文档文本内容
专题九 恒定电流
课标解读
考情分析 备考指导
考点 内容
．观察并能识别常见的电路元器件 了解
１ ，
它们在电路中的作用 高考对本专题内容的要求主 本专题研究部分电路与闭合电路 研究各
。 。
．会使用多用电表 要是电学实验的知识 同时也 种电路中电压 电流以及消耗的功率所遵循
电路的基本概 ２ 。 ， 、
．通过实验 探究并了解金属导体的电阻与 会考查电路的相关知识 命题 的规律 复习中应理清各个基本概念 熟记
念和规律 ３ ， ， 。 ，
材料 长度和横截面积的定量关系 角度包括电路故障分析 含电 各公式 明确各公式的使用条件 由于本专
、 。 、 ， 。
．会测量金属丝的电阻率 容器的电路分析 电路动态分 题知识与实际生活密切联系 必须要加强培
４ 。 、 ，
．了解串 并联电路电阻的特点 析 电表改装 电源的功率及 养用物理知识解决实际问题的能力 同时深
５ 、 。 、 、 ，
效率问题 若以选择题的形 刻理解并熟练掌握各相关实验的基本原理
。 ，
．理解闭合电路欧姆定律 式出题 一般难度较小 若以 加强对基本仪器使用的复习以及对设计实
１ 。 ， ，
．会测量电源的电动势和内阻 实验填空题的形式出题 电学 验方法的迁移运用 本专题知识主要以实
２ 。 ， 。
．理解电功 电功率及焦耳定律 能用焦耳定 实验知识主要考查闭合电路 验题的形式考查 也经常与后面的电磁感
闭合电路欧姆 ３ 、 ， ，
律解释生产生活中的电热现象 欧姆定律 仪器的选取 电路 应 交变电流知识相结合 运用相关的电路
定律 。 、 、 、 ，
．能分析和解决家庭电路中的简单问题 的设计与创新 有一定的 知识 运动学规律 能量守恒等来解决一些
４ ， ， 、 、
能将安全用电和节约用电的知识应用于 难度 综合题 是高考中的又一重点和难点
。 ， 。
生活实际
。
命题立意 解题指导 拓展延伸
本题结合图像 考查电容器 欧姆定律等 题目给出电容器两端电压与时间的关系 该题可延伸到电容器与在磁场中的导体
， 、
知识 意在考查学生的推理能力和分析综 图像 需要学生利用电容器的相关知识 棒的运动相结合的问题 导体棒在磁场中
， ， ， ，
合能力 体现了物理学科核心素养中物 得出电路中电流变化 题目已知条件和题 做变速运动 切割磁感线 产生电动势 给
。 ， ， ， ，
质观念 科学推理 科学论证等要素 目设问之间的桥梁就是电流 而电流恰恰 电容器充电 判断导体棒的运动情况等
、 、 。 ， ， ，
是极板上电荷量变化量与变化时间的比 还可以延伸到在闭合电路中 由于电路动
，
值 至此题目就迎刃而解了 答案解析 态变化 引起的电容器的充放电现象 进
， 。 ， ，
见 而计算通过导线某一截面的电荷量
Ｐ３１８ 。
５４ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考物理专题九 恒定电流 ５５
２．表达式：
⑦ 。
３．定律的适用范围：金属导电和电解液导电
。
４．Ｉ Ｕ图线和Ｕ Ｉ图线： 在Ｒ一定的情况下 Ｉ正比于Ｕ
－ － ａ． ， ，
考点一 电路的基本概念和规律
所以Ｉ Ｕ图线和 Ｕ Ｉ 图线都是通过原点的直线 如图甲 乙所
