高考物理复习资料《恒定电流》
第七章恒定电流
考纲要览
考向预测
本章为历年高考考点分布的重点区域之一，历年考题中均有体现，特别是规定的学生实验，不论是实验知识的检查，还是器材连接、数据处理、误差分析等，每年试题中都有所涉及，考的既具体又灵活，稳恒电路分析，也是高考试题的计算题常考内容之一．
本章内容在高考中主要考查电路的计算，包括电阻的计算，串并联电阻的计算，电功、电热的计算（纯电阻电路、非纯电阻电路、混联电路等），闭合电路欧姆定律的计算；电压、电流、电阻的测量．其中电路分析——包括含容电路分析、电路变化、动态问题分析，电功、电功率分配问题分析以及设计型实验题，都是考查中出现几率最大的部分，要重点加以掌握．设计型实验题也是一种考查趋势，该种题型不仅要求对于本章规定实验的原理能够深入理解，还要求具有灵活的思路，能熟练的将所学知识运用于新的情景，解决新的问题．更考查了学生的研究方法、掌握情况及创新思维能力的强弱．所以对于该种问题的复习要引起足够的重视．
第1课时电动势欧姆定律
基础知识回顾
1．电流
（1）电流的形成：电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压，导线中的自由电子就在电场力的作用下，从电势低处向电势高处定向移动，移动的方向与导体中的电流方向相反．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电场线保持和导线平行．（2）电流的宏观表达式：I=q/t，适用于任何电荷的定向移动形成的电流．
注意：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q／t计算电流强度时应引起注意．
（3）电流的微观表达式：I=nqvS（n为单位体积内的自由电荷个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率）．
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：
①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．
②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．
③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
①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．
②内阻（r）:电源内部的电阻．
v v ③容量：电池放电时能输出的总电荷量．其单位是：A·h，mA·h.
注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小．
3．部分电路欧姆定律
（1）内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比． （2）公式 R
U I =
（3）适用条件：金属导电或电解液导电、不适用气体导电． （4）图像
注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别：对于电阻一定的导体，图中两图都是过原点的直线，I -U 图像的斜率表示 --------，U -I 图像的斜率表示------．还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线是一条曲线．
重点难点例析
一．对公式I ＝q/t 和I =nqvS 的理解
I =q /t 是电流强度的定义式，电流的方向规定
为与电路中正电荷定向移动的方向相同；负电荷形成的电流，其方向与负电荷定向移动的方向相反；如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q 应是两种电荷电荷量绝对值之和，电流方向仍同正离子定向移动方向相同．
I =nqvS 是电流的微观表达式，电流强度是标量，但习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向，电流的方向实际上反映的是电势的高低． 【例1】如图7-1-2所示的电解池接入电路后，在t
秒内有n 1个1价正离子通
过溶液内截面S ，有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ，设e 为元电荷，以下说法正确的是 A ．当n 1=n 2时，电流强度为零
B ．当n 1>n 2时，电流方向从A →B ，电流强度 I =（n 1–n 2）e /t
C ．当n 1 I =（n 2–n 1）e /t D ．电流方向从A →B ，电流强度I =（n 2+n 1）e /t 【解析】本题考查电流强度的方向和电流强度的定义式I =q /t ，在电解液导电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，电流应该是I =（n 2+n 1）e /t ，电流方向按规定就是 A → B ，故应选D ． 【答案】D 【点拨】不能用一种电荷量来计算电流强度，更不能用电荷量之差来计算． 拓展 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e =1.60×10-19 C ．这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________．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n 1和n 2，如图7-1-3则n 1∶n 2=_______． 【解析】按定义，.1025.6,15?==∴= e I t n t ne I 由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的 质子数为n 个， 则由 v n l nev I v l t t ne I 1,∝∴=== 得和．而 1 2,,21221 2==∴ ∝∴=s s n n s v as v ． 【答案】2∶1 【点拨】解决该题的关键是：（1）正确把握电流强度的概念 I ＝Q/t 而 Q ＝ne ．所以n =Q /e =It /e ,（ 2）质子源运动路程上的线密度与其瞬时速度成反比， 因为I ＝neSv ，所以当电流I 一定时，n 与v 成反比． 二．电动势和电压的关系 电动势和电压这两个物理量虽然有相同的单位和相类似的计算式，而且都是描述电路中能量转化的物理量，但在能量转换方式上有着本质的区别： 1.电动势是表示电源内非静电力做功，将其它形式的能量转化为电能本领的物理量，在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极所做的功．而电压是描述电能转化为其它形式 图7-1-1 图7-1-2 图7-1-3 能量的物理量，在数值上等于电场力在外电路移动单位正电荷所做的功． 2.电动势是由电源本身的性质决定的，与外电路无关，电路两端的电压不仅与电源有关，还与电路的具体结构有关． 【例2】关于电动势的下列说法中正确的是 A．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加 B．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势越大 C．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移动单位电荷量做功越多 D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从电源负极移到正极所移动电荷量越多 【解析】电源是将其他形式的能转化为电能的装置，是通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以非静电力做功，电势能就增加，因此选项A正确．电源电动势是反映电源内部其它形式的能转化为电能的能力的物理量．电动势在数值上等于移动单位电荷量的电荷所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，被移动的电荷量越多，所以选项C正确．故正确答案应为AC．