第10.1节 简单串联、并联组合电路-2025-2026学年高二物理同步导学案（沪科版2020必修第三册）

第十章 电路及其应用 10.1 简单串联、并联组合电路 课程标准 1. 了解串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律。 2. 了解电路化简的基本方法。 3. 了解电流的微观表达式的导出和含义。 物理素养 物理观念：建立串并联电路的基本概念，掌握电流、电压和电阻的基本规律。 科学思维：建立模型，利用电流的定义推导电流的微观表达式。 科学探究：探究非线性电阻元件的U-I图像有何特征？ 科学态度与责任：引导学生关心实际问题，把所学物理知识应用到实际中，培养应用意识。 一、电流的形成 1．电路再认识 电路是由电源、用电器、导线、开关等连接而成的回路。 电源是在电路两端维持一定的电势差（电压），使电路中保持持续的电流的装置。 恒定电场是指在空间稳定不变的电场。不是匀强电场。 电路中的电场，是由电源、电路元件、导线等所积累的电荷共同形成的，是恒定电场。 导线内的电场线与导线平行，是沿导线切线方向的恒定电场。 2．电流 (1)电路中电荷的在外加电场作用下定向移动形成电流，电流的强弱用电流强度表示，简称电流。 (2)电流强度：单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。比值定义法！ (3)表达式：I＝ 单位是安培，符号为A。1 A＝103 mA＝106μA。 (4)恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。 本章只研究电路中恒定电场所形成的恒定电流。 (5)电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向 金属导体内电流方向是自由电子定向移动的反方向，电流是标量。 电源外部电流方向是从正极到负极，电源内部是从负极到正极。 3．电流的微观表达式 (1)一段粗细均匀的导体，自由电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。 导体电流：I = = = 在金属导体中q=e，所以I＝neSv (2)电流强度的两种表达式的区别 【思考判断】 (1)电源能把其他形式的能转化为电能。（ ） (2)必须有电源，自由电荷才能在电路中移动。（ ） (3)恒定电场就是匀强电场。（ ） (4)电流既有大小，又有方向，是矢量。（ ） (5)恒定电流的大小、方向均不变。（ ） (6)由于I＝，所以说I正比于q，反比于t。（ ） (7)电流的方向就是自由电荷定向移动的方向。（ ） (8)在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。（ ） (9)在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同。（ ） 例1. 下列说法中正确的是（ ） A.导体中电荷运动就形成了电流 B.在国际单位制中，电流的单位是安培(A) C.电流有方向，它是一个矢量 D.任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在 例2. 电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为（ ） A.1 500个 B.9.375×1019个 C.9.375×1021个 D.9.375×1020个 二、串联电路和并联电路 1．串联电路：把几个导体或用电器依次首尾连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 2．并联电路：把几个导体或用电器的一端连在一起，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 3．串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 R＝R1＋R2＋…＋Rn 越串越大 n个相同电阻R串联，R总＝nR ＝＋＋…＋ 越并越小 n个相同电阻R并联，R总＝ 分配关系 串联分压：电压与电阻成正比 并联分流：电流与电阻成反比 【思考判断】 (1)横截面积不同的两个导体串联时，通过面积较大的导体的电流大。（ ） (2)两电阻并联时，电阻越大，单位时间内流过电阻某一横截面的电荷量越多。（ ） (3)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和。（ ） (4)并联电路干路上的电流一定比通过某一支路的电流大。（ ） 例3.（多选）下列说法中正确的是（ ） A.一个电阻和一根理想导线并联，总电阻为零 B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大 D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小 例4. 如图所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的电阻不计。那么开关S接通后流过R2的电流是S接通前的（ ） A. B. C. D. 题型01 　对电流的理解 例5. 如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（ ） A.