第14章:恒定电流一、知识网络二、重、难点知识归纳（五）、滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器的作用（1）保护电表不受损坏； （2）改变电流电压值，多测量几次，求平均值，减少误差。

2、两种供电电路（“滑动变阻器”接法）电流：定义、微观式：I=q/t ，I=nqSv电压：定义、计算式：U=W/q ，U=IR 。

导体产生电流的条件：导体两端存在电压 电阻：定义、计算式：R=U/I ，R=ρl/s 。

金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体：热敏、光敏、掺杂效应 超导：注意其转变温度电动势：由电源本身决定，与外电路无关，是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量实验恒定电流 部分电路：I=U/R闭合电路：I=E/(R+r)，或E=U 内+U 外=IR+Ir适用条件：用于金属和电解液导电 规律电阻定律：R=ρl/s基本 概念欧姆定律： 公式：W=qU=Iut纯电阻电路：电功等于电热非纯电阻电路：电功大于电热，电能还转化为其它形式的能电功： 用电器总功率：P=UI ，对纯电阻电路：P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率：P 总=EI 电源输出功率：P 出=UI电源损失功率：P 损=I 2r 电源的效率：%100%100⨯=⨯=E U P P 总出η， 对于纯电阻电路，效率为100%电功率 ：伏安法测电阻：R=U/I ，注意电阻的内、外接法对结果的影响描绘小灯泡的伏安特性测定金属的电阻率 ：ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装：多用电表测黑箱内电学元件（1）、限流式：a 、最高电压（滑动变阻器的接入电阻为零）：E 。

b 、最低电压（滑动变阻器全部接入电路）： 。

c 、限流式的电压调节范围： 。

（2）、分压式：a 、最高电压（滑动变阻器的滑动头在b 端）：E 。

b 、最低电压（滑动变阻器的滑动头在a 端）：0。

c 、分压式的电压调节范围： 。

3、分压式和限流式的选择方法：（1）限流式接法简单、且可省一个耗电支路，所以一般情况优先考虑限流式接法。

（2）但以下情况必须选择分压式：a 、负载电阻R X 比变阻器电阻R L 大很多（ R X >2R L ）b 、要求电压能从零开始调节时；c 、若限流接法电流仍太大时。

三、典型例题例1、某电阻两端电压为16 V ，在30 s 内通过电阻横截面的电量为48 C ，此电阻为多大30 s 内有多少个电子通过它的横截面解析：由题意知U =16 V ，t =30 s ，q =48 C ， 电阻中的电流I =tq= A 据欧姆定律I =R U 得，R =IU=10 Ω n =eq =×1020个 故此电阻为10Ω，30 s 内有×1020个电子通过它的横截面。

点拨：此题是一个基础计算题，使用欧姆定律计算时，要注意I 、U 、R 的同一性（对同一个导体）。

xL x R U ER R =+,x x LR E E R R ⎡⎤⎢⎥+⎣⎦[]0,E小试身手、导线A 电阻为R ，A 中电流强度为I ，通电时间为t ，导线B 的电阻为R/2，B 中电流强度为I/4，通电时间为2t ，那么：(1)相同的时间通过导线A 与B 横截面的电量之比为（ ） :1 :2 :1 :4(2)时间t 内电流通过A 做功与时间2t 内电流通过B 做功之比为（ ）:1 :1 :1 :4、A ，B ，C ，D 四个相同的灯泡按图14-3所示电路连接，M ，N 两端电压恒定，这四个灯泡中（ ） A. C 灯比D 为亮 B. A 灯比C 灯亮 C. A 灯和B 灯一样亮 D. A 灯和C 灯一样亮例2、两电阻R 1、R 2的伏安特性曲线如右图14-4所示，由图可知： （1）这两电阻的大小之比R 1∶R 2为_______ ∶3∶1∶3 D.3∶1（2）当这两个电阻上分别加上相同电压时，通过的电流之比为_______ ∶3∶1∶3 D.3∶1解析：（1）由欧姆定律I =R U可知，在I —U 图线中，图线的斜率k =U I =R1，即电阻的大小等于伏安特性曲线斜率的倒数。

R 1∶R 2=tan30°∶tan60°=1∶3 所以A 选项正确。

（2）由欧姆定律I =RU可知，给R 1、R 2分别加上相同的电压时，通过的电流与电阻成反比I 1∶I 2=R 2∶R 1=3∶1，故B 选项正确点拨：此题为一个理解题。

考查对伏安特性曲线的认识和理解。

小试身手、若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了 A.如果所加电压图14-3图14-4变为原来的2倍，则导体中的电流多大、甲、乙两个定值电阻分别接入电路中，通过电阻的电流强度与电阻两端电压的关系如图14-5所示，根据图线可知（ ） A.甲的两端电压总比乙两端电压大 B.甲电阻比乙的电阻小C.加相同电压时，甲的电流强度比乙的小D.只有甲两端电压大于乙两端电压时，才能使甲、乙中电流强度相等、如图14-6所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I 的关系图线，下列说法中正确的是（ AC ）A.路端电压都为U 0时，它们的外电阻相等B.电流都是I 0时，两电源的内电压相等C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻例3、如图14-7所示，R 1=R 2=R 3=R=4Ω，U=8V ，求，(1)安培计示数。

