恒定电流范文

恒定电流范文（精选5篇）

恒定电流 第1篇

一、柱体模型

【例1】 (2015· 安徽卷) 如图1 所示, 一根长为L、横截面积为S的金属棒, 其材料的电阻率为ρ, 棒内单位体积自由电子数为n, 电子的质量为m, 电荷量为e.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度为v, 则金属棒内的电场强度大小为 ( )

解析:由题意, 导体中的电流可表达为I=neSv, 又由电阻定律可知该导体的电阻, 根据欧姆定律可得到导体两端的电压U=IR, 最后由匀强电场场强与电势差关系, 解得E=ρnev.

答案:C

点评:柱体模型是物理学中比较重要的内容, 像推导电流强度的微观表达式 (立足于电流强度的定义式) 、推导洛伦兹力的表达式 (立足于安培力是洛伦兹力的宏观力) 、求解风力发电 (立足于风能转化为电能) 等, 都需要构建柱体模型方能解决.

二、电路分析

【例2】用多用电表探测图2所示黑箱发现:用直流电压挡测量, E、G两点间和F、G两点间均有电压, E、F两点间无电压;用欧姆挡测量, 黑表笔 (与电表内部电源的正极相连) 接E点, 红表笔 (与电表内部电源的负极相连) 接F点, 阻值很小, 但反接阻值很大.那么, 该黑箱内元件的接法可能是下图中的 ( )

解析:红表笔接F, 电阻很小, 此时二极管导通, 电源电流从黑表笔流出通过二极管从红表笔流进, 电流方向从E到F, 只有B项正确.

答案:B

【总结】探究黑箱问题的基本思路有三点:

(1) 首先用电压表测量各接点电压, 若电压不为零, 则黑箱内有电源存在, 且电压最大的接点间为电源.

(2) 若电压为零, 则电路内无电源, 改用欧姆表测量, 若正反电阻恒定, 则其间为定值电阻;若指针摆动一下又返回, 则其间有电容器;若其间存在正反向电阻差, 说明其间有二极管存在.

(3) 结合串、并联电路的特点, 再加以判断.

【例3】用图3所示的电路可以测量电阻的阻值.图中Rx是待测电阻, R0是定值电阻, G是灵敏度很高的电流表, MN是一段均匀的电阻丝.闭合开关, 改变滑片P的位置, 当通过电流表G的电流为零时, 测得MP=l1, PN =l2, 则Rx的阻值为 ( )

解析:电流表G中的电流为零, 表示电流表G两端电势差为零 (即电势相等) , 则R0与Rl1两端电压相等, Rx与Rl2两端电压相等.有

答案:C

点评:电路分析是解决电学问题的基础, 犹如力学中的受力分析, 近年考试中, 针对电路分析的考查方式主要表现为复杂电路简化计算、黑箱问题、电桥等.

电路分析的难点是将复杂电路画出等效电路图, 其等效原则为: (1) 无电流的支路可省去; (2) 电势相等的点可合并; (3) 理想电压表视为断路, 理想电流表则视为短路; (4) 电路稳定时, 电容器可作断路处理; (5) 对应的计算问题可利用串、并联电路的分压或分流规律解决.

三、动态变化

【例4】 (2015· 武汉市部分重点中学联考卷) 如图4所示, 电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r.将滑动变阻器滑片向下滑动, 理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3, 理想电流表A示数变化量的绝对值为 ΔI, 则 ( )

A.A的示数减小

B.ΔU1大于ΔU2

C.ΔU3与ΔI的比值等于R+r

D.电源的输出功率一定增大

解析:理想电压表内阻无穷大, 相当于断路, 理想电流表内阻为零, 相当短路, 所以R与变阻器串联, 电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压.当滑动变阻器滑片向下滑动时, 接入电路的电阻减小, 电路中电流增大, 则A的示数增大, 故A项错误;根据闭合电路欧姆定律得U2=E-Ir, 则得据题知R>r, 则, 故ΔU1大于 ΔU2, B项正确;根据闭合电路欧姆定律得U3=E-I (R+r) , 则得, 故C项正确;当外电阻等于内电阻时, 电源的输出功率最大, 滑片向下运动, 滑动变阻器与R并联后电阻与内阻r的关系不确定, 故无法确定输出功率的变化, 故D项错误.

