1、第十一章 恒定電流第一單元 基本概念和定律知識目標一、電流、電阻和電阻定律1電流：電荷的定向移動形成電流（1）形成電流的條件：內因是有自由移動的電荷，外因是導體兩端有電勢差（2）電流強度：通過導體橫截面的電量Q與通過這些電量所用的時間t的比值。I=Q/t；假設導體單位體積內有n個電子，電子定向移動的速率為V，則I=neSv；假若導體單位長度有N個電子，則INev表示電流的強弱，是標量但有方向，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向單位是：安、毫安、微安1A=103mA=106A2電阻、電阻定律 （1）電阻:加在導體兩端的電壓與通過導體的電流強度的比值.R=U/I,導體的電阻是由導體本身的性質決定

2、的,與U.I無關.(2)電阻定律:導體的電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比. RL/S(3)電阻率:電阻率是反映材料導電性能的物理量，由材料決定,但受溫度的影響電阻率在數(shù)值上等于這種材料制成的長為1m,橫截面積為1m2的柱形導體的電阻.單位是:m.3半導體與超導體(1)半導體的導電特性介于導體與絕緣體之間,電阻率約為105m 106m(2)半導體的應用:熱敏電阻:能夠將溫度的變化轉成電信號,測量這種電信號,就可以知道溫度的變化.光敏電阻:光敏電阻在需要對光照有靈敏反應的自動控制設備中起到自動開關的作用.晶體二極管、晶體三極管、電容等電子元件可連成集成電路.半導體可制成半導體激光器

3、、半導體太陽能電池等.（3）超導體超導現(xiàn)象：某些物質在溫度降到絕對零度附近時,電阻率突然降到幾乎為零的現(xiàn)象.轉變溫度(TC):材料由正常狀態(tài)轉變?yōu)槌瑢顟B(tài)的溫度應用:超導電磁鐵、超導電機等二、部分電路歐姆定律 1、導體中的電流I跟導體兩端的電壓成正比，跟它的電阻R成反比。 I=U/R2、適用于金屬導電體、電解液導體，不適用于空氣導體和某些半導體器件R2R1R2R13、導體的伏安特性曲線:研究部分電路歐姆定律時,常畫成IU或UI圖象,對于線性元件伏安特性曲線是直線,對于非線性元件,伏安特性曲線是非線性的.注意：我們處理問題時，一般認為電阻為定值，不可由R=U/I認為電阻R隨電壓大而大，隨電流大而

4、小I、U、R必須是對應關系即I是過電阻的電流，U是電阻兩端的電壓【例1】來自質子源的質子（初速度為零），經一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強度為1mA的細柱形質子流。已知質子電荷e=1.6010-19C。這束質子流每秒打到靶上的質子數(shù)為_。假定分布在質子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數(shù)分別為n1和n2，則n1n2=_。L4L質子源v1 v2解：按定義， 由于各處電流相同，設這段長度為l，其中的質子數(shù)為n個，則由。而點評：解決該題的關鍵是：（1）正確把握電流強度的概念 IQ/t而 Qne。所以n=Q/

5、e=It/e,（2）質子源運動路程上的線密度與其瞬時速度成反比，因為IneSv，所以當電流I一定時，n與v成反比【例2】用某種金屬制成粗細均勻的導線，通以一定大小的恒定電流，過一段時間后，導線升高的溫度（ ）A跟導線的長度成正比 B跟導線的長度成反比C跟導線的橫截面積成正比 D跟導線的橫截面積成反比解析：金屬導線的電阻為RLS，通電后產生的電熱為QI2RtI2tS設金屬導體升高的溫度為T，由熱學知識可知導體需要的熱量為 QcmT c密 LST電流產生的全部熱量均被導線所吸收，即：I2tSc密 LST，TI2tc密LS2，上式說明了 D選項正確三、電功、電功率 1電功:電荷在電場中移動時,電場力

6、做的功WUIt，電流做功的過程是電能轉化為其它形式的能的過程.2電功率:電流做功的快慢,即電流通過一段電路電能轉化成其它形式能對電流做功的總功率,P=UI3焦耳定律:電流通過一段只有電阻元件的電路時，在 t時間內的熱量Q=I2Rt純電阻電路中WUIt=U2t/R=I2Rt，P=UI=U2/R=I2R非純電阻電路WUIt，P=UI4電功率與熱功率之間的關系純電阻電路中，電功率等于熱功率，非純電阻電路中，電功率只有一部分轉化成熱功率純電阻電路：電路中只有電阻元件，如電熨斗、電爐子等非純電阻電路：電機、電風扇、電解槽等，其特點是電能只有一部分轉化成內能【例3】一只標有“220 V，60 W”字樣的燈

7、泡，在額定電壓下工作時，燈絲中通過的電流多大？如果線路電壓下降到200V時，它的功率多大？（假設燈絲電阻不隨溫度而變化）解析：燈泡上標有“220 V，60 W”的字樣，表明燈泡的額定電壓（即正常一作的電壓）為 220 V，只有在這個電壓下，它的功率才是額定功率60w如果實際的電壓不是220V，那么它的功率就不再是60 W由題意可認為它相當于一個阻值不變的電阻 燈泡的工作電流I=P/U=60/220=0。27（A） 燈泡的電阻R=U2/P=2202/60=807（） 燈泡的實際功率 P/=U/2/R=2002/807= 50（W）點評：由公式P=U2/R可知，當用電器電阻R不變時，PU2，可用P

