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1、高中二年级选修3-1恒定电流_高考知识点总结_例题详解。针对高考而设计.doc第十一章 恒定电流 第一单元 基本概念和定律 知识目标 一、电流、电阻和电阻定律 1(电流:电荷的定向移动形成电流( (1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差( (2)电流强度:通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。 ?I=Q/t;假设导体单位体积内有n个电子，电子定向移动的速率为，v则I=neSv;假若导体单位长度有N个电子，则I,Nev( ?表示电流的强弱，是标量(但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向( 36?单位是:安、毫安、微安1A=10mA=10A 2
2、(电阻、电阻定律 (1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值. R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关. (2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积SL,R成反比. , S(3)电阻率:电阻率是反映材料导电性能的物理量，由材料决定,但受,- 1 - 温度的影响( 2?电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m的柱形导体的电阻. ?单位是:?m. 3(半导体与超导体 ,5(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为106?m ,10?m (2)半导体的应用: ?热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就
3、可以知道温度的变化. ?光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用. ?晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路. ?半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等. (3)超导体 ?超导现象:某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象. ?转变温度(T):材料由正常状态转变为超导状态的温度 C?应用:超导电磁铁、超导电机等 二、部分电路欧姆定律 1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，跟它的电阻R成反比。 I=U/R - 2 - 2、适用于金属导电体、电解液导体，不适用于空气导体和某些半导体器件( 3、导体的伏安特性曲线:研究部
4、分电路欧姆定律时,常画成I,R，R U或U,I图象,对于线性元件21R,R 21伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的. 注意:?我们处理问题时，一般认为电阻为定值，不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大，随电流大而小( ?I、U、R必须是对应关系(即I是过电阻的电流，U是电阻两端的电压( 【例1】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-19子电荷e=1.6010C。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
5、相等长度的质子流，其中的质子数分别为n和n，则n?n=_。 1212nenI15解:按定义 I,？,6.25，10.tte vv12 质子源 由于各处电流相同设这段长度为4L L 其中的质子数为n个 lnelnev1ns2212I,和t,得I,？n,则由。而 2,v,as？v,s？,tvlv1ns21点评: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- 3 - ,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( 【例2】用某种金属制成粗细均匀的导线，通以一定大小的恒定电流，过一段时间后，导
6、线升高的温度( ) A(跟导线的长度成正比 B(跟导线的长度成反比 C(跟导线的横截面积成正比 D(跟导线的横截面积成反比 L,解析:金属导线的电阻为R通电后产生的电热为,SL,22(设金属导体升高的温度为T由热学知识可知导体Q,IRt,ItSQ,cm,T,c,LS,T需要的热量为 (电流产生的全部热量均被导线密2,LIt2所吸收即:上式说明了 D选项正It,c,LS,TT,密2Sc,S密确( 三、电功、电功率 1(电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功W,UIt， 电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程. 2(电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总