当n1＝n2时电流强度为零 B.当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝ C.当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝ D.溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝ 题型02 电流的微观表达式 例6.（多选）一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ） A.nvSΔt B.nvΔt C. D. 题型03 串并联电路计算 【方法总结】电路化简原则 （1）无电流的支路化简时可去除； （2）等电势的各点化简时可合并； （3）导线可任意伸长、缩短、移动位置； （4）理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路； （5）电压稳定时电容器认为断路。 例7. 如图所示，R2＝R4，理想电压表V1的示数为70 V，理想电压表V2的示数为50 V，则A、B间的电压为（ ） A.140 V B.120 V C.100 V D.无法计算 例8. 如图，R1＝R2＝R3＝4 Ω，若在A、C两点之间加上U＝6 V的电压，则电流表的读数为（ ） A.0 B.0.5 A C.1 A D.1.5 A 1． 关于电流，下列说法中正确的是（ ） A.通过导线横截面的电荷量越多，电流越大 B.电子定向运动的速率越大，电流越大 C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D.因为电流有方向，所以电流是矢量 2． 通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5，甲、乙两导线通电时间之比为3∶2，则通过甲、乙两导线的电流之比为（ ） A.1∶5 B.2∶5 C.5∶2 D.5∶1 3． 某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（ ） A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 4． 一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N。则导线中的电流为（ ） A.neSv B.nev C.N D.Ne 5． 如图所示，三个完全相同的电阻阻值R1＝R2＝R3，接在电路中，则它们两端的电压之比为（ ） A.1∶1∶1 　　　B.1∶2∶2 C.1∶4∶4 　　　D.2∶1∶1 6．（多选）三个阻值都为12 Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻可能为（ ） A.4 Ω B.24 Ω C.18 Ω D.36 Ω 7． 两导体的I－U关系如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（ ） A.R1∶R2＝1∶3 B.R1∶R2＝3∶1 C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比U1∶U2＝3∶1 D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3 8． R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2两端允许加的最大电压为10 V。若将它们串联，加在电路两端的最大电压是（ ） A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V 9． 在如图所示电路中，R2＝2R1，电路两端电压恒定，当S断开时，电流表的读数为0.5 A，电压表的读数为4 V，则当S闭合时，电流表和电压表的读数分别为（ ） A．1．5 A，6 V B.0.75 A，4 V C．1．5 A，0 V D.0 A，6 V 10.（多选）如图所示的电路中，若ab为输入端，AB为输出端，现把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则（ ） A.空载时输出电压UAB＝Uab B.当AB间接上负载R时，输出电压UAB< C.AB间的负载R越大，UAB越接近 D.AB间的负载R越小，UAB越接近 11．由四个电阻连接成的电路如图所示。R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。 (1)求a、d之间的总电阻； (2)如果把42 V的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？ 12．如图所示，在a、b两点间加恒定电压，已知R1:R2:R3=1:2:3。 （1）理想电流表、的示数之比为____ A．3：5 B．5：9 C．5：3 D．9：5 （2）若将、换成理想电压表、，则两电压表的示数之比为____ A．1：3 B．1：2 C．3：5 D．2：3 13. 如图所示，A、B两点间电压恒定为12 V，定值电阻R1＝2.4 kΩ、R2＝4.8 kΩ。 (1)若在a、b之间接一个C＝100 μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量； (2)若在a、b之间接一个内阻RV＝4.8 kΩ的电压表，求电压表的示数。 