8、1/P2=U12/U22來計算，這樣就不必算出燈絲的電阻用電器實際功率的大小，是由加在用電器兩端的實際電壓的大小決定的【例4】直流電動機線圈的電阻為R，當電動機工作時通過線圈的電流是I，此時它兩端的電壓為U，則電動機的輸出功率為（ ） AUI；BIUI2R CIU一I2R； DU2R解析：該題不少學生選了D，其原因是同電源輸出功率混淆，認為輸出功率就是端電壓與電流乘積，而這里不是電源輸出而是電機輸出 答案：C點評：（l）處理該類題目首先應當注意這是非純電阻電路（2）這里的輸入功率UI=轉化成機械能的功率十轉化成內能的功率【例5】某脈沖激光器的耗電功率為2l03W，每秒鐘輸出10個光脈沖，每個脈

9、沖持續(xù)的時間108s，攜帶的能量為 02J。則每個脈沖的功率為 W。該激光器將電能轉化為激光能量的效率為 解析:PW/t=2107W。每秒 鐘轉化為光脈的能量是 E 02J 10=2 J，該激光器將電能轉化為激光能量的效率=E/E總=0001規(guī)律方法 1電功、電功率的計算(1)用電器正常工作的條件：用電器兩端的實際電壓等于其額定電壓.用電器中的實際電流等于其額定電流用電器的實際電功率等于其額定功率 由于以上三個條件中的任何一個得到滿足時，其余兩個條件必定滿足，因此它們是用電器正常工作的等效條件靈活選用等效條件，往往能夠簡化解題過程(2)用電器接入電路時：純電阻用電器接入電路中，若無特別說明，應

10、認為其電阻不變用電器實際功率超過其額定功率時,認為它將被燒毀.【例6】微型吸塵器的直流電動機內阻一定，當加上03V的電壓時，通過的電流為03A，此時電動機不轉，當加在電動機兩端的電壓為20V時，電流為08A，這時電動機正常工作，則吸塵器的效率為多少？解析：當加0.3V電壓時，電動機不轉，說明電動機無機械能輸出，它消耗的電能全部轉化為內能，此時電動機也可視為純電阻，則r=U1/I1=1，當加20V電壓，電流為08A時，電動機正常工作，有機械能輸出，此時的電動機為非純電阻用電器，消耗的電能等于轉化機械能和內能之和。轉化的熱功率由P=I22r=0821= 064 W計算，總功率由 P0= I2U2=

11、082016W計算。所以電動機的效率為=（PP0）/P=60。2部分電路歐姆定律的應用【例7】如圖所示是一種測定風作用力的儀器原理圖，P為金屬球，懸掛在一細長金屬絲下面,O是懸點，R0是保護電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與細金屬絲始終保護良好接觸無風時，金屬絲與電阻絲在C點接觸，此時示數(shù)為I0；有風時金屬絲將偏轉一角度，角與風力大小有關，設風力方向水平向左，OC=h,CD=L,金屬球質量為m，電阻絲單位長度的阻值為k，電源內阻和金屬絲電阻不計，金屬絲偏角為時，的示數(shù)為I/，此時風力為F,試寫出：（1）F與的關系式（2)F與I/的關系式解析:(1)有風力時；對金屬球P,受力如圖,F=F1si

12、n;mg=F1cos;F=mgtanFF1mg(2)無風時,電路中U=I0(R0kL)有風力時,電路中U=I/(R0kL/), L/=Lhtan由以上各式解得思考：本題你是怎樣將實際問題抽象成簡單的物理模型的？【例8】圖為一種加速度儀的示意圖,質量為m的振子兩端連有勁度系數(shù)均為K的輕彈簧,電源電動勢為E，不計內阻，滑動變阻器的總阻值為R，有效長度為L，系統(tǒng)靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中，這時電壓表指針恰好在刻度盤正中。求：(1)系統(tǒng)的加速度a(以向右為正）和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關系式。(2)將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的還是不均勻的？為什么？(3)若電壓表指針指在滿刻度的3/4位

13、置，此時系統(tǒng)的加速度大小和方向如何？解析:設加速度a向右，m向左平移了x，對m用牛頓第二定律有2Kxma；根據部分電路歐姆定律和電阻定律,電壓表示數(shù)與左段電阻成正比，因此也和x成正比，所以，兩式解得可見，a與U為一次函數(shù)關系，所以將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的。因為系統(tǒng)靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中，電壓表指針恰好在刻度盤正中，U=E/2，所以電壓表指針指在滿刻度的3/4位置時，U=3E/4，帶入a與U的一次函數(shù)關系式，得，負號表示加速度方向向左。試題展示1關于電阻率，下列說法中不正確的是A電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導電性能越好B各種材料的電阻率都與溫

14、度有關，金屬的電阻率隨溫度升高而增大C所謂超導體，當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)榱鉊某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常用它們制作標準電阻【解析】 電阻率表示導體的導電性能的好壞，電阻率越小，導體的導電性能越好【答案】 A2、2007年度諾貝爾物理學獎授予了法國和德國的兩位科學家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應”基于巨磁電阻效應開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據的技術,被認為是納米技術的第一次真正應用在下列有關其它電阻應用的說法中。錯誤的是 A.熱敏電阻可應用于溫度測控裝置中 B.光敏電阻是一種光電傳感器 C.電阻絲可應用于電熱設備中 D.電阻在電路中主要起到通過直流

