高中物理选修3-1《恒定电流》单元复习归纳

《恒定电流》单元复习

A典型概念：

B典型计算：1．电流定义式及：I=q/t =nqSv（微观解释）

关键：①电解液的电流是由正负离子形成的，其中q为正负电荷绝对值之和②n为单位体积的电荷个数，s为截面积，v为电荷的定向移动速率

【例1】、关于公式I=q/t,下列说法中正确的是( )

A.式中的q表示单位时间内通过导体横截面的电荷量

B.q表示通过导体单位横截面积的电荷量

C.此式表明电流与通过导体横截面积的电荷量成正比,与通电时间成反比

D.比值q/t能表示电流的强弱

【例2】、铜的摩尔质量为M,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子.今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动的速率为()

A.光速c

B.

C.

D.

2.电阻决定式：R=ρL/S

导线（L、S、或接入端）变化引起的R变化，抓住总体积V=SL不变，常见为导线对折、导线拉长的情况。

【例1.】某金属导线的电阻率为ρ,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为()

A.4ρ和4R

B.ρ和4R

C.16ρ和16R

D.ρ和16R

3.部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的电路U、I、R计算

区分：部分电路欧姆定律只研究电路中某一元件或者某部分的UIR关系，闭合电路欧姆定律研究的是一个含电源的完整电路的UIR关系。

部分电路欧姆定律：I=U/R 闭合电路欧姆定律：I=ε/R+r 或ε=U端+Ir

题型： a、动态分析的基本思路：“局部”到“整体”再回到“局部”。认清外电路上的并、串联关系，做出等效电路图，从局部外阻R出发，再求整体的总R、总I和路端电压U，再回到“局部”的UIR的计算，灵活运用直接法和间接法。

b、含电容器的电路计算：电容器支路为断路（该支路上的R无电流流过，仅相当与导线），

电容器两端电压等于与之并联支路电压

【例1】如图所示,当变阻器R的滑片P向下滑动时,电路中电压表和电流表示数的变化情况是

()

A. V 、A 示数都变大

B. V 、A示数都变小

C. V 示数变大, A 示数变小

D. V 示数变小, A 示数变大

【例2】在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0

为定值电阻,R为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡L能正常发光.当滑动变

阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是()

A.灯泡L将变暗

B.灯泡L将变亮

C.电容器C的电荷量将减小

D.电容器C的电荷量将增大

【例3】如图所示电路中，电阻R1=8Ω。当电键K断开时，理想电压表V1

的示数为5.7V，理想电流表的示数为0.75A，电源总功率是9W；当电键K

闭合时，理想电压表V2的示数为4V。若电键断开和闭合时电源内阻损耗

的电功率之比是9:16。求电源的电动势E和电阻R2、R3的阻值。

4、图像的判断和计算：

图像题的基本解法：

①函数法：图象与函数关系式是对应的，找出函数关系式，理解其中各量的含义求解 ②特殊点法：找出图象的各特殊点（y 、x 交点等）对应值，并理解特殊点的含义

【例1】如图所示是某电源的伏安特性曲线,则下列结论正确的是

( )

A.电源的电动势为6.0 V

B.电源的内阻为12 Ω

C.电流为0.2 A 时的外电阻是28.4 Ω

D.电源的短路电流为0.5 A

【例2】某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示,则下列说法中正确的是( )

A.该元件是非线性元件,所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻

B.加5 V 电压时,导体的电阻约是5 Ω

C.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小

D.如果该电阻接入电动势为15V ，内阻为10Ω的电源上，则该元件的实

际功率约为5W 。

5、功率的计算

①部分电路中纯电阻电路和非纯电阻电路的P 计算：

本质区分：纯电阻电路是全部电能（电功）全部转化为内能（热功），非纯电阻电路是全部电能（电功）少部分转化为（热功），大部分转化为机械能（P 其）。 纯电阻电路：Q t R U Rt I UIt W ====22