14.（多选）图为一半径为R的绝缘盘，在盘的外缘均匀地分布着总电荷量为Q的正电荷。现使绝缘盘以角速度ω顺时针（从上向下看）匀速转动，绝缘盘中产生的电流大小为I。下列说法正确的是（ ） A. 绝缘盘中的电流方向从上向下看为顺时针 B. 如果仅使绝缘盘所带的电荷量增大为原来的两倍，则I加倍 C. 如果仅使角速度ω加倍，则I不变 D. 如果仅使绝缘盘的半径加倍，则I加倍 15．在氢原子模型中，电子绕核运动可等效为一个环形电流。设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动，其质量、电量分别用m和e来表示，则等效电流I等于多少（结合电流的定义式和圆周运动周期公式） （24-25高二上·上海杨浦·期中）场，看不见摸不着，却是重要的物质形式与物理概念。 16．（1）请写出电势φ的定义式。 （2）类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”φG的概念（给出定义式）。 （3）简要说明电势和“重力势”的共同特点（请写出两点）。 17．电阻两端如果有电势差，说明其内部存在________（选填“电场”或“电动势”）；上述电势差会使电阻中产生稳恒电流，则其中的电场力是载流子运动的________（选填“动力”或“阻力”）。 18．地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为100V/m。在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电流强度很大，约为1800A。以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。 （1）请问地表附近，从高处到低处，电势升高还是降低？ （2）如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用E表示，地球半径用R表示，静电力常量用k表示，请写出地表所带电荷量的大小Q的表达式； （3）取地球表面积，试计算地表附近空气的电阻率ρ0的大小； （4）我们知道电流的周围会有磁场，那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场？如果会，说明方向；如果不会，说明理由。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十章 电路及其应用 10.1 简单串联、并联组合电路 课程标准 1. 了解串并联电路的电流、电压、电阻的基本规律。 2. 了解电路化简的基本方法。 3. 了解电流的微观表达式的导出和含义。 物理素养 物理观念：建立串并联电路的基本概念，掌握电流、电压和电阻的基本规律。 科学思维：建立模型，利用电流的定义推导电流的微观表达式。 科学探究：探究非线性电阻元件的U-I图像有何特征？ 科学态度与责任：引导学生关心实际问题，把所学物理知识应用到实际中，培养应用意识。 一、电流的形成 1．电路再认识 电路是由电源、用电器、导线、开关等连接而成的回路。 电源是在电路两端维持一定的电势差（电压），使电路中保持持续的电流的装置。 恒定电场是指在空间稳定不变的电场。不是匀强电场。 电路中的电场，是由电源、电路元件、导线等所积累的电荷共同形成的，是恒定电场。 导线内的电场线与导线平行，是沿导线切线方向的恒定电场。 2．电流 (1)电路中电荷的在外加电场作用下定向移动形成电流，电流的强弱用电流强度表示，简称电流。 (2)电流强度：单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。比值定义法！ (3)表达式：I＝ 单位是安培，符号为A。1 A＝103 mA＝106μA。 (4)恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。 本章只研究电路中恒定电场所形成的恒定电流。 (5)电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向 金属导体内电流方向是自由电子定向移动的反方向，电流是标量。 电源外部电流方向是从正极到负极，电源内部是从负极到正极。 3．电流的微观表达式 (1)一段粗细均匀的导体，自由电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为S，导体单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。 导体电流：I = = = 在金属导体中q=e，所以I＝neSv (2)电流强度的两种表达式的区别 【思考判断】 (1)电源能把其他形式的能转化为电能。（ ） (2)必须有电源，自由电荷才能在电路中移动。（ ） (3)恒定电场就是匀强电场。（ ） (4)电流既有大小，又有方向，是矢量。（ ） (5)恒定电流的大小、方向均不变。（ ） (6)由于I＝，所以说I正比于q，反比于t。（ ） (7)电流的方向就是自由电荷定向移动的方向。（ ） (8)在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。（ ） (9)在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同。