【答案】AC 【点拨】应正确理解电动势的物理意义．本题容易错误的认为电动势越大，非静电力做功越多，电动势越大，被移动的电荷越多． ●拓展 关于电源电动势，下列说法中正确的是（）A．电动势就是电压，它是内外电路电压之和 B．电动势不是电压，但在数值上等于内外电压之和C．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量 D．电动势的大小与外电路的结构（如外电路是否接通和外电路的连接方式）无关 【解析】正确理解电动势与电压的区别能电动势的物理意义是解答本题的关键． 【答案】BCD 三．伏安特性曲线及其应用方法 将导体中电流I和导线两端的电压U分别用坐标系的纵轴和横轴表示，画出的I—U图线叫导体的伏安特性曲线．对于金属导体，伏安特性曲线是通过原点的直线．具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件，伏安特性曲线不是直线的元件叫非线性元件． 导体的伏安特性曲线是一条过原点的直线，其斜率的倒数等于导体的电阻．利用物理图象求斜率时，切忌运用直线倾角的正切来求，因为物理图象坐标轴单位长度是可以表示不同大小的物理量，在I—U图象上表示同一电阻的伏安特性曲线时，直线倾角可能不同． 导体的电阻随温度的升高有所增大，其伏安特性曲线的斜率会有所变化．运用导体的伏安特性曲线，是判断此类问题的常用方法．因此正确理解、分析导体的伏安特性曲线的物理意义十分重要．一般金属导体的电阻随温度的升高而增大，I —U图线如图7-1-4甲所示，U—I图线如图乙所示． ?易错门诊 【例3】如图7-1-5所示的图象所对应的两个导体：（1）两导体的电阻的大小R1＝Ω，R2＝Ω；（2）若两个导体中的电流相等（不为0）时，电压之比U1∶U2＝； （3）若两个导体的电压相等（不为0）时，电流之比I1∶I2＝． 【错解】(1)因为在I—U图象中R＝1/k＝cotθ，所以R1＝3Ω，R2＝ 3 3 Ω． 【错因】上述错误的原因，没有弄清楚图象的物理意义． 【正解】(1)在I—U图象中R＝1/k＝cotθ＝ ΔU/ΔI，所以R1＝2Ω，R2＝ 3 2 Ω． (2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2，由于I1＝I2，所以U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1． (3) 由欧姆定律得I1=U1/R1，I2=U2/R2，由于U1＝U2，所以I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3． 【点悟】应用图象的斜率求对应的物理量，这是图象法讨论问题的方法之一，但应注意坐标轴．在用斜率求解时ΔU、ΔI是用坐标轴上数值算出的，与坐标轴的标度的选取无关，而角度只有在两坐标轴 甲乙 图7-1-4 图7-1-5 单位长度相同时才等于实际角的大小，从本图中量出的角度大小就没有实际意义． 课堂自主训练 1.R＝U/I是电阻的定义式，导体的电阻（CD）A．与导体两端的电压成正比 B．与通过导体的电流成反比 C．与导体两端电压、通过导体的电流无关 D．等于导体两端电压与通过导体的电流之比 2.如图7-1-6所 示为实验测得的 小灯泡的伏安特 性曲线，由图线 可知（A） A．灯泡电阻随两 端电压增加而变 大，即R A>R B B．灯泡在状态A时的电阻等于曲线在该点斜率的倒数 C．灯泡在状态A时的电阻等于连线OA的斜率D．该实验说明，对于灯丝材料——钨，欧姆定律不能适用 课后创新演练 1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流（D） A．有可以自由移动的电荷 B．导体两端有电压 C．导体内存在电场 D．导体两端加有恒定的电压 2．关于电流，下列说法中正确的是（C） A．通过导线截面的电量越多，电流越大 B．电子运动的速率越大，电流越大 C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 3．某种导体材料 的I—U图象如图 7-1-7所示，图象 上A点与原点连 线与横轴成α 角，A点的切线与 横轴成β角．关 于导体的下列说法正确的是（A） A．导体的电功率随电压U的增大而增大 B．导体的电阻随电压U的增大而增大 C．在A点，导体的电阻为tanα D．在A点，导体的电阻为tanβ 4.下列有关电压与电动势的说法中，正确的是（D）A ．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法 B．电动势就是电源两极间的电压 C．电动势公式E＝W/q中的W与电压U＝W/q中的W 是一样的，都是电场力做的功 D．电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领强弱的物理量 5. 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大? 【解析】对欧姆定律理解的角度不同，求解的方法也不相同.本题可以有三种解法，现列其一：依题意和欧姆定律得： 4.0 5/ 3 / 0- = = I U I U R，所以I0＝1.0 A 又因为 2 2 I U I U R= =，所以0.2 20 2 = =I I A 6.在电解液导电时，若在5s内分别有5C的正离子和5C的负离子通过电解槽中与电流方向垂直的截面，电路中电流是多少？若5s内有5C的正负离子分别在阴极和阳极放电，电路中的电流是多少？【解析】（1）在电解质溶液中，电流等于同一截面上正负电荷迁移电荷量绝对值之和与所用时间t之比，所以I=（|Q1|+|Q2|）/t=2A． （2）电解质溶液中各种离子质量、电荷量都可能不同，它们在电场中所受电场力的大小、加速度的大小、速度的大小也各不相同，在同一时间内通过电解液某一截面的正负离子数可能不同，特别是在阳极附近的正离子可以认为刚被加速，速度为零，而负离子的速度却被加速至最大，所以在阳极附过的横截面上，在5s内只有5C的负电荷通过，故电流I=Q/t=1A．（阴极附近同理为1A．） 7.试研究长度为l、横截面积为S，单位体积自由电子数为n的均匀导体中电流的流动。在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子（-e）受匀强电场作用而加速．而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv（k是常数）． （1）电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v成为一定值，这时v为 O U I A B 图7-1-6 图7-1-7 A ． l ekU B ． lk eU C ．k elU D ．kU e （2）设自由电子在导体中以一定速率v 运动时，该 导体中所流过的电流是___________． （3）该导体电阻的大小为___________（用k 、l 、n 、s 、e 表示）． 【解析】 据题意可得kv =eE ，其中E =U /l ，因此v =eU /lk ．选顶B 正确．据电流微观表达式I =neSv ， 可得I =lk SU ne 2， 再由欧姆定律可知R = S ne lk I U 2 ． 8.如图7-1-8所示是静电除尘器示意图，A 接高压电源正极，B 接高压电源的负极，AB 之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A 的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电吸附到正极A 上，排出的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附n mol 电子，每昼夜除尘的质量为m ，计算高压电源的电流I ．（电子电荷量设为e ，阿伏 伽德罗常数为N A ，一昼夜时间为t ．） 【解析】根据电流强度定义式I ＝q /t ，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q ，就能够求解电流强度I ，需要注意的是，流过电源的电荷量Q 跟 煤粉吸附的电荷量Q / 并不相等，由于电离出的气体 中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量Q / ＝Q /2．