1、 第6讲 恒定电流（二）6.1 电功、电热、效率知识点睛1电功与电热电流做功的过程，实际上是将电能转化为其他形式的能的过程。电功，电热。 在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，即。 在非纯电阻电路中，电能除转化成电热外，还有一部分将转化为其他形式的能，即_。由此可知，即欧姆定律不适用于这种电路。纯电阻电路举例：白炽灯、电炉、电饭锅、电烙铁、电热毯、电熨斗、以及转子被卡住时的电动机等。非纯电阻电路举例：电动机、电解槽、日光灯、以及给蓄电池充电等。2纯电阻电路中电源的输出功率、效率 电源的输出功率：。可见，当时，电源的输出功率最大，。如图为电源的输出功率随外电路电阻变化的图象。除最大输出功率外，同一
2、输出功率将会有两个外电阻与之对应。 电源的效率：越大，电源的效率就越大。那么为了提高电源的使用效率，是不是外电阻越大越好呢？例题精讲以下两题考察电功、电功率的计算【例1】直流电源的电动势为、内阻为，用它给一直流电动机供电。已知电动机的线圈电阻是，今测得它两端的电压为，通过的电流为，则经过时间，有A电流在整个电路中做的功等于B电流在整个电路中做的功等于C电动机输出的机械能等于D电动机输出的机械能等于【答案】 D【例2】四川省“十二五”水利发展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高，进入蓄水池，用一台电动机通过传动效率为80%的
3、皮带，带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为，此时输入电动机的电功率为，电动机的内阻为。已知水的密度为，重力加速度取。求：（1）电动机内阻消耗的热功率；（2）将蓄水池蓄入的水需要的时间（不计进、出水口的水流速度）。【答案】 ；以下两题考察功率变化、极值问题【例3】如图所示的电路中，滑动变阻器的最大阻值，定值电阻，电源内阻。在滑动变阻器的滑片由移到的过程中，下列说法正确的是A电源的输出功率增大 B电源的内耗功率减小C消耗的功率先增大后减小 D消耗的功率一定增大【答案】 ACD【例4】某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流变化的图线画在了同一坐标系上，如右图中的、所示。
4、以下判断正确的是A直线表示电源的总功率B曲线表示电源的输出功率C电源的电动势，内电阻D电源的最大输出功率【答案】 ABC（本题考查电源效率问题）【例5】电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图象如下，图中为路端电压，为干路电流，、是图象上的两点，相应状态下电源的效率分别为、。由图可知，和的值分别为 A， B， C， D，【解析】 电源效率，由图象可知，所以选项D正确。【答案】 D6.2 含容电路知识点睛1在直流电路中，电容器处视为断路。2电压的变化会引起电容器的充放电，可由计算电容器上电荷量的变化。除了要考虑电容器两端的电压变化外，还必须
5、要注意两极板的极性是否发生变化。例题精讲【例6】如图所示，平行板电容器水平放置，闭合开关，当滑动变阻器、的滑片处于各自的中间位置时，悬在电容器两极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。要使尘埃向下运动，下列方法中可行的是A把的滑片向左移动 B把的滑片向左移动C把的滑片向右移动 D把闭合的开关断开【答案】 B【例7】如图所示的电路中，电源电动势，内阻可忽略。电阻，电容。先闭合开关，待电路稳定后再将断开，则在断开后流过电阻的电荷量为_。【答案】*本题为选讲题，学生版没有1 如图所示，电源电动势，内电阻，电阻、，电容。当电键由a与接触到与b接触通过的电量是多少？【答案】2 如图所示，电容器，电阻，。当开关
6、S断开时，两点间的电压是多大？当S闭合时，电容器的电量改变了多少（已知电压）? 【答案】*6.3 电表改装知识点睛我们常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表（又称表头）改装而成的。表头中线圈的电阻叫做电流表的内阻，指针转到最大刻线时的电流叫做满偏电流，通过满偏电流时加在它两端的电压叫做满偏电压。一般表头的都很小，不能测量较大的电压或电流，所以在实际应用中需将其改装成较大量程的电压表或电流表。1电压表的改装表头与一个较大的电阻串联，就成为了一个电压表。要把表头的量程扩大到原来的倍，我们应该串联多大的电阻呢？如图所示，设为两点间的满偏电压，则有。设，得。2电流表的改装表头与一个较小的电阻并联，就