答案:BC

点评: (1) 动态变化引发的设问主要有电表读数的变化、电路及元件功率的变化.不管哪种变化, 判断的程序是一样的, 具体有以下三种:

①程序法:局部电阻R变化由闭合电路欧姆定律判定I总的变化、U外的变化, 最后再由部分电路欧姆定律分析定值电阻上的电压、电流变化, 由总电压 (电流) 等于各部分电压 (电流) 之和分析变化电路上的电压、电流的变化.

②“串反并同”法:所谓串反, 即某一电阻增大时, 与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都减小, 反之亦然.所谓“并同”, 即某一电阻增大, 与它并联或间接并联的电阻中的电流、电压、电功率将增大, 反之亦然.

③极限分析法:即因变阻器滑动引起电路变化的问题, 可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.

(2) 在电路的动态变化中, 常出现U、ΔU、ΔU/ΔI三种形式, 对于U的变化判断方法见上述, 对于ΔU的变化判断依据, 要根据E=U外+U内得到|ΔU外|=|ΔU内|后再进一步判断, 对于ΔU/ΔI的判断, 要分析电阻, 当R不变时, 有;如果R改变, 依然像本例一样, 找到各量的关系, 进一步得出变化量的关系.

四、电功问题

【例5】 (2015· 武汉联考卷) 在如图5所示的电路中, 输入电压U恒为8V, 灯泡L标有 “3V, 6W”字样, 电动机线圈的电阻RM=1Ω.若灯泡恰能正常发光, 下列说法正确的是 ( )

A.电动机的输入电压是5V

B.流过电动机的电流是2A

C.电动机的效率是80%

D.整个电路消耗的电功率是10W

解析:灯泡恰能正常发光, 说明灯泡电压为3V, 电流为2A, 电动机的输入电压是8V-3V=5V, 流过电动机的电流是I=2A, 选项A、B正确;电动机内阻消耗功率I2RM=4W, 电动机输入功率为UI=5×2W =10W, 输出功率为6W, 效率为η=60%, 整个电路消耗的电功率是10W+6W=16W, 选项C、D错误.

答案:AB

【总结】从能量转化的角度来看, 电功和焦耳热之间的数量关系是W ≥Q、UIt≥I2Rt, 其中电功W =IUt, 电热Q=I2Rt.

(1) 纯电阻电路:如电炉等构成的电路, 电流做功将电能全部转化为内能, 此时有W =Q.计算时可任选一公式:

(2) 非纯电阻电路:如含有电动机、电解槽等的电路, 电流做功除将电能转化为内能外, 还转化为机械能、化学能等, 此时有W >Q.电功只能用公式W =UIt来计算, 焦耳热只能用公式Q=I2Rt来计算.对于非纯电阻电路, 欧姆定律不再适用.

所以解决电路功能问题要明确电路的组成.

五、故障问题

【例6】 (2015· 西安一中期末考试卷) 如图6所示的电路中, 灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的, 现在突然灯泡A比原来变暗了些, 灯泡B比原来变亮了些, 则电路中出现的故障可能是 ( )

A.R3断路B.R2断路

C.R1短路D.R1、R2同时短路

解析:由电路图可知, 通过灯泡A的电流等于通过灯泡B的电流与通过R2的电流之和.灯泡A比原来变暗了些, 灯泡B比原来变亮了些, 说明通过灯泡B的电流变大, 而通过灯泡A的电流变小, 因此通过R1的电流变小, 所以选B.R3断路或R1短路都会使两灯泡比原来变亮;R1、R2同时短路会使灯泡A比原来变亮, 灯泡B熄灭.

答案:B

点评:判断电路故障问题要了解发生故障时出现的症状.

(1) 电路短路时出现的现象:

①电路中仍有电流;

②被短路的电器不工作;

③与之串联的电器工作电流增大;

④被短路部分电压为零.

(2) 电路断路时出现的现象:

①被断路部分无电流;

②被断路部分有电压 (如果电路较简单, 一般此电压会等于电源的输出电压) .

常用的检查方法有电压表检查法、电流表检查法、欧姆表检查法、试电笔检查法.