因为Q / ＝mnN A e ，Q ＝It ，所以mnN A e =It /2， I ＝2mnN A e /t ． 第2课时 串、并联电路 焦耳定律 基础知识回顾 1．串、并联电路 （1）串联电路的特征如下： ①I =I 1=I 2=I 3=… ②U =U 1+U 2+U 3+… ③R =R 1+R 2+R 3+… ④ 11R U =22R U =3 3R U =…=R U =I ⑤11R P =22R P =3 3R P =…=R P =I 2 串联电路中各电阻两端的电压、消耗的功率均与其电阻成正比． （2）并联电路的特征如下： ①I =I 1+I 2+I 3+… ②U =U 1=U 2=U 3=… ③R 1=11R +21R +3 1 R +… ④I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3=…=IR =U ⑤P 1R 1=P 2R 2=P 3R 3…=PR =U 2 并联电路中能过各电阻的电流、消耗的功率均与其电阻成反比． （3）混联电路 其方法有：1．分支法；2．等势法． （4）电路中有关电容器的计算：电容器充放电时形成电流，稳定时视为断路，解题的关键是确定电容器两极间的电势差． 2．电功与电热 （1）电功：电流所做的功，计算公式为W=qU =UIt ．（适用于一切电路），考虑到纯电阻电路中有U =IR ，所以还有W =I 2 Rt =U 2 t ／R （适用于纯电阻电路）． （2）电热：电流通过导体时，导体上产生的热量．计算公式为Q =I 2 Rt （适用于一切电路），考虑到纯电阻电路中有U =IR ，所以也有Q =UIt =U 2 t ／R （适用于纯电阻电路）． （3）电功与电热的关系 ①纯电阻电路：电流做功将电能全部转化为热能，所以电功等于电热 Q =W ②非纯电阻电路：电流做功将电能转化为热能和其它能（如机械能、化学能等）所以电功大于电热，由能量守恒可知W =Q +E 其它或UIt =I 2Rt +E 其它 3．电功率与热功率 （1）电功率：单位时间内电流做的功．计算公式 P =W/t =UI （适用于一切电路），对于纯电阻电路 P =I 2 R =U 2 /R ． 用电器的额定功率是指电器在额定电压下工作时的功率；而用电器的实际功率是指用电器在实图7-1-8 单元综合评估（A卷） 1 ?导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是（） A ?横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B ?长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C?电压一定，电阻与通过导体的电流成反比 D.电流一定，电阻与导体两端的电压成正比 解析：对于同种材料的导体，电阻率可以认为是个定值，根据电阻定律R =P可知横截面积一定，电阻与导体的长度成正比，A正确；长度一定，电阻与导体的横截面积成反比，B错误；由欧姆定律知R= U/I，此式是电阻的定义式，电阻R与电压U、电流I无正反比关系，故C、D错误. 答案：A 2.如下图所示，要使电阻R i消耗的功率最大，应该把电阻R2的阻值调节 到（） i=—L _______ J- Er A. R i + r B. R i — r C. r D. 0 解析：R i消耗的功率为P= I2R i，可见当电流最大时，R i消耗的功率最大，由闭合电路的欧姆定律得：I = E/（R i + R2+ r）,当局=0时电流最大，R i消耗的功率最大.D正确，A、B、C错误. 答案：D 3.有三个电阻，R i = 2莒R2= 3 Q R3 = 4 Q现把它们并联起来接入电路，则通过它们的电流之比为I i ：I2 : I3是（） A. 6 : 4 : 3 B. 3 : 4 : 6 C. 2 : 3 : 4 D. 4 : 3 : 2 解析：本题考查并联电路电流关系.设并联电路两端电压为U，则I i : 12：I3 昔：R2:R3:=i:3:4二6:4:3.故正确答案为A. 答案：A 4.如右图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同 的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例- Array u 如电炉、电视机、微波炉、电脑等等?停电时，用多用电..? 表测得A B间的电阻为R;供电后，各家电器同时使用， 测得A、B间电压为U,进线电流为I，贝U计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是（） 2 U2 A. P= |2R B. P=~R C. P= IU D .以上公式都可以 解析：因居民楼内各种电器都有，所以不是纯电阻电路，只能用功率公式 P= IU计算.所以C正确，A、B、D错误. 答案：C U2 5.用P= TR求出的“220 V40 W”灯泡电阻为1 210 Q用多用电表测得其电 阻只有90 Q下列说法中正确的是（） A .两个阻值相差悬殊是不正常的，一定是测量时读错了数据 B.两个阻值相差悬殊是正常的，因为欧姆表测电阻的误差大 C.两个阻值相差悬殊是不正常的，可能出厂时把灯泡的功率标错了 D.两个阻值相差悬殊是正常的，1 210 皐正常工作状态（温度很高）的阻值， 90 0是常温下的阻值 答案：D 6.公式E= l（R+ r）的应用，电动势为3 V的电池，输出电流为3 A,由此可知（） A .内、外电阻相差1 0 B.内、外电阻之和为1 0 C.外电阻为10 D .内电阻为1 0 解析：由闭合电路欧姆定律I=-可知，内、外电阻之和为1 0. r + R 答案：B 7 .如下图所示，电灯A上标有“10 V0 W”的字样，电灯B上标有“ 8 ；20 恒定电流 一、知识网络 电流：定义、微观式：I=q/t ，I=nqSv 电压：定义、计算式：U=W/q ，U=IR 。导体产生电流的条件：导体两端存在电压 电阻：定义、计算式：R=U/I ，R=ρl/s 。金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体：热敏、光敏、掺杂效应 超导：注意其转变温度 电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形 式的能转化为电能的物理量 实验 恒定电流 部分电路：I=U/R 闭合电路：I=E/(R+r)，或E=U 内+U 外=IR+Ir 适用条件：用于金属和电解液导电 规律 电阻定律：R=ρl/s 基本 概念 欧姆定律： 公式：W=qU=Iut 纯电阻电路：电功等于电热 非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能 电功： 用电器总功率：P=UI ，对纯电阻电路：P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率：P 总=EI 电源输出功率：P 出=UI 电源损失功率：P 损=I 2r 电源的效率：%100%100?=?=E U P P 总出 η， 对于纯电阻电路，效率为100% 电功率 ： 伏安法测电阻：R=U/I ，注意电阻的内、外接法对结果的影响 描绘小灯泡的伏安特性 测定金属的电阻率 ：ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装： 多用电表测黑箱内电学元件 恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律 1．电流 (1)电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是： ①要有能自由移动的电荷；②导体两端存在电压。 (2)电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度。 ①电流强度的定义式为： ②电流强度的微观表达式为： n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。 (3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。 2．