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）（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：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 x L xR U E R R =+,x x L R E E R R ⎡⎤⎢⎥+⎣⎦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 G 比变阻器电阻R L 大很多（ R G >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 =t q =1.6 A 据欧姆定律I =R U 得，R =I U =10 Ω n =e q =3.0×1020个 故此电阻为10Ω，30 s 内有3.0×1020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）。

小试身手1.1、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（ ）A.2:1B.1:2C.4:1D.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（ ）[]0,EA.32:1B.16:1C.8:1D.1:41.2、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_______A.1∶3B.3∶1C.1∶3D.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_______A.1∶3B.3∶1C.1∶3D.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=R 1，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2.1、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0.4A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大?2.2、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图14-3图14-4图14-5C.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2.3、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 RU I 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，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R 2、R 3短路，最后只有R 1一个电阻。

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3.1、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（ ）图14-6图14-7A.10000RB.1000RC.100RD.R/1003.2、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3.3、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 ／1000B ．R ／100C ．100RD ．10000R3.4．在一根长l=5m ，横截面积S=3.5× 10-4m 2的铜质导线两端加2．5×10-3V 电压。

己知铜的电阻率ρ=1.75×10-8Ω·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？3.5、如图14-8所示，电阻R 1，R 2，R 3，的电压，电流，消耗电功率分别为U 1，U 2，U 3，I 1，I 2，I 3，P 1，P 2，P 3，把此电路与电源接通后，求，(1)U 1/U 2，(2)I 1/I 2，(3)P 1/P 2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=RU 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。

图14-8小试身手4.1、某输电线总电阻为2.0Ω，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 。

4.2、.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___________。

4.3、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U 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，干路电流图14-9图14-10I=1A 11112r R 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。