7、功率,P=UI 3(焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时，在 t时间内的热2量Q=IRt( 22UU22PUIIR纯电阻电路中， W,UIt,IRt,t,RRW,UIt,P,UI非纯电阻电路 4(电功率与热功率之间的关系 - 4 - 纯电阻电路中，电功率等于热功率，非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率( 纯电阻电路:电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等( 非纯电阻电路:电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一部分转化成内能( 【例3】一只标有“220 V，60 W”字样的灯泡，在额定电压下工作时，灯丝中通过的电流多大,如果线路电压下降到200V时，它的功率多大,(假设灯丝电阻
8、不随温度而变化) 解析:灯泡上标有“220 V60 W”的字样表明灯泡的额定电压,即正常一作的电压,为 220 V只有在这个电压下它的功率才是额定功率60w(如果实际的电压不是220V那么它的功率就不再是60 W(由题意可认为它相当于一个阻值不变的电阻( P60灯泡的工作电流 ，I,0.27AU22022U220R灯泡的电阻 ，,807,P6022U200灯泡的实际功率 ，P,50WR80722UPU211点评:由公式P可知，当用电器电阻R不变时，P?U，可用,2RPU22来计算，这样就不必算出灯丝的电阻(用电器实际功率的大小，是由加在用电器两端的实际电压的大小决定的( 【例4】直流电动机线圈
9、的电阻为R，当电动机工作时通过线圈的电流是I，此时它两端的电压为U，则电动机的输出功率为( ) 222 A(UI;B(IU，IR C(IU一IR; D(U,R - 5 - 解析:该题不少学生选了D其原因是同电源输出功率混淆认为输出功率就是端电压与电流乘积而这里不是电源输出而是电机输出( 答案:C 点评,(l)处理该类题目首先应当注意这是非纯电阻电路( (2)这里的输入功率UI=转化成机械能的功率+转化成内能的功率( 3【例5】某脉冲激光器的耗电功率为2l0W，每秒钟输出10个光脉,8冲，每个脉冲持续的时间10s，携带的能量为 0(2J。则每个脉冲的功率为 W。该激光器将电能转化为激光能量的效率
10、为 7解析:P,W/t=210W。每秒钟转化为光脉的能量是E, 0(2J 10=2 J该激光器将电能转化为激光能量的效率=E/E=0(001 总规律方法 1,电功、电功率的计算 (1)用电器正常工作的条件: U,U?用电器两端的实际电压等于其额定电压.; 额实I,I?用电器中的实际电流等于其额定电流(; 额实P,P?用电器的实际电功率等于其额定功率(; 额实由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件(灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程( (2)用电器接入电路时: - 6 - ?纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变( ?
11、用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁. 【例6】微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0(3V的电压时，通过的电流为0(3A，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2(0V时，电流为0(8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为多少, 解析:当加0.3V电压时电动机不转说明电动机无机械能输出它消耗的电能全部转化为内能此时电动机也可视为纯电阻则U1当加2(0V电压电流为0(8A时电动机正常工作r，,1,I1有机械能输出此时的电动机为非纯电阻用电器消耗的电能等于转22，P,Ir,0.8，1,0.64W化机械能和内能之和。转化的热功率由计算2P,IU,0.8，2.0,1.6，W总功率由计
12、算。所以电动机的效率为022P,P，0 ,，100%,60%P2,部分电路欧姆定律的应用 试题展示 1(关于电阻率，下列说法中不正确的是 (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(各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大 - 7 - C(所谓超导体，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零 D(某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻 【解析】 电阻率表示导体的导电性能的好坏，电阻率越小，导体的导电性能 【答案】 A 2、2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁
13、电阻效应”(基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用(在下列有关其它电阻应用的说法中。错误的是 A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 B.光敏电阻是一种光电传感器 C.电阻丝可应用于电热设备中 D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用。 答案:D 解析:考查基本物理常识。热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度，从而应用于温度测控装置中，A说法正确;光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B说法正确;电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确;电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错
14、误。 - 8 - 3、当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值 (填“变大”、“不变”或“变小”)(半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的( 答案:变小;温度 解析:光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻，半导体材料的电阻率随温度升高而减小。 4(一个标有“200 V 60W”的白炽灯泡，当用多用电表的欧姆A(接近于807 B(接近于3.7 C(明显大于807 D(明显小于807 【解析】 用多用电表的欧姆档测量灯泡的电阻时，应把灯泡从电路中断开，测出的是在其不发光时的电阻，此时它的电阻明显小于正常发光时的电阻807 【答案】 D 5、一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别
15、为36 W与36 V。若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率( B ) A(等于36 W B(小于36 W，大于9 W C(等于9 W D(小于9 W 6(如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab,10 cm，bc,5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A;若将C与D接，入电压为U的电路中，则电流为 - 9 - A(4 A B(2 A 11C( A D( A 24【解析】 设将A与B连入电路时，电阻为R，C与D连入电路1时电阻为R，则R?R,4?1，故后者电流I,4I 21221【答案】 A 7(如图所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所
16、以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、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，10,1,6各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，如图所示(则计算该幢居民楼用 2U2A(P,IR B(P, RC(P,IU D 【解析】 因居民楼内各种电器都有，所以不是纯电阻电路(所以A、B、D 【答案】 C - 10 - 8(一盏电灯接在恒压的电源上，其功率为100 W，若将这盏灯先接上一段很长的导线后，再接在同一电源上，在导线上损失的电功，率是9 W，那么这时电灯实际消耗的电功率将 A(等于91 W B(小于91 W C(大于91 W D 【解析】 解法
17、1 串接长导线后电路的总电阻增大，总电压不2U变，由公式可知总功率减小，所以电源消耗的功率小于100 P,总R总W，又因导线上损失的电功率为9 W，所以电灯消耗的电功一定小于91 W 解法2 串接长导线后，电路总电阻变大，总电压不变，则总电流减小，由P,UI可知总功率变小，所以电源消耗的功率小于100 总W，而导线上损失的电功率为9 W，则电灯消耗的电功率一定小于91 W 【答案】 B 9(一台直流电动机额定电压为100 V，正常工作时电流为20 A，线圈内阻为0.5 ，那么在1 min 4A(电动机线圈产生的热量为1.210 J 4,(电动机消耗的电能为1.210 J 5C(电动机对外做功1