15、、阻礙交流的作用。答案：D解析：考查基本物理常識。熱敏電阻的原理是通過已知某電阻的電阻值與溫度的函數(shù)關系，測得該熱敏電阻的值即可獲取溫度，從而應用于溫度測控裝置中，A說法正確；光敏電阻是將光信號與電信號進行轉換的傳感器，B說法正確；電阻絲通過電流會產生熱效應，可應用于電熱設備中，C說法正確；電阻對直流和交流均起到阻礙的作用，D說法錯誤。3、當光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值 （填“變大”、“不變”或“變小”）半導體熱敏電阻是利用半導體材料的電阻率隨 變化而改變的特性制成的答案：變??；溫度解析：光敏電阻和熱敏電阻均為半導體材料的電阻，半導體材料的電阻率隨溫度升高而減小。4一個標有“200 V

16、 60W”的白熾燈泡，當用多用電表的歐姆檔去測量它的電阻時，其阻值A接近于807 B接近于3.7 C明顯大于807 D明顯小于807 【解析】 用多用電表的歐姆檔測量燈泡的電阻時，應把燈泡從電路中斷開，測出的是在其不發(fā)光時的電阻，此時它的電阻明顯小于正常發(fā)光時的電阻807 【答案】 D5、一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36 W與36 V。若把此燈泡接到輸出電壓為18 V的電源兩端，則燈泡消耗的電功率 （ B）A等于36 W B小于36 W，大于9 WC等于9 W D小于9 W6如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬薄片邊長ab10 cm，bc5 cm，當將A與B接入電壓為U的電路中時，電流為1 A

17、；若將C與D接入電壓為U的電路中，則電流為A4 A B2 AC A D A【解析】 設將A與B連入電路時，電阻為R1，C與D連入電路時電阻為R2，則R1R241，故后者電流I24I1【答案】 A7如圖所示，一幢居民樓里住著生活水平各不相同的24戶居民，所以整幢居民樓里有各種不同的電器，例如電爐、電視機、微波爐、電腦等等停電時，用多用電表測得A、B間的電阻為R；供電后，各家電器同時使用，測得A、B間電壓為U，進線電流為I，如圖1016所示則計算該幢居民樓用電的總功率可以用的公式是API2R BPCPIUD以上公式都可以【解析】 因居民樓內各種電器都有，所以不是純電阻電路所以A、B、D不行【答案】

18、 C8一盞電燈接在恒壓的電源上，其功率為100 W，若將這盞燈先接上一段很長的導線后，再接在同一電源上，在導線上損失的電功率是9 W，那么這時電燈實際消耗的電功率將A等于91 W B小于91 WC大于91 W D條件不足，無法確定【解析】 解法1 串接長導線后電路的總電阻增大，總電壓不變，由公式P總可知總功率減小，所以電源消耗的功率小于100 W，又因導線上損失的電功率為9 W，所以電燈消耗的電功一定小于91 W解法2 串接長導線后，電路總電阻變大，總電壓不變，則總電流減小，由P總UI可知總功率變小，所以電源消耗的功率小于100 W，而導線上損失的電功率為9 W，則電燈消耗的電功率一定小于91

19、 W【答案】 B9一臺直流電動機額定電壓為100 V，正常工作時電流為20 A，線圈內阻為0.5 ，那么在1 min內A電動機線圈產生的熱量為1.2104 J電動機消耗的電能為1.2104 JC電動機對外做功1.2105 JD電源輸入給電動機的功率為2.0 kW【解析】 由P總UI，P熱I2R，P機P總P熱【答案】 D10、有一內電阻為4.4的電解槽和一盞標有“110V60W”的燈炮串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則( C )A.電解槽消耗的電功率為120W B.電解槽的發(fā)熱功率為60WC.電解槽消耗的電功率為60WD.電路消耗的總功率為60W【解析】此題電解槽消耗的電功

20、率不能用U2/R來計算，因為該用電器為非純電阻電路，而由P=UI可知，答案為C11、神經系統(tǒng)中，把神經纖維分為有髓鞘與針髓鞘兩大類。現(xiàn)代生物學認為，髓鞘是由多層（幾十到幾百層不等）類脂物質髓質累積而成的，髓具有很大的電阻。已知蛙的髓鞘神經，髓鞘的厚度只有2m左右，而它在每平方厘米的面積上產生的電阻卻高達1.6105。若不計髓質片層間的接觸電阻，計算髓質的電阻率。若有一圓柱是由髓質制成的，該圓柱體的體積為32cm3，當在其兩底面上加上1000V的電壓時，通過該圓柱體的電流為10A，求這個圓柱體的圓面半徑和高。解析 （1）由電阻定律：所以（2）由歐姆定律和圓柱體體積公式：代入數(shù)據：答：髓質的電阻率

21、為8106m；圓面半徑為4cm，高為2cm。點評 在處理跨學科的實際問題時，要先根據題意，抽象出最本質的東西，建立物理模型再運用有關的規(guī)律進行解答。12、 有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路時，電機不轉，測得流過電動機的電流是0.4A；若把電動機接入2.0V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1.0A。求電動機正常工作時的輸出功率多大？如果在發(fā)動機的發(fā)熱功率是多大？解析 當電動機轉子不轉時，電動機無機械能輸出，故電能全部轉化成內能，相當于純電阻電路，歐姆定律成立。當電動機轉動時一部分電能轉化成機械能輸出，但因線圈有電阻，故又在該電阻上產生內能，輸入的電功率。接U=0.2V電壓，電