－ － ， 、
一、电流 示 Ｉ Ｕ图线中 Ｒ Ｒ Ｕ Ｉ图线中 Ｒ Ｒ 此时 导体的电阻
。 － ， １＜ ２； － ， ３＞ ４。 ，
１．电流 Ｕ Ｕ
为Ｕ Ｉ图线的斜率 Ｒ Δ 在Ｒ变化的情况下 Ｉ与Ｕ
定义 电荷的 定向移动 形成电流 － ， ＝ Ｉ ＝ Ｉ。 ｂ． ，
（１） ： ① 。 Δ
ｑ 不再成正比 Ｕ Ｉ图线不再是直线 而是一条曲线 如小灯泡的
公式 Ｉ 注意 ．如果是正 负离子同时向相反方 ， － ， ，
（２） ： ＝ ｔ 。 （ ：ａ 、 Ｕ Ｕ
Ｕ Ｉ图线如图丙所示 此时电阻Ｒ Δ 即电阻为图线上的
向定向移动形成电流 ｑ是两种离子电荷量绝对值之和 电子 － ， ＝ Ｉ ≠ Ｉ，
， ；ｂ． Δ
绕原子核的运动产生的电流可等效为环形电流 电子绕核做圆 点与坐标原点连线的斜率而不是切线的斜率
， 。
ｅ
周运动时 若周期为Ｔ 则其等效电流Ｉ
， ， ＝ Ｔ）
方向 规定和 正电荷 定向移动的方向相同 和负电
（３） ： ② ，
荷定向移动的方向相反
。
性质 电流既有大小也有方向 但它的运算遵守代数运
（４） ： ，
算规则 是标量
， 。
单位 国际单位制中是安培 常用单位还有毫
四、电功和电功率
（５） ： （Ａ），
安 微安 １．电功：电流做功的实质是电场力对电荷做功 电场力对电荷
（ｍＡ）、 （μＡ）。 。
２．形成电流的条件： 导体中存在自由电荷 导体两端存 做功 电荷的电势能 减少 电势能转化为其他形式的能 电功
ａ． ；ｂ． ， ⑧ ， 。
在 电压 Ｗ ｑＵ ＵＩｔ 这是计算电功普遍适用的公式
③ 。 ＝ ＝ ， 。
温馨提示 电流的四种求解方法 ２．电功率： 电流做的功 与通电时间之比叫电功率 Ｐ
⑨ ， ＝
Ｗ
ｑ ＵＩ 这是计算电功率普遍适用的公式
利用定义式Ｉ 求解电流的大小 式中ｑ是通过导体 ｔ ＝ ， 。
（１） ＝ ｔ ，
横截面的电荷量 五、电热和焦耳定律
。
利用欧姆定律Ｉ Ｕ 求解电流的大小 １．电流通过电阻时产生的热量Ｑ Ｉ２Ｒｔ 这是普遍适用的电
（２） ＝ Ｒ 。 ＝ ，
热计算公式
利用Ｉ ｎｑｖＳ求解电流的大小 这是电流的微观表达式 。
（３） ＝ ， ， ２．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成
ｖ为电荷定向移动的速率 Ｓ为导体的横截面积 ｎ为导体单位体
， ， 正比 跟导体的电阻及通电时间成正比
积内的自由电荷数 ｑ为每个自由电荷的电荷量 ， 。
， 。 ３．电功和电热、电功率和热功率的比较
利用等效法求解电流的大小 如电子绕原子核的运动可
（４） ， 电功 电热 电功率 热功率
等效为环形电流 电子绕原子核做圆周运动时 若周期为Ｔ 利用
， ， ，
ｅ 电流在一段 电流通过电 电流所做的 电阻产生的
等效法可求解电流Ｉ
＝ Ｔ。 意义 电路中所做 阻 产 生 的 功与时间的 热量与时间
的功 热量 比值 的比值
二、电阻和电阻率
１．电阻反映了导体对电流的阻碍作用 公式 Ｗ ＝ ＵＩｔ Ｑ ＝ Ｉ２Ｒｔ Ｐ 电＝ ＵＩ Ｐ 热＝ Ｉ２Ｒ
。
Ｕ 对纯电阻电路 电功等于电 对纯电阻电路 电功率等于