六、含容电路

【例7】 (2015· 宁波模拟卷) 如图7所示, R1、R2、R3、R4均为可变电阻, C1、C2均为电容器, 电源的电动势为E, 内阻r≠0.下列说法中正确的是 ( )

A.减小R1, C1、C2所带的电量都增加

B.增大R2, C1、C2所带的电量都增加

C.增大R3, C1、C2所带的电量都增加

D.减小R4, C1、C2所带的电量都增加

解析:R1上没有电流流过, R1是等势体, 故减小R1, C1两端电压不变, C2两端电压不变, C1、C2所带的电量都不变, 选项A错误;增大R2, C1、C2两端电压都增大, C1、C2所带的电量都增加, 选项B正确;增大R3, C1两端电压减小, C2两端电压增大, C1所带的电量减小, C2所带的电量增加, 选项C错误;减小R4, C1、C2两端电压都增大, C1、C2所带的电量都增加, 选项D正确.

答案:BD

【总结】解决含电容器的直流电路问题的一般方法:

(1) 只有当电容器充、放电时, 含电容器的支路中才会有电流, 当电路稳定时, 电容器对电路的作用是断路.

(2) 电路稳定时, 与电容器串联的电路中没有电流, 同支路的电阻相当于导线, 即电阻不起降低电压的作用, 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两端的电压.

(3) 在计算电容器的带电荷量变化时, 如果变化前后极板带电的电性相同, 那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反, 那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和.

七、图象问题

【例8】某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中, 如图8中的a、b、c所示.则判断错误的是 ( )

A.直线a表示电源的总功率

B.曲线c表示电源的输出功率

C.电源的电动势E=3V, 内电阻r=1Ω

D.电源的最大输出功率Pm=9W

解析:电源的总功率为PE=EI, 电源的输出功率为PR=EI-I2r, 电源内部的发热功率Pr=I2r, 所以直线a表示电源的总功率, 选项A正确;曲线b表示电源内部的发热功率, 曲线c表示电源的输出功率, 选项B正确;直线a的斜率表示电动势E, 解得E=3V, 由曲线b上某点坐标可得电源内阻为1Ω, 选项C正确;当外电路电阻等于电源内阻时, 电源输出功率最大, , 对应曲线c的最高点, 选项D错误.

答案:D

点评:“能运用几何图形、函数图象进行表达、分析”是新课标考纲对“应用数学处理物理问题的能力”的解读之一.在高考中涉及恒定电流图象的有:I-R图象、U-I图象、U-R图象、P-R图象、η-R图象等.图象与公式始终对应, 所以两个方面齐抓共管方能准确判断.

具体公式为:电源的总功率P总=EI;电源的输出功率P出=UI;电源内部的发热功率P内=I2r;电源的效率;电源的最大功率, 此时η→0, 严重短路;当R=r时, 输出功率最大, , 此时η=50%.读者可以据此一一画出.

八、STS问题

【例9】 (2015· 四川绵阳中学月考卷) 大型电子地磅实际是一将压力转化为电流的传感器.如图9 所示为大型电子地磅电路图, 电源电动势为E, 内阻不计.不称物体时, 滑片P在A端, 滑动变阻器接入电路的有效电阻最大, 电流较小;称重物时, 在压力作用下使滑片P下滑, 滑动变阻器有效电阻变小, 电流变大, 这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上, 就可以读出被称物体的重量值.若滑动变阻器上A、B间距离为L, 最大阻值等于电阻阻值R0, 已知两只弹簧的总弹力与形变量成正比, 比例系数为k, 所称重物的重量G与电流大小I的关系为 ( )

解析:由胡克定律可知kx=G, 得, 此时滑动变阻器接入的电阻为;由闭合电路欧姆定律可知, 故A项正确.

答案:A

竞赛教案-恒定电流 第2篇

教学目标：

（一）知识与技能

1、了解电源的形成过程。

2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。

（二）过程与方法：

在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。

（三）情感、态度与价值观：

通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。

教学重、难点：理解电源的形成过程及电流的产生。会灵活运用公式计算电流的大小。

教学过程：

一、欧姆定律

1、电阻定律

a、电阻定律 R = ρl

Sb、金属的电阻率 ρ = ρ0（1 + αt）

2、欧姆定律

a、外电路欧姆定律 U = IR，顺着电流方向电势降落 b、含源电路欧姆定律

在如图8-1所示的含源电路中，从A点到B点，遵照原则：①遇电阻，顺电流方向电势降落（逆电流方向电势升高）②遇电源，正极到负极电势降落，负极到正极电势升高（与电流方向无关），可以得到以下关系

