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《恒定电流》


动态电路变化的分析 动态电路变化的分析是根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中某 一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况,常见方法如下: (1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分” 的变化情况。 即 R 局增大减小→R 总增大减小→I 总减小增大→U 总增大减小→I 分 U 分 (2)直观法:即直接应用“部分电路中 R、I、U 的关系”中的两个结论。 ①任一

电阻 R 阻值增大,必引起该电阻中电流 I 的减小和该电阻两端电压 U 的 增大 ②任一电阻 R 阻值增大,必将引起与这并联的支路中电流 I 并的增大和与之串联 的各电路电压 U 串的减小。 (3)极限法:即因变阻器滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑动端分别 滑至两个极端去讨论。 (4)特殊值法。对于某些双臂环路问题,可以采取代入特殊值去判定,从而找 出结论。 【例 6】 如图所示, 当滑动变阻器的滑动片 P 向上端移动时, 判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化? 部分电路欧姆定律各部分量

【例 7】如图所示,R1 和 R2 阻值相同,电源内阻不计,当滑动变阻器 R1 的滑 动片 P 由 A 向 B 移动时,试分析电路中各电表示数的变化情况。

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【例 8】 在如图所示的电路中, 在滑线变阻器滑动片 p 由 a 滑到 b 的过程中,三只理想电压表示数变化的绝对值分别 为Δ U1、 Δ U2、 Δ U3, 则下列各组数据中可能出现的是 ( ) A.Δ U1=0、Δ U2=2 V、Δ U3=2 V C:Δ U1=3V、Δ U2=1V、Δ U3=2V 电路故障分析 电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯,灯泡断丝,灯座短路, 电阻器内部断路,接触不良等现象,检查故障的基本方法有两种: (1)用电压 表检查(2)假设法:如果电路发生某种故障,寻求故障发生在何处时,可将整 个电路划分为若干部分;然后逐一假设某部分电路发生故障,运用电路定律进 行正向推理,推理结果若与题述物理现象不符合,则故障不是发生在这部分电 路;若推理结果与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路,直到找 出发生故障的全部可能为止,亦称排除法 【例 9】如图所示的电路中,灯泡 A 和 B 原来都是正常发光。 忽然灯泡 B 比原来变暗了些,而灯泡 A 比原来变亮了些,试 判断电路中什么地方出现断路的故障?(设只有一处出现了 故障) B.Δ U1=1V、Δ U2=2 V、Δ U3=3 V D.Δ U1=1V、Δ U2=1V、Δ U3=2V

【例 10】在图中,发电机的内阻 r=0.1Ω ,每根连接导线的电阻 r1=0.1Ω ,负 载电阻 R=22Ω ,电路中的电流强度 I=10A,求: (1)负 载两端的电压 UR; (2)外电路上的电压 U 端; (3)发电机 的电动势; (4)整个外电路上消耗的功率 P 外; (5)负载
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I + ε - U端 rL

rL UR

上消耗的功率; (6)导线上消耗的功率; (7)发电机内部消耗的功率; (8)发 电机的功率.

4、含电容器电路的分析与计算 电容器是一个储存电能的元件.在直流电路中,当电容器充放电时,电路 里有充放电电流,一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值 无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件,在电容器处电路看作 是断路,简化电路时可去掉它.简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应 的位置补上.分析和计算含有电容器的直流电路时,需注意以下几点: (1)电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过.所以在此支路中的电阻上 无电压降,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压. (2)当电容器和用电器并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联用电 器两端的电压相等. (3)电路的电流、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.电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要根据正极板电荷变化情 况来判断电流方向。
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⑷如果变化前后极板带电的电性相同, 那么通过每根引 线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差;如果变化前 后极板带电的电性改变, 那么通过每根引线的电荷量等于始末状 态电容器电荷量之和。

【例 11】 如图电路中, 电源内阻不计.为使电容器的带电量增大, 可采取以下哪些方法() A.增大 R1; C.增大 R3 B.增大 R2; D.减小 R1
E C C A R1 B R2 C C R3 B

【例 12】如图所示,E=10 V, r=1Ω , R1=R3=5 Ω , R2=4Ω ,C=100μ F。 当 S 断开时, 电容器中带电粒子恰好处于静止状态。 求: (1)S 闭合后,带电粒子加速度的大小和方向; (2)S 闭合后流过 R3 的总电荷量。 试题展示: 1、在如图所示的电路中,R1、R2、R3 和 R4 皆为定值电阻,R5 为可变电阻,电源的 电动势为ε ,内阻为 r。设电流表 A 的读数为 I,电压表 V 的读数为 U。当 R5 的 滑动触点向图中 a 端移动时,( A C I 变大,U 变小 I 变小,U 变大 B D )
R3 C Er S R1 R2

I 变大,U 变大 I 变小,U 变小

2、一电池外电路断开时的路端电压为 3V,接上 8Ω 的负载电阻后路端电压降 为 2.4V,则可以判定电池的电动势 E 和内电阻 r(
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A.E=2.4V, r=1Ω C.E=2.4V, r=2Ω

B.E=3V, r=2Ω D.E=3V, r=1Ω

3、如图所示,电池的内阻可以忽略示计,电压表和可变电阻器 R 串联接成 通路,如果可变电阻器 R 的值减为原来的 时,电压表的读数由 U0 增加到 2U0, 则下列说法正确的是( )
1 3