22、機不轉，電流I=0.4A，根據歐姆定律，線圈電阻；當接U=2.0V電壓時，電流I=1.0A，故輸入電功率熱功率故輸出功率即機械功率如果正常工作時，轉子被卡住，則電能全部轉化成內能，故其發(fā)熱功率13、額定電壓都是110 ，額定功率PA100 W，PB0 W的A、兩個燈，接在220 的電路中，使電燈都正常發(fā)光，又使電路消耗的電功率最小的連接方式是圖1中的【解析】 A、B圖中，兩燈分壓不同，均不能正常發(fā)光；D圖中雖然兩燈可正常發(fā)光，但消耗在分壓電阻上的功率較多【答案】 C14、一臺國產XQB3013型全自動洗衣機說明書中所列的主要技術數(shù)據如下表，試根據表中提供的數(shù)據計算：額定電壓220 額定頻率50

23、 Hz額定洗衣、脫水功率360 W額定洗衣、脫水容量3 kg整機質量33 kg外形尺寸（長寬高）（5255020）3（1）這臺洗衣機在額定電壓下洗衣或脫水時，通過洗衣機的電流強度是多大?（2）如洗衣、脫水的累計時間為40 min，則洗衣機耗電多少?【解析】 （1）已知工作時功率為360 W，額定電壓為220 ，則工作電流I A1.636 A1.64 A（2）若工作時間40 min，則WPt3604060 J8.64105 【答案】 （1）1.64 A；（2）8.64105 J15、如圖所示電路，電壓U保持一定，將同一用電器連接在距電源較近的A、B兩端時，消耗功率為9 W，接在較遠的C、D兩端時

24、消耗功率為4 W，求導線AC與BD間消耗的功率【解析】 由PI2R得兩種情況下的電流之比為II32，又由PUI，得兩種情況下消耗的總功率之比為P1P232，所以P26 W，P（6） W2 W【答案】 2 W16、如圖所示，將A、B兩端接到輸出電壓為9 V的電源上時，已知通過R1的電流I12 A，R22 電阻R3上消耗的功率為P315 W，則R1_，R3_【解析】 設干路電流為I，則 9 V，代入數(shù)據得I5 A， R30.6 ，R13 【答案】 3；0.6第二單元 串并聯(lián)及混聯(lián)電路知識目標一、串聯(lián)電路電路中各處電流相同I=I1=I2=I3=串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端電壓之和.U=U1+U2

25、+U3串聯(lián)電路的總電阻等于各個導體的電阻之和，即R=R1R2Rn串聯(lián)電路中各個電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比，即串聯(lián)電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即二、并聯(lián)電路并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相同U=U1=U2=U3并聯(lián)電路子路中的電流等于各支路的電流之和I=I1I2I3=并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個導體的電阻的倒數(shù)之和。=+，當并聯(lián)電路是由n個相同的電阻R并聯(lián)而成時，總電阻R總= ；當并聯(lián)電路只有兩個支路時，則總電阻為R總= 并聯(lián)電路中通過各個電阻的電流踉它的阻值成反比，即I1R1I2R2=InRn= U并聯(lián)電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P1R1=P2R2=PnRn=U2

26、【例1】如圖所示，P為一塊均勻的半圓形薄電阻合金片，先將它按圖甲方式接在電極A、B之間，測出電阻為R，然后再將它按圖乙方式接在C、D之間，這時P的電阻為（ ） A. R； B. R/2 ；C. R/4； D. 4R簡析：將半圓形合金片從中間（圖中虛線所示）割開，分成完全相同的兩塊，設每塊電阻力R0，則圖中甲連接方式相當于兩個電阻并聯(lián)，圖乙連接相當于兩個電阻串聯(lián) RAB=R0/2=R RCD=2R04R答案：D 點評：巧妙選取相同的電阻，運用電阻的串并聯(lián)特點來分析是解決此題的特點【例2】如圖中三個R1、R2、R3，電流表的內阻忽略不計，則通過三個電阻的電流強度之比和兩個電流表讀數(shù)之比各為多少？解

27、析：原圖可變換成附圖所示電路，三個電阻組成并聯(lián)電路流過三個電阻電流強度之比I1：I2：I3=1/ R1：1/ R2：1/ R3=R2R3：R1R3：R1R2電流表A1和A2的讀數(shù)之比I1/：I2/=（I2 I3）：（I1 I2）R1（R2R3）：R3（R1R2）答案：I1：I2：I3=1/ R1：1/ R2：1/ R3，I1/：I2/=R1（R2R3）：R3（R1R2）【例3】圖中電源電壓U5 V，內阻不計，V1、V2、V3、三個電壓表的內電阻相同，其中V1、V2的讀數(shù)分別為3V、2V，試求電壓表V3的讀數(shù)簡析：V1表的讀數(shù)大于V2表的讀數(shù)，V1表通過的電流I1大于V2表通過的電流I2， 并且