电阻定律 (1)电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：。 (2)电阻定律：公式：，式中的为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。纯金属的电 阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (3)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4)超导体：有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度，这种现象叫超导；发生超导现象的物体叫超导体，材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。 3．部分电路欧姆定律 内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。 公式： 适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。 欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。 恒定电流 例1、一段半径为D的导线,电阻为0.1Ω,如果把它拉成半径为D的导线,则电阻变为( ). A. 0.2Ω B. 0.4Ω C. 0.8Ω D. 1.6Ω 例2、将四个电阻接入电路,其中R1>R2>R3>R4,则它们消耗的功率( ). A. P1 高中物理选修3-1《恒定电流》单元测试题 高二物理阶段性复习质量检测一 本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前将学校、姓名、准考号填写清楚。 2．选择题的每小题选出答案后，用铅笔把机读卡上对应题目的答案标号涂黑。其它小题用钢笔或圆珠笔将答案写在答题卡上。 第一卷（选择题，共48分） 一、 选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个 选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。） 1．如图所示是一实验电路图，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中， 下列表述正确的是 ( ) A ．路端电压变小 B ．电流表的示数变大 C ．电源内阻消耗的功率变小 D ．电路的总电阻变大 2．如图所示为某一电源的U -I 曲线，由图可知 ( ) A ．电源电动势为2.0 V B ．电源内阻为3 1Ω C ．电源短路时电流为6.0A D ．电路路端电压为1.0 V 时，电路中电流为5.0 A 3．一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源内阻为（ ） A ．1Ω B ．2Ω C ．4Ω D ．8Ω 4．联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理 3 2 3 事国投反对票时输入“0”，投赞成票时或弃权时输入“1”，提案通过为“1”， 通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系 （ ） A ．与门 B ．或门 C ．非门 D ．与非门 5．如图所示的电路中，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P 向左移动，则( ) A ．电容器中的电场强度将增大 B ．电容器上的电荷量将减少 C ．电容器的电容将减小 D ．液滴将向上运动 6．如图所示电路中，当开关S 闭合时，电流表和电压表读数的变化情况是 ( ) A ．两表读数均变大 B ．两表读数均变小 C ．电流表读数增大，电压表读数减小 D ．电流表读数减小，电压表读数增大 7．如右图所示的电路中，A 、B 两灯原来正常发光，忽然B 灯比原来亮了，这是因为电路中某一处发生断路故障造成的，那么发生这种故障可能是(电源内阻不计) ( ) A ．R 1断路 B ．R 2断路 C ．R 3断路 D ．灯A 断路 8．如图所示，某一导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a ∶b ∶c =5∶3∶2．在此长方体的上下、左右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。在1、2两端加上恒定的电压U ，通过导体的电流为I 1；在3、4两端加上恒定的电压U ，通过导体的电流为I 2，则I 1 ∶I 2为（ ） 2 2021届高三物理一轮复习电磁学稳恒电流恒定电流专题练习 一、填空题 1．电阻两端电压为6 V，其电流方向如图所示，电子在电阻中的移动方向是由_______向________；电阻两端的电势是a端比b端________（填“高”或“低”）6 V。 2．导体的电阻是8Ω，在240s内通过导体横截面的电量480C，这时通过导体的电流是____________A，加在导体两端的电压是____________V． 3．容量是电池的一个重要参数．某款手机电池上标有“2000mA·h”,这种电池放电时能输出的总电荷量为 ____________C,若手机待机时的电流50mA，则此款手机待机时间为________h． 4．习惯上规定____电荷定向移动的方向为电流的方向（填“正”或“负”）。一次闪电过程中，流动的电荷量约为300C，持续时间约2s，则闪电的平均电流为_____A。 5．一个阻值R = 4Ω的电阻，在5s内通过某导线横截面的电量Q=20C，则通过该导线的电流I=___________A，电阻热功率P=___________W。 6．在金属导体中，若5s内通过横截面的电量为12C，则导体中的电流为I=_____A，电流方向与自由电子定向移动的方向_____（填“相同”或“相反”） 7．设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动速度为v，那么在时间t 内通过某一横截面积的自由电子数为_________；若电子的电荷量为e，那么在时间t内，通过某一横截面的电荷量为_________；若导体中的电流为I，则电子定向移动的速率为_________． 8．某金属导体，若30s内有36C的电荷量通过导体的横截面，则每秒钟内有______个自由电子通过该导体的横截面，导体中的电流为________A。（电子的电荷量为1.6×10-19C） 9．______（填正或负）电荷定向移动的方向为电流的方向。某金属导体的某横截面上，在5s内通过12.5C 的电量，则通过该金属导体横截面上的电流为________A。 10．有一条横截面积为s的铜导线通以大小为I的电流。已知铜的密度为ρ，铜的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N A，电子的电量为e，如果每个铜原子只贡献一个自由电子，则铜导线中自由电子定向移动的速率为_____ 11．下表是某品牌可充电电池外壳上的说明文字：该电池提供的电压是______V，若该电池平均工作电流为0.03A，则最多可使用_________h。 《恒定电流》章末综合检测 一、选择题。共12小题，共48分。下列各小题中，有的有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分， 选错或不选的得0分。 1、R 1和R 2分别标有“2Ω、1.0A”和“4Ω、0.5A”，将它们串联后接入电路中，如图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为（ ） A. 6.0 W B. 5.0 W C. 3.0 W D. 1.5 W 2、在图所示的电路中，电源电动势为E 、内电阻为r ，C 为电容器，R 0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 3、分别测量两个电池的路端电压和电流，得到如图所示的a 、b 两条U -I 图线，比较两图线，可得出结论（ ） B ．a 电池的电动势较大、内阻较大 C ．