２．电阻的定义式：Ｒ ， ，
＝ Ｉ 。 联系 热 ： Ｗ ＝ Ｑ ＝ ＵＩｔ ＝ Ｉ２Ｒｔ 热功率 ： Ｐ 电＝ Ｐ 热＝ ＵＩ ＝ Ｉ２Ｒ
３．电阻定律：同种材料的导体 其电阻与它的长度成正比 对非纯电阻电路 电功大于电 对非纯电阻电路 电功率大
， ， ， ，
与横截面积成反比 导体电阻还与构成它的材料有关 表达式 热 Ｗ Ｑ 于热功率 Ｐ Ｐ
； 。 ： ＞ ： 电＞ 热
④ 。
４．电阻率是反映导体导电性能的物理量 其特点是随着温 考点二 闭合电路欧姆定律
，
度的改变而变化 金属的电阻率随温度升高而 增大
。 ⑤ 。 一、电动势
三、部分电路欧姆定律 １．物理意义：反映不同电源把其他形式的能转化为电能的
１．内容：通过一段电路的电流 跟这段电路两端的电压成 本领大小的物理量 电动势大 说明电源把其他形式的能转化
， 。 ，
正比 跟这段电路的电阻成反比 为电能的本领大 电动势小 说明电源把其他形式的能转化为电
⑥ ， 。 ； ，
闪电为什么是弯弯曲曲的 每当暴风雨来临，雨点即能获得电子，这些电子会追寻地面上的正电荷。 额
外的电子流出云层后，要碰撞别的电子，使别的电子也变成游离电子，因而产生了传导性轨迹。 传导的轨迹会在空气
中散布着的不规则形状的带电离子群中间跳跃着迂回延伸，所以闪电总是蜿蜒曲折的。 （图为闪电）
５６ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考物理
能的本领小
。 （２）
电源内阻消耗的功率
：
Ｐ
内＝
Ｉ２ｒ
＝
Ｐ
总－
Ｐ
出。
２．大小：等于外电路
①
断开 时的路端电压
，
数值上也等于
（３）
电源的输出功率
：
Ｐ
出＝
ＩＵ
＝
ＩＥ
－
Ｉ２ｒ
＝
Ｐ
总－
Ｐ
内。
把 的正电荷从电源负极移到正极时非静电力所做的功 ２．纯电阻电路中电源的输出功率与效率随外电阻变化的
１ Ｃ 。
３．电动势的方向：电动势虽是标量 但为了研究电路中电势 规律
，
分布的需要 我们规定由负极经电源内部指向正极的方向 即电 Ｅ２ Ｅ２Ｒ
势升高的方
，
向 为电动势的方向
（
（１）
电源的输出功率为Ｐ
出＝
Ｉ２Ｒ
＝ Ｒ ｒ ２
Ｒ
＝ Ｒ ｒ ２ Ｒｒ＝
） 。 （ ＋ ） （ － ） ＋４
二、闭合电路欧姆定律
Ｅ２
当Ｒ ｒ时 Ｐ 有最大值 即 Ｐ
Ｅ２
Ｐ 与外电
Ｒ ｒ ２ ， ＝ ， 出 ， 出 ｍ＝ ｒ。 出
１．内容：闭合电路中的电流跟 电源电动势 成正比 跟 （ － ） ｒ ４
② ， Ｒ ＋４
内、外电路电阻之和成反比 这个结论叫作闭合电路欧姆定律
③ ， 。 阻Ｒ的这种函数关系可用图像定性地表示 由图像还可知 对
Ｅ 。 ，
２．表达式： 电流表达式Ｉ 应于电源的非最大输出功率Ｐ可以有两个不同的外电阻Ｒ 和
ａ． ＝Ｒ ｒ； １
＋ Ｒ 当Ｒ ｒ时 若Ｒ增大 则Ｐ 增大 当 Ｒ ｒ 时 若 Ｒ 增大 则
ｂ．
电动势表达式Ｅ
＝
ＩＲ
＋
Ｉｒ
＝
Ｕ
＋
Ｕ
ｒ。 Ｐ
２，
减小
＜ ， ， 出 ； ＞ ， ，
３．适用范围：外电路是 纯电阻 的电路 出 。
④ 。
三、路端电压Ｕ
外电路两端的电压叫路端电压 即电源的输出电压 Ｕ Ｅ Ｉｒ
， ， ＝ － 。
