恒定电流学案第一讲.doc

恒定电流复习学案 （第一讲）
【例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的电量为3 C．求电解槽中电流强度的大小。
【分析与解答】：电解槽中电流强度的大小应为I＝(q1+q2)/t＝0.5 A
V
A

A
B
a
b
例2：一段粗细均匀的电阻丝，横截面的直径为d，电阻为R，把它制成直径d/4的均匀细丝后，其阻值变为（ B ）
A．16R B．256R C．R/16 R/256
例1：如图所示，电灯A标有“10V，10W”，电灯B标有“8V，20W”，滑动变阻器的总电阻为6Ω，当滑动触头由a端向b端滑动的过程中(不考电灯电阻的变化)
A． 安培表示数一直减小，伏特表示数一直增大；
B． 安培表示数一直增大，伏特表示数一直减小；
C． 安培表示数先增大后减小，伏特表示数先减小后增大；
D． 安培表示数先减小后增大，伏特表示数先增大后减小。
解析：可以求得电灯A的电阻RA=10Ω，电灯B的电阻RB=3.2Ω,因为，所以，当滑动触头由a向b端滑动的过程中，总电阻一直减小，即B选项正确。本题选B。此题既能考查学生的动态问题的分析方法，即通常由开关的通断、电阻的变化（如滑线变阻器阻值的变化）所引起，分析时要紧紧抓住由局部→整体→局部的思路，先由局部的电阻变化，用欧姆定律、串并联电路的规律来分析整体的电阻、电流、电压的变化，然后再回到局部讨论相关物理量的变化，既要把全电路分解（隔离）为各个部分加以分析，又要把各部门电路结合成一个整体加以考虑，一般要众总电流和各支部电流的关系、电动势和内外电路各部分电压的关系、电源的总功率和内外电路部分消耗功率的关系三个方面来研究。又结合了电路中的极值问题，复习中关注此类本章内的知识进行综合的问题。由此题还可以引申故障类问题的分析，使学生体会所谓断路即某一电阻阻值变大；所谓短路即某一电阻阻值变小。

例3：两根相同材料的均匀导线a和b，长为l，b长为2l，串联在电路上时沿长度方向的电势变化如图所示．则a、b的横截面积之比（ C ）
A．2∶3 B．l∶3 C．1∶2 D．3∶l

例4：两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的U—I特性曲线如图所示，L2的额定功率约为_______W，现将L1和L2串联后接在220V的电源上，电源内阻忽略不计，此时L2的实际功率约为________W。
99，17.5

注意二极管的伏安特性曲线
例5：在横截面积为S的粗细均匀的铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子电荷量为e，则电子在铜导体中运行时受到的电场作用力为（ B ）
A．0 B． C． D．
例11：某一直流电动机提升重物的装置如图所示．重物的质量m=50kg，电源的电动势E=120V，不计电源内阻和一切摩擦．当电动机以v=0．9m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5A．求：(1)电动机线圈的电阻R,(2)电动机对该重物的最大提升速度。(取g=10m／s2)
【解析】 (1)在非纯电阻电路中，据功能关系有:IEt=I2Rt+mgvt，解得:R=6Ω．
(2)由IE=I2R+mgv得:
: ,vmax=1.2m／s．
例12：有一直流电动机，把它接入0．2V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0．4 A，若把电动机接入2．0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A.求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大?
【解析】当电动机转子不转时、电动机无机械能输出，故电能全都转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立．当电动机转动时一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在该电阻上产生内能，输入的电功率P电＝P热+P机．接U＝0．2 V电压，电机不转，电流I=0．4 A，根据欧姆定律，线圈电阻R=U/I＝0．5Ω当接U=2．0V电压时，电流I′＝1．0 A，故输入电功率P电=U′I′=2．0×l．0＝2.0 W
热功率P热＝I′2R=(1．0)2×0．5 ＝0．5 W
故输出功率即机械功率P机=P电-P热=(2．0-0．5)=1．5 W．
如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能故其发热功率．P热′=U2/R=8W
【感悟与联想】
1．在非纯电阻电路中电功大于电热，即：IEt>I2Rt，注I≠U/R
2．求最大值或最小值时，利用二次函数求极值是常用方法．