b 电池的电动势较大、内阻较小 D ．b 电池的电动势较小、内阻较大 4、在研究微型电动机的性能时，可采用图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R ，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A 和1.0 V ；重新调节R ，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A 和15.0V 。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（ ） A ．电动机的输出功率为8 w B ．电动机的输出功率为30 W C ．电动机的内电阻为2 Ω D ．电动机的内电阻为7.5 Ω 5、关于闭合电路的性质，下列说法不正确的是（ ） 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 6、如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，电阻R 1＞R 2，在两电路中分别通过相同的电荷量q 的过程中，下列判断正确的是（ ） A.电源内部产生电热较多的是乙电路 B.B.R 1上产生的电热比R 2上产生的电热多 C.电源做功较多的是甲电路 D.甲、乙两电路中电源做功相等 7、如图甲所示，在滑动变阻器的滑动触头P 从 一端滑到另一端 的过程中，两块理想电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示，则滑动变阻器的最大阻值和定值电阻R 0的值分别为（ ） A.3Ω，12Ω B.15Ω，3Ω C.12Ω，3Ω D.4Ω，15Ω 7题图 8题图 9题图 8、如图所示，一电压表和可变电阻器R 串联后接在一个电压恒定的电源两端，如果可变电阻的阻值减小到原来的 4 1 ，电压表的示数将由U 变为2U ，则（ ） A ．流过R 的电流将增大到原来的2倍 B ．R 两端的电压将减来原来的 2 1 C ．R 上消耗的功率将变为原来的2 1 D ．当R 阻值变为零时，电压表示数将增大到3U 9、如图所示电路的三根导线中有一根是断的。电源、电阻器R 1、R 2及另外两根导线都是好的。为了查出断导线，某学生想先用万用表的红表笔连接在电源的正极a,再将黑表笔分别连接在电阻器R 1的b 端和R 2的c 端，并观察万用表指针的示数。在下列选挡中，符合操作规程的是：（ ） A ．直流10V 挡 B ．直流0.5A 挡 C ．直流2.5V 挡 D ．欧姆挡 10 、在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列 恒定电流专题复习 1.电流 电流的定义式：t q I = 决定式：I ＝R U 电流的 微观表达式I=nqvS 注意：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I ＝q ／t 计算电流强度时应引起注意。 例1．在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ，向左迁移的负离子所带的电量为3 C ．求电解槽中电流强度的大小。 解：电解槽中电流强度的大小应为I ＝ 103 221+=+t q q A ＝0.5 A 例2． 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e =1.60×10-19C 。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。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n 1和n 2，则n 1∶n 2=_______。 解：按定义， .1025.6,15?==∴=e I t n t ne I 由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个， 则由v n l nev I v l t t ne I 1 ,∝∴=== 得和。而1 2 ,,212212==∴∝∴=s s n n s v as v 2.电阻定律 导体的电阻R 跟它的长度l 成正比，跟它的横截面积S 成反比。s l R ρ = （1）ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是Ω m 。 （2）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。 ⑶材料的电阻率与温度有关系： ① 金属的电阻率随温度的升高而增大（铂较明显，可用于做温度计）； 恒定电流 一．电流 电功 1．形成电流的条件（1） （2） 2．电流公式 ①电流强度的定义式为： ②电流强度的微观表达式为： （n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷电量，v 是自由电荷定向移动的速率，S 是导体的横截面积。） 电子定向移动的速率 电子热运动的速率 电流传导的速率 (3)电流的方向：物理学中规定 电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向 。在外电路中电流由 电势端流向 电势端 2.电阻大小的决定因素: ⑴对同一种材料,电阻与导线横截面的面积成 比,与导线长度成 比.⑵与材料 关⑶对金属材料,温度越高,电阻一般也越 ,对半导体电阻随温度的升高而 ⑷有些物质当温度接近0 K 时，电阻率突然减小到 ——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度T C 。 3.欧姆定律: （1）内容： （2）公式： （3）适用条件：适用于 和 ，不适用于气体导电。 电阻的伏安特性曲线：注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别， I-U 曲线的斜率表示： U-I 曲线的斜率表示： 还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。 4.电功和电热 电功就是电场力做的功，W= ； 而电热Q= (焦耳定律) ⑴对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q= = = ⑵对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W Q ，这时电功只能用 计算，电热只能用 计算，两式不能通用。 二、串并联与混联电路 ⑴计算电流，除了用R U I =外，还经常用并联电路总电流和分电流的关 系： ⑵计算电压，除了用U =IR 外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系： ⑶计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和： 对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P= = = 以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。既可以用于恒定电流，也可以用于交变电流。 （4）电阻的几个重要推论 1 多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之 或 2 一个大电阻与一个小电阻并联,总电阻 小电阻. 3 一个大电阻和一个小电阻串联,总电阻 大电阻. 4 并联支路增多总电阻将 . 5 电阻串联起 作用,电阻并联起 作用 6 当内阻的影响不能忽略时,电压表视为一个可读出 电流表视为一个可读出 三、闭合电路欧姆定律 1.主要物理量。 研究闭合电路，主要物理量有E 、r 、R 、I 、U ，前两个是 量，后三个是 量。 闭合电路欧姆定律的表达形式有： ①E = （E 、U 间关系） ②r R E I += （I 、R 间关系） ③U= （U 、I 间关系） ④E r R R U += （U 、R 间关系） 从③式看出：当外电路断开时（I = 0），路端电压等于电动势。