7、成为了一个电流表。如图所示，设为干路满偏电流，则有。设，得。由此可见，根据不同的需要，将表头与不同的并联，就可将其改装成不同量程的电流表。例题精讲【例8】一微安电表的满偏电流是，将此电表与一个的电阻并联后，它就变成了一个量程是的毫安表，则此微安表的内阻为_；若再将这个毫安表改装成量程为的电压表，应_联一个阻值为_的电阻。【答案】 、串、在一些电学实验中，可能没有合适的电表使用，这时我们可以用小量程的电流表和电阻箱进行改装。【例9】图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为、内阻为，是标准电流表，要求改装后的电流表量程为，完成下列填空。 图1中分流电阻的阻值为_。（用、和表示） 图1 图2
8、 在电表改装成后的某次校准测量中，表的示数如图2所示，由此读出流过电流表的电流为_，此时流过分流电阻的电流为_。（保留一位小数）【答案】 ； 49.5，49.0*本题为选讲题，学生版没有3 一电压表由电流表与电阻串联而成，如图所示。若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍小一些，采用下列哪些措施可能加以改进A. 在R上串联一个比小得多的电阻B. 在R上串联一个比大得多的电阻C. 在R上并联一个比小得多的电阻D. 在R上并联一个比大得多的电阻【答案】 D*6.4 多用电表欧姆挡知识点睛下图是多用电表的外形图，它可以测量电流、电压和电阻。当把多用电表的“选择开关”旋转到“”挡时，多用电表就可以测量
9、电阻，成为一个欧姆表。1欧姆表构造如图所示，是内阻为、满偏电流为的微安表或毫安表，是调零电阻，电池的电动势为，内阻为。外接黑表笔接电池正极，红表笔接电池负极，即电流“红进黑出”。2欧姆表原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的。当红、黑表笔间接入待测电阻时，通过表的电流。改变，电流随之改变，且与一一对应，即。因此，我们可以在欧姆表的刻度盘上直接读出与相对应的电阻值。3欧姆表使用步骤欧姆表使用注意事项：欧姆表刻度是不均匀的，左密右疏，0刻线在右边。测量时要使被测电阻与其他电学元件断开。合理选择量程，使指针尽量停在中间位置附近。更换欧姆挡的量程时，一定要重新进行欧姆调零。例题精讲【例10】某同学用多
10、用电表来测量部分电子元件。 用多用电表正确测量了一个约的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是的电阻。请选择以下必需的步骤，按操作顺序写出。_A用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指零B将红表笔和黑表笔接触C把选择开关旋转到“”挡位D把选择开关旋转到“”挡位E调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆表的“0”刻度F用表笔接触约的电阻并测量 若测量结果如图所示，则该电阻的测量值为_。 该同学用多用电表判断一个大容量电容器是否漏电。他选择了“”挡位，将两支表笔分别接触在电容器的两脚，发现指针有较大的偏转后又缓慢回到电阻无穷大的位置，则该电容是否漏电？_。（选填“是”或“否”）【答案】 DBEF； ；
11、 否*本题为选讲题，学生版没有4 使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般是电池）、一个电阻和一个表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为的电流表，电阻箱，导线若干。实验时，将多用电表调至欧姆挡，调好零点，电阻箱置于适当数值。完成下列填空： 仪器连线如图l所示，和是多用电表的两个表笔。若两电表均正常工作，则表笔为_色。（选填“红”或“黑”） 若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表和电阻箱的示数分别如图2中(a)(b)(c)所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_，电阻箱的读数为_。 将图l中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_。（保留3位有效数字） 计算得到多用电表内电池的电动势为_。（保留3位有效数字）【答案】 黑； ，； 102； *【例11】在使用多用表的欧姆挡测量电阻时，若A双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大B测量时发现指针偏离中央刻度过大，则必需减小倍率，重新调零后再进行测量C选择“10”倍率测量时发现指针位于20与30正中间，则测量值小于25WD欧姆表内的电池使用时间太长，虽然完成调零，但测量值将略偏大【答案】 D51第三级（下）第6讲教师版
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