28、等于V2表和V3表通過的電流之和， 即I1I2十I3， 三個電壓表的內阻相同，設為RV，則 I1RV= I2 RV十I3 RV 得：V1V2V3 V3V1V2=3V2V=1V點評：電壓表的示數(shù)為本身的電壓值，此題是把三個電壓表當成三個相同的電阻來討論的【例4】有三個電阻，其阻值分別為10 、20、30，現(xiàn)在它們分別按不同方式連接后加上相同的直流電壓，問：（1）在總電路上可能獲得的最大電流和最小電流之比為多少？（2）對20電阻來說，在各種可能連接方式中能使它獲得最大功率的，有哪些連接方式？獲得最小功率的有哪些連接方式？（只要求畫電路圖表示）解析：如圖所示（1）在電壓不變的情況下，三電阻并聯(lián)時總電

29、阻最小，電流最大；三電阻串聯(lián)時總電阻最大，電流最小= ，R并=60/11 R串=102030，R串=60 ，I最大/I最小=R串/R并=11（2）使20 電阻獲得最大功率的連接方式有：a、b，獲得最小功率的連接方式是C。答案：（1）11；（2）20 電阻獲得最大功率的是 a、b，最小功率的是C【例5】如圖所示，A、B兩點間的電壓為U，C1= nC2，兩個完全相同的電壓表的示數(shù)分別為： AU1U/（n1），U2=nU/（n1）； BU1U/2，U2=U/2； CU1nU/（n1），U2=U/（n1）； D無法判斷兩電壓表的示數(shù) 解析：電壓表串聯(lián)接在電壓U上，所示兩只相同的電壓表的分壓作用相同，它

30、們的示數(shù)相同，均為U2而兩電容器是分別與兩電壓表并聯(lián)，兩電容器兩端的電壓分別與兩電壓表兩端的電壓相等，所以是B選項正確點評兩電容器是串聯(lián)接在電路上，若是認為兩電壓表是測電容器兩端的電壓，這就犯了定勢思維的錯誤、電容器兩端的電壓不能用電壓表來測量，只能用靜電計測量，不要把電壓表看成是測電壓的，而應把兩電壓表看成兩個相同的電阻串聯(lián)接在電源上，而電容器兩端的電壓在電路中總是等于與它并聯(lián)的電阻兩端的電壓在阻容電路中，電容器兩端的電壓總是等于與它并聯(lián)的電阻兩端的電壓，這是一個基本原則【例6】圖中的 A為理想電流表，V1和V2為理想電壓表，R1為定值電阻，R2為可變電阻，電池E內阻不計，下列說法中不正確的

31、是 AR2不變時，V2讀數(shù)與A讀數(shù)之比等于R1 BR2不變時，V1讀數(shù)與A讀數(shù)之比等于R1 CR2改變一定量時，V2讀數(shù)的變化量與V1讀數(shù)變化量之和一定為零 DR2改變一定量時，V2讀數(shù)的變化量與V1讀數(shù)變化量之和不一定為零解析：根據電路的連接形式可知：任意一個電壓表的讀數(shù)與電流表的讀數(shù)之比均等于與電壓表并聯(lián)的電阻，所以B選項正確；電池的內阻不計，說明電源兩端電壓不變，則兩電壓表之和不變，而當R2變化時，則兩電壓表的變化和一定為零（一個增加，一個減?。?，C選項正確點評：本題為高考試題，考查的是對電路連接形式的認識，兩電壓表分兩電阻并聯(lián)，當一個電阻變化時，它的分壓作用變化，導致另一個電阻的分用也

32、發(fā)生了變化規(guī)律方法 1、電路結構分析電路的基本結構是串聯(lián)和并聯(lián)，分析混聯(lián)電路常用的方法是： 節(jié)點法：把電勢相等的點，看做同一點回路法：按電流的路徑找出幾條回路，再根據串聯(lián)關系畫出等效電路圖，從而明確其電路結構 其普遍規(guī)律是:凡用導線直接連接的各點的電勢必相等（包括用不計電阻的電流表連接的點）。在外電路，沿著電流方向電勢降低。凡接在同樣兩個等勢點上的電器為并聯(lián)關系。不加聲明的情況下，不考慮電表對電路的影響。R1【例7】圖中所示電路由8個不同的電阻組成，已知R1=12 ，其余電阻阻值未知，測得A、B之間總電阻為4。今將R1換成6的電阻，則A、B間的總電阻變?yōu)?。解析:利用等效代換的辦法處理：即將除

33、去R1之后的7個不同的電阻對A、B兩點間的等效阻值設為R，則總的對A、B間的等效電阻值就為R1與R之并聯(lián)等效值，由并聯(lián)電路規(guī)律有=，=，聯(lián)立求得RAB=3。K1紅黃【例8】電飯鍋是一種可以自動煮飯并自動保溫，又不會把飯燒焦的家用電器。如圖,它的電路由控制部分AB和工作部分BC組成。K1是限溫開關，手動閉合，當溫度達到103時自動斷開，不能自動閉合.K2是自動開關，當溫度超過800C時自動斷開，溫度低于700C時自動閉合。R2是限流電阻，阻值2140 , R 1是工作電阻，阻值60.鍋中放好適量的米和水，插上電源（220V,50 Hz），手動閉合K1后，電飯鍋就能自動煮好米飯并保溫。（1)簡述手