１．当外电阻Ｒ增大时 Ｉ 减小 内电压 减小 路端电压
， ⑤ ， ⑥ ，
增大 当外电路断开时 Ｉ Ｕ Ｅ
⑦ 。 ， ＝０， ＝ 。
２．当外电阻减小时 Ｉ增大 内电压增大 路端电压减小 当
， ， ， 。
Ｅ 说明 上面的结论都是在电源的内电阻 ｒ 不变且外电路
电源两端短路时 外电阻Ｒ Ｉ Ｕ
， ＝０， ＝ ｒ ， ＝０。
为纯电阻电路的情况下适用 在电源的内电阻不变时 电源的
。 ，
ＥＲ Ｅ
３．路端电压也可以表示为Ｕ ＩＲ 也可以得到 输出功率 即外电阻上消耗的功率 随外电阻的变化不是单调
＝ ＝Ｒ ｒ＝ ｒ ， （ ）
＋ 的 存在极值 当外电阻等于内电阻时 输出功率达到最大值
１＋Ｒ ， ； ， 。
如果一个电路的外电阻固定不变 当电源的内电阻发生变化时
路端电压随外电阻增大而增大的结论 ， ，
。 电源的输出功率随内电阻的变化是单调的 内电阻减小 输出功
， ，
四、闭合电路的Ｕ Ｉ图像 率增大 当内电阻最小时 输出功率最大
－ ， ， 。
如图甲所示为闭合电路的Ｕ Ｉ图像 由Ｕ Ｅ Ｉｒ知 图线为 电源效率 指电源的输出功率与电源的功率之比 即η
－ ， ＝ － ， （２） ： ， ＝
一条直线 纵轴截距为电源电动势 横轴截距为短路电流 图线 Ｐ ＩＵ Ｕ
， ， ， 出
的斜率的绝对值等于电源 内阻 Ｐ ＝ＩＥ＝ Ｅ。
⑧ 。
Ｉ２Ｒ Ｒ
对纯电阻电路 η １ 所以当Ｒ增大时
： ＝Ｉ２
（
Ｒ
＋
ｒ
）
＝Ｒ
＋
ｒ＝ ｒ ， ，
１＋Ｒ
效率η提高 当Ｒ ｒ时 电源有最大输出功率 但效率仅为 ％
， ＝ ， ， ５０ ，
并不高
。
用电器获得最大功率 处理这类问题通常采用等效电源
（３） ：
法 解题时应根据需要选用不同的等效方式 将用电器获得最大
， ，
甲 乙 功率的问题转化为电源最大输出功率的问题来解决
。
由于一般电源的内阻ｒ很小 故外电压Ｕ随电流Ｉ的变化不
，
太明显 实际得到的图线往往很平 只占用坐标纸一小部分 为
， ， ， ｌ
充分利用坐标纸 往往将横轴向上移 如图乙所示 此时应注 考点一 ：① 定向移动 ② 正电荷 ③ 电压 ④ Ｒ ＝ ρ Ｓ ⑤ 增大
， ， 。
意 Ｉ 并非短路电流 不可盲目用它求内阻 但纵轴截距仍代表 Ｕ
， １ ， ， 正比 Ｉ 减少 电流做的功
电动势Ｅ 图线斜率的绝对值仍等于内阻ｒ ⑥ ⑦ ＝ Ｒ ⑧ ⑨
， 。
考点二 断开 电源电动势 内 外电路电阻之和 纯电阻
五、闭合电路中的功率和效率问题 ：① ② ③ 、 ④
减小 减小 增大 内阻
１．闭合电路中的功率 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
电源的总功率 Ｐ ＩＥ ＩＵ ＩＵ Ｐ Ｐ
（１） ： 总＝ ＝ ＋ ｒ＝ 出＋ 内。
汤姆孙与电子的发现 汤姆孙 年 月 日生于英国曼彻斯特。 汤姆孙从小就受到学者的影响，
１８５６ １２ １８
学习很认真，十四岁便进入了曼彻斯特大学。 年，他被送进剑桥大学三一学院深造， 年他参加了剑桥大学
１８７６ １８８０
的学位考试，以第二名的优异成绩取得学位，两年后又被任命为大学讲师。 年，汤姆孙在瑞利的推荐下，担任了