(2)用导线连接A D ，安培计示数。

(3)用导线同时连接A D ，B C ，导线A D ，B C 不连接，安培计的示数。

解析：(1)电路连接是R 2，R 3，R 4串联，然后与R 1并联。

R 1+R 2+R 3=12Ω，总电阻R=412412+⨯=3Ω， 2.67A 38R U I ===(2)用导线连接A D ，导线A D 与R 2、R 3并联，导线把R 2，R 3短路，电路便为R 4与R 1并联，电阻R=2Ω，安培计示数4A RUI 2=(3)同时导线连接A D ，B C ，电路如图14-7所示，导线A D 把4个电阻的一端连在一起。

导线C B 把4个电阻的另一端连接在一起，四个电阻的两端电势相等，四个电阻并联，图14-5图14-6 图14-7电路总电阻为R=1Ω，安培计示数I=8A，千万不能认为A D导线使R2、R3短路，最后只有R1一个电阻。

点拨：此题为一个基础计算题，考查的是对电阻的计算和欧姆定律的应用。

，解决电学问题时，电路一定要清，搞清楚电路是如何连接的是解题的关键。

串联电路分压，并联电路分流是经常使用的电学规律，必须熟练掌握小试身手、1.一条粗细均匀的电阻丝电阻为R，其横截面直径为d，若将它拉制成直径为d/10的均匀细电阻丝，其电阻变为（）100、下列关于电阻率的叙述，错误的是（）A．当温度极低时，超导材料的电阻率会突然减小到零B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D．材料的电阻率随温度变化而变化、一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R。

把它拉制成直径为d／10的均匀细丝后，它的电阻变为（）A．R／1000 B．R／100 C．100R D．10000R．在一根长l=5m，横截面积S=× 10-4m2的铜质导线两端加2．5×10-3V电压。

己知铜的电阻率ρ=×10-8Ω·m，则该导线中的电流多大每秒通过导线某一横截面的电子数为多少、如图14-8所示，电阻R1，R2，R3，的电压，电流，消耗电功率分别为U1，U2，U3，I1，I2，I3，P1，P2，P3，把此电路与电源接通后，求，(1)U1/U2，(2)I1/I2，(3)P1/P2例4、.一条电阻丝加上电压U后，经t s后放出热量为Q，若得电阻丝截成等长的三段图14-8并且关联在一起，再加上电压U ，需经多长时间放出热量仍为Q解析：设电阻丝电阻为R ，Q=R U 2，截成等三段，每段电阻为R/3，并联后电阻为R/9，则Q=t RU t R U 2'29/= 9/'t t =。

点拨：此题为一个简单计算题，主要考查电热公式的记忆和理解。

电阻丝是纯电阻，计算热量三个公式都适用，结合题目给定的条件，电压不变，使用，Q=RU 2，计算方便。

小试身手、某输电线总电阻为Ω，若输送电功率保持10KW 不变，在用250V 电压输送时，线路上损失功率为__________KW ，若改用5000V 电压输送时，线路上损失电功率为___________KW 。

、.如图14-9所示，电路两端电压恒定，电阻R 1=R 2=R 3，R 3=2R，电键闭合前，后电阻R 2消耗电功率之比_______，电容器C 所带电量之比___________。

、在闭合电路中（ ）A ．电流总是由高电势流向低电势B ．电流强度越大，电源输出功率越大C ．输出功率越大，电源效率越高D ．电源输出电压越大，电源效率越高例5、如图14-10所示，ε=12V ，r=1Ω，导线电阻不计，R=22Ω(a)K 闭合时，滑键c 逐渐向右滑动时，干路电流将__________，路端电压将__________A C 间电压将_________，电源消耗总功率____________，电源内部消耗的功率____________(b)K 闭合时，滑键c 放在R 中间，干路电流为___________，路端电压为_____________，A C 间电压为__________，B C 间电压为__________，电源内电压为____________，电源消耗总功率为___________电源内部消耗功率为_____________，输出功率为__________，电源效率为__________。

解析：(a)：电键K 闭合时，滑键c 向右滑动时，电路电阻逐渐减小，根据闭合电路欧姆定律rR εI +=，干路电流将逐渐增大，路端电压：ε=U 路+Ir ，U 路逐渐减小。

A C 间电压图14-9图14-10U AC =IR AC ，因R AC =0，不随C 移动而变化。

电源消耗总功率：P 总=εI ，因为I 增大，而增大，电源内部消耗功率P 内=I 2r ，r 不变，P 内增大，(b)K 闭合，C 放在R 中间则外电路电阻R 外=11Ω，干路电流I=1A 11112rR ε外=+=+，路端电压U 路=IR 外=1×11=11V ，U AC =0V ，U BC =U 路=11V ，电源内电压U 内=Ir=1V ，电路消耗总功率P 总=εI=12×1=12W 输出功率P 出=U 路×I=11×1=11W ，电源内部消耗电功率。

P 内=I 2r=P 总－P 出=1W ，电源效率η=91.7%10%1211100%P P 总出=⨯=⨯， 点拨：此题为一个综合题。