34、動閉合K1后，電飯鍋加熱、保溫過程的工作原理。(2)加熱過程電飯鍋消耗的電功率P1是多大？K1,K2都斷開時電飯鍋消耗的電功率P2是多大？(3)若插上電源后沒有手動閉合K1，能煮熟飯嗎？為什么？解析:(1)插上電源，手動閉合K1后由于室溫肯定低于700C所以當時K2也是閉合的,紅燈亮,所以R2被短路，只有R1工作，功率P1較大，使米和水被加熱，當溫度升到800C時K2斷開。但K1仍閉合,R2仍被短路，功率仍為P1，所以溫度繼續(xù)升高，把水燒開，這時溫度將保持在1000C直到水分蒸發(fā)完畢，溫度繼續(xù)升高到1030C時K1斷開且不再自動閉合，這時飯已煮好,R1,R2串聯(lián)，黃燈亮,熱功率P2較小，電飯鍋

35、發(fā)出的電熱小于它向外釋放的熱，溫度開始降低，當溫度降低到700C時，K2自動閉合，功率又變?yōu)镻1，使飯的溫度升高，到800C時K2自動斷開，溫度又開始降低如此使電飯鍋處于保溫狀態(tài)，直到關閉電源。 (2)加熱過程電飯鍋消耗的電功率P1=U2/R1=807W;K1, K2都斷開時，電飯鍋消耗的電功率P2=U2(R1R2)22 W. (3)若K1未閉合，開始K2總是閉合的,R2被短路，功率為P1,當溫度上升到800C時，K2自動斷開，功率降為P2,溫度降低到700C,K2自動閉合溫度只能在700C800C變化，不能把水燒開，不能煮熟飯.【例9】在圖所示的電路中，A、B、C分別表示理想電流表或電壓表，

36、它們的示數(shù)以安或伏為單位.當電鍵S閉合后，A、B、C三表示數(shù)分別為1、2、3時，燈L1、L2正好均正常發(fā)光.已知燈L1、L2的額定功率之比為31，則可判斷A.A、B、C均為電流表 B.A、B、C均為電壓表C.B為電流表，A、C為電壓表D.B為電壓表，A、C為電流表ACBL1L2S解答：若三個表均為電流表，則電路出現(xiàn)短路，燈不可能正常發(fā)光，故選項A錯；若三個表均為電壓表，則電路出現(xiàn)斷路，燈亦不能正常發(fā)光，故選項B錯；若B為電流表，A和C為電壓表，則兩燈串聯(lián)，A表測L1的電壓，C表測L2的電壓，即為，故選項C錯； 若B為電壓表，A和C為電流表，則兩燈并聯(lián)，A表測L2的電流，C表測L1的電流，故有，

37、故選項D正確.【答案】 D 2、電表的改裝(1)靈敏電流表（也叫靈敏電流計）：符號為，用來測量微弱電流，電壓的有無和方向其主要參數(shù)有三個：內阻Rg滿偏電流Ig：即靈敏電流表指針偏轉到最大刻度時的電流，也叫靈敏電流表的電流量程滿偏電壓Ug：靈敏電流表通過滿偏電流時加在表兩端的電壓以上三個參數(shù)的關系Ug= Ig Rg其中Ig和Ug均很小，所以只能用來測量微弱的電流或電壓(2)電流表：符號，用來測量電路中的電流，電流表是用靈敏電流表并聯(lián)一個分流電阻改裝而成如圖所示為電流表的內部電路圖，設電流表量程為I,擴大量程的倍數(shù)n=I/Ig，由并聯(lián)電路的特點得：IgRg=(IIg）R, 內阻,由這兩式子可知，電

38、流表量程越大，Rg越小，其內阻也越小.(3)電壓表：符號，用來測量電路中兩點之間的電壓電壓表是用靈敏電流表串聯(lián)一個分壓電阻改裝而成，如圖所示是電壓表內部電路圖設電壓表的量程為U，擴大量程的倍數(shù)為n=U/Ug，由串聯(lián)電路的特點，得： U=UgIgR, Ig =Ug /Rg, 電壓表內阻,由這兩個式子可知，電壓表量程越大，分壓電阻就越大，其內阻也越大（4）半值分流法（也叫半偏法）測電流表的內阻，其原理是：當S1閉合、S2打開時：當S2再閉合時：,聯(lián)立以上兩式，消去E可得： 得： 可見：當R1R2時， 有：（5）非理想電表對電路的影響不能忽略，解題時應把它們看作是能顯示出本身電壓或電流的電阻器.用電

39、壓表測得的電壓實際上是被測電路與電壓表并聯(lián)后兩端的電壓，由于電壓表內阻不可能無限大，因此測得的電壓總比被測電路兩端的實際電壓小，表的內阻越大，表的示數(shù)越接近于實際電壓值.用電流表測得的電流，實質上是被測量的支路(或干路)串聯(lián)一個電阻(即電流表內阻)后的電流.因此，電流表內阻越小，表的示數(shù)越接近于真實值.【例10】電流一電壓兩用電表的電路如圖所示已知圖中S是雙刀雙擲開關，a, b,c、d,e、f為接線柱雙刀雙擲開關的觸刀擲向a,b,e與a接通，f與b接通；擲向c, d, e與c接通，f與d接通電流表G的量程是0. 001 A,內阻是100,電阻R1的阻值為9900, R2的阻值是1.0l ,(1

40、)觸刀擲向a,b時，此兩用表是什么表？量程是多大？(2)觸刀擲向c, d時，此兩用表是什么表？量程是多大？分析：用改裝成電流表時需要并聯(lián)一個電阻, 改裝成電壓表時需要串聯(lián)一個電阻，根據這個原理可以判斷出是什么表，并算出其量程解析:(1)觸刀擲向ab時,R1與串聯(lián),是電壓表,其量程為U=Ig(R1Rg)=0.001(1009900)=10V.(2)觸刀擲向cd時,R2與并聯(lián),是電流表,其量程為【例11】如圖所示，四個相同的表頭分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表。安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它們按圖接入電路，則安培表A1的讀數(shù) 安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉

41、角 安培表A2的偏轉角；伏特表V1的讀數(shù) 伏特表V2的讀數(shù)；伏特表V1的偏轉角 伏特表V2的偏轉角；（填“大于”，“小于”或“等于”） 解：兩電流表并聯(lián)，兩表頭兩端的電壓相同，流過的電流相同，故偏角相同，但因A1的量程大，故A1的示數(shù)大于A2的示數(shù). 當把V1和V2串聯(lián)使用時，組成電壓表的電流表和分壓電阻都是串聯(lián)關系，通過完全相同的兩只電流表的電流強度也相等，指針偏轉角度相等.根據串聯(lián)電路的電壓分配關系，分配在V1和V2兩端電壓，即V1和V2讀數(shù)之比等于兩只電壓表的內阻之比. 伏特表V1的量程大，所以讀數(shù)大?！纠?2】將兩個相同的表頭，分別改裝成一只電流表和一只電壓表，一個同學在做實驗時誤將這

42、兩個表串聯(lián)起來，則A.兩表指針都不偏轉 B.兩表指針偏角相同C.電流表指針有偏轉，電壓表指針幾乎不偏轉D.電壓表指針有偏轉，電流表指針幾乎不偏轉解答：把完全相同的表頭，分別改制成一只電流表和一只電壓表，串聯(lián)接入電路中時，電流表中均有電流通過，兩表指針都偏轉，只是電壓表中的電流表處在干路中通過的電流大，偏轉角也大.【例13】電源的電動勢和內阻都保持一定，現(xiàn)用兩個不同的電壓表先后直接接到電源的兩極上，電壓表的讀數(shù)是U1，電壓表的讀數(shù)是U2，已知電壓表的內阻依次是R1、R2，且R1R2，那么由于兩電壓表內阻不同，將是A.U1一定小于U2 B.U1一定大于U2C.若將兩個電壓表同時并接在電源的兩極時，

43、讀數(shù)一定不同D.若將兩個電壓表串聯(lián)后接在電源的兩極時，兩電壓表讀數(shù)之和一定大于U1解答：因R1R2，則用電壓表I測量時電路總電阻大于用電壓表測量.由閉合電路歐姆定律可知I1I2，因此，用電壓表測量時因內電壓小而路端電壓大，即U1U2.若兩個電壓表并聯(lián)測量時，因兩電壓表并聯(lián)，則測量電壓必相同.若兩電壓表串聯(lián)接在電源兩極，因總電阻大于R1，總電源小于I1，故內電壓必小于單獨用電壓表測量時的內電壓，因此，路端電壓(即兩電壓表讀數(shù)之和)一定大于U1.答案BD試題展示1以下關于電流表與電壓表的說法中，正確的是A都是用電流表G與電阻并聯(lián)改裝而成的B都是用電流表G與電阻串聯(lián)改裝而成的C它們本身都有內阻，只是

44、電流表的內阻一般很小，而電壓表的內阻一般很大D電流表的內阻肯定比用來改裝的電流表G的內阻大，而電壓表的內阻肯定比用來改裝的電流表G的內阻小【解析】 電流表是由靈敏電流表G并聯(lián)一個較小的分流電阻改裝而成，電壓表是由靈敏電流表G串聯(lián)一個較大的分壓電阻改裝而成，所以，電流表的內阻小于靈敏電流表G的內阻，電壓表的內阻大于靈敏電流表G的內阻，電流表的內阻一般很小，電壓表的內阻一般很大 【答案】 C2以下說法中，正確的是A采用伏安法測電阻時，只要儀器選得正確，可保證沒有系統(tǒng)誤差B用伏安法測電阻，不論是用電流表外接法，還是電流表內接法，都存在系統(tǒng)誤差C用歐姆表測電阻，既準確又方便D伏安法測電阻，存在系統(tǒng)誤差

45、的原因是由于電流表的分壓【解析】 伏安法測電阻不能保證沒有誤差，只有減小誤差【答案】 B3以下關于歐姆表的說法中，不正確的是A表盤刻度是非均勻的，從零刻度開始，刻度值越大處，刻度越密B紅表筆是與表內電源的正極相連的C測電阻時，首先要紅黑表筆直接相連，調好零點后再去測電阻D為了減小誤差，應盡量使指針指向中間左右的刻度處【解析】 歐姆表表盤刻度是非均勻的，刻度值越大處，刻度越密【答案】 B4如圖所示，兩個電阻的阻值均為100 ，A、B兩端的電壓保持12 V不變，現(xiàn)用一個內阻為1.45 k的電壓表去測量某個電阻兩端的電壓，讀數(shù)為A6 V B5.8 VC5.2 V D6.8 V【解析】 電壓表與電阻R

