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高三物理教案：恒定电流

[10-20 00:46:57]   来源：http://www.kmf8.com  高三物理教案   阅读：8373次
概要： 由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏;正常运转时电流反而较小。【例4】某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小(取g=10m/s2).解析：电动机的输入功率P=UI，电动机的输出功率P1=mgv，电动机发热功率P2=I2r而P2=P - P1，即I2r= UI-mgv代入数据解得电动机的线圈电阻大小为r=4Ω【例5】 来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2=_______。解：按定义，由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数为n个，
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由这道例题可知：电动机在启动时电流较大，容易被烧坏;正常运转时电流反而较小。

【例4】某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小(取g=10m/s2).

解析：电动机的输入功率P=UI，电动机的输出功率P1=mgv，电动机发热功率P2=I2r

而P2=P - P1，即I2r= UI-mgv

代入数据解得电动机的线圈电阻大小为r=4Ω

【例5】 来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2=_______。

解：按定义，

由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数为n个，

则由 。而

二、针对练习

1.关于电阻率，下列说法中不正确的是

A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好

B.各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大

C.所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零

D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常都用它们制作标准电阻

2.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm，bc=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

A.4 A B.2 A C. A D. A

3.如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则

①通过两段导体的电流相等

②两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同

③细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2

④细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度

A.① B.①② C.①②③ D.①②③④

4.a、b、c、d是滑动变阻器的4个接线柱，现把此变阻器串联接入电路中并要求滑片P向接线柱c移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是

A.a和b B.a和c C.b和c D.b和d

5.一个标有“220 V、60W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220 V，在此过程中，电压(U)和电流(I)的关系可用图象表示，题中给出的四个图线中，肯定不符合实际的是

6.一根粗细均匀的导线，两端加上电压U时，通过导线中的电流强度为I，导线中自由电子定向移动的平均速度为v，若导线均匀拉长，使其半径变为原来的 ，再给它两端加上电压U，则

A.通过导线的电流为 B.通过导线的电流为

C.自由电子定向移动的平均速率为 D.自由电子定向移动的平均速率为

7.如图所示，当滑动变阻器的滑键从最左端向右滑过2R/3时，电压表的读数由U0增大到2U0，若电源内阻不计，则下列说法中正确的是

A.通过变阻器R的电流增大为原来的2倍

B.变阻器两端的电压减小为原来的 倍

C.若R的阻值减小到零，则电压表的示数为4U0

D.以上说法都正确

8.家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是PCT元件，PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ与温度t的关系如图所示.由于这种特性，PCT元件具有发热、控温双重功能.对此，以下判断中正确的是

A.通电后，其电功率先增大后减小

B.通电后，其电功率先减小后增大

C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变

D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1至t2间的某一值不变

9.在电解槽中，1 min内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020，则通过电解槽的电流为_______.

10.若加在导体两端的电压变为原来的 时，导体中的电流减小0.2 A，如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流将变为_______.

11.如图所示，电源可提供U=6 V的恒定电压，R0为定值电阻，某同学实验时误将一电流表(内阻忽略)并联于Rx两端，其示数为2 A，当将电流表换成电压表(内阻无限大)后，示数为3 V，则Rx的阻值为_______Ω.

12.将阻值为16 Ω的均匀电阻丝变成一闭合圆环，在圆环上取Q为固定点，P为滑键，构成一圆形滑动变阻器，如图1—28—8所示，要使Q、P间的电阻先后为4 Ω和3 Ω，则对应的θ角应分别是_______和_______.

13.甲、乙两地相距6 km，两地间架设两条电阻都是6 Ω的导线.当两条导线在甲、乙两地间的某处发生短路时，接在甲地的电压表，如图所示，读数为6 V，电流表的读数为1.2 A，则发生短路处距甲地多远?

14.某用电器离电源L m，线路上电流为I A，若要求线路上电压不超过U V，输电线电阻率为ρΩ•m，则该输电线的横截面积需满足什么条件?

15.一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表○V (金属丝和导线电阻不计).图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.

(1)当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系.

(2)这个装置能测得的最大加速度是多少?

高三物理教案：恒定电流参考答案

1.A 2.A

3.D 利用I=neSv及R=ρ 进行分析.

4.CD 5.ACD 6.BC

7.ABCD 实际中的电压表接在电路中可以看成一个电阻，其表的示数则为这个电阻两端的电压，结合电源两端电压不变进行分析.

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