而这时用电 2018-2019学年高二物理人教版选修3-1：恒定电流单元测试 一、单选题（本大题共10小题，共40.0分） 1.如图所示是电阻R的I-U图象，图中α=45°，由此得出（） A. 欧姆定律适用于该元件 B. 电阻 C. 因图象的斜率表示电阻的倒数，故 D. 在R两端加上V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是C 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. 3.如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻。当将一个“2.5V，0.5A”的小灯泡L1接在a，b两点间 时，小灯泡L1恰好正常发光；若换一个“2.5V，1A”的小灯泡L2接在a，b两点间，则这个小灯泡L2（） A. 也能正常发光 B. 比正常发光暗些 C. 比正常发光亮些 D. 条件不足无法判断 4.如图所示，电源的电动势和内阻恒定不变，闭合开关后，灯泡L发光，若滑动变阻器的滑片向a端滑 动，则 A. 通过的电流变小 B. 通过的电流不变 C. 灯泡L变暗，电流表的示数变大 D. 灯泡L变亮，电流表的示数变大 5.一电流表的满偏电流I g=1mA，内阻为200Ω．要把它改装成一个量程为0.5A的电流表，则应在电流表 上（） A. 并联一个的电阻 B. 并联一个约为的电阻 C. 串联一个约为的电阻 D. 串联一个的电阻 6.一阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，下列哪种情况下电阻丝的电阻仍为R？ （） A. 长为L，横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝 B. 横截面积为S，长为2L的相同材料的均匀电阻丝 C. 长为2L，横截面积为2S的相同材料的均匀电阻丝 D. 长为2L，横截面半径为原来2倍的相同材料的均匀电阻丝 7.下列说法正确的是（） A. 半导体材料导电性能不受外界条件的影响 B. 超导现象是指在温度降到某一临界值时电阻率突然降为零的现象 C. 由可知，R与导体两端电压U成正比，与通过导体的电流I成反比 D. 由可知，与S成正比，与L成反比 8.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变 阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（） A. 增大，不变，U增大 B. 增大，减小，U增大 C. 减小，增大，U减小 D. 减小，不变，U减小 9.下图为某同学连接的实验实物图，闭合开关后A,B灯都不亮，他采用电压表来进行检查，该同学的测 试结果如表格所示，则可以判定的故障是（） 一.选择题: ［D ］1. 载流的圆形线圈(半径a1)与正方形线圈(边长a2) 通有相同电流I．若两个线圈的中心O1、O2处的磁感强度大小相 同，则半径a1与边长a2之比a1∶a2为 (A) 1∶1 (B) π2∶1 (C) π2∶4 (D) π2∶8 参考答案： 1 12a I B μ =) 135 cos 45 (cos 2 4 4 2 2 ? - ? ? ? = a I B π μ ［B］2.有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，电流I在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b处的P点(如图)的磁感强度B 的大小为 (A) ) ( 2 b a I + π μ ．(B) b b a a I+ π ln 2 μ ． (C) b b a b I+ π ln 2 μ ．(D) ) 2 ( b a I + π μ ． 参考答案: 建立如图坐标,取任意x处宽度为dx的电流元 dI’=Idx/a, b b a a I x b a a Idx x b a dI B a+ = - + = - + =??ln 2 ) ( 2 ) ( 2 '0 π μ π μ π μ ［D］3. 如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面 处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感 强度B 沿图中闭合路径L的积分?? L l B d (A) I0μ．(B) I0 3 1 μ． (C) 4/ I μ．(D) 3/ 2 I μ． 参考答案: 设优弧长L1,电流I1, 劣弧长L2,电流I2 由U bL1c=U bL2c得I1ρL1/S= I2ρL2/S I1/I2=1/2 有I1=I/3, I2=2I/3 故 3 20I L d B μ = ? ? ［ B ］ 4. 无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别 为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的B 的 大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所 示．正确的图是 参考答案: 由环路定理I L d B μ = ? ? 当r 一、对电流概念的理解 1、下列有关电流的说法中正确的是（） A在电解液中阳离子定向移动形成电流，阴离子定向移动也形成电流 B 粗细不均匀的一根导线中通以电流，在时间t 内，粗的地方流过的电荷多，细的地方 流过的电荷少 C通过导线横截面的电荷越多，则导线中电流越大 D物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压 二、电流的微观表达式 2、有一横截面为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设单位体积的导线有n 个自由电子，电子电量为 e，电子的定向移动速度为v，在 t 时间内，通过导体横截面的自由电子数目 N 可表示为（） A ． nvSt B． nvt C． It/e D． It/Se 三、电流的计算 3.某电解质溶液，如果在 1 s 内共有 18 1.0 × 10 19 个一价负离子通5.0 × 10 个二价正离子和 过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是（） A 0 B 0.8A C 1.6A D 3.2A 4.一个半径为r 的细橡胶圆环，均匀地带上Q 库伦的负电荷，当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时，环中等效电流为多大（） Q A Q B 2 Q2Q C 2 D 四、对电动势概念的理解 5.下列关于电动势的说法中正确的是 A电动势的大小与非静电力的功成正比，与移送电荷量的大小成反比 B电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 C电动势公式 E=W/q 中 W 与电压 U=W/Q 中的 W 是一样的，都是电场力的功 D电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量 五、电路中的能量转化 6.将电动势为 3.0V 的电源接入电路中，测得电源两节间的电压为 2.4V ，当电路中有 6C 的电荷流过时，则 A有 18J 其它形式的能转化为的电能 B外电路有 14.4J 的电能转化其他形式的能 - C内电路有 3J 的电能转化其他形式的能 D内电路有 3.6J 的电能转化其他形式的能 六、伏安特性曲线 7.用伏安法测小灯泡的电阻 （ 1）画出电路图 （ 2）将图中实物按电路图连接好 金坛市金沙高级中学高二物理第二章测试 一．本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，前5题只有一个选项正确，后5题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。 1、如图所示，当滑动变阻器滑动触头向左移动 时，灯泡A、B、C的亮度将： A.都变亮 B.