1、1第二十二讲： 恒定电流（一）描述电路的物理量 欧姆定律1有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为 I，设单位体积中有 n 个自由电子，电子的电量为 e，此时电子的定向移动速率为 v，则在 t 时间内，通过导体横截面的自由电子数可表示为（ ）AnvSt Bnvt CIt/e DIt/ne 2如图 1011 所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab=10 cm，bd=5 cm，当将 A 与 B 接入电压为 U 的电路中时，电流强度为 1 A，若将 C 与 D 接入电压为 U 的电路中，则电流为 ( ) A4 A B2 A C0.5 A D0.25 A3光敏电阻是自动化控制中经常使用的电器元件
2、，其最大特点是，当有光照射时其阻值很小，没光照射时阻值很大。如图 1012 所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中 R1 为光敏电阻，R 2 为定值电阻，物品在传送带上匀速移动，此光电计数器的基本工作原理是：( ) A当有光照射 R1 时，信号处理系统获得较低电压B当有光照射 R1 时，信号处理系统获得较高电压C信号处理系统每获得一次高电压就记数一次D信号处理系统每获得一次低电压就记数一次4在比较精密的电子设备中，其电源跟负载之间的保护不是用普通的保险丝，而是广泛用保险电阻，当电流超过正常值时，这种保险电阻能够迅速熔断，它的阻值从 到1.0不等，关于它们的熔断时间跟阻值的关系，你认为正确的是（
3、 ）10A阻值越大，熔断时间越短 B阻值越小，熔断时间越长C阻值越大，熔断时间越长 D阻值越小，熔断时间越短5额定电压都是 110V，额定功率 PA=100W，P B=40W 的 A、B 两个灯，接在 220V 的电路中，使电灯都正常发光，又使电路消耗的电功率最小的连接方式是图 1013 中的（ ）A BCDa bc d图 1011图101226如图 1014 甲所示电路中，电流表 A1 与 A2 内阻相同，A 2 与 R1串联当电路两端接在电压恒定的电源上时，A 1 的示数为 3A，A 2 的示数为 2A；现将 A2 改为与 R2 串联，如图乙所示，再接在原来的电源上，那么：（ ）AA 1
4、示数必增大，A 2 示数必增大 BA 1 示数必增大， A2 示数必减小CA 1 示数必减小，A 2 示数必增大 DA 1 示数必减小， A2 示数必小7某实验小组用三只相同的小灯泡，连线如图 1015 所示电路，研究串并联电路特点，实验中观察到的现象是（ ）AK 2 断开，K 1 与 a 连接，三只灯泡亮度相同B K2 断开，K 1 与 b 连接，三只灯泡亮度相同CK 2 闭合，K 1 与 a 连接，三只灯泡都发光， L1、L 2 亮度相同DK 2 闭合，K 1 与 b 连接，三只灯泡都发光，L 3 亮度小于 L2 的亮度8如图 1016 所示，AB 间电压恒为 11V，R 为阻值较大的滑动
5、变阻器，P 为 R 的中点，用一只 05V15V 的双量程电压表的“5V”档测PB 间的电压时，电压表恰好满偏，若换用“15V” 挡测，则电压表的示数为（ ）A5V B5.3V C5.4V D5.5V9如图 1017 所示，灯 L 上标有 200W 字样，电动机 D 上标有 2000W 字样，当在A、B 两端加上 220V 电压时，灯和电动机均正常工作，求：电灯正常工作时的电阻。K2K1L1L2L3ab图1015VABPR图1016A BL D图1017A1A2R1R2A1A2R1R2甲 乙图1014ABABBCABD图1013310某电路需要 20A 的保险丝，但手边只有用同种材料制成的“1
6、5A” 和“5A” 两种型号的保险丝，他们的规格如表所示，问能否将这两种保险丝取等长的两段并联后用于该电路中？说明其理由11如图 1018 所示，为一种测定风作用力的仪器原理图，P 为金属球，悬挂在一细长金属丝上，O 是悬挂点，R 0 是保护电阻，CD 是水平放置的光滑电阻丝，与细金属丝始终保持良好的接触，无风时细金属丝与电阻丝在 C 点接触，此时电路中电流I0，有风时金属丝将偏转一角度，角 与风力大小有关，已知风力方向水平向左，OC=h，CD=L，球质量为 m，电阻丝单位长度电阻为 k，电源内阻、安培表内阻、金属丝电阻和导线电阻均不计，金属丝偏转 角时，电流表示数为 I，此时风力大小为 F，