UA − IR − ε − Ir = UB

这就是含源电路欧姆定律。c、闭合电路欧姆定律

在图8-1中，若将A、B两点短接，则电流方向只可能向左，含源电路欧姆定律成为

UA + IR − ε + Ir = UB = UA

即 ε = IR + Ir，或 I =

Rr

这就是闭合电路欧姆定律。值得注意的的是：①对于复杂电路，“干路电流I”不能做绝对的理解（任何要考察的一条路均可视为干路）；②电源的概念也是相对的，它可以是多个电源的串、并联，也可以是电源和电阻组成的系统；③外电阻R可以是多个电阻的串、并联或混联，但不能包含电源。

二、复杂电路的计算

1、戴维南定理：一个由独立源、线性电阻、线性受控源组成的二端网络，可以用一个电压源和电阻串联的二端网络来等效。（事实上，也可等效为“电流源和电阻并联的的二端网络”——这就成了诺顿定理。）应用方法：其等效电路的电压源的电动势等于网络的开路电压，其串联电阻等于从端钮看进去该网络中所有独立源为零值时的等效电阻。．．．

2、基尔霍夫（克希科夫）定律

a、基尔霍夫第一定律：在任一时刻流入电路中某一分节点的电流强度的总和，等于从该点流出的电流强度的总和。

例如，在图8-2中，针对节点P，有 I2 + I3 = I1

基尔霍夫第一定律也被称为“节点电流定律”，它是电荷受恒定律在电路中的具体体现。

对于基尔霍夫第一定律的理解，近来已经拓展为：流入电路中某一“包容块”的电流强度的总和，等于从该“包容块”流出的电流强度的总和。

b、基尔霍夫第二定律：在电路中任取一闭合回路，并规定正的绕行方向，其中电动势的代数和，等于各部分电阻（在交流电路中为阻抗）与电流强度乘积的代数和。

例如，在图8-2中，针对闭合回路①，有 ε3 − ε2 = I3(r3 + R2 + r2)− I2R2

基尔霍夫第二定律事实上是含源部分电路欧姆定律的变体（☆同学们可以列方程 UP = … = UP得到和上面完全相同的式子）。

3、Y−Δ变换

在难以看清串、并联关系的电路中，进行“Y型−Δ型”的相互转换常常是必要的。在图8-3所示的电路中

☆同学们可以证明Δ→ Y的结论…

Rc = Rb = Ra = R1R3R1R2R3R2R3R1R2R3R1R2R1R2R

3Y→Δ的变换稍稍复杂一些，但我们仍然可以得到 R1 = R2 = R3 = RaRbRbRcRcRaRbRaRbRbRcRcRaRcRaRbRbRcRcRaRa4、超导现象

据金属电阻率和温度的关系，电阻率会随着温度的降低和降低。当电阻率降为零时，称为超导现象。电阻率为零时对应的温度称为临界温度。超导现象首先是荷兰物理学家昂尼斯发现的。

超导的应用前景是显而易见且相当广阔的。但由于一般金属的临界温度一般都非常低，故产业化的价值不大，为了解决这个矛盾，科学家们致力于寻找或合成临界温度比较切合实际的材料就成了当今前沿科技的一个热门领域。当前人们的研究主要是集中在合成材料方面，临界温度已经超过100K，当然，这个温度距产业化的期望值还很远。

5、半导体

半导体的电阻率界于导体和绝缘体之间，且ρ值随温度的变化呈现“反常”规律。

组成半导体的纯净物质这些物质的化学键一般都是共价键，其稳固程度界于离子键和金属键之间，这样，价电子从外界获得能量后，比较容易克服共价键的束缚而成为自由电子。当有外电场存在时，价电子移动，同时造成“空穴”（正电）的反向移动，我们通常说，半导体导电时，存在两种载流子。只是在常态下，半导体中的载流子浓度非常低。

半导体一般是四价的，如果在半导体掺入三价元素，共价键中将形成电子缺乏的局面，使“空穴”载流子显著增多，形成P型半导体。典型的P型半导体是硅中掺入微量的硼。如果掺入五价元素，共价键中将形成电子多余的局面，使电子载流子显著增多，形成N型半导体。典型的N型半导体是硅中掺入微量的磷。

处理恒定电流问题的常用方法 第3篇

例1 一只普通的家用照明白炽灯正常发光时，通过它的电流强度值与下列哪一数值较为接近（ ）

A.20A B.2A

C.0.2A D.0.02A

解析 普通家用白炽电灯规格一般选用的为“220V，40W”，它正常发光时，电流强度[I=PU=40220≈0.2A]. 故答案选C项.

