d，不计电

40、源内阻，求：（1）电源电动势E多大？（2）小球与极板碰撞后所带的电量q/为多少?【答案】（1）（2）【解析】（1）当S闭合时，电容器电压为U，则： 对带电小球受力分析得： 由式 解得： （2）断开S，电容器电压为U/，则： 对带电小球运动的全过程,根据动能定理得：由解得：【培优拔高】9。一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V。若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率( )A等于36 W B小于36 W，大于9 WC等于9 W D小于9 W【答案】B【解析】若白炽灯泡的电阻不变，由P得电压减小一半，灯泡消耗的电功率为原来的，即P9 W，实际上电阻减小,则灯泡

41、消耗的实际电功率应大于9 W，故选项B正确。10。示电路中，R0为定值电阻，当滑片P向右移动过程中，下列判断正确的是（ )A电压表V1、电流表A的读数都增大B电压表V1与电流表A读数的比值保持不变C电压表V2与电流表A读数的比值变大D电压表V1、电流表A读数变化量的比值保持不变【答案】D【解析】滑片P向右移动，R接入电路中的电阻增大,总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I减小，内电压U内Ir减小,外电压U外EU内增大，R0的电压V2减小，R的电压V1增大，故选项A错误；R0为定值电阻，电压表V2与电流表A读数的比值保持不变，R接入电路中的电阻增大，电压表V1与电流表A读数变化量的比值增大

42、,故选项B错误,C错误；电压表V1、电流表A读数变化量的比值为内阻与R0之和，选项D正确。E11.如图所示，电源的电动势为50V，电源内阻为1。0，定值电阻R=14，M为直流电动机，电枢电阻R=2.0，电动机正常运转时，电压表读数为35V，求在100s时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少?【答案】3300J【解析】内阻和电阻R上的电压为 由欧姆定律得电路电流为 在100s内电源做的功 在100s内电动机转化为机械能的部分有五、课程小结通过本节课的学习,主要复习以下知识内容：1. 导体中的电场和电流、电动势2。 部分电路欧姆定律，电路的连接,电功、电功率、电热,电阻定律3. 闭合电

43、路的欧姆定律4. 简单的逻辑电路六、课后作业【基础巩固】1。某“与”门电路有2个输入端A、B,一个输出端Z，设输入、输出端为高电位时取“1,低电位时取“0”,今发现输出端Z为“1”,那么输入端A、B的电位取()A0,1 B0,0C1,1 D1，0【答案】C【解析】“与”门电路的逻辑关系为：一个事件的几个条件同时满足时事件才能发生，故C选项正确2。手电筒里的两节干电池，已经用过较长时间，灯泡只发出很微弱的光,把它们取出来用电压表测电压，电压表示数很接近3 V，再把它们作为一台式电子钟的电源,电子钟能正常工作，下面说法中正确的是（）A这两节干电池的电动势减小了很多B这两节干电池的内阻增加了很多C这

44、个台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡额定电压小D这个台式电子钟正常工作时的电流一定比小灯泡正常工作时的电流小【答案】BD【解析】电池用旧了，其电动势略有减小，但内阻增加很多旧电池作为电子钟电源，能正常工作，说明电子钟的额定电流较小3.A、B两灯的额定电压U相同,额定功率PAPB，将A灯接在电动势和内阻一定的某电源两极,恰能正常发光，若改成B灯接在该电源两极，则B灯的实际功率一定是（）A等于PA B等于PBC小于PB D大于PB【答案】D【解析】因为PAPB，U相同，所以RARB，当B灯接在该电源两极时，UB实U，故PB实PB.4.如右图所示,电源电动势E14 V，内电阻r1 ，小灯泡标有“

