1、第七章恒定电流立体设计走进新课堂1欧姆定律导体中的电流I跟导体两端的成正比，跟导体的成反比(2)适用条件：适用于导电和导电，不适用于气体导电和某些导电器件电压U电阻R金属电解液第七章恒定电流立体设计走进新课堂(3)电阻：导体两端的与通过导体的大小之比定义式：R.(4)导体的伏安特性曲线：用横轴表示，纵轴表示，画出的IU关系图线叫做导体的伏安特性曲线伏安特性曲线直观地反映出导体中的电压与电流的关系电压电流电压U电流I第七章恒定电流立体设计走进新课堂2闭合电路的欧姆定律闭合电路的电流，跟电源的成正比，跟之和成反比电动势内、外电路的电阻纯电阻增大减小第七章恒定电流立体设计走进新课堂电动势斜向下短路斜
2、率第七章恒定电流立体设计走进新课堂3串、并联电路特点I1I2InI1I2InU2U3Un第七章恒定电流立体设计走进新课堂(续表)R1R2RnP2R2P3R3PnRn第七章恒定电流立体设计走进新课堂4.与电学实验有关的基本仪器(1)电流表G(表头)原理：当线圈中有电流通过时，线圈在作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度，可以证明I.所以，根据表头指针偏转的角度可以测出电流的大小，且刻度是均匀的三个参数：内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug，它们的关系是Ug.磁场越大IgRg第七章恒定电流立体设计走进新课堂(2)电压表及大量程电流表(由表头改装而成)Ig(RgR)(IIg)RRgR第七章
3、恒定电流立体设计走进新课堂考点一电源的功率和效率第七章恒定电流立体设计走进新课堂(2)当R向接近r阻值的方向变化时，P出增大；当R向远离r阻值的方向变化时，P出减小第七章恒定电流立体设计走进新课堂第七章恒定电流立体设计走进新课堂【技巧提示】(1)当电源输出功率最大时，效率并不最大，50%.当R时，100%，但此时P出0，无实际意义(2)对于内、外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路电流强度的大小，即应根据I2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同第七章恒定电流立体设计走进新课堂【案例1】(2010课标全国)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
4、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()第七章恒定电流立体设计走进新课堂【答案】D第七章恒定电流立体设计走进新课堂【即时巩固1】如图所示，是一可变电阻与一电源连接时的UI图线，当可变电阻发生变化时角逐渐增大，角的变化范围从0到接近90，在角的变化过程中，有()第七章恒定电流立体设计走进新课堂A输出功率一直增大B输出功率先增大后减小，当时有最大输出功率C角越大，电源的总功率和输出功率都将增大D角越大，电源的总功率和效率都将增大【答案】B第七章恒定电流立体设计走进新课堂考点二 电路的动态分析1电路
5、动态分析类问题电路动态分析类问题是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化对它们的分析要熟练掌握闭合电路欧姆定律，部分电路欧姆定律，串、并联电路的电压、电流关系第七章恒定电流立体设计走进新课堂2分析这类问题的一般步骤(1)确定电路的外电阻，外电阻R外总如何变化(3)由U内I总r，确定电源的内电压如何变化(4)由U外EU内，确定电源的外电压如何变化(5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化第七章恒定电流立体设计走进新课堂(6)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化由以上步骤可以看出：解决此类问题，要灵活地选
6、用公式，每一步推导都要有确切的依据第七章恒定电流立体设计走进新课堂【案例2】（2011北京理综）如图所示电路，电源内阻不可忽略.开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（）A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大第七章恒定电流立体设计走进新课堂【解析】由变阻器R0的滑动端向下滑可知R0连入电路的有效电阻减小，则R总减小，由I=E/(R总+r)可知I增大，由U内=Ir可知U内增大，由E=U内+U外可知U外减小，故电压表示数减小.由U1=IR1可知U1增大，由U外=U1+U2可知U2减小，由I
7、2=U2/R2可知电流表示数变小，故A正确.【答案】A第七章恒定电流立体设计走进新课堂【即时巩固2】如图所示，电键K闭合，电流表、电压表均为理想电表，若电阻R1断路，则下列说法中正确的是()A电流表示数变小B电压表示数变大C电源内电路消耗的功率变大DR3消耗的功率变大第七章恒定电流立体设计走进新课堂【解析】若电阻R1断路，则电路中总电阻变大，总电流变小，路端电压增大，所以电流表示数变大，A选项错误；通过R2的电流变大，电压表的示数也变大，B选项正确；通过电源内电路的电流变小，内电路消耗的功率也变小，C选项错误；通过R3的电流也变大，消耗的功率也变大，D选项正确【答案】B、D第七章恒定电流立体设
8、计走进新课堂考点三 分析电路故障的方法1.故障特点（1）断路特点：电路中发生断路，表现为电源电压不为零而电路中电流为零.（2）短路特点：发生短路时，表现出有电流而无电压.2.故障分析法根据已知条件和现象，借助测量仪器（电压表、电流表、欧姆表等）运用推理判断，找故障点并分析原因.常用方法如下：（1）断路故障的判断：用电压表逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断路.(2)短路故障的判断：用电压表逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该段电路被短路.第七章恒定电流立体设计走进新课堂【案例3】（2010山东理综）在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示.闭合电键后，发现电路有故障（已