电， R U R I P UI P 2

2)()(==热电 非纯电阻电路：Q E Rt I UIt W >+==机电2

，其他热电输出输入P )()(2+=R I P UI P 注意：非纯电阻电路已经不遵循欧姆定律U ≠IR

②闭合电路的功率计算：EI=U 端I+I 2r ，其中电源输出功率为外电路上总的电功率

【例1】如图所示，两个小灯泡1L 和2L 串联接在PQ 两点间，1L 和2L 的铭牌上分别标有“3V ，

1.5Ω”、“6V 、12Ω”，则PQ 间允许加的最大电压为（ ）

A ．9V

B ．6.75V

C ．5.25V

D ．4.5V

【例2】一直流电源的电动势为E,内阻为r,用它给一电阻为R 的直

流电动机供电.当电动机正常工作时,通过电动机的电流强度为I,电动机两端的电压为U.经过t 秒钟后( )

A.电池在内、外电路做的功为(I2r+IU)t

B.电池消耗的化学能为IEt

C.电动机输出的机械能为IEt-I2(R+r)t

D.电池的效率为U/E

【例3】如图所示,电源的电动势E=7.5 V ,内电阻r=1.0 Ω,定值电阻R2=12

Ω,电动机M 的线圈的电阻R=0.50 Ω.开关S 闭合,电动机转动稳定后,电压

表的示数U1=4 V ,电阻R2消耗的电功率P2=3.0 W.不计电动机的摩擦损耗等,

求:(1)电源的路端电压;

(2)电动机输出的机械功率.

C、电学实验（2个基本实验为基础）

1、电路设计与检测：

①测量电路的选择：即伏安法（内接法和外接法的选择）、半偏法。

②控制电路的选择：即滑动变阻器的分压接法和限流接法的选择。

③仪器的选择：即电表、变阻器的选择。④电路故障的检测：

2、数据处理及误差分析

【例1】用伏安法测量一个定值电阻的阻值,备用器材如下:

待测电阻Rx:(阻值约为25 kΩ)

电流表A1:(量程100 μA,内阻2 kΩ)电流表A2:(量程500 μA,内阻300 Ω)

电压表V1:(量程10 V,内阻100 kΩ)电压表V2:(量程50 V,内阻500 kΩ)

电源E:(电动势15 V,允许最大电流1 A)

滑动变阻器R:(最大阻值1 kΩ)

开关S,导线若干

为了尽量减小实验误差,要求尽可能测量多组数据

①电流表应选,电压表应选.

②在右边框内画出实验电路图,并在每个选用的器材旁标

上题目所给的字母符号.

【例2】某同学在研究串联电路电压特点的实验，所用电路如图

所示，接通S后，将有内阻的电压表并联在A、C两点时，电压表

的读数为U，当并联在A、B两点时，读数为零，故障的原因可能

是（）

A.AB段断路

B. BC段断路

C.AB段短路 D .BC段短路

【例3】某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：

电压表：V1(量程3V，内阻R v1=10kΩ)电压表：V2(量程15V，内阻R v2=50kΩ)

电流表：G(量程3mA，内阻R g=100Ω)电流表：A(量程3A，内阻约为0.5Ω)

滑动变阻器：R1（阻值范围0～10Ω，额定电流2A)R2（阻值范围0～1000Ω，额定电流1A)

定值电阻：R3=0.5Ω R4=10Ω

①为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中电压表应

选用，滑动变阻器应选用_______(填写器材的符号）。该同

学发现所给的两个电流表的量程均不符合要求，他将电流表G进

行改装，电流表G应与定值电阻并联，改装后的电流表对

应的量程是_______A。

②在如图所示的虚线框内，画出该同学实验连线时依据的实验

原理图。

③电流表G改装后其表盘没有来得及重新刻度，该同学利用上

述实验原理测得数据，以电流表G的读数为横坐标，以电压表

V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电

源的电动势E=_______V (结果保留三位有效数字)，电源的内阻

r=_______Ω (结果保留两位有效数字）。