都变暗 、B变亮，C变暗、C变亮，B变暗 2、如图所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用P r，P1和P2分别表示电阻r，R1，R2上所消 耗的功率，当R1=R2= r时，P r∶P1∶P2等于： A、1∶l∶1 B、2∶1∶1 C、1∶4∶4 D、4∶l∶1 3、将一根电阻丝接在某恒定电压上，电流做工的功率为P。若将该电阻丝均匀地拉长为原来的两倍后再接在该恒定电压上，则它的功率为： 、如图所示，当R1的触头向右移动时，电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为△U1和 △U2（均取绝对值）；则△U1和△U2的大小 关系为： A．△U1＞△U2 B．△U1=△U2 C．△U1＜△U2 D．条件不足，无法确定△U1和△U2的大小 关系 5、已知两电阻1R、2R的I-U的关系图像如图 所示，把1R、2R并联接到一个电源上，1R消 耗的电功率为6W，则电源的输出功率为： A．8W B．10W C．4W D．15W 6、如图所示是一个三输入端复合门电路，当C端输入1，输出端Y输出1时，A、B 端的输入分别可能是（） A、0、0 B、0、1 C、1、0 D、1、1 7、如图所示为用直流电动机提升重物的装置，重物的重量为500N，电源电动势为110V，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为，可以判断： A、电动机消耗的总功率为550W B、提升重物消耗的功率为450W C、电动机线圈的电阻为22Ω D、电动机线圈的电阻为4Ω 8、下列关于欧姆表的说法中正确的是： A. 测量电阻前要把红、黑表笔相接，调整调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上 B. 测量电阻时，如果待测电阻不和电源断开，可能会烧坏表头 C. 测量电阻时，表针偏转角度越大，说明被测电阻的阻值越大 D. 换用另一量程时，需要重新调零 9、 10．如图所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r，定值电阻的阻 值为R0，变阻器的全阻值为R，关于各部分的功率，有关说法正确的是： A、当R=R0+r，R上消耗的功率达到最大值； B、当R=R0+r，R0上消耗的功率达到最大值； R R0 E r 恒定电流一、知识网络 I=nqSv 电流：定义、微观式：I=q/t，电压：定义、计算式：U=W/q，U=IR。导体产生电流的条件：导体两端存在电压 ρl/s。金属导体电阻值随温度升高而增大R= 电阻：定义、计算式：R=U/I，基本半导体： 热敏、光敏、掺杂效应概念 超导：注意其转变温度 电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量 ρl/s R= 电阻定律： 部分电路：I=U/R欧姆定律：闭合电路：I=E/(R+r)，或E=U+U=IR+Ir 用于金属和电解液导电公式：W=qU=Iut恒电功：纯电阻电路：外内适用条件： 电功等于电热规律非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能定 电电源总功率：P=EI 总电源输出22/R R=U用电器总功率：P=UI，对纯电阻电路：P=UI=I 功率：P=UI 出流2r P=I电源损失功率：：电功率损PU出??100??%?100%，电源的效率：EP总 对于纯电阻电路，效率为100% 伏安法测电阻：R=U/I，注意电阻的内、外接法对结果的影响 描绘小灯泡的伏安特性实验ρ=R s / l测定金属的电阻率： 测定电源电动势和内阻 电表的改装： 多用电表测黑箱内电学元件 恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律 1．电流 (1)电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是： ①要有能自由移动的电荷；②导体两端存在电压。 (2)电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度。 ①电流强度的定义式为： ②电流强度的微观表达式为： n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移 动的速率，S是导体的横截面积。 (3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。 2．电阻定律 电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：。(1) 第二章_选修3—1恒定电流练习 高中物理选修3—1 第二章恒定电流 一、导体中的电场和电流 课堂同步 1．下列叙述中，产生电流的条件是（） A．有自由电子 B．导体两端存在电势差 C．任何物体两端存在电压 D．导体两端有恒定电压 2．下列说法中正确的有（） A．导体中电荷运动就形成了电流 B．电流强度的单位是安培 C．电流强度有方向，它是一个矢量 D．一切导体，只要其两端电势差为零，则电流强度就为零 3．对电流概念的正确理解是（） A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大 B．导体的横截面越大，电流越大 C．单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大 D．导体中的自由电荷越多，电流越大 4．下列关于电流的说法中，正确的是（） A．金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2 B．温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就加大 C．电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能达到用电器 D．通电的金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率等于光速 5．金属导体导电是作定向移动，电解液导电是 作定向移动，气体导电是和都作定向移动。 6．通过一个导体电流是5A,经过4min通过该导体一个截面的电量是( ) A．20C B．50C C．1200C D．2000C 课后巩固 1.下列说法中正确的是( ). A．电流的方向就是电荷移动的方向 B．在某一直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极 C．电流都是由电子的移动形成的 D．电流是有方向的量，所以是矢量 2．某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为(). A．0B．2ne/t C．3ne/t D．4ne/t 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢3 《恒定电流》章末测试 一、选择题：（每小题4分，共40分。） 1、 关于电流强度的说法中正确的是 ： A ． 根据I=Q/t 可知I 与Q 成正比 B ． 如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流 C ． 电流有方向，电流是矢量 D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位 2、下面对电源电动势概念的认识正确的是（ ） A.电源电动势等于电源两极间的电压 B.在闭合电路中，电动势等于内外电压之和 C.电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领,电源把其形式的能转化为电能越 多,电动势就越大 D.电动势、电压和电势差名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同 3、 下图1为一逻辑电路，根据电路图完成它的真值表。其输出端从上到下 排列的结果正确的是 A ．0 0 1 0 B ．0 0 1 1 C ．1 0 1 0 D ．0 0 0 1 4、一只标有“220V ，60W ”字样的白炽灯泡，将加在两端的电压U 由零逐渐增大到220V ，在此过程中，电压U 和电流I 的关系可用图线表示。