7、试写出：（1）风力大小 F 与 的关系式； （2）风力大小 F 与电流表示数 I 的关系式。12如图 1019 所示是电饭煲的电路图，S 1 是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到 103时，会自动断开，S 2 是一个自动控温开关，当温度低于 70时，会自动闭合；温度高于80 时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯，定值电阻 R1=R2=500，加热电阻丝 R3=50，两灯电阻不计。（1）分析电饭煲的工作原理。（2）简要回答，如果不闭合开关 S1，能将饭煮熟吗？（3）计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。保险丝 1 2直径 d 1mm 2mm额定电流 I
8、5A 15AA电源 R0D CPO图1018S1S2R1 R2R3220V黄灯 红灯图 10194第 22 讲 描述电路的物理量 欧姆定律答案1.A 解析：由 INq/t=nqSv 可得 Nnv St A 对2.A 解析：设金属薄片的厚度为 h，A 和 B 接入电路时，电阻 R1ab/(bdh) ；C 和 D 接入电路时，电阻 R1bd/(abh)，可的 R1/R2=4,再利用部分电路欧姆定律求解 A 对3.AC 解析：当有光照射 R1 时,其阻值变小,导致与信号处理系统一起的电阻减小,分得的电压减小,所以 A 对；信号处理系统应该在挡光时记数才准确,所以 C 对.4.AB 解析：电压一定，阻
9、值越大，功率越小，熔断时间越短；电压一定，阻值越小，功率越大，熔断时间越长5.C 解析：从题意可知：额定电流 IAI B ,答案 A、B 中两灯泡不可能都正常发光,所以错；答案 C、D 中两灯都可以正常发光 ,加在电阻箱上的电压相同,但 D 答案中电阻箱的电流大,所以消耗的电功率大,因此选 C.6.B 解析：由甲图变为乙图,总电阻减小,导致总电流增大, A1 示数必增大，A 2 示数必减小7.AD 解析： K2 断开，K 1 与 a 连接，三只灯泡串联，所以亮度相同，A 对；K 2 断开，K 1与 b 连接，灯泡 L3 被短路，不亮，所以 B 错；K 2 闭合，K 1 与 a 连接，L 1 和
10、 L3 被短路，只有 L2 亮，C 错；K 2 闭合，K 1 与 b 连接，L 2 和 L3 并联后再和 L1 串联，所以 L3 亮度小于 L2的亮度，D 对。8.B 解析：同一块电压表，由电压表改装可知： 5V 量程时内阻是 15V 量程内阻的三分之一。再利用部分电路欧姆定律计算可得 B9.解：由于电灯是纯电阻用电器，正常工作时 P=UI=I2RL整个电器的功率 PAB=PL+PD=2200W 而 UAB=220V I =10A根据 P=I2R 得 RL=210.解：这两段等长的保险丝横截面积之比：S 1 : S2 =d12 : d22 = 1 : 4由电阻定律 得电阻之比 R1 : R2
11、= S2 : S1 = 4 : 1S并联接入电路后两端的电压相等，由欧姆定律得通过的电流之比 I1 : I2 = R2 : R1 = 1 : 4即第 2 根保险丝中的实际电流是第 1 根中的 4 倍，而额定电流只是第 1 根的 3 倍，所以不能这样来使用11.解：（1）有风时，对金属球 P 分析，受重力 mg，风力 F，金属丝拉力 F1，如图答51011。由平衡条件得 sin1Fcos1Fmg即 tanmgF（2）无风时，电源电压 )0kLRIU（有风时，电阻丝电阻 tan(h此时， )0I（由以上三式解得 khILR)(tan0代入 得 mgF0kgF12.（1）电饭煲盛上食物后，接上电源，
12、S 2 自动闭合，同时手动闭合 S1，这时黄灯被短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到 80时，S 2 自动断开，S 1 仍闭合；水烧开后，温度升高到 103时，开关 S1 自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于散热，待温度降至 70时，S 2 自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到 80时，S2 又自动断开，再次处于保温状态。 （2）如果不闭合开关 S1，则不能将饭煮熟，因为只能加热到 80。 （3）加热时电饭煲消耗的电功率 P1= ， 保温时电饭煲消耗的电功率 ， 并RU2 并RUP12两式中 R 并 = 从而有 P1P 2= =1215032 /501并 并R答 1011F1Fmg
