1、专题14：恒定电流专题14：恒定电流 题型1：有关电功率的计算问题 电功与电热的关系 1电功是电能转化为其他形式能量的量度电热是电能转化为内能的量度计算电功时用公式WIUt，计算电热时用公式QI2Rt. 2从能量转化的角度看，电功与电热间的数量关系是：WQ，即UItI2Rt.具体地说： (1)纯电阻电路计算电功、电热可选用以下公式中任一形式：WQPtUItI2Rtt. (2)非纯电阻电路 在非纯电阻电路(含有电动机、电解槽等)中消耗的电能除转化成内能外，还转化成机械能(如电动机)和化学能(如电解槽)即：电动机：WE机Q(UItE机I2Rt) 电解槽：WE化Q(UItE化I2Rt) 此时：WQ(
2、UItI2Rt) 在非纯电阻电路中，既不能表示电功，也不能表示电热 1. 如以下图，用输出电压为1.4 V，输出电流为100 mA的充电器对内阻为2 的镍氢电池充电以下说法错错误的选项是() A电能转化为化学能的功率为0.12 W B充电器输出的电功率为0.14 W C充电时，电池消耗的热功率为0.02 W D充电器把0.14 W的功率储蓄在电池内 解析：充电器对电池的充电功率为P总UI0.14 W，电池充电时的热功率为P热I2r0.02 W，所以转化为化学能的功率为P化P总P热0.12 W，因此充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内，故A、B、C正确，D错误答案：D 2.如以下图，A为电解槽
3、，M为电动机，N为电炉子，恒定电压U 12 V，电解槽内阻rA2 ，当K1闭合，K2、K3断开时，A示数6A；当K2闭合，K1、K3断开时，A示数5 A，且电动机输出功率为35 W；当K3闭合，K1、K2断开时，A示数为4 A求： (1)电炉子的电阻及发热功率各多大？ (2)电动机的内阻是多少？ (3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？ 解析：(1)电炉子为纯电阻，由欧姆定律：其发热功率为：PRUI1126 W72 W. (2)电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得：UI2 所以： (3)电解槽工作时，由能量守恒定律得：P化UI3 所以P化(124422) W16 W. 答案：(1)2
4、 72 W(2)1 (3)16 W 3.一只电炉的电阻和一台电动机线圈电阻相同,都为R,设通过的电流相同,时间相同,电动机正常工作,那么( ) A.电动机和电炉发热相同 B.电动机消耗的功率和电炉一样大 C.电动机两端电压小于电炉两端电压 D.电动机和电炉两端电压相同 【解析】 由焦耳定律知,电炉与电动机发热相同,A对;对电动机UIR,消耗的功率而电炉是纯电阻所以电动机消耗的功率比电炉的大,B错;电动机两端电压大于电炉两端电压,C、D错. 【答案】 A 4.如图,两只灯泡、分别标有110 V 60 W和110 V 100 W,另外有一只滑动变阻器R,将它们连接后接入220 V的电路中,要求两灯
5、泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,那么应使用下面哪个电路( ) 【解析】 A、C两图中灯泡不能正常发光.B、D中两灯泡都能正常发光,它们的特点是左右两局部的电流、电压都相同,因此消耗的电功率一定相等.可以直接看出:B图总功率为200 W,D图总功率为320 W,所以选B. 【答案】 B 5.如以下图的电路中，输入电压U恒为12 V，灯泡L上标有“6V、12 W字样，电动机线圈的电阻RM0.50 .假设灯泡恰能正常发光，以下说法中正确的选项是() A电动机的输入功率为72 W B电动机的输出功率为12 W C电动机的热功率为2.0 W D整个电路消耗的电功率为22 W 解析：电动机为非
6、纯电阻电路，欧姆定律对电动机不再适用灯泡L正常发光，那么IL 2 A，所以电路中的电流I2 A，故整个电路消耗的总功率P总UI24 W，D错；电动机的输入功率等于P总P灯12 W，A、B错；电动机的热功率P总I2RM2.0 W，C对 答案：C 6教学上用的吸尘器的电动机内阻是一定的，当加上0.3 V的电压，电流为0.3 A时，吸尘器上的直流电动机不转动；当加上2.0 V的电压、电流为0.8 A时，它正常工作，那么吸尘器正常工作时输出功率与输入功率之比为() A35 B53 C12 D13 解析：电动机不转时，可视为纯电阻，由欧姆定律可知其内阻为r1 ；当正常工作时，PUI2.00.8 W1.6
7、 W，P热I2r0.821 W0.64 W，所以P出PP热1.6 W0.64 W0.96 W，所以输出功率与输入功率之比为35，A正确 答案：A 7.如以下图电路,电流表和A为两个相同的毫安表,当电路两端接某一恒定电压的电源时,A的示数为3 mA,A的示数为2 mA.现将A改接在所在支路上,如图中虚线所示,再接入原来的恒定电压电源,那么,关于与A的示数情况,以下说法正确的选项是( ) A.示数增大示数增大 B.示数增大示数减小 C.示数增大示数不一定减小 D.示数不一定增大,A示数也不一定增大 【解析】 由电流表示数知将A改接在所在支路上,两支路电阻差异更大,并联局部阻值一定减小,那么A示数增
8、大所在支路原来的电流为1 mA,现在这个支路电阻更大,所以这个支路电流就更小了,所以A示数减小,选B. 【答案】 B 8.如以下图，用两节干电池点亮几个小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡多时，以下说法错误的选项是() A灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗 B各灯两端电压灯多时较低 C通过电池的电流灯多时较大 D电池输出功率灯多时较大 解析：灯泡的总电阻R随点亮灯泡个数的增加而减小，灯泡电压U，所以B对据P知A对由I知I增大，C对当电灯的总电阻等于电源内阻时电池输出功率最大. 答案：D 9.如以下图，电解槽A和电炉B并联后接到电源上，电源内阻r1 ，电炉电阻R19 ，电解槽电阻r0.5 .当S1闭合、
