专题恒定电流

1专题：恒定电流一、闭合电路欧姆定律1．公式I＝ER＋r只适用于纯电阻电路E＝U外＋U内适用于任何电路2．路端电压U与电流I的关系(1)关系式：U＝E－Ir.(2)U－I图象如图所示3．电源的输出功率(1)任意电路：P出＝UI＝EI－I2r＝P总－P内．(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝E2RR＋r2＝E2R－r2R＋4r.(3)输出功率随R的变化关系①当R＝r时，电源的输出功率最大为Pm＝E24r.②当Rr时，随着R的增大输出功率越来越小．③当Rr时，随着R的增大输出功率越来越大．④当P出Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出与R的关系如图所示．例题1、如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻R0、滑动变阻器R串联，已知R0＝r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，下列说法中正确的是()A．电源的输出功率先变小后变大B．电源的输出功率先变大后变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R0上消耗的功率先变大后变小练习1、如图所示，平行金属板中带电质点P原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等。当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则（）A．R3上消耗的功率逐渐增大B．电流表读数减小，电压表读数增大C．电源的输出功率逐渐增大D．质点P将向上运动二、电路的动态分析（）例2、在右图所示电路中，电源的电功势为E、内阻为rRRR，、、123为定值电阻，R是一滑动变阻器，电路中的电压表和电流表均视为理想的。试讨论：当R的滑键向上滑动时，电源总功率及各电表示数如何变化？练习2、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E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数VA1R2R3R4R5RErSab2为U，当R5的滑动角点向图中a端移动时（）A．I变大，U变小B、I变大，U变大C、I变小，U变大D、I变小，U变小练习3、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（）A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表读数减小D.电压表读数减小，电流表读数增大三、对伏安特性曲线的理解(1)图中，图线a、b表示线性元件，图线c、d表示非线性元件．(2)图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故RaRb(如图甲所示)．(3)图线c的电阻减小，图线d的电阻增大(如图乙所示)．(4)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻．深化拓展(1)在I－U曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数．(5)要区分是I－U图线还是U－I图线．(6)对线性元件：R＝UI＝ΔUΔI；对非线性元件：R＝UI≠ΔUΔI.应注意，线性元件不同状态时比值不变，非线性元件不同状态时比值不同．例3小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中错误的是()A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝U1I2－I1D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积练习4、如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表A示数变化量的绝对值为△I，则（）(A)A的示数增大(C)△V3与△I的比值大于r(B)V2的示数增大(D)△V1大于△V2四、含电容器的电路分析解题关键：例题4、如右图所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻、C1、C2均为电容器，电源的电动势为E,内阻r≠0，当改变4个电阻3中的1个阻值时A．减小Rl,C1、C2所带电荷量都增加B．增大R2，C1、C2所带电荷量都增加C．增大R3，C2所带电荷量增加D．减小R4，Cl、C2所带电荷量都增加练习5、在如图所示的电路中，电源的电动势E＝3．0V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3＝30Ω，R4=35Ω。电容器的电容C=100μF。电容器原来不带电．求接通电键K后流过R4的总电量．练习6、如右图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40cm.电源电动势E=24V，内电阻r=1Ω，电阻R=15Ω。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=4m/s竖直向上射入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2C，质量为m=2×10-2kg，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？此时电源的输出功率是多大？(取g=10m/s2)五、电路的改画步骤RSPErABv04练习7、已知R1=R3=4R2=R5=1R4=R6=R7=2求AB之间的总电阻链接高考2．[2014·天津卷]如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是()A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大两板间的距离D．断开开关S（2014上海）18.如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3，理想电流表A示数变化量的绝对值△I，则（）（A）A的示数增大（B）V2的示数增大（C）△V3与△I的比值大于r(D)△V1大于△V2（2013上海物理）24．如图，电路中三个电阻Rl、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。K1S2R1R2R3S1