45、2 V4 W”，电动机D的内阻r0。5 ，当变阻器的阻值R调到1 时,电灯和电动机均能正常工作，求：（1)电动机两端的电压；(2)电动机输出的机械功率;(3）电路消耗的总功率【答案】(1）8 V （2)14 W (3）28 W【解析】（1)电灯和电动机正常工作,I A2 A.设电动机两端电压为U，由闭合电路欧姆定律：EU灯UI(Rr)UEU灯I(Rr)14 V2 V2（11) V8 V。（2)电动机输出功率P出UII2r82 W220.5 W14 W。(3)电路消耗的总功率为P总EI142 W28 W.【中等强化】5。如图所示的电路中,S闭合,A、B、C三只灯均正常发光，问当可变电阻的滑动触头

46、上移时，对A、B、C三灯亮度变化下列叙述正确的是（)AA灯变亮 BB灯变亮CC灯变亮 D三灯均变暗【答案】AC【解析】滑动头上移RR总I总U端6。电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知a、b的值分别为(）A。、 B。、C.、 D。、【答案】D【解析】由UI图像可知,若电源电动势为6 U0.则a、b两点所对应的路端电压分别为4 U0、2 U0，电源的效率，所以a，b，故D选项正确7.经过精确校准的电压表V1和V2，当分别用来测量某线

47、路中电阻R两端a、b间的电压时，如图所示,读数依次为12.7 V和12.3 V，则()Aa、b间的实际电压略大于12.7 VBa、b间的实际电压略小于12。7 VC电压表V1的内阻大于V2的内阻D电压表V1的内阻小于V2的内阻【答案】AC【解析】并联电压表使电路电阻减小，电流增大，R两端电压增大，使ab两端电压比实际电压要小且电压表的内阻越大,测量值越大，越接近实际电压8.如图所示电路中，电源电动势E9 V，内阻r2 ,定值电阻R16 ,R210 ，R36 ，电容器的电容C10 F. （1)保持开关S1、S2闭合,求电容器的带电荷量；（2）保持开关S1闭合,将开关S2断开，求断开开关S2后流过

48、电阻R2的电荷量【答案】(1)3105 C(2)6105 C【解析】（1）S1、S2闭合，则R1、R2串联，电容器与R1并联，UCU1I1R1R16 V3 V，故电容器所带电荷量QCUC101063 C3105 C.（2)S1闭合，S2断开后UCE，电容所带电荷量QCE101069 C9105 C，增加的电荷量通过R2，故流过R2的电荷量QQQ6105 C.【培优拔高】9。某学生在研究串联电路电压特点的实验时，接成如下图所示的电路，接通S后,他将大内阻的电压表并联在A、C两点间，电压表读数为U，当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U,当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，则出现此种情况的

49、原因可能是(）AAB段断路 BBC段断路CAB段短路 DBC段短路【答案】AD【解析】电压表并联在AC端和AB端时示数都为U。有两种可能情况:一是AB段断路，电压表示数U为电源电动势；二是AB段没有断路但BC段短路，AB与AC段电压相同10。下图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度处，现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的处，则该电阻的阻值为() A4R B5RC10R D16R【答案】D【解析】设电源电动势为E，调零后的调零电阻R，定值电阻R0，内阻r,则满偏电流Ig，当所测RxR时,电流为Ig，即Ig，得R，当电路里电流为

50、Ig时,所测电阻Rx即Ig,得Rx16R，故D选项正确11. 如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部闭合电键S，小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是（）A保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小【答案】4.4【解析】小球受重力、悬线的拉力，电场力处于平衡状态,设悬线与竖直方向的夹角为，则tan，cos，由以上可知当U减小，tan减小，减小，从而cos增大，