2.能量守恒法

例2 某一用直流电动机提升重物的装置，如图1所示.重物的质量m=50kg，电源的电动势[E]=110V，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以[v=0.90m/s]的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度[I=5A].由此可知电动机线圈的内阻[R]为多大？

[图1] [电动机]

解析 电动机输出功率[P1=mgv].电动机的输入功率[P2=IU]，不计电源内阻及输电线电阻时[U=E]，所以[P2=IE].电动机内部发热损耗的功率[P3=I2R].因各处摩擦不计，由能量守恒，有

[P2=P1+P3]

即[IE=mgv+I2R]

故[R=IE-mgvI2=4.36Ω]

3.等效电源法

例3 如图2所示电路中，[R1]、[R2]、[R3]为定值电阻，但是阻值未知，[Rx]为电阻箱，当它取[Rx1=10Ω]时，通过它的电流[Ix1=1A]；当它取[Rx2=18Ω]时，通过它的电流[Ix2=0.6A]，那么当[Rx3=16Ω]时，通过它的电流[Ix3]多大？

[图2]

解析 题目中的[R1]、[R2]、[R3]都为未知量，再加上电源电动势[ε]和内阻[r]也未知，因此，如果不采取适当的方法，直接去解这道题将会遇到困难.可把虚线框内的电路视作一个等效电源，则上述五个物理量就变为等效电源的电动势[ε]和内阻[r]两个未知量，有

[ε′=10×1+1×r′] ①

[ε′=18×0.6+0.6×r′] ②

[ε′=16×I3+I3×r′] ③

由①②两式可以求得[ε′=12V]，[r=2Ω]，代入③式可解得[Ix3=23A≈0.67A]

4.等效替代法

例4 如图3所示，电路由8个不同的电阻组成，已知[R1]=12Ω，其余电阻阻值未知，测得[A、B]间的总电阻为4Ω，今将[R1]换成6Ω的电阻，则[A、B]间的总电阻变为多少.

[图3]

解析 图3是由多个电阻组成的混联电路，若用串并联电阻的公式分析，则相当复杂.

把[R1]以外的其余电阻看作一个整体，它的等效电阻为[Rx]，则[RAB=R1RxR1+Rx]

把[RAB=4Ω]，[R1=12Ω]代入得[Rx=6Ω]

将[R1]换成[6Ω]时，其与[Rx=6Ω]并联，故[AB]间的总电阻为[R′AB=3Ω]

5.赋值法

例5 如图4所示，两个定值电阻[R1]、[R2]串联后，接在输出电压[U]稳定于12V的直流电源上.有人把一个内阻不是远大于[R1]、[R2]的电压表接在[R1]的两端，电压表示数为8V，如果他把此电压表改接在[R2]的两端，则电压表的示数将（ ）

[V] [图4]

A. 小于4V B. 等于4V

C. 等于或大于4V D. 大于4V小于8V

解析 伏特表接[R1]两端时为8V，则[R2]两端的电压为4V，可知[R1]与[R2]并联总阻为[R2]的2倍.不妨设[R2]=1KΩ，而[R1]=3KΩ，[RV]=6KΩ，若电压表接[R2]两端，按上述取值和串联关系，可得电压表示数为[83V]，故应选A项.

6.假设法

例6 如图5所示，开关闭合电灯不亮.为了检查图中电路的故障，用电压表进行测量，结果是：[UAE]=2.5伏，[UBC]=0，[UCD]=0， [UDE]=2.5伏，则电路的故障是（ ）

[图5] [L]

A. 电阻[R]断路 B. 电灯L断路

C. [R、L]同时断路 D. 变阻器[R]断路

解析 假设电路[R]断路，用电压表连接[BC]两端[UBC≠0]，这与[UBC=0]不符，故不能选A项；假设电灯L断路，用电压表接通[CD]两端[UCD≠0]这与[UCD=0]不符，故不能选B项；假设[R、L]同时断路用电压表接通[B、D]，[UBD≠0]，与题意不符，故不能选C项；假设变阻器[R]断路，用电压表接通[D、E]，[UDE=2.5]伏，这时电压表是串联在电路中，其示数应该是[AE]间电压即电源电压，且其他几个测量也合题意，应选D项.