18、.210 J D(电源输入给电动机的功率为2.0 kW 2【解析】 由P,UI，P,IR，P,P,P 总热机总热【答案】 D - 11 - 10、有一内电阻为4.4的电解槽和一盏标有“110V,60W”的灯炮串联后接在电压为220V的直流电路两端，灯泡正常发光，则( C ) A.电解槽消耗的电功率为120W B.电解槽的发热功率为60W C.电解槽消耗的电功率为60W D.电路消耗的总功率为60W 2【解析】此题电解槽消耗的电功率不能用U/R来计算，因为该用电器为非纯电阻电路，而由P=UI可知，答案为C 11、神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘与针髓鞘两大类。现代生物学认为，髓鞘是由多层(几十到
19、几百层不等)类脂物质髓质累积而成的，髓具有很大的电阻。已知蛙的髓鞘神经，髓鞘的厚度只有2m左右，而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6510。若不计髓质片层间的接触电阻，计算髓质的电阻率。若有一3圆柱是由髓质制成的，该圆柱体的体积为32cm，当在其两底面上加上1000V的电压时，通过该圆柱体的电流为10A，求这个圆柱体的圆面半径和高。 解析 (1)由电阻定律: lSRR,Sl ,541.6，10，1.0，106,m,8，10,m,62，10所以 (2)由欧姆定律和圆柱体体积公式: Uh2,R,V,r,h知R, 2,Ir- 12 - hU 2,rh,V2rI,代入数据: h1000,2,
20、66,r10，10，8，10,2,6,rh,32,，10h,0.02m合2cm,r,0.04m合4cm 答:髓质的电阻率为8106?m;圆面半径为4cm，高为2cm。 点评 在处理跨学科的实际问题时，要先根据题意，抽象出最本质的东西，建立物理模型再运用有关的规律进行解答。 12、 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
21、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P,P，P电热机内能，输入的电功率。 接U=0.2V电压，电机不转，电流I=0.4A，根据欧姆定律，线圈U0.2R,0.5,I0.4电阻;当接U=2.0V电压时，电流I=1.0A，故输入 P,UI,2.0，1.0W,2.0W电电功率 22P,IR,1，0.5W,0.5W热热功率 - 13 - P,P,P,(2.0,0.5)W,1.5W电热机故输出功率即机械功率 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 22U2P,W,8W热R0.5 13、额定电压都是110 ,，额定功率P,100 W，
22、P,0 W的ABA、,两个灯，接在220 ,的电路中，使电灯都正常发光，又使电路，消耗的电功率最小的连接方式是图1中的 【解析】 A、B图中，两灯分压不同，均不能正常发光;D图中【答案】 C 14、一台国产XQB3013型全自动洗衣机说明书中所列的主要额定电压 220 , 50 Hz 额定频率 360 W 额定洗衣、脱水功率 - 14 - 3 kg 额定洗衣、脱水容量 33 kg 整机质量 3 外形尺寸(长宽高) (5,2550,20),(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流强度是多大? (2)如洗衣、脱水的累计时间为40 min，则洗衣机耗电多少?【解析】 (1)已知工作
23、时功率为360 W，额定电压为220 ,，则P360工作电流I, A,1.636 A?1.64 A U220(2)若工作时间40 min，则W,Pt 5,3604060 J,8.6410 5【答案】 (1)1.64 A;(2)8.6410 J 15、如图所示电路，电压U保持一定，将同一用电器连接在距电源较近的A、B两端时，消耗功率为9 W，接在较远的C、D两端时消耗功率为4 W，求导线AC与BD 2【解析】 由P,IR得两种情况下的电流之比为I?I,3?2，又由P,UI，得两种情况下消耗的总功率之比为P?P,3?2，所以12- 15 - P,6 W，P,(6,) W,2 W 2【答案】 2 W
24、 16、如图所示，将A、B两端接到输出电压为9 V的电源上时，已知通过R的电流I,2 A，R,2 (电阻R上消耗的功率为P11233,15 W，则R,_，R,_ 13P3【解析】 设干路电流为I，则 ,9 V，代入数据得I，(I,I)R12IP3,5 A， R,0.6 ， 32I(I,2)R2R,3 1I1【答案】 3;0.6 第二单元 串并联及混联电路 知识目标 一、串联电路 ?电路中各处电流相同(I=I=I=I= 123?串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U+U+U 312?串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R，R，R 12n?串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值