１８８４
卡文迪许实验室物理学教授。 年汤姆孙在研究稀薄气体放电的实验中，证明了电子的存在，轰动了整个物理学
１８９７
界。 （图为汤姆孙）
专题九 恒定电流 ５７
拓展二 电路的动态分析
１．程序法
确定电路的外电阻 Ｒ 如何变化
拓展一 电表的改装 （１） （ 外总） 。
说明 当外电路的任何一个电阻增大 或减小 时 外电
① （ ） ，
改装成电压表 改装成电流表
路的总电阻一定增大 或减小
（ ）。
若开关的通断使串联的用电器增多时 总电阻增大 若开
② ， ；
关的通断使并联的支路增多时 总电阻减小
， 。
在如图所示的分压电路中 滑动变阻器可以视为由两段
内部电路 ③ ，
电阻构成 其中一段与用电器并联 以下简称并联段 另一段与
， （ ），
并联部分串联 以下简称串联段 设滑动变阻器的总电阻为
（ ）。
Ｒ 灯泡的电阻为Ｒ 与灯泡并联的那一段电阻为Ｒ 则分压器
， 灯， 并，
的总电阻为
改装原理 串联分压 并联分流
Ｒ
并
Ｒ
灯
Ｒ２并
Ｒ Ｒ Ｒ Ｒ Ｒ １
改装后 Ｕ Ｉ Ｒ Ｒ Ｉ Ｒ ＋ Ｒ ｇＩ 总＝ － 并＋Ｒ 并＋ Ｒ 灯 ＝ －Ｒ 并＋ Ｒ 灯 ＝ － １ Ｒ 灯 。
的量程 ＝ ｇ（ ＋ ｇ） ＝ Ｒ ｇ Ｒ 并 ＋Ｒ２并
量程扩大 Ｕ Ｉ
ｎ ｎ
的倍数 ＝Ｕ ＝ Ｉ
ｇ ｇ
由上式可以看出 当 Ｒ 减小时 Ｒ 增大 当 Ｒ 增大时
， 并 ， 总 ； 并 ，
Ｉ Ｒ Ｒ 减小 由此可以得出结论 分压器总电阻的变化情况 与并
接入电阻 Ｒ Ｕ Ｒ Ｒ ＝Ｉ ｇ Ｉ ｇ 总 。 ： ，
的阻值 ＝ Ｉ ｇ － ｇ Ｒ － ｇ 联段电阻的变化情况相反 ， 与串联段电阻的变化情况相同 。
＝（ ｎ －１） Ｒ ｇ ＝ｎ － ｇ １ （２） 根据闭合电路欧姆定律Ｉ 总＝Ｒ 外 Ｅ 总＋ ｒ， 确定电路的总电流
Ｒ Ｒ 如何变化
Ｒ · ｇ 。
改装后的 Ｒ
Ｖ ＝
Ｒ
ｇ＋
Ｒ Ａ＝Ｒ
＋
Ｒ
ｇ （３）
由Ｕ
内＝
Ｉ
总
ｒ
，
确定电源的内电压如何变化
。
总内阻 ｎＲ Ｒ 由Ｕ Ｅ Ｕ 确定电源的外电压 路端电压 如何
＝ ｇ ｇ （４） 外 ＝ － 内， （ ）
＝ ｎ 变化
。
由部分电路欧姆定律 确定干路上某定值电阻两端的电
（５） ，
压如何变化
。
确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流
（６）
校对电路 如何变化
。
２．结论法
当局部电阻Ｒ 变化时 与Ｒ 串联的电阻Ｒ的功率Ｐ 电流
ｎ ， ｎ 、
Ｉ 电压Ｕ与Ｒ 变化相反 简称串联反变或串反 如图 而与
改装后示数等于表头 改装后示数等于通过 、 ｎ ， ， （ａ）。
（１） （１） Ｒ 并联的Ｒ上 Ｉ Ｕ Ｐ 与Ｒ 的变化相同 简称并联同变或并
与分压电阻两端电压 表头与分流电阻的电流 ｎ ， Ｒ、 Ｒ、 Ｒ ｎ ，
同 如图 总称串反并同
之和 之和 ， （ｂ）。 。
改装后量程等于满偏 改装后量程等于满偏时
（２） （２）
时表头与分压电阻两端 通过表头与分流电阻的电流
电压之和 之和
备注 （ａ） （ｂ）
同一表头改装成的多 同一表头改装成的多量