7.图象法

例7 电池甲和电池乙的电动势分别为[E1、E2]，内阻分别为[r1、r2]，用这两个电源分别向一个阻值为[R]的电阻供电的电功率相同，若用这两个电池分别向另一个阻值比[R]大的电阻供电的功率分别为[P1、P2]，已知[E1>E2]，则（ ）

A. 电池的内阻[r1>r2] B. 电池的内阻[r1

C. 电功率[P1>P2] D. 电功率[P1

解析 因为两个电池分别向一个阻值为[R]的电阻供电的电功率相同，说明两电源的[U-I]图线与电阻[R]的[U-I]特性图线交于一点，如图6（题中已知[E1>E2]）所示，由图线斜率可知[r1>r2].若用这两个电源分别向另一个阻值比[R]大的电阻供电，在图6中可画出该电阻的特征图线，即图中[R]，因[R>R]，其斜率较大，由图6中可直接看出E1与[R]连接时端电压和电流均较大，所以[P1>P2]. 正确答案为AC项.

[图6]

恒定电流电路的动态变化分析 第4篇

1．先分析电路结构，让学生明白电路的串并联关系和连接特点，各电表测量的是哪部分电路的哪个物理量，对于复杂的电路还要进行简化。简化时应注意以下几个点：(1)电流表视为短路，电压表视为开路；(2)画出等效电路图；(3)无电流的支路视为开路；(4)电源电动势E和内阻r是不变的。

2．明确常见电路中总电阻和分电阻的变化关系：(1)当外电路中的任何一个电阻增大（或减小）时，总电阻会增大（或减小）。(2)开关的闭合使串联电路中的用电器增多时，总电阻增大；开关的闭合使并联电路中的用电器增多时，总电阻减小。(3)滑动变阻器接入电路中的是哪一部分电阻，以及该部分电阻在滑片移动时的变化情况。

3．判断灯泡的亮度变化情况时，只需研究加在灯泡两端的电压或流过灯泡的电流的变化即可。

4．常见的思路是：部分电路电阻的变化→总电阻R总﹙R总=R+r﹚的变化→总电流I的变化[I=E/﹙r+R﹚]→U内的变化﹙U内=Ir﹚→U外的变化（U外=E-U内）。再结合串并联电路的基本特点及部分电路的欧姆定律，分析各支路电流及电压的变化。

二、应用举例

【例1】如图1所示，已知电源电动势E和内电阻r恒定，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，当滑动触头从a移向b时，各电表示数如何变化？

解析：1．分析电路结构。

R2与R3并联，再与R1串联。

其中R3接入电路的是滑片到a端的电阻，其中V1、V2分别测路端电压和R2（或R3）两端的电压；A1、A2、A3分别测干路电流I、经过R2的电流I2和R3的电流I3。

2．当P从a向b滑动时→R3↑→R外↑→I↓[=E/（r+R外↑）]→A1示数变小→U内↓[=I↓r]→U外↑[=E-U内↓]→V1示数变大。

I↓→U1↓[=I↓R1]→U2↑[=U外↑-U1↓]→V2示数变大→I2↑[=U2↑/R2]→A2示数变大→I3↓[=I↓-I2↑]→A3示数变小。

【例2】如图2所示的电路中，当变阻器R1的滑片向左移动时，A、B、C三灯的亮度变化情况是（）。

A.A变亮，B和C变暗

B.A和B变暗，C变亮

C.A和C变暗，B变亮

D.A变暗，B和C变亮

解析：1．电路的连接关系，R1与C灯串联后，再与B灯并联，然后与A灯串联，最后再与R2并联。R1接入电路的是滑片右侧的电阻。

2．滑片P向左移动时→R1↑→R外↑→I↓[=E/（R外↑+r）]→U内↓[=I↓r]→U外↑[=E-U内↓]→I2↑[=U外↑/R2]→IA↓[=I↓-I2↑]→A灯变暗→UA↓[=IARA]→UB↑[=U外↑-UA↓]→B灯变亮→IB↑[=UB↑/RB]→IC↓[=IA↓-IB↑]→C灯变暗。

由以上分析可知，正确答案为C。

方法总结：1．滑片P移动，使R变化时，不能直接判断外电压，因为在U外=R外I中，R外和I都是变量，所以不能由此式确定外电压的变化。须先判断内电压，再由E=U外+U内确定外电压。