25、成正比，即UUUn12 ,IRRR12n?串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即- 16 - PPP2n12,IRRR12n二、并联电路 ?并联电路中各支路两端的电压相同(U=U=U=U 312?并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和I=I，I，I= 123?并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。1111=+，当并联电路是由n个相同的电阻R并联而成时，RRRR2n1总电阻R= ;当并联电路只有两个支路时，则总电阻总为R= 总?并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比，即IR,11IR=,IR= U( 22nn?并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即PR=P
26、R=11222=PR=U( nn【例1】如图所示，P为一块均匀的半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，测出电阻为R，然后再将它按图乙方式接在C、D之间，这时P的电阻为( ) A. R; B. R/2 ;C.R/4; D. 4R 【解析】将半圆形合金片从中间,图中虚线所示,割开分成完全相同的两块设每块电阻为R则图中甲连接方式相当于两个电阻并联0图乙连接相当于两个电阻串联( R=R/2=R R=2R,4R答案:D AB0CD0【点评】巧妙选取相同的电阻，运用电阻的串并联特- 17 - 点来分析是解决此题的特点( 【例2】如图中三个R、R、R，电流表的内阻忽略不计，则通过三123个
27、电阻的电流强度之比和两个电流表读数之比各为多少, 【解析】原图可变换成附图所示电路三个电阻组成并联电路(流过三个电阻电流强度之比111 I:I:I,:,RR:RR:RR123231312RRR123，I:I,I，I:I，I,RR，R:RR，R电流表A和A的读数之比 12122312123312111，I:I,RR，R:RR，R【答案】， I:I:I,:12123312123RRR123【点评】此题的等效电路是解此题的关键。 【例3】图中电源电压U,5 V，内阻不计，V、V、V、三个123电压表的内电阻相同，其中V、V的读数分别为3V、2V，试求电12压表V的读数( 3【解析】V表的读数大于V表
28、的读数V表通过的电流121I大于V表通过的电流I 并且等于V表和V表通过的12223电流之和 即I,I十I 三个电压表的内阻相同设为R则 123VIR= I R十I R 1V2V3V得:V,V，V 123V,VV=3V2V=1V 312【点评】电压表的示数为本身的电压值，此题是把三个电压表当成三个相同的电阻来讨论的( - 18 - 【例4】有三个电阻，其阻值分别为10 、20、30，现在它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压，问: (1)在总电路上可能获得的最大电流和最小电流之比为多少, (2)对20电阻来说，在各种可能连接方式中能使它获得最大功率的，有哪些连接方式,获得最小功率的有哪些连
29、接方式,(只要求画电路图表示) 解析:如图所示,1,在电压不变的情况下三电阻并联时总电阻最小电流最大,三电阻串联时总电阻最大电流最小( 1111= ，R=60/11 并102030R并R=10，20，30R=60 串串I/I=R/R=11 最大最小串并,2,使20 电阻获得最大功率的连接方式有:a、b获得最小功率的连接方式是C。 答案:(1)11;(2)20 电阻获得最大功率的是 a、b，最小功率的是C( 【例5】如图所示，A、B两点间的电压为U，C= nC，12两个完全相同的电压表的示数分别为: A(U,U/(n，1)，U=nU/(n，1); 12B(U,U/2，U=U/2; 12C(U,n
30、U/(n，1)，U=U/(n，1); 12- 19 - D(无法判断两电压表的示数 解析:电压表串联接在电压U上所示两只相同的电压表的分压作用相同它们的示数相同均为U,2(而两电容器是分别与两电压表并联两电容器两端的电压分别与两电压表两端的电压相等所以是B选项正确( 点评,两电容器是串联接在电路上，若是认为两电压表是测电容器两端的电压，这就犯了定势思维的错误、电容器两端的电压不能用电压表来测量，只能用静电计测量，不要把电压表看成是测电压的，而应把两电压表看成两个相同的电阻串联接在电源上，而电容器两端的电压在电路中总是等于与它并联的电阻两端的电压(在阻容电路中，电容器两端的电压总是等于与它并联的
31、电阻两端的电压，这是一个基本原则( VV【例6】图中的 为理想电流表，和为理想电压表，A12RR为定值电阻，为可变电阻，电池内阻不计，下列E12，A、D说法中不正确的是 RVRA(不变时，读数与读数之比等于 A221RVRB(不变时，读数与读数之比等于 A211RVVC(改变一定量时，读数的变化量与读数变化量之和一定为零 221RVVD(改变一定量时，读数的变化量与读数变化量之和不一定为零 221解析:根据电路的连接形式可知:任意一个电压表的读数与电流表的读数之比均等于与电压表并联的电阻所以B选项正确,电池的内阻不计说明电源两端电压不变则两电压表之和不变而当R变化时2- 20 - 则两电压表的
