浙江省桐庐分水高级中学高三物理复习教案：恒定电流
1．注意区分定义式与决定式
恒定电流中不少物理量是用其他物理量的比值来定义的，如等，这些式子叫定义式。由物理量的定义式看不出物理量的大小由什么决定。只有决定物理量大小的因素改变，物理量的大小才相应地改变。如：
（1）部分电路（纯电阻电路）的电流强度由导线两端的电压和导线电阻决定，即在闭合电路中，电流强度由电源电动势和内外电阻决定，即出的电流强度的表达式是电流强度大小的决定式。
；
。可见，欧姆定律表示
（2）导线电阻的决定式为，即电阻定律。
（3）一段电路的电压由电源的电动势和各部分电阻决定。一个局部电阻改变，将改变各部分的电压值。
（4）电源的电动势由电源本身决定，与是否接外电路和电流的大小无关。
（5）一段电路的电功率，电流的发热功率。在一个闭合电路中，由于I、U均由E、R、r决定，因此，局部电阻的改变将影响各部分的电流和电压，也将改变各部分的电功率和电流的发热功率。
2．注意区分电动势、电势差和电压
（1）电源的电动势等于从负极搬运单位正电荷至正电极时电源所做的功。它表示电源把其他形式的能转化为电能的本领。
（2）电势差表示导体两点间把单位正电荷从一点移到另一点时电场力所做的功。而电压表示电路中两点间单位正电荷从一点移到另一点时电流所做的功，也就是电能转化为其他形式的能的过程，电流做功实际上是电场力移动电荷做功。
（3）电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是指电场力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。
电源的电动势对一个固定电源来说是不变的，而电源的路端电压都是随外电路的负载而变化的。Ir为电源的内电压。在电源两端起着消耗电能的作用。内电压也是一个随外电路而变化的量。
3．各种功率的区别
（1）与电源相关的几种功率 ①电源的功率：
；
； ；
；
。
②电源内部消耗的功率： ③电源的输出功率： ④三种功率间的关系：
⑤电源的最大输出功率：当R=r时，电源有最大输出功率（2）实际功率和额定功率
用电器在额定电压下的功率叫做额定功率：
用电器在实际电压下的功率叫做实际功率：
实际功率并不一定等于额定功率。“用电器在额定电压下”是实际与额定相等的情况。用
电器在不使用时，实际功率是0，而额定功率仍然是它的额定值。 （3）电功率和热功率 ①电功率： ②热功率：
； ；
；
．
③在纯电阻电路中电功率和热功率相等： ④在非纯电阻电路中电功率和热功率不相等： （4）输电线路上的损耗功率和输电功率 ①输电功率：
②热功率： 4．电流的分类
方向不改变的电流叫直流电流；
方向和大小都不改变的电流叫恒定电流； 方向改变的电流叫交变电流。 5．电路中的极值问题
（1）电压或电流的极值问题
①串联电路允许的电压、电流最大值
串联电路的特点是电流处处相等。为使电流流过额定电流不相同的各元件都不损坏，电路允许的最大电流应等于各元件中最小的那个额定电流值，并以此电流值计算加在该电路两端的最大电压。
②并联电路允许的电压、电流最大值
并联电路的特点是各支路电压相等。为使额定电压不同的各元件不损坏，并联电路允许加的最大电压应等于各元件中额定电压最小的那个值，并以该电压值计算并联部分的最大电流。 ③混联电路允许的电压、电流最大值 对混联电路，先分析并联部分的最大允许电压压，然后根据
求出并联部分的总电流
，
等于并联各元件中最小的额定电和串联元件的额定电流相比较，计算最大电压
。
，最后把，并由
选最小的电流作为整个电路允许的最大电流 （2）电路消耗的最大（或最小）功率 ①电路消耗的最大功率 先找出电路允许通过的最大电流 ②某元件功率的最大值
，然后利用计算。
由知，流过某元件的电流最大时，它的功率就最大。 ③电路消耗的最小功率
当电路两端的电压恒定时，由知，P最小的条件是I最小。
例：理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干．设电动机线圈的电阻为，它与电热丝的电阻相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有（ ） A．
答案：D
B．
C．
D．
解析：电功和电热是不同的，电功率非纯电阻的电路中，电功率大于热功率，即正确。
例：有三个电阻的阻值及额定功率分别为
，热功率，由此可得=10Ω，
＝10 W，
，在含有电动机的，故本题选项D
＝20Ω、
＝80W，
＝
5Ω，＝20 W，它们组成的电路如图甲、图乙、图丙所示，关于各图的说法中正确的（ ）
A．图甲两端允许加的最大电压为60 V B．图乙电路允许通过的最大电流为3.5 A C．图丙两端允许加的最大电压为17.5 V D．图丙电路允许消耗的最大功率为110 W 答案：BC
6．非纯电阻电路分析
解决非纯电阻电路的问题，关键是分析清楚多种情况下电能分别转化为什么形式的能，然后再确定选什么公式计算电功或电功率。对于电动机问题则要分情况而定，电动机不转，视为纯电阻，若正常运转，则视为非纯电阻。
例2、有一个直流电动机，把它接入0. 2 V电压的电路时，电机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A。求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在发动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？
故输出功率即机械功率（2.0－0.5)W=1.5W 如果正常工作时，转子被卡住，则电能全部转化成内能，
故其发热功率W＝8 W。
总结：对于非纯电阻电路，欧姆定律已不成立，电功、电热、电功率、热功率要分别用不同的公式进行计算。
例：一台电动机额定电压是220V，额定功率是1.1kW，线圈的电阻是6Ω，问： （1）电动机正常工作时电流是多少？ （2）电动机启动时电流是多少？
（3）电动机发生“堵转”时最易烧毁的，其原因是什么？
解析：（１）５Ａ（２）３７．６Ａ（３）正常时Ｐ热＝150Ｗ，堵转时Ｐ热＝8081Ｗ 例：电动自行车是一种重要的交通工具，成都市每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景。电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池阻，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动。
假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为120kg。当该车在水平地面上以5m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为36V，通过电动机的电流为5A。若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取10求：
（1）电动机输出的机械功率； （2）电动机线圈的电阻。
解析： （1）P出=120W （2）r=2.4Ω 7．电源的输出功率随外电阻的变化规律
。
当时，有最大值，即与外电阻R的这种函数关系可用如图的图象定性地表示：
说明：上面的结论都是在电源的电动势的内电阻r不变的情况下适用。 特别提醒：
（1）外电阻越向靠近内阻方向变化，电源输出功率越大。
（2）判断可变电阻的功率，方法与此相似，只要把其余电阻看成内电阻处理即可。