46、的并聯(lián)電阻為R 93.5 電壓表的讀數(shù)為UV V5.8 V【答案】 B5如圖所示，電路中L1、L2、L3是三盞完全相同的白熾小燈泡，把它們串聯(lián)后接在電壓恒為6 V的電源上，三個小燈泡都正常發(fā)光，后來三個小燈泡都不亮了，用電壓表接ac兩端時，示數(shù)是6 V；接bd兩端時，電壓表示數(shù)為零接ab兩端時，示數(shù)也為零導線連接良好，則燈絲燒斷的小燈泡可能是A僅是L1 B僅是L2CL1和L2 D2和L3【解析】 由Ubd0，知L1斷；Uab0，可知L2斷【答案】 C6、某同學設計了一個轉向燈電路（題15圖），其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右轉向燈，S為單刀雙擲開關，E為電源.當S置于位置1時，以下判斷正

47、確的是A. L的功率小于額定功率B. L1亮，其功率等于額定功率C. L2亮，其功率等于額定功率D. 含L支路的總功率較另一支路的大【答案】A【解析】本題考查電路分析的有關知識，本題為中等難度題目。由電路結構可知，當S置于1位置時，L與L2串聯(lián)后再與L1并聯(lián)，由燈泡的額定電壓和額定功率可知，L1和L2的電阻相等。L與L2串聯(lián)后的總電阻大于L1的電阻，由于電源電動勢為6伏，本身有電阻，所以L1兩端電壓和L與L2的總電壓相等，且都小于6伏，所以三只燈都沒有正常發(fā)光，三只燈的實際功率都小于額定功率。含L的支路的總電阻大于L1支路的電阻，由于兩條支路的電壓相等，所以。含L的支路的總功率小于另一支路的功

48、率。7經過精確校準的電壓表V1和V2當分別用來測量某線路中電阻R兩端a、b間的電壓時，如圖所示，讀數(shù)依次為12.7 V和12.3 V，則a、b間的實際電壓略大于12.7 Va、b間的實際電壓略小于12.3 V電壓表V1的內阻大于V2的內阻電壓表V1的內阻小于V2的內阻以上判斷正確的是A BC D【解析】 并聯(lián)電壓表后，使a、b間的電阻變小，從而使a、b間的電壓變小，即電壓表的示數(shù)比a、b間沒有接電壓表時的實際電壓略小些，而且，電壓表的內阻越大，電壓表的示數(shù)越大，越接近于a、b間沒接電壓表時的實際電壓值故電壓表V1的內阻較大，a、b間的實際電壓略大于12.7 V和正確，選A【答案】 A8有一個電

49、壓表的量程為3 V，內阻為900 ，由于沒有電流表，需要將其改裝成一個量程為0.6 A的電流表，則應該_聯(lián)一個阻值為_的電阻，當用改裝好的電流表去測某一電流時，指針的讀數(shù)為1.2 V，則對應的電流為_A【解析】 應并聯(lián)一個分流電阻R，則IV A AIRIAIV0.6 A A AR 5 當改裝后的電流表的指針指在1.2 V的位置時，對應的電流為I0.6 A0.24 A【答案】 并；5；0.249如圖所示，R1與R2串聯(lián)，它們兩端的電壓恒定，用同一個電壓表分別測得R1和R2兩端的電壓為U1和U2，則U1U2_（R1與R2為已知量）【解析】 設電壓表內阻為R，由得，【答案】 R1R210有一未知電阻

50、Rx，為了較準確地測出電阻值，先后用如圖所示的甲、乙兩種電路進行測試，利用甲電路測得的數(shù)據為2.7 V、5.0 mA，利用乙電路測得的數(shù)據為2.8 V、4.0 mA，那么該電阻測量值較準確的數(shù)值等于_，測量值與真實值的偏差情況是_【解析】 在甲、乙測試電路中，電流由5 mA變?yōu)? mA，說明電壓表分流較大，所以應選用乙圖，Rx 700 ，由于毫安表分壓，因而測量值大于真實值【答案】 700；比真實值偏大11如圖所示，電壓表V1和V2的讀數(shù)都是3.5 V，如果對調這兩個電壓表，則V1的讀數(shù)為3.0 V，V2的讀數(shù)為4.0 V，求這兩個電壓表的內阻（不計電源內阻）【解析】 串聯(lián)電路中，電阻兩端的電

51、壓與電阻成正比又由并聯(lián)電阻的特點可得由可得R1240 ，R2300 【答案】 R1240 ；R2300 12一只量程為15 V的電壓表，串聯(lián)一個3 k的電阻后，再去測量實際電壓為15 V的路端電壓時，電壓表示數(shù)為12 V，那么這只電壓表的內阻是_k用這串聯(lián)著3 k電阻的電壓表測量某段電路兩端電壓時，如果電壓表的示數(shù)為4 V，則這段電路的電壓實際為_V【解析】 設電壓表內阻為Rg，則12由得Rg12 k設實際電壓為U，則：由式得U5 V【答案】 12；513如圖所示，將一個改裝的電流表接入電路進行校準，發(fā)現(xiàn)待測表的讀數(shù)比標準表的讀數(shù)偏大一些，如表頭的IG是準確的，出現(xiàn)的誤差可能是下述哪種原因引起的RG的測量值比真實值偏大RG的測量值比真實值偏小所并聯(lián)的R并比公式R并計算出的R并小所并聯(lián)的R并比公式R并計算出的R并大以上判斷正確的是A B C D【解析】 待測表讀數(shù)偏大，表明通過待測表的電流比準確時應通過的電流大，使的指針偏轉較大，也說明R并支路分去的電流過少，即R并過大【答案】 C14某個分壓電阻串接在電壓表上，使測量電壓的量程擴大到n倍；另一個分