1、岔河中学2008高三物理期中模拟评讲辅助练习（8）资料编辑：张志祥 2007-11-8专题八 恒定电流1.欧姆定律的适用范围a.金属导电和电解液导电（对气体导电不适用）；b.纯电阻电路（不含电动机、电解槽的电路）.例1 如图11-14所示，图象中的两条直线对应两个导体A、B，求：（1）两个导体电阻之比；（2）若两个导体电流相等时，导体两端电压之比；（3）若两个导体电压相等时，通过导体的电流之比.解析（1）31.（2）31.（3）13.2.电功和电热的关系（1）纯电阻电路.（2）非纯电阻电路：例2 有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动
2、机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A.求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？解析 当电动机转子不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立.当电动机转动时一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输入的电功率P电=P热+P机.接U =0.2V电压，电机不转，电流I =0.4A，根据欧姆定律，线圈电阻.当接U2.0V电压时，电流I1.0A，故输入电功率P电UI2.01.0W2.0W 热功率P热I2R120.5W0.5W故输出功率即机械功率 P机P电-
3、P热（2.0-0.5）W1.5W.如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能故其发热功率.3.闭合电路欧姆定律例3 两个用电器的额定电压都是6V，额定电流分别是0.1A和0.3A.（1）把这两个用电器并联后接在电压为8V的电路中，要使它们正常工作，应附加多大电阻？怎样连接，功率至少需多大？（2）如果把它们串联后接在12V的电路上，要使它们正常工作应该怎样做？解析 （1）两个用电器的额定电压都是6V，并联后接入6V的电路上就能正常工作；而今电路的电压是8V，大于6V，故应串联一个分压电阻Rx，使其分担2V的电压，这个附加电阻通过的电流，应等于通过两用电器的电流之和，电路连接情况如图所示.I
4、=0.1A+0.3A=0.4A. .即应串联一个的分压电阻，其功率.（2）由于两个用电器的额定电流不同，所以不能把他们简单地串联在电路上.如果把它们串联后连入12V电路中，且使通过R2的电流为0.3A（这时R2两端的电压等于6V），通过R1的电流为0.1A（这时R1两端的电压也等于6V），就必须在R1两端并联一个分流电阻Rx，使其分去（0.3-0.1）A的电流，如图所示.要使两个用电器都能正常工作，Rx的阻值和功率应分别为4.路端电压U-I图象5.动态直流电路的分析方法例4 在如图所示电路中，R2、R3是定值电阻，R1是滑动变阻器，当R1的滑键P向右滑动时，各个电表的示数怎样变化？解析 电压表
5、V1示数变小；V2的示数增大；V3的示数增大；V的示数减小.电流表A2示数增大；A1示数先减小后增大；A示数增大.6.含电容电器的分析与计算方法例5 如图所示，电容器C1=6F，C2=3F，电阻.当电键S断开时，A、B两点间的电压UAB =？当S闭合时，电容器C1的电量改变了多少（已知电压U=18V）？解析 在电路中电容器C1、C2相当于断路.当S断开时，电路中无电流.BC等势.AD等势，因此，UAB=UAC=UCD=18V.当S闭合时，R1和R2串联，C1两端的电压等于R1两端电压，C2两端电压为R2两端电压，C1电量变化的计算首先从电压变化入手.当S断开时，UAB=UAC=UDB=18V，
6、电容器C1带电量为Q1=C1UAC=C1UDC=610-618C=1.0810-4C.当S闭合时，电路R1、R2导通，电容C1两端的电压即电阻R1两端的电压.由串联电路的电压分配关系得 V=12V.此时电容器C1的带电量为C=0.7210-4C.电容器C1带电量的变化量为C负号表示减少，即C1的带电量减少3.610-5C.7.电路故障的分析方法（1）仪表检测法：（2）假设法：8.电源输出最大功率和用电器获得最大功率的分析方法（1）电源的输出功率：（2）电源内部损耗的功率：指内电阻的热功率，即.（3）电源的效率：指电源的输出功率与电源功率之比. （4）用电器获得最大功率的分析：处理这类问题通常采
7、用等效电源法。例6 如图所示，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（ ） A.当R2=R1+r时，R2获得最大功率B.当R1=R2+r时，R1获得最大功率C.当R20时，R1上获得最大功率D.当R20时，电源的输出功率最大 答案 AC9.等效法处理混联电路（1）电路化简原则：（2）常用等效化简方法： 例7 如图所示的电路进行等效变换（S未接通）.10.伏安法测电阻两种接法的选择方法（1）阻值比较法：先将待测电阻的粗约值和电压表、电流表内阻进行比较，若RxRV，宜采用电流表外接法；若RxRA，宜采用电流表内接法.（2）临界值计算法： 当时，用电流表外
8、接法；当时，用电流表内接法.（3）实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化（电流表的分压作用明显），而电流表的示数变化不大（电压表分流作用不大），则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表的内接法.例8 用伏安法测未知电阻Rx时，若不知道Rx的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么（ ）A.若电流表示数有显著变化，S应接aB.若电流表示数有显著变化，S应接bC.若电压表示数有
9、显著变化，S应接aD.若电压表示数有显著变化，S应接b 答案 BC11.滑动变阻器两种接法的选择方法通常变阻器以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式.（1）题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大允许电流不够.（2）变阻器电阻远小于被测电阻或电路中串联的其他电阻阻值.（3）要求回路中某部分电路的电压从零开始连续变化.例9 用伏安法测金属电阻Rx（约为5）的值，已知电流表内阻为1，量程0.6A，电压表内阻为几千欧，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻值为06，额定电流为5A，试画出测量Rx的原理图.解析 因，故应选用电流表外接电路.如果采用变阻器限流接法，负载Rx的电压变化范围约为V，显然所提供的电压表量程不够，应采用分压接法，实际电路图应如图所示.