（３） （３） 例１ 多选 如图所示 电源电动势为Ｅ 内阻为ｒ 电路
量程电压表 内阻之比等 程电流表 内阻之比等于量 （ ） ， ， 。
， ， 中的Ｒ Ｒ 分别为总阻值一定的滑动变阻器 Ｒ 为定值电阻 Ｒ
于量程之比 程的反比 ２、 ３ ， ０ ， １
为光敏电阻 其电阻随光照强度增大而减小 当开关 闭合
改装后表头满偏电压 改装后表头满偏电流 （ ）。 Ｓ
（４） （４） 时 电容器中一带电微粒恰好处于静止状态 下列说法中正确
不变 不变 ， 。
的是
（ ）
改装后指针偏角大小取决于通过表头的电流大小
（５）
太阳能灭虫灯物理灭虫工作原理 太阳能灭虫灯将白天太阳光的辐射能量转换为电能，通过蓄电池储
存起来，晚间为杀虫灯提供电源，吸引害虫附着其上，再释放电能将其杀死。 利用太阳能物理灭虫的原理科学灭虫既
可减少使用农药，保护生态环境；又可充分利用太阳能资源，节约常规能源。
５８ ５年高考３年模拟 Ａ版 高考物理
的绝对值越大 电源的内阻越大
， 。
３．图线上的点
图线上任一点对应的Ｕ Ｉ的比值为此时外电路的电阻 即
、 ，
Ｕ
Ｒ
＝ Ｉ 。
４．面积
只逐渐增大对Ｒ 的光照强度时 电阻Ｒ 消耗的电功率
增大 Ａ． 电阻Ｒ 中有向上 １ 的电流 ， ０ 面积ＵＩ为电源的输出功率 ， 而电源的总功率Ｐ 总＝ ＥＩ ， Ｐ 总－
， 只调节 ３ 电阻Ｒ 的滑动端 Ｐ 向上端移动时 电源消耗的 Ｐ 出＝ ＥＩ － ＵＩ为电源的发热功率 。
Ｂ． ３ ２ ， 例２ 多选 如图甲所示电路 不计电表内阻的影响 改
电功率变大 电阻Ｒ 中有向上的电流 （ ） ， ，
， ３ 变滑动变阻器滑片位置 测得电压表 和 随电流表 的示
只调节电阻Ｒ 的滑动端 Ｐ 向下端移动时 电压表示数 ， Ｖ１ Ｖ２ Ａ
Ｃ． ２ １ ， 数变化的两条实验图线 如图乙所示 关于这两条实验图线 有
变大 带电微粒向下运动 ， ， ，
，
若断开开关 带电微粒向下运动 （ ）
Ｄ． Ｓ，
解析 当逐渐增大光照强度时，光敏电阻Ｒ 的阻值减小，
１
依据“串反并同”可知电流Ｉ增大，则Ｐ 增大，Ｕ 增大，Ｑ ＣＵ
Ｒ Ｃ Ｃ＝ Ｃ
０
增大，即电容器充电，Ｒ 中有向上的电流， 正确。 当Ｐ 向上移
３ Ａ ２
动时，Ｕ 不变，Ｒ 中没有电流，故 错误。 当Ｐ 向下移动时，Ｉ
Ｃ ３ Ｂ １
Ｕ Ｕ ｑ
不变，但Ｕ 变大，Ｅ Ｃ变大，电场力Ｆ Ｃ 变大，微粒向上运
Ｃ Ｃ＝ ｄ Ｃ＝ ｄ
．图线ｂ的延长线不一定过坐标原点Ｏ
动，故 错误。 若断开开关 ，电容器放电，Ｕ 降为 ，则微粒只 Ａ
Ｃ Ｓ Ｃ ０ ．图线ａ的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电
受重力作用而向下运动，故 正确。 Ｂ
Ｄ 动势
答案 ＡＤ
．图线ａ ｂ交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源的输
Ｃ 、
出功率
拓展三 对电源Ｕ Ｉ 图线的理解与应用
－ ．图线ａ ｂ交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻 Ｒ
１．截距 Ｄ 、 ０
消耗的电功率