（ ） 【答案】(1) √ (2) × (3) × (4) × (5) √ (6) × (7)× (8) √ (9) √ 例1. 下列说法中正确的是（ ） A.导体中电荷运动就形成了电流 B.在国际单位制中，电流的单位是安培(A) C.电流有方向，它是一个矢量 D.任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在 【答案】 B 【解析】 自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不行，故选项A错误； 形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误； 电流有方向，但它是标量，故选项C错误。 例2. 电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A，当通电5分钟时，通过电阻横截面的电子数为（ ） A.1 500个 B.9.375×1019个 C.9.375×1021个 D.9.375×1020个 【答案】 C 【解析】 由公式q＝It得，n＝＝＝9.375×1021个，故选C。 二、串联电路和并联电路 1．串联电路：把几个导体或用电器依次首尾连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 2．并联电路：把几个导体或用电器的一端连在一起，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 3．串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 R＝R1＋R2＋…＋Rn 越串越大 n个相同电阻R串联，R总＝nR ＝＋＋…＋ 越并越小 n个相同电阻R并联，R总＝ 分配关系 串联分压：电压与电阻成正比 并联分流：电流与电阻成反比 【思考判断】 (1)横截面积不同的两个导体串联时，通过面积较大的导体的电流大。（ ） (2)两电阻并联时，电阻越大，单位时间内流过电阻某一横截面的电荷量越多。（ ） (3)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和。（ ） (4)并联电路干路上的电流一定比通过某一支路的电流大。（ ） 【答案】(1) × (2) × (3) × (4) √ 例3.（多选）下列说法中正确的是（ ） A.一个电阻和一根理想导线并联，总电阻为零 B.并联电路任一支路的电阻都大于电路的总电阻 C.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻也增大 D.并联电路任一支路电阻增大(其他支路不变)，则总电阻一定减小 【答案】 ABC 例4. 如图所示电路中电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的电阻不计。那么开关S接通后流过R2的电流是S接通前的（ ） A. B. C. D. 【答案】 B 【解析】 设电池提供的电压为U，每个电阻的阻值为R。S接通前，通过R2的电流I＝＝。 S接通后，通过R2的电流I′＝×＝，＝，B项正确。 题型01 　对电流的理解 例5. 如图所示，电解池内有一价的电解液，t时间内通过溶液内面积为S的截面的正离子数是n1，负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（ ） A.当n1＝n2时电流强度为零 B.当n1＞n2时，电流方向从A→B，电流强度为I＝ C.当n1＜n2时，电流方向从B→A，电流强度为I＝ D.溶液内电流方向从A→B，电流强度为I＝ 【答案】 D 【解析】 有正、负离子向相反方向经过同一截面时，公式I＝中的q应是正、负离子电荷量绝对值之和，故I＝，电流方向由A指向B，与正、负离子的数量无关，D正确。 题型02 电流的微观表达式 例6.（多选）一横截面积为S的铜导线，流过的电流为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电荷量为q，此时电子的定向移动速率为v，在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数目可表示为（ ） A.nvSΔt B.nvΔt C. D. 【答案】 AC 【解析】思路点拨 计算自由电子数目有以下两条思路： (1) 电荷量IΔt与自由电子电荷量q的比值。 (2) 导线vΔt长度内所含的自由电子数N＝nV＝nvSΔt。 题型03 串并联电路计算 【方法总结】电路化简原则 （1）无电流的支路化简时可去除； （2）等电势的各点化简时可合并； （3）导线可任意伸长、缩短、移动位置； （4）理想电流表可认为短路，理想电压表可认为断路； （5）电压稳定时电容器认为断路。 例7. 如图所示，R2＝R4，理想电压表V1的示数为70 V，理想电压表V2的示数为50 V，则A、B间的电压为（ ） A.140 V B.120 V C.100 V D.无法计算 【答案】 B 【解析】 因为R2＝R4，U2＝U4，则A、B间的电压为50 V＋70 V＝120 V，选项B正确。 例8. 