A.流过可变电阻器 R 的电流增大为原来的 2 倍 B.可变电阻器 R 消耗的电动率增加为原来的 4 C.可变电阻器两端的电压减小为原来的
2 3



D. 若可变电阻器 R 的阻值减小到零, 那么电压 表的示数为 4U0 4、两根长度都为 L 的同种材料制成的导线 a 和 b 串联后接入电路,使电流从 a 的起端流入,从 b 的末端接地,若此导线上各点电势如图所示,则导线 a 和 b 的横截面积之比 Sa:Sb 为( A.2 :1 ) B.1 :2 C.4 :1 D.1 :4 Ω

5、如图所示,将一电动势 E=1.5V,内阻 r=1.0 的电源和粗细均匀的电阻丝相连,电阻比长度 L=0.279m,电阻 R=99Ω ,电容 C=0.2μ F,当滑动触 以 4×10—3m/s 的速度向右滑动时,下列说法中正确的是( A.电容器 C 充电,流过电流计 G 的电流方向为 a→G→b B.电容器 C 放电,流过电流计 G 的电流方向为 b→G→a C.每秒钟电容器两极板的电压减少量的 0.02V D.流过电流计的电流是 4×10—3mA
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头P )

6、如图所示,电源电动势为 12V,L 为灯泡,R1 和 R2 为电阻器,若用伏特 表测得 A、B 两点间的电压为 12V,则表明( A.L、R1 和 R2 都断了 C.R1、R2 是好的,L 断了 至少有一个断了 7、如图所示,电动势为 ? 、内阻为 r 的电源与电阻 R1、R1、R3、平行板电容器 AB 及电流表组成电路,滑动变阻器 R1 处于某位置时, A、B 间的带电油滴静止不动,当滑动变阻器 R1 的触头向右滑动时,下列判断正 确的是( ) )

B.L、R1 和 R2 都是好的 D.L 是好的,R1 和 R2

A.电流表读数增大,油滴向上运动 B.电流表读数增大,油滴向下运动 C.电流表读数减小,油滴向上运动 D.电流表读数减小,油滴向下运动 8、如图所示的电路中,把 R 由 2Ω 改变为 6Ω 时,电流强度 减小为原来的一半,则电源的内电阻应为( A.4Ω B.8Ω C.6Ω ) D.2Ω

9、如图所示电路中 A、B、C、D 是四只相同的电灯,当 滑动变阻器的滑键向下滑动时,下列说法正确的是( A.A 灯变亮 C.C 灯变亮 B.B 灯变亮 D.D 灯变亮 )

10、如图电源内阻为 r,固定电阻 R0=r,可变电阻 Rx 的 总电阻值为 2r,若变阻器触头 P 由图示位置自左向右滑动。 则( )
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A.电源输出功率由小变大 C.R0 消耗功率由小变大

B.Rx 消耗功率由大变小 D.电源的效率由小变大

11、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 C.△U1<△U2 D.条件不足,无法确定△U1 和△U2 的大小关系 12、关于电动势,正确的说法是( ) B.△U1=△U2 )

A.电源的电动势等于电源的输出电压 B. 电源的电动势等于电场力把单位正电荷沿闭合电路 移动一周所做的功 C.电动势相等的大小不同的电池,它们把化学能转化为电能的本领相同 D.电动势相等的大小不同的电池,在单位时间内把化学能转化为电能的数 值相同 13、如图所示,为测电源电动势和内电阻时,依据测量数据做出的路端电 压与电流强度的关系图线, 由图 DC 平行于横坐标轴, DE 平行于纵 坐标轴,由图可知( A.比值 ) B.比值
AC 表示电源内电阻 CD

DE 表示外电路电阻 OE CO C.比值 表示电源电动势 AO

D.矩形 OCDE 的面积表示电

源的输出功率 14、安装在室内天花板上的电灯不亮了,经检查保险丝未熔断,现用万用 电表的 250V 交流电压档,检查开关的两个接线柱,下列测量结果及其故障的判 断中正确的有(假设电线完好) ( )
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A.无论开关接通或断开,电表的示数均为零,则可能是电灯的灯丝断了 B.无论开关接通或断开,电表的示数均为零,可以肯定是开关坏了 C.无论开关接通或断开,电表的示数均为 220V,可能是电灯的灯丝断了 D.无论开关接通或断开,电表的示数均为 220V,可以肯定是开关坏了 15、用电池、定值电阻 R、电阻箱 R0、安培表○ A 、伏特表○ V 、开关和导线连 接成如图所示的电路,利用这一电路可测量( A.定值电阻 R 的阻值 C.电池的电动势和内电阻 )

B.定值电阻 R 在某电压下的电功率 D.金属材料的电阻率

16、如图所示的电路中,电阻 R1=10Ω ,R2=20Ω ,R3=8Ω ,电 容器电容 C=2μ F,电源电动势()=12V,内阻不计,要使电容器带有 4×10—6C 的电量,变阻器 R 的阻值应调为( A.8Ω 二、计算题 18.在一粗细均匀的金属环上有 A、B、C 三点,如图所示,已知 AC 弧长是 圆周长的 ,A、B 两点等分圆周长,把 A、B 两点接入电路时直导 线中的电流为 6A,金属环上消耗的功率为 108W,若保持直导线中 电流不变,换接 A、C 两点,则金属环所消耗的功率为多少?
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B.16Ω

C.20Ω

D.40Ω

19.如图电源的电动势ε =4V,电阻 R1= 4Ω ,R2=2Ω ,R33=6Ω ,已右电流表 的示数为 0.3A.求: (1)电压表 V1、V2 的示数多大? (2)电源的内电阻 r 多大?

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