9、知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：第七章恒定电流立体设计走进新课堂（1）若电流表示数为零、电压表示数为E，则发生故障的是_（填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）.（2）若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电 表 检 查 故 障.先 将 选 择 开 关 旋 至 _挡（填“欧 姆100”“直 流 电 压 10 V”或“直 流 电 流 2.5 mA”），再 将_（填“红”或“黑”）表笔固在a接线柱，把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是_、_、_.第七章恒定电流立体设计走进新课堂【解析】（1）电流表示数为零，说明电路断路，由于电压表示数
10、为E，说明电压表两端与电源相连，因而待测金属丝断路.（2）判断电路故障问题，应利用多用电表的直流电压挡，电流应从多用电表的红表笔流入多用电表，因而红表笔应与a接线柱相连，当只有滑动变阻器断路时，黑表笔接b时，多用电表不能与电源形成闭合回路，示数为零，黑表笔接c、d时，多用电表与电源两极相连，示数为电源电动势.【答案】（1）待测金属丝（2）直流电压10 V 红 0EE第七章恒定电流立体设计走进新课堂【即时巩固3】如图所示，闭合S，灯L不亮，用电表测得A、B间电压为零.若电路只有一处发生故障，则其原因可能是（）A.L短路B.L断路C.R短路D.R断路【解析】当灯L短路时A、B间电压为零，A正确；当
11、R断路，灯L的电流为零，A、B间电压为零，D正确.【答案】A、D第七章恒定电流立体设计走进新课堂考点四 含电容器电路的分析1.分析计算含有电容器的直流电路时应注意：（1）电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，在此支路的电阻没有电压降，国此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压；（2）电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电.如果电容器两端电压升高，电容器将充电，如果电压降低，电容器将通过与它并联的电路放电.第七章恒定电流立体设计走进新课堂2.求解的基本方法：（1）在分析电路的特点时，把电容器支路看成断路.即去掉该支路.（2）凡是与电容器串联的电阻均用导线代替.因为电阻与电容器
12、的阻值比较忽略不计.（3）电容器两端的电势差与并联的电阻两端的电压相等.（4）对带电粒子在复合场中的运动，关键是分析清楚带电粒子的运动情况和受力情况，还要善于挖掘题目中隐含条件，由功能关系求解.第七章恒定电流立体设计走进新课堂【案例4】如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V，内电阻r=1，电阻R=15.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为q=1102 C，质量为m=2102 kg，不考虑空气阻力.那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的
13、输出功率是多大？（取g=10 m/s2）第七章恒定电流立体设计走进新课堂【解析】本题考查了直流电路中电容器和带电粒子在电场中的运动问题.（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到A板时速度为零.设两板间电压为UAB，由动能定理得：mgd-qUAB=0 所以滑动变阻器两端电压：U滑=UAB=8 V.设通过滑动变阻器两端电流为I，由欧姆定律得：滑动变阻器接入电路的电阻：R滑=U滑/I=8.（2）电源的输出功率：P出=I2（R+R滑）=23 W.【答案】8 23 W第七章恒定电流立体设计走进新课堂【即时巩固4】如图所示，电容器C1=6 F，C2=3 F，电阻R1=6，R2=3.当开关S断开时，A
14、、B两点间的电压UAB=？当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了多少（已知电压U=18 V）?第七章恒定电流立体设计走进新课堂【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.B、C等 电 势.A、D等 电 势，因 此，UAB=UAC=UDC=18 V.当S闭合时，R1和R2串联，C1两端的电压为R1两端电压，C2两端电压为R2两端电压，C1电荷量变化的计算首先从电压变化入手.当S断开时，UAB=UAC=UDC=18 V，电容器C1的电荷量为Q1=C1UAC=C1UDC=610618 C=1.08104 C.第七章恒定电流立体设计走进新课堂当S闭合时，电阻R1、R2导通，电容器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此时电容器C1的电荷量为Q=C1UAC=610612 C=7.2105 C.电容器C1电荷量的变化量为Q=QQ1=3.6105 C，负号表示减少，即C1的电荷量减少3.6105 C.【答案】UAB=18 V，C1的电荷量减少3.6105 C.第七章恒定电流立体设计走进新课堂
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