如图，R1＝R2＝R3＝4 Ω，若在A、C两点之间加上U＝6 V的电压，则电流表的读数为（ ） A.0 B.0.5 A C.1 A D.1.5 A 【答案】 B 【解析】 当电压加在A、C两点时，R2与R1并联后与R3串联，电流表测量流过R2的电流； 电路中总电阻R总＝(4＋) Ω＝6 Ω，则总电流I＝＝ A＝1 A； 根据并联电路分流原理可知，流过电流表的电流为0.5 A，选项B正确。 1． 关于电流，下列说法中正确的是（ ） A.通过导线横截面的电荷量越多，电流越大 B.电子定向运动的速率越大，电流越大 C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 D.因为电流有方向，所以电流是矢量 【答案】 C 2． 通过甲、乙两导线横截面的电荷量之比为3∶5，甲、乙两导线通电时间之比为3∶2，则通过甲、乙两导线的电流之比为（ ） A.1∶5 B.2∶5 C.5∶2 D.5∶1 【答案】 B 【解析】 I=q/t，所以电流之比=(3/5)×(2/3)=2:5。 3． 某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是（ ） A.0 B.0.8 A C.1.6 A D.3.2 A 【答案】 D 【解析】 在2 s内通过截面的总电荷量应为： q＝1.6×10－19×2×1.0×1019 C＋1.6×10－19×1×2.0×1019 C＝6.4 C。 由电流的定义式知I＝＝ A＝3.2 A。 4． 一段粗细均匀的导线的横截面积为S，导线内自由电子的电荷量为e，导线单位长度内自由电子数为n，自由电子做无规则运动的速率为v，单位时间内通过某一横截面的自由电子数为N。则导线中的电流为（ ） A.neSv B.nev C.N D.Ne 【答案】 D 【解析】 若由电流的微观表达式I＝nqSv来解，本题中I＝nev′，其中v′应为电子定向移动的速率， 故A、B错误；由电流定义式I＝可知I＝Ne，故D正确。 5． 如图所示，三个完全相同的电阻阻值R1＝R2＝R3，接在电路中，则它们两端的电压之比为（ ） A.1∶1∶1 　　　B.1∶2∶2 C.1∶4∶4 　　　D.2∶1∶1 【答案】 D 【解析】 并联电压相等，U2=U3，U1=2U2，所以U1:U2:U3=2:1:1。 6．（多选）三个阻值都为12 Ω的电阻，它们任意连接、组合，总电阻可能为（ ） A.4 Ω B.24 Ω C.18 Ω D.36 Ω 【答案】 ACD 【解析】 若三个电阻并联，R总＝R＝4 Ω，A正确； 若三个电阻串联，R总＝3R＝36 Ω，D正确； 若两个电阻并联后和第三个电阻串联。R总＝R＋R＝12 Ω＋6 Ω＝18 Ω，C正确； 若两个电阻串联后和第三个电阻并联，R总＝ Ω＝8 Ω，B错误。 7． 两导体的I－U关系如图所示，图线1表示的导体的电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（ ） A.R1∶R2＝1∶3 B.R1∶R2＝3∶1 C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比U1∶U2＝3∶1 D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1∶I2＝1∶3 【答案】 A 【解析】 计算R1=1/1=1Ω，R2=3/1=3Ω，A正确。 8． R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2两端允许加的最大电压为10 V。若将它们串联，加在电路两端的最大电压是（ ） A.45 V B.5 V C.25 V D.15 V 【答案】 D 【解析】 本题中R1、R2串联，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2允许通过的最大电流仅为10/20=0.5 A，则通过串联电路的最大电流=0.5A, U=0.5×(10+20)=15 V，故选D。 9． 在如图所示电路中，R2＝2R1，电路两端电压恒定，当S断开时，电流表的读数为0.5 A，电压表的读数为4 V，则当S闭合时，电流表和电压表的读数分别为（ ） A．1．5 A，6 V B.0.75 A，4 V C．1．5 A，0 V D.0 A，6 V 【答案】 D 【解析】 当S断开时，电阻R1和R2串联，U2＝U＝U＝4 V，解得U＝6 V， 当S闭合时，R1和电流表被短路，电路中只有R2，电流表为0 A，电压表读数为6 V，D正确。 10.（多选）如图所示的电路中，若ab为输入端，AB为输出端，现把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则（ ） A.空载时输出电压UAB＝Uab B.当AB间接上负载R时，输出电压UAB< C.AB间的负载R越大，UAB越接近 D.AB间的负载R越小，UAB越接近 【答案】 BC 【解析】 空载时，UAB＝Uab，A错误； AB间接入R时，R与变阻器一半电阻并联，并联后电阻小于变阻器阻值一半，所以UAB<，B正确； R越大，并联电阻越接近变阻器阻值一半，UAB越接近，C正确，D错误。 11．由四个电阻连接成的电路如图所示。R1＝8 Ω，R2＝4 Ω，R3＝6 Ω，R4＝3 Ω。 (1)求a、d之间的总电阻； (2)如果把42 V的电压加在a、d两端，则通过每个电阻的电流是多少？ 【答案】（1）14 Ω （2）I1=I2=3A, I3＝1 A，I4＝2 A 【解析】　(1)由题图可知Rcd＝＝ Ω＝2 Ω。 