9、S2断开时，电炉消耗功率为684 W；S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看作不变)试求： (1)电源的电动势； (2)S1、S2闭合时，流过电解槽的电流大小； (3)S1、S2闭合时，电解槽中电能转化成化学能的功率 解析：(1)S1闭合、S2断开时电炉功率为P1 电炉中电流I A6 A，电源电动势EI(Rr)120 V. (2)S1、S2都闭合时电炉功率为P2 电炉中电流为IR A5 A，电源路端电压为UIRR519 V95 V， 流过电源的电流为I A25 A，流过电解槽的电流为IAIIR20 A. (3)电解槽消耗的电功率PAIAU2095 W1 900 W 电解槽内热
10、损耗功率P热Ir2020.5 W200 W 电解槽转化成化学能的功率为P化PAP热1 700 W. 10.如图,电路中的电阻均为1 电源电动势为3 V,内阻为0.5 ,电流表、电压表均为理想表,那么此时电流表、电压表的读数分别是( ) A.3 A 3 V B.1.5 A 1.5 V C.3 A 1.5 V D.1.5 A 3 V 【解析】 电路简化如以下图:容易算出.5 所以3 A,路端电压1.5 V,通过电流表示数为1.5 A,选B. 题型2：电路的动态分析 11.如以下图的电路中，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
11、的读数为U.当R5滑动触头向图中a端移动时() AI变大，U变小 BI变大，U变大 CI变小，U变大 DI变小，U变小 解析：根据题意分析知：整个电路的连接形式为电阻R2、 R4串联后与电阻R5并联，然后再与电阻R1、R3串联接在电源上；电压表测量的为路端电压U，电流表测量的是流过电阻R2和R4的支路电流当滑动变阻器的触头向a端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，R5与R2、R4串联后再并联的电阻变小，然后与R1、R3相串联的总电阻也变小，即外电路的总电阻变小根据闭合电路欧姆定律得：干路中的总电流I总变大，路端电压U变小，所以电压表的读数变小；因为干路中的电流I总变大，所以电阻R1、R3上分
12、得的电压变大，而总的路端电压变小，所以R2、R4支路的电压变小，所以流过电流表的电流变小，所以此题的正确答案为D. 答案：D 12.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726所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，以下说法正确的选项是() 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 解析：由电路图可知，滑动变阻器的触头向b端滑动时，其连入电路的阻值变大，导致整个电路的外电阻R外增大，由UR外知路端电压即电压表的读数变大，而R1的分压UR1R1减小，故R2两端的电压UR2UU
13、R1增大，再据I可得通过R2的电流增大，即电流表的读数增大，所以A项正确 答案：A 13.在某控制电路中，需要连成如图727所示的电路，主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成， L1、L2是红绿两个指示灯，当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，以下说法中正确的选项是() AL1、L2两个指示灯都变亮 BL1、L2两个指示灯都变暗 CL1变亮，L2变暗 DL1变暗，L2变亮 解析：当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时，电位器接入电路的电阻减小，根据串并联电路特点可知电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可得干路电流增大，内阻分担电压
14、增大，路端电压减小，L1灯变暗，通过其电流减小；由U1I2R1及I2II1可知R1分担电压增大，L2及R2两端电压减小，L2功率减小而变暗，选项B正确 答案：B 14.如以下图，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作如果再合上S2，那么以下表述正确的选项是() A电源输出功率减小 BL1上消耗的功率增大 C通过R1上的电流增大 D通过R3上的电流增大 答案：C 题型3：含电容电路的有关判断与计算 (1)解决这类问题的一般方法：通过稳定的两个状态来了解不稳定的中间变化过程 (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路 (3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻电压 15.如以下图，电源电动势E6 V，内阻r1 ，电阻R12，R23 ，R37.5 ，电容器的电容C4 F.开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中通过电流表的电量是多少？ 解析：S断开，C相当于断路，R3中无电流，C两端电压即R2两端电压U2 R23 V. QCU212106 C，且a板带正电，b板带负电S闭合，C两端电压即R1两端电压，由电路分析：. QCU17.2106 C且a板带负电，b板带正电