51、F减小，R0与R2是串联关系，由串联电路的分压规律可知，B选项正确，而改变R1的阻值对R0两端电压没有影响12.如图所示的电路中，电源电动势E9 V，内阻r1 ，电阻R22 ，灯泡L1标有“6 V6 W”，L2标有“4 V4 W,滑动变阻器的调节范围是020 ，求: （1）接入电路中的滑动变阻器R1的阻值为多大时，灯L2正常发光?（2)此时灯L1的实际功率是多大？（设灯泡的电阻不随温度变化）【答案】（1）0。5 （2)6 W【解析】(1）首先计算L1、L2两灯泡的电阻L1灯：RL1 6,L2灯：RL2 4 。L2与R2串联，与L1并联，最后与R1串联组成外电路L2正常发光,则L2两端电压为额定

52、电压4 V,通过L2的电流为额定电流： I2 A1.0 A.则R2与L2串联支路两端电压为：U2I2(R2RL2）1.0（24) V6。0 V.L1两端电压为:U1U26。0 V，通过L1 电流为：I1 A1.0 A.闭合电路总电流为：II1I21.0 A1.0 A2。0 A.闭合电路总电阻：Rr 4。5 .外电路总电阻：R4。5 r4。5 1 3.5 ，并联部分电阻为：R并 3 ，则滑动变阻器的阻值为:R1RR并3.5 3 0。5 。(2)此时灯L1的实际电压U16。0 V,实际功率为:P1 W6 W.13。如图所示电路,电动机的线圈电阻是1,电动机工作时电压表的示数是12V，电池组的电动势

53、是22V，内电阻是0.5，电阻上消耗的电功率是18W。求：(1)电阻R的大小 （2）电动机输出的功率 【解析】:本题是非纯电阻电路,应从能量的分配和转化的角度去思考和解答。在电路中，电源的作用是把其他形式的能转化成电能，是电路中的总能量.用电器在电路中的作用是把电能转化成其他形式的能，在本题中，电阻R是把电能转化成内能,是纯电阻；电动机是把电能转化成机械能。根据能量守恒定律，电源转化来的总能量电源内电阻消耗的能量外电路用电器消耗的能量,即Ie = I(U内U外) = I(URrU动）e = URrU动 = U动I（Rr） (1)又P = I2R = 18W (2) R = 4.5，I = 2A

54、电动机输出的机械能电路输入电动机的电能IU动电动机线圈电阻所消耗的能量I2R动 P = IU动I2R动 = 20W14如图所示的电路中，已知R34W，电流表的读数为0.75A，电压表的读数为2V。由于某一只电阻的断路,使电流表的示数变为0。8A,电压表的示数变为3.2V。（1）是哪一只电阻发生了断路? (2)电源的电动势和内阻各是多少？ 【解析】:从题目中可知,有电阻断路.但安培表仍有示数,说明R2完好；伏特表有示数，说明R3完好（若R1完好而R3断路,则伏特表不能有示数）.由此可知是R1发生了断路.当发生断路后，安培表示数为0.8A，伏特表示数为3。2V，从电路可知，伏特表示数为路端电压,则

55、有U = e Ir = I R2 R2 = 4。同时有U = e - Ir 3。2 = e 0.8r (1）在未发生断路时，电流表的读数为0.75A，电压表的读数为2V， U R3 = I R2 - U R1 = 0.754 2 = 1V IR3 = 14 = 0.25A 回路中总电流为I = IR3 + IR2 = 0。25A + 0。75A = 1A U = e Ir U = I R2 = 3 = e - r （2)二式连立，可解得e = 4V，r = 115如图所示,电源电动势为9V，内阻为1,电阻R2 = 2，灯A标有“12V 12W”,灯B标有“4V 4W”，如果要使灯B正常发光，试求：（1)R1应为多大?(2)此时灯A的实际功率多大？【解析】:有已知可知，RA = =12，RB = 4。B灯正常发光，则IB = =1A，R2与B串联，可知U2 = IBR2 = 2V，所以A两端电压UA = UB + U2 = 6V，其实际功率PA = =3W流过A的电流IA = 0。5A，由闭合回路欧姆定律可知e = I（R1 + r） + UA ，I = IA + IB =1。5A，可求得R1 = 131