故Rad＝R1＋R2＋Rcd＝8 Ω＋4 Ω＋2 Ω＝14 Ω。 (2)由欧姆定律知I＝＝ A＝3 A，即为通过R1、R2的电流。 设通过R3、R4的电流分别为I3、I4， 则由并联电路电压相等，得I3R3＝I4R4， 又I3＋I4＝3 A，解得I3＝1 A，I4＝2 A。 12．如图所示，在a、b两点间加恒定电压，已知R1:R2:R3=1:2:3。 （1）理想电流表、的示数之比为____ A．3：5 B．5：9 C．5：3 D．9：5 （2）若将、换成理想电压表、，则两电压表的示数之比为____ A．1：3 B．1：2 C．3：5 D．2：3 【答案】6. ①. B ②. C 【解析】（1）[1]简化电路图如图所示 并联电路中各支路两端的电压相等，且干路电流等于各支路电流之和 ，故选B。 （2）[2]将A1、A2换成理想电压表，电阻串联 UR1：UR2：UR3=1：2：3 则 故选C。 13. 如图所示，A、B两点间电压恒定为12 V，定值电阻R1＝2.4 kΩ、R2＝4.8 kΩ。 (1)若在a、b之间接一个C＝100 μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电荷量； (2)若在a、b之间接一个内阻RV＝4.8 kΩ的电压表，求电压表的示数。 【答案】　(1)8×10－4 C 　(2)6 V 【解析】　(1)设电容器上的电压为UC，则UC＝U 电容器的带电荷量Q＝CUC，解得Q＝8×10－4 C。 (2)电压表与R2并联后电阻为R并＝ 则电压表两端的电压为UV＝U 解得UV＝6 V。 14.（多选）图为一半径为R的绝缘盘，在盘的外缘均匀地分布着总电荷量为Q的正电荷。现使绝缘盘以角速度ω顺时针（从上向下看）匀速转动，绝缘盘中产生的电流大小为I。下列说法正确的是（ ） A. 绝缘盘中的电流方向从上向下看为顺时针 B. 如果仅使绝缘盘所带的电荷量增大为原来的两倍，则I加倍 C. 如果仅使角速度ω加倍，则I不变 D. 如果仅使绝缘盘的半径加倍，则I加倍 【答案】 AB 【解析】 正电荷运动的方向为电流方向，故盘中的电流方向从上向下看为顺时针，A正确； 截取圆盘的外缘任一截面S，则在圆盘运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q，即 ，所以B正确，CD错误。 15．在氢原子模型中，电子绕核运动可等效为一个环形电流。设氢原子中电子在半径为r的轨道上运动，其质量、电量分别用m和e来表示，则等效电流I等于多少（结合电流的定义式和圆周运动周期公式） 【答案】 【解析】电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力为 所以电子运动周期为 根据电流的定义式 解得 （24-25高二上·上海杨浦·期中）场，看不见摸不着，却是重要的物质形式与物理概念。 16．（1）请写出电势φ的定义式。 （2）类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”φG的概念（给出定义式）。 （3）简要说明电势和“重力势”的共同特点（请写出两点）。 17．电阻两端如果有电势差，说明其内部存在________（选填“电场”或“电动势”）；上述电势差会使电阻中产生稳恒电流，则其中的电场力是载流子运动的________（选填“动力”或“阻力”）。 18．地球表面附近存在一个竖直向下的电场，其大小约为100V/m。在该电场的作用下，大气中正离子向下运动，负离子向上运动，从而形成较为稳定的电流，这叫做晴天地空电流。地表附近某处地空电流虽然微弱，但全球地空电流的总电流强度很大，约为1800A。以下分析问题时假设地空电流在全球各处均匀分布。 （1）请问地表附近，从高处到低处，电势升高还是降低？ （2）如果认为此电场是由地球表面均匀分布的负电荷产生的，且已知电荷均匀分布的带电球面在球面外某处产生的场强相当于电荷全部集中在球心所产生的场强；地表附近电场的大小用E表示，地球半径用R表示，静电力常量用k表示，请写出地表所带电荷量的大小Q的表达式； （3）取地球表面积，试计算地表附近空气的电阻率ρ0的大小； （4）我们知道电流的周围会有磁场，那么全球均匀分布的地空电流是否会在地球表面形成磁场？如果会，说明方向；如果不会，说明理由。 【答案】16．见解析 17． 电场 动力 18．见解析 【解析】16．（1）电势的定义式为 （2）类比电势的定义方法，在重力场中有 （3）电势和重力势都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定。 17．[1]电阻两端如果有电势差，说明其内部存在电场； [2]上述电势差会使电阻中产生稳恒电流，则其中的电场力是载流子运动的动力。 18．（1）根据题意，地球表面附近存在竖直向下的电场，沿电场方向电势降低，所以从高处到低处，电势降低； （2）根据点电荷的场强公式 可得 （3）如图 从地表开始向上取一小段高度为∆h的空气层（∆h远小于地球半径R）， 则从空气层上表面到下表面之间的电势差为 这段空气层的电阻为 联立可得 （4）由于地空电流关于地心分布是球面对称的，所以磁场分布也必将关于地心球面对称，这就要求磁感线只能沿半径方向，但是由于磁感线是闭合曲线，所以以上两条相互矛盾，则地空电流不会产生磁场。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$