纵轴上的截距等于电源的电动势 横轴上的截距等于外电
； 解析 电压表 测路端电压，电压表 测Ｒ 两端的电
Ｅ Ｖ１ Ｖ２ ０
路短路时的电流
，
即Ｉ
短＝ ｒ （
如图所示
）。 压，电流表 Ａ 测电流，则有Ｕ 端＝ Ｕ 总－ Ｉｒ，Ｕ Ｒ＝ ＩＲ ０ ，故图线ａ为电源
的Ｕ Ｉ图线，图线ｂ是Ｒ 的Ｕ Ｉ图线，它的延长线应过原点Ｏ，
－ ０ －
再进一步分析知，图线ａ、ｂ交点的横坐标和纵坐标值的乘积等
于电源的输出功率，也等于电阻Ｒ 消耗的电功率， 错误， 、 、
０ Ａ Ｂ Ｃ
正确。
Ｄ
答案 ＢＣＤ
２．斜率
Ｕ Ｅ
图线斜率的绝对值等于电源的内阻 即ｒ Δ 斜率
， ＝｜ Ｉ ｜＝Ｉ ，
Δ 短
飞机为何不能运手机电池 锂离子电池正极和负极之间是一层仅可以通过金属锂离子的高
分子薄膜，这种高分子薄膜的强度很低，在航空运输中由于气流的影响飞机很容易颠簸，行李之间强烈的
相互碰撞有可能损坏这层薄膜，导致电池短路，短时间内放出大量的热，从而引发燃烧或者爆炸，酿成重大
的事故。
电压为零
。
２．故障的分析方法
仪器检测法
（１）
应用一 探究电路故障的分析方法
断路故障的判断 用电压表与电源并联 若有电压 再逐
① ： ， ，
１．故障特点 段与电路并联 若电压表指针偏转 则该段电路中可能有断点
， ， 。
断路特点 电路中发生断路 表现为电源电压不为零而 短路故障的判断 用电压表与电源并联 若有电压 再逐段
（１） ： ， ② ： ， ，
电流为零 若外电路中任意两点间的电压不为零 则这两点间有 与电路并联 若电压表示数为零 则该并联段电路被短路 若电
； ， ， ， 。
断点 而这两点与电源连接部分无断点 压表示数不为零 则该并联段电路没有被短路或不完全被短路
， 。 ， 。
短路特点 电路中发生短路 表现为有电流通过电路而 假设法 已知电路发生某种故障 寻找故障发生的位置
（２） ： ， （２） ： ，
专题九 恒定电流 ５９
时 可将整个电路划分为若干部分 然后逐一假设某部分电路发 如果电容器两端电压升高 电容器将充电 如果电压降低 电容
， ； ， ； ，
生故障 运用欧姆定律进行正向推理 推理结果若与题述物理现 器将通过与它连接的电路放电
， ， 。
象不符合 则故障不是发生在这部分电路 若推理结果与题述物 ４．电容器的电荷量及变化
， ；
理现象符合 则故障可能发生在这部分电路 直到找出发生故障 利用 Ｑ ＵＣ 计算电容器初 末状态所带的电荷量 Ｑ
， ， （１） ＝ 、 １
的全部可能为止 亦称排除法 和Ｑ
， 。 ２；
例１ 如图所示 电源电动势为 当开关 接通时 灯 如果变化前后极板带电的电性相同 通过所连导线的电
， ６ Ｖ， Ｓ ， （２） ，
泡 Ｌ１ 和 Ｌ２ 都不亮 ， 用电压表测得各部分电压是 Ｕ ａｄ＝０， Ｕ ｃｄ＝ 荷量为 ｜ Ｑ
如
１－
果
Ｑ
变
２｜
化
；
前后极板带电的电性相反 通过所连导线的电
Ｕ 由此可判定
６ Ｖ， ａｂ＝６ Ｖ， （ ） （３） ，
荷量为Ｑ Ｑ
１＋ ２。
例２ 多选 如图所示 Ｃ Ｃ Ｒ Ｒ
（ ） ， １＝６ μＦ， ２＝３μＦ， １＝３Ω， ２＝
电源电动势Ｅ 内阻不计 下列说法正确的是