在下列四个图象中，肯定不符合实际的是 5、如图2所示直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随总电流I 变化的图线；抛物线 OBC 为同一电源内部消耗的功率Pr 随总电流I 变化的图线，则当通过电源的电流为1A 时，该电源的输出功率为 A ．1W B ．3W C ．2W D ．2.5W 6、如图3所示，是测定两个电源的电动势和内电阻的实验中 得到的电流和路端电压图线，则下列说法不正确的是 A ．当I 1=I 2时，电源总功率P 1=P 2 B ．当I 1=I 2时，外电阻R 1=R 2 输入 输出 A B C 0 0 0 1 1 0 1 1 t 图1 图2 题型1：电路动态分析问题 1、程序法：如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R 2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V 与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则 A. V的读数变大，A的读数变小 B. V的读数变大，A的读数变大 C. V的读数变小，A的读数变小 D. V的读数变小，A的读数变大 2、串异并同 在下图的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是 变大，V变大 变小，V变大 变大，V变小 变小，V变小 1、在如图1所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光．正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定 A．电源的电动势E一定小于击穿电压U B．电容器所带的最大电荷量一定为CE C．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 D．在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等 2、在如图所示，c1=6μF,c2=3μF,R1=3Ω,R2=6Ω，电源电动势E=18V，内阻不计，下列说法正确的是 A.开关s断开时，a、b两点电势相等 B.开关s闭合后，a，b两点间的电流时2A C.开关 s断开时C1带的电荷量比开关s闭合后C1带的电荷量大 D.不论开关s断开还是闭合，C1带的电荷量总比C2带的电荷量大 题型3：闭合电路的图像问题 1、（多选）在如图所示电路中，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（） A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变 B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大 B．C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变 D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变 2、电源的效率η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ηa、ηb．由图可知ηa、ηb的值分别为（） 恒定电流单元检测卷 一、选择题 1．(2011·江山模拟)关于电阻率，下列说法中正确的是( ) A ．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好 B ．各种材料的电阻率大都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而减小 C ．所谓超导体，是当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为无穷大 D ．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它制作标准电阻 答案： D 2．两个相同的电阻R ，当它们串联后接在电动势为E 的电源上，通过一个电阻的电流为I ；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I ，则电源的阻为( ) A ．4R B ．R C.R 2 D ．无法计算 解析： 当两电阻串联接入电路中时I ＝E 2R ＋r 当两电阻并联接入电路中时I ＝E R 2＋r ×12 由以上两式可得：r ＝R ，故选项B 正确． 答案： B 3.如右图所示，用输出电压为1.4 V ，输出电流为100 mA 的充电器对阻为2 Ω的镍—氢电池充电．下列说确的是( ) A ．电能转化为化学能的功率0.12 W B ．充电器输出的电功率为0.14 W C ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D ．充电器把0.14 W 的功率储蓄在电池 解析： 充电器对电池的充电功率为P 总＝UI ＝0.14 W ，电池充电时的热功率为P 热＝I 2 r ＝0.02 W ，所以转化为化学能的功率为P 化＝P 总－P 热＝0.12 W ，因此充电器把0.12 W 的功率储蓄在电池，故A 、B 、C 正确，D 错误． 答案： ABC 4.如右图所示，电源电动势为E ，阻为r ，不计电压表和电流表 阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变 阻器的触片逐渐向右滑动的过程中，下列说确的是( ) A ．小灯泡L 1、L 2均变暗 B ．小灯泡L 1变亮，小灯泡L 2变暗 恒定电流习题及答案 恒定电流（一） 1．一只普通白炽灯，不通电时灯丝的电阻为R 1；正常发光时灯丝的电阻为R 2。比较R 1和R 2的大小，应是（ ） A ．R 1＞R 2 B ．R 1＜R 2 C ．R 1＝R 2 D ．条件不足，无法判断 2．在图1所示电路中，A 、B 间的电压保持一定，U AB =6V ，电阻R 1=R 2=4Ω，R 3=2Ω。那么（ ） A ．开关S 断开时，R 3两端电压是3V B ．开关S 接通时，R 3通过的电流是1.5A C ．开关S 断开时，R 1通过的电流是0.75A D ．开关S 接通时，R 1两端电压是4V 3．电阻A ，B 的伏安曲线如图2所示，下面说法正确的是（ ） A ．两电阻串联后的伏安曲线在区域 I 内，两电阻并联后的伏安曲线在区域 III 内 B ．两电阻串联后的伏安曲线在区域 III 内，两电阻并联后的伏安曲线在区域 I 内 C ．A ，B 电阻阻值之比为 1 : 3 D ．A ，B 电阻阻值之比为 3 : 1 4．在图3所示的电路中，当电键K 闭合后，电流表A 的示数为零，电压表V 1的示数为6V ，电压表V 2的示数为零。导线、电表、电键 及各接线处均无问题，这说明断路的是（ ） A ．电阻R 1 B ．电阻R 2 C ．电阻R 3 D ．串联电池组 5．一根粗细均匀、阻值为16Ω的电阻丝，保持温度不变，若先将它 等分成4段，每段电阻为R 1，再将这4段电阻丝并联，并联后总电阻为R 2，则R 1与R 2的大小依次为（ ） A ．1Ω，0.5Ω B ．2Ω，0.5Ω C ．2Ω，1Ω D ．4Ω，1Ω 6．图4中，四盏灯分别标为：L 1（4V ，1.6W ），L 2（5V ，1.25W ）， L 3（6V ，1.8W ），L 4（10V ，10W ）。那么，将电路两端接到8V 电源上后，它们消耗的电功率P 1、P 2、P 3、P 4的关系是（ ） A ．P 1 > P 2 > P 3 > P 4 B ．P 2 > P 1 > P 4 > P 3 C ．P 2 > P 1 > P 3 > P 4 D ．P 1 > P 2> P 4 > P 3 7．如图5所示电路，电源的电动势为12V ，L 为灯泡，R 1和R 2为定值 电阻，若用电压表测得A 、B 两点间的电压为12V ，则说明（ ） A ．L 、R 1和R 2都断了 R R 3 2 图 3 图1 4 图4 图2人教版选修3-1恒定电流单元测试(A卷)
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