32、变化和一定为零,一个增加一个减小,C选项正确( 点评:本题为高考试题，考查的是对电路连接形式的认识，两电压表分别与两电阻并联，当一个电阻变化时，它的分压作用变化，导致另一个电阻的分用也发生了变化( 规律方法 1、电路结构分析 电路的基本结构是串联和并联，分析混联电路常用的方法是: 节点法: 把电势相等的点，看做同一点( 回路法: 按电流的路径找出几条回路，再根据串联关系画出等效电路图，从而明确其电路结构 其普遍规律是: ?凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)。 ?在外电路，沿着电流方向电势降低。 ?凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。 ?不加声明的情况下，不
33、考虑电表对电路的影响。 【例7】图中所示电路由8个不同的电阻组成，已知R=12 ，其余电阻阻值未知，测得A、B之间总电阻1R 1为4。今将R换成6的电阻，则A、B间的总电阻1变为 。 - 21 - 解析:利用等效代换的办法处理:即将除去R之后的7个不同的电阻1对A、B两点间的等效阻值设为R则总的对A、B间的等效电阻值就111111为R与R之并联等效值由并联电路规律有，=，=1612R4RRAB联立求得R=3。 AB【例8】电饭锅是一种可以自动煮饭并自动保温，又不会把饭烧焦的家用电器。如图,它的电路由控制部分AB和工作红 K 1部分BC组成。K是限温开关，手动闭合，当温1黄 度达到103?时自动
34、断开，不能自动闭合.K是自200动开关，当温度超过80C时自动断开，温度低于70C时自动闭合。R是限流电阻，阻值2140 , R是工作电阻，阻值60.锅中放好2 1适量的米和水，插上电源(220V,50 Hz)，手动闭合K后，电饭锅就1能自动煮好米饭并保温。(1)简述手动闭合K后，电饭锅加热、保温1过程的工作原理。(2)加热过程电饭锅消耗的电功率P是多大,K,K112都断开时电饭锅消耗的电功率P是多大,(3)若插上电源后没有手动2闭合K，能煮熟饭吗,为什么, 10解析:(1)插上电源手动闭合K后由于室温肯定低于70C所以当时1K也是闭合的,红灯亮,所以R被短路只有R工作功率P较大22110使米
35、和水被加热当温度升到80C时K断开。但K仍闭合,R仍被短212路功率仍为P所以温度继续升高把水烧开这时温度将保持在100100C直到水分蒸发完毕温度继续升高到103C时K断开且不再自1动闭合这时饭已煮好,R,R串联黄灯亮,热功率P较小电饭锅1220发出的电热小于它向外释放的热温度开始降低当温度降低到70C- 22 - 0时K自动闭合功率又变为P使饭的温度升高到80C时K自212动断开温度又开始降低如此使电饭锅处于保温状态直到关闭电源。 2 (2)加热过程电饭锅消耗的电功率P=U/R=807W;K, K都断开时电11122饭锅消耗的电功率P=U,(R，R),22 W. 212(3)若K未闭合开始
36、K总是闭合的,R被短路功率为P,当温度上122100升到80C时K自动断开功率降为P,温度降低到70C,K自动闭22200合温度只能在70C，80C变化不能把水烧开不能煮熟饭. 【例9】在图所示的电路中，A、B、C分别表示理想电流表或电压表，它们的示数以安或伏为单位.当电键S闭合后，A、B、C三表示数分别为1、2、3时，灯L、L正好均正常发光.已知灯L、L的额定功1212A 率之比为3?1，则可判断 L2B L 1A.A、B、C均为电流表 C S B.A、B、C均为电压表 C.B为电流表，A、C为电压表 D.B为电压表，A、C为电流表 解答:若三个表均为电流表则电路出现短路灯不可能正常发光故选
37、项A错, 若三个表均为电压表则电路出现断路灯亦不能正常发光故选项B错, 若B为电流表A和C为电压表则两灯串联A表测L的电压1PIUU131AAC表测L的电压即为?故选项C错, ,21PIUU32CC- 23 - 若B为电压表A和C为电流表则两灯并联A表测L的电流2IUIP3CC1C表测L的电流故有故选项D正确. ,1PIUI12AA【答案】 D 2、电表的改装 G(1)灵敏电流表(也叫灵敏电流计):符号为，用来测量微弱电流，电压的有无和方向(其主要参数有三个:?内阻R(?满偏电流I:gg即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流，也叫灵敏电流表的电流量程(?满偏电压U:灵敏电流表通过满偏电流时加在
38、表两端的电g压(以上三个参数的关系U= I R(其中I和U均很小，所以只能ggggg用来测量微弱的电流或电压( (2)电流表:符号，用来测量电路中的电流，电流表是用灵敏电A流表并联一个分流电阻改装而成(如图所示为电流表的内部电路图，设电流表量程为I, I扩大量程的倍数， n,IgIRRgggIRIIRR,，由并联电路的特点得:, ggg1IIn,gRRRgg内阻,由这两式子可知，电流表量程越大，R越小，其r,gARRn，g内阻也越小. V(3)电压表:符号，用来测量电路中两点之间的电压(电压表是用灵敏电流表串联一个分压电阻改装而成，如图所示是电压表内部电路图(设电压表的量程为U， - 24 -
39、 U扩大量程的倍数为， n,Ug由串联电路的特点，得: ,UU=U，IR, I =U/R, 11RRnR,，gggg ggg,Ug,rRRnR,，,电压表内阻,由这两个式子可知，电压表量程越大，分Vgg压电阻就越大，其内阻也越大( (4)半值分流法(也叫半偏法)测电流表的内阻，G其原理是: R1R2S2I(r，R),E当S闭合、S打开时: 12gg1S1当S再闭合时: 2I,r11ggU，U,E, I,r，(I，)，R,EGR11ggg222R2R1联立以上两式，消去E可得: 2I，2R,r，R，r,11gggR2RR12r,R 得: 可见:当RR时， 有: r,g212gR,R12(5)非理