恒定电流·简单电路习题课·教案. 第5篇

一、教学目标

1．知识内容：（1）掌握简单电路的简化方法——电势法；（2）能够应用串、并联电路的规律和特点解决简单的混联问题。

2．通过对电路的简化，培养学生掌握等效的方法。通过电路的计算培养学生应用数学工具解决物理问题的能力。

二、教学重点、难点

1．重点：能够应用串、并联电路的规律和特点解决简单的混联问题。2．难点：用电势法画等效电路图。

三、教学过程 1．复习

教师：前面我们已经学习了简单电路串、并联的特点，请同学们做两个小题复习巩固前面学习的主要知识。

练习：已知电阻R1和R2串联，两端电压U，则R1两端的电压U1=______，R2两端的电压U2=______，R1上消耗的电功率P1=______，R2上消耗的电功率P2=______。

已知电阻R1和R2并联，电路中总电流是I，则R2支路中的电流I1=______，R1支路中的电流I2=______，R1上消耗的电功率P1=______，R2上消耗的电功率P2=______。

（给学生5分钟时间做，并请两个学生上黑板上做。）核对答案，并纠正可能出现的错误。

教师：刚才我们复习了串、并联电路的特点和规律，现在我们来看两个电路（电路图投影在屏幕上），图中三个电阻是什么关系呢？

学生：图1中R1和R2串联后再与R3并联，图2中R1和R2并联后再与R3串联。教师：很好，上面这两个电路又叫混联电路。如果已知R1、R2和R3，则：I1／I3=______，U1／U3=______，P1／P3=______。

（给学生几分钟时间做，并想一想什么方法简单。）

教师：图1中，I1／I3=I12／I3=R3／（R1＋R2），U1／U3=U1／U12=R1／（R1＋R2），P1／P3=I1U1／I3U3=R1R3／（R1＋R2）2

图2中，I1／I3=I1／I12=R1R2／R1（R1＋R2）=R2／（R1＋R2），／（R1＋R2）2R3。

教师：在实际应用的电路中，大多是既包含串联电路又包含并联电路的混联电路。熟练运用前面我们讲过的串、并联电路的知识就可以对混联电路进行分析和计算。

2．电路结构的分析

分析电路的组成和结构，准确判断出各部分电路的串、并联关系，必要时要学会用“等效”的观点，将电路改画为标准的串、并联电路，对电路的正确计算起到很大作用。

教师：现在给大家介绍一种电路简化的方法——电势法。板书：纯电阻电路的简化方法——电势法

教师：简单的纯电阻电路，无论表面上看多复杂，最终都可以简化为电阻串、并联或两者混联的方式。所以熟练掌握串、并联电路的特点和规律，是识别和简化电路的基本出发点。简化电路的主要根据是：

Ⅰ．串联电路中，电流强度处处相等，从电势上看，沿电流方向每经过一个电阻电势要降低。

Ⅱ．并联电路中，总电流等于各支路电流之和，从电势上看，各支路两端电势分别相等。

Ⅲ．导线理想化，认为是“有电流、无电阻”，所以导线上各点是等势点。下面举例具体说明应用的步骤和方法。

例 如图3所示电路，电源的电压U=10V，电阻R1=5Ω，R3=R410Ω，R2=10Ω，电流表的内阻忽略不计。求电流表的示数。

分析：首先，找出电流的分叉点——节点，并标上字母。找到电势的最高点和最低点（电路中没有标电源的正、负时，可假设一端的电势高）如图中所示。（投影，用红笔在电路图上标出）显然，A点电势最高，D点电势最低，将A、D两点画在两边，在其间画电阻。其次，分析各点电势，找等势点。因为电流表的内阻忽略不计，可看作导线，它两端的电势相等，即B点和D点等势，所以B、D可合为一点。第三，按照电势的高低，把电阻接在其间，先画从A到D的电阻R2，再画其他的电阻。简化后的电路如图4所示。（投影电路图）从图中容易计算出电路中的总电流是2A，电流表测的是流过R2和R3的电流之和，流过R2的电流是1A，流过R3的电流是0.5A，所以，电流表的示数是1.5A。

3．巩固练习

如图5所示电路，已知电压恒定为16V，R1=R4=R5=24Ω，R2=R3=12Ω，不考虑电流表和电压表对电路的影响，试求电流表、电压表的读数。

教师：先把电阻的关系用等效电路图画出来。叫两个学生到黑板上画等效电路图。

教师：再把电表填入图中，如图6所示。