专题 恒定电流
知识导图
教学目标
1. 2. 3. 4. 知道电流的定义式和会推导微观表达式;会应用串并联知识,并会电流表改装的计算。 会运用焦耳定律,会区分纯电路和非纯电路的区别。 掌握闭合电路欧姆定律的知识,并会解决相关问题。 了解并会做与电容器有关的题型。
题型分类及方法点拨
类型一 电流的产生
方法点拨:这部分知识要掌握电流的定义式:I=q/t(电流方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反)以及电流的微观表达式的推导:I=t
Q
NqnlSq=t==l==nqSv(n-单位体积电荷的个数;q-一个电荷的电量;S-单体的横截面v
积;v-电荷定向移动的速度)
例题1:有一横截面积为 ?? 的铜导线,流经其中的电流强度为 ?? ,设每单位体积导线有
?? 个自由电子,电子的电荷量为 ??。此时电子定向移动的速度为 ??,在 ???? 时间里,通过导线横截面的自由电子数目可表示为 ( ) A. ??????????
B. ??????????
C.
????????
D.
??????????
练习1. 在 10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为 2 C,向左迁
移的负离子所带电量为 3 C,那么电解槽中电流强度大小为 ( )
A. 0.1 A
B. 0.2 A
C. 0.3 A
D. 0.5 A
练习2. 在显像管中的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 ?? 的加速
电场,设其初速度为零,经加速后形成横戴面积为 ?? 、电流为 ?? 的电子束.已知电子的电荷量为 ?? 、质量为 ??,则在刚射出加速电场时,一小段长为 ???? 的电子束内的电子个数是 ( ) A.
??????
√ ????2????
??
B.
????????
√2???? C. ????√2???? D.
????????????????
√2????
??
巩固练习
1. 关于电流的概念,下列说法中正确的是 ( ) A. 导体中有电荷运动就形成电流
B. 电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向运动的方向
C. 在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位安培是基本单位 D. 对于导体,只要其两端电势差为零,电流也必为零
2. 某电解池中,若在 2 s 内各有 1.0×1019 个二价正离子和 2.0×1019 个一价负离子通过某横截面,那么通过这个截面的电流是 ( )
A. 0 B. 0.8 A C. 1.6 A D. 3.2 A
3. 北京正负离子对撞机的储存环是周长为 240 m 的近似圆形轨道.当环中的电流为 10 m?? 时,若电子的速率为十分之一光速.则在整个环中运行的电子数目为 ( )
4. 如图所示,一根截面积为 ?? 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷,每米电荷量为 ??,当此棒沿轴线方向做速度为 ?? 的匀速直线运动时,由于棒运动而形成的等效电流大小为 ( )。 A. 5×1011 个
B. 5×1019 个
C. 1.0×1013 个
D. 1.0×103个
A. ????
B. ??
??
C. ?????? D. ????/??
5.. 铜的摩尔质量为 ??,密度为 ??,每摩尔铜原子有 ?? 个自由电子,今有一根横截面为
?? 的铜导线,当通过的电流为 ?? 时,电子平均定向移动速率为 ( ) A. 光速 ??
6.. 一根长为 ?? 、横截面积为 ?? 的金属棒,其材料的电阻率为 ??,棒内单位体积自由电
子数为 ?? ,电子的质量为 ?? ,电荷量为 ??。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为 ?? ,则金属棒内的电场强度大小为 ( )
B. ??????
??
C. ????????
????
D. ????????
????
A.
????2
2????
B.
????2??????
C. ???????? D.
??????????
类型二 电路的串并联问题及电表的改装
方法点拨:这类题要会应用电路串并联的知识解决物理问题;会改装电流表(电流表-电压表:串联一个大电阻;小量程的电流表-大量程的电流表:并联一个小电阻)。
例题2:磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程。已知某一表头 G,内阻 ????=30??,满偏电流 ????=5 m??,要将它改装为量程 0~3 A 的电流表,所做的操作是 ( )
A. 串联一个 570?? 的电阻 B. 并联一个 570?? 的电阻
C. 串联一个 0.05?? 的电阻 D. 并联一个 0.05?? 的电阻
练习1:额定电压都是 110 V,额定功率 ????=100 W,????=40 W 的电灯两盏,若接在电压是 220 V 的电路上,两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗功率最小的电路是下图中的哪一个 ( )
A. B.
C. D.
练习2:电流表的内阻是 ????=200 ??,满刻度电流值是 ????=500 μ??,现欲把这电流表
改装成量程为 1.0 V 的电压表,正确的方法是 ( )
A. 应串联一个 0.1 ?? 的电阻 C. 应串联一个 1800 ?? 的电阻
B. 应并联一个 0.1 ?? 的电阻 D. 应并联一个 1800 ?? 的电阻
巩固练习
1.. 已知通过三个并联支路的电流之比是 ??1:??2:??3=1:2:3,则三个并联支路的电阻之比 ??1:??2:??3 为 ( )
2. 如图所示,电路两端的电压 ?? 保持不变,电阻 ??1 、 ??2 、 ??3 消耗的电功率一样
大,则电阻之比 ??1:??2:??3 是 ( ) A. 1:2:3
B. 3:2:1
C. 2:3:6
D. 6:3:2
A. 1:1:1
B. 4:1:1 C. 1:4:4 D. 1:2:2
3. 如图所示,三个电阻 ??1 、 ??2 、 ??3 的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为 10 W 、
10 W 、 4 W,此电路中允许消耗的最大功率为 ( )
B. 16 W
C. 12 W
D. 15 W
A. 24 W
4. 把表头 G 改装成大量程电流表时,下列说法正确的是 ( ) A. 改装原理为并联电阻能增大通过 G 的电流
B. 改装成电流表后,表头 G 本身允许通过的最大电流并不改变 C. 改装后,表头 G 自身的电阻减小了
D. 改装后使用时,表头 G 本身的参量都不改变,整个并联电路允许通过的电流增大了
5. 一电流表的满偏电流 ??g=1 mA,内阻为 200 ??。要把它改装成一个量程为 0.5 A 的
电流表,则应在电流表上 ( )
6. 如图所示,其中电流表 A 的量程为 0.6 A ,表盘均匀划分为 30 个小格,每一小格表示 0.02 A ; ??1 的阻值等于电流表内阻的 2 ; ??2 的阻值等于电流表内阻的 2 倍。若用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值,则下列分析正确的是 ( )
1
A. 并联一个 200 ?? 的电阻 C. 串联一个 0.4 ?? 的电阻
B. 并联一个 0.4 ?? 的电阻 D. 串联一个 200 ?? 的电阻
A. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04 A B. 将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02 A C. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06 A D. 将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01 A