６Ω， ＝１８Ｖ， 。 （ ）
和 的灯丝都断了
Ａ．Ｌ１ Ｌ２
的灯丝断了
Ｂ．Ｌ１
的灯丝断了
Ｃ．Ｌ２
变阻器Ｒ断路
Ｄ． ．开关 断开时 ａ ｂ两点电势相等
解析 根据电路发生断路的特点进行判断。 因 Ｕ Ａ Ｓ ， 、
ａｂ＝６ Ｖ ．开关 闭合后 ａ ｂ两点间的电流是
Ｂ Ｓ ， 、 ２ Ａ
Ｌ 则 １ 、 说 Ｒ 明 完 电 好 源 ，又 没有 Ｕ ａ 问 ｄ＝ 题 ０ ， ， 则 是 说 外 明 电 Ｌ 路 ２ 的 出 灯 现 丝 故 断 障 了 ，而 ，故 Ｕ Ｃ ｃｄ＝ 正 ６ 确 Ｖ 。 ，则说明 荷量 Ｃ 大 ．开关 Ｓ 断开时Ｃ １ 带的电荷量比开关 Ｓ 闭合后Ｃ １ 带的电
答案 Ｃ ．不论开关 断开还是闭合 Ｃ 带的电荷量总比Ｃ 带的电
Ｄ Ｓ ， １ ２
荷量大
应用二 探究含电容器电路的分析与计算
解析 断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通
Ｓ
在直流电路中 当电容器充 放电时 电路里有充 放电电
， 、 ， 、
过，电阻两端电势相等，由图知ａ点电势与电源负极电势相等，
流 一旦电路达到稳定状态 电容器在电路中就相当于一个阻
。 ，
而ｂ点电势与电源正极电势相等， 错误。 断开时两电容器两
Ａ Ｓ
值无限大 只考虑电容器是理想的不漏电的情况 的元件 在电
（ ） ， 端电压都等于电源电动势，而Ｃ Ｃ ，由Ｑ ＣＵ知此时Ｑ Ｑ ；当
容器处电路可看成断路 简化电路时可去掉它 简化后若要求 １＞ ２ ＝ １＞ ２
， 。
闭合时，稳定状态下Ｃ 与Ｒ 并联，Ｃ 与Ｒ 并联，电路中电流
电容器所带电荷量 可接在相应的位置上 分析和计算含有电 Ｓ １ １ ２ ２
， 。 Ｉ Ｅ ，此时两电阻两端电压分别为Ｕ ＩＲ 、
容器
１
的
．电
直
路
流
稳
电
定
路
后
问题
由
时
于 ， 电
需
容
注
器
意
所
以
在
下
支
几
路
点
： 无电流通过 所以在此 Ｕ
＝Ｒ
１ ＩＲ ＋
Ｒ
２
＝２ Ａ
，则此时两电容器所带电荷量分别为
１＝
Ｑ ′
１＝
Ｃ
６
Ｕ
Ｖ
该 支 支 路 路 中 两 的 端 电 的 阻 电 上 压 无 ， 电压降 ， 因此电容器两极板间的电 ， 压就等于 其 ３ ． ２ ６ 两 ＝ ×１ 端 ０ ２ － 电 ＝ ５ Ｃ 压 １２ 、 减 Ｑ Ｖ ２ 小 ′ ＝ ， Ｃ 所 ２ Ｕ 带 ２＝ 电 ３ 荷 ． ６× 量 １ 也 ０ －５ 减 Ｃ 小 ，对 ，故 电容 、 器 正 Ｃ １ 确 来 ， 说 错 １ ， Ｓ 误 ＝ 闭 。 １ 合 １ 后 ＝
。
Ｂ Ｃ Ｄ
２．当电容器和电阻并联后接入电路时 电容器两极板间的
， 答案 ＢＣ
电压与其并联电阻两端的电压相等
。
３．电路的电流 电压变化时 将会引起电容器的充 放 电
、 ， （ ） 。
超导材料 （ ）利用零电阻特性制作超导电线：可以远距离、大功率、无损耗地输送电能。
１
（ ）超导磁悬浮列车：实现交通工具无摩擦运行，大大提高运行速度和安全性能。
２
（ ）制作超导发电机、电动机：转化效率更高，功率更大。
３
（ ）超导计算机：不存在散热问题，计算机的运算速度大大提高。
４
