高考物理穩(wěn)恒電流的基本方法技巧及練習(xí)題及練習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-05 04:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)的電流強(qiáng)度為：I2＝I－I1＝20 A.電動機(jī)的總功率為P＝UI2＝10020 W＝2103W.因發(fā)熱而損耗的功率為P′＝I22r＝400 W.電動機(jī)的有用功率(機(jī)械功率)為P″＝P－P′＝103W，電動機(jī)通電1 min做的有用功為W＝P″t＝10360 J＝104J.【點(diǎn)睛】題圖中的兩個支路分別為純電阻電路(電爐)和非純電阻電路(電動機(jī))．在純電阻電路中可運(yùn)用歐姆定律I＝U/R直接求出電流強(qiáng)度，而非純電阻電路中的電流強(qiáng)度只能運(yùn)用干路和支路中電流強(qiáng)度的關(guān)系求出．在非純電阻電路中，電功大于電熱，兩者的差值才是有用功．8．如圖所示，已知R3＝3Ω，理想電壓表讀數(shù)為3v，理想電流表讀數(shù)為2A，某時刻由于電路中R3發(fā)生斷路，電流表的讀數(shù)2．5A，R1上的電壓為5v，求：（1）R1大小、R3發(fā)生斷路前R2上的電壓、及R2阻值各是多少？（R3發(fā)生斷路時R2上沒有電流）（2）電源電動勢E和內(nèi)電阻r各是多少？【答案】（1）1V 1Ω（2）10 V ；2Ω【解析】試題分析：（1）R3斷開時 電表讀數(shù)分別變?yōu)?v和2．5A 可知R1=2歐R3斷開前R1上電壓U1=R1I=4VU1= U2 + U3所以 U2=1VU2：U3 = R2：R3 =1:3R2=1Ω（2）R3斷開前 總電流I1=3AE = U1 + I1rR3斷開后 總電流I2=2．5AE = U2 + I2r聯(lián)解方程E= 10 V r=2Ω考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律【名師點(diǎn)睛】9．如圖所示，一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直．線圈匝數(shù)n＝100匝，電阻r＝1Ω，長l1＝，寬l2＝，角速度ω＝10rad/s．磁場的磁感強(qiáng)度B＝．線圈兩端外接電阻R＝9Ω的用電器，和一個理想交流電流表．試分析求解：(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；(2)電流表的讀數(shù)；(3)電阻R上消耗的電功率．【答案】（1）40V；（2）2．82A；（3）72W．【解析】試題分析：（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值E=NBSω=40V；（2）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)拘泥于的最大值I==4A；故電流表的讀數(shù)為=2．82A；（3）電阻R上消耗的電功率P=（2．82A）29Ω=72W．考點(diǎn)：感應(yīng)電動勢，歐姆定律，電功率的計算．10．某?？萍夹〗M的同學(xué)設(shè)計了一個傳送帶測速儀，測速原理如圖所示．在傳送帶一端的下方固定有間距為L、長度為d的平行金屬電極．電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直傳送帶平面（紙面）向里、有理想邊界的勻強(qiáng)磁場，且電極之間接有理想電壓表和電阻R，傳送帶背面固定有若干根間距為d的平行細(xì)金屬條，其電阻均為r，傳送帶運(yùn)行過程中始終僅有一根金屬條處于磁場中，且金屬條與電極接觸良好．當(dāng)傳送帶以一定的速度v勻速運(yùn)動時，（1）電壓表的示數(shù)（2）電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率（3）每根金屬條經(jīng)過磁場區(qū)域的全過程中克服安培力做功【答案】（1）；（2）；（3）．【解析】試題分析：（1）金屬條產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv，電路中的感應(yīng)電流為I=，故電壓表的示數(shù)；（2）電阻R產(chǎn)生焦耳熱的功率P=I2R=；（3）每根金屬條經(jīng)過磁場區(qū)域的全過程中克服安培力做功W=F安d=BILd=．考點(diǎn)：電磁感應(yīng)，歐姆定律，焦耳定律，安培力．11．對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻的理解其物理本質(zhì)。一段長為l、電阻率為ρ、橫截面積為S的細(xì)金屬直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e、質(zhì)量為m。（1）當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流I時：①請根據(jù)電流的定義，推導(dǎo)出導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率v； ②經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過程將對電子的定向移動形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個沿導(dǎo)線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動的速率成正比，比例系數(shù)為k。請根據(jù)以上的描述構(gòu)建物理模型，推導(dǎo)出比例系數(shù)k的表達(dá)式。（2）將上述導(dǎo)線彎成一個閉合圓線圈，若該不帶電的圓線圈繞通過圓心且垂直于線圈平面的軸勻速率轉(zhuǎn)動，線圈中不會有電流通過，若線圈轉(zhuǎn)動的線速度大小發(fā)生變化，線圈中會有電流通過，這個現(xiàn)象首先由斯泰瓦和托爾曼在1917年發(fā)現(xiàn)，被稱為斯泰瓦—托爾曼效應(yīng)。這一現(xiàn)象可解釋為：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動的線速度大小均勻變化時，由于慣性，自由電子與線圈中的金屬離子間產(chǎn)生定向的相對運(yùn)動。取線圈為參照物，金屬離子相對靜止，由于慣性影響，可認(rèn)為線圈
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