40、想电表对电路的影响不能忽略，解题时应把它们看作是能显示出本身电压或电流的电阻器. ?用电压表测得的电压实际上是被测电路与电压表并联后两端的电压，由于电压表内阻不可能无限大，因此测得的电压总比被测电路两端的实际电压小，表的内阻越大，表的示数越接近于实际电压值. ?用电流表测得的电流，实质上是被测量的支路(或干路)串联一个电阻(即电流表内阻)后的电流.因此，电流表内阻越小，表的示数越- 25 - 接近于真实值. 【例10】电流一电压两用电表的电路如图所示(已知图中S是双刀双掷开关，a, b,c、d,e、f为接线柱(双刀双掷开关的触刀掷向a,b,e与a接通，f与b接通;掷向c, d, e与c接通，f
41、与d接通(电流表G的量程是0. 001 A,内阻是100,电阻R的阻值为9900, R的阻值12是1.0l , (1)触刀掷向a,b时，此两用表是什么表,量程是多大, (2)触刀掷向c, d时，此两用表是什么表,量程是多大, 分析:用改装成电流表时需要并联一个电阻, 改装成电压表时需要串联一个电阻，根据这个原理可以判断出是什么表，并算出其量程( 解析:(1)触刀掷向ab时,R与,是电压表,其量程为U=I(R，1g1R)=0.001(100，9900)=10V. g(2)触刀掷向cd时,R,是电流表,其量程为2IRgg1000.001， 0.0010.1IIA,，,，,，g1.01R2【例11】
42、如图所示，四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A的量程大于A的量程，伏特表V的量程大于V的1212量程，把它们按图接入电路，则 安培表A的读数 安培表A的读数; 12安培表A的偏转角 安培表A的偏12转角; 伏特表V的读数 伏特表V的读数; 12伏特表V的偏转角 伏特表V的偏转角; 12- 26 - (填“大于”，“小于”或“等于”) 解:两电流表并联两表头两端的电压相同流过的电流相同故偏角相同但因A的量程大故A的示数大于A的示数. 当把V和V11212串联使用时组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系通过完全相同的两只电流表的电流强度也相等指针偏转角度相等.根据串联电路的电
43、压分配关系分配在V和V两端电压即V和V读数之1212比等于两只电压表的内阻之比. 伏特表V的量程大所以读数大。 1【例12】将两个相同的表头，分别改装成一只电流表和一只电压表，一个同学在做实验时误将这两个表串联起来，则 A.两表指针都不偏转 B.两表指针偏角相同 C.电流表指针有偏转，电压表指针几乎不偏转 D.电压表指针有偏转，电流表指针几乎不偏转 解答:把完全相同的表头分别改制成一只电流表和一只电压表串联接入电路中时电流表中均有电流通过两表指针都偏转只是电压表中的电流表处在干路中通过的电流大偏转角也大. 【例13】电源的电动势和内阻都保持一定，现用两个不同的电压表先后直接接到电源的两极上，电
44、压表?的读数是U，电压表?的读1数是U，已知电压表的内阻依次是R、R，且R,R，那么由于两21212电压表内阻不同，将是 A.U一定小于UB.U一定大于U 12 12C.若将两个电压表同时并接在电源的两极时，读数一定不同 D.若将两个电压表串联后接在电源的两极时，两电压表读数之和- 27 - 一定大于U 1解答:因R,R，则用电压表I测量时电路总电阻大于用电压表?测12量.由闭合电路欧姆定律可知I,I，因此，用电压表?测量时因内12电压小而路端电压大，即U,U.若两个电压表并联测量时，因两电12压表并联，则测量电压必相同.若两电压表串联接在电源两极，因总电阻大于R，总电源小于I，故内电压必小于
45、单独用电压表?测量时11的内电压，因此，路端电压(即两电压表读数之和)一定大于U.答案1BD 试题展示 1(以下关于电流表与电压表的说法中，正确的是 A(都是用电流表G B(都是用电流表G C(它们本身都有内阻，只是电流表的内阻一般很小，而电压表D(电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G的内阻大，而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G 【解析】 电流表是由灵敏电流表G并联一个较小的分流电阻改装而成，电压表是由灵敏电流表G串联一个较大的分压电阻改装而成，所以，电流表的内阻小于灵敏电流表G的内阻，电压表的内阻大于灵敏电流表G的内阻，电流表的内阻一般很小，电压表的内阻一般很大( 【答案】 C - 28 - 2 A(采用伏安法测电阻时，只要仪器选得正确，可保证没有系统B(用伏安法测电阻，不论是用电流表外接法，还是电流表内接C(用欧姆表 D 【解析】 【答案】 B 3(以下关于欧姆表的说法中，不正确的是 (A(表盘刻度是非均匀的，从零刻度开始，刻度值越大处，刻度B C(测电阻时，首先要红黑表笔直接相连，调好零点后再去测电D 【解析】 欧姆表表盘刻度是非均匀的，