【物理】2019届一轮复习人教版 恒定电流 学案 30页

‎ ‎ ‎3年高考2年模拟1年原创精品高考系列 专题09 恒定电流 ‎ ‎【2019年高考考点定位】‎ 面对2019年高考，该考点的备考要做到概念清晰，分析过程熟练，物理模型建立得当，问题故障理解到位，可以从以下几个方面着手：‎ ‎1、电流电压电阻，电功率电动势，内阻电功等基本概念的理解认识。‎ ‎2、串联电路和并联电路电流电压的特点，以及两种连接方式下总电阻的计算方法。闭合电路欧姆定律的应用。‎ ‎3、光敏电阻和热敏电阻的特点以及它们引起的电路动态变化分析，电路故障判断。‎ ‎【考点pk】名师考点透析 考点一、描述电路的基本概念 ‎【名师点睛】‎ 1、 电流：电荷的定向移动形成电流，方向与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反，电流为矢量，电流大小定义为单位时间内通过横截面积的电荷量，即，如果用n表示单位体积内的自由电荷数，用q表示单个自由电荷的电荷量，用v表示自由电荷定向移动的速度，用s表示导线的横截面积，则有电流的微观表达式。‎ 2、 电阻：表示导体对电流的阻碍作用，定义式,但是电阻大小与电压和电流无关，只是电压一定时，电阻越大，电流越小。决定式电阻，电阻大小与导体的材料即电阻率有关，与导体的长度和横截面积有关，另外对金属导体，温度越低，电阻率越小，所以当温度降低到绝对零度时，电阻趋近于0我们称之为超导现象。‎ 3、 电动势：电源是通过非静电力把其他形式能转化为电能的装置，电动势表示电源把其他形式能转化为电能的本领大小，电动势在数值上等于电源通过非静电力把1C正电荷从负极一定到正极所所的功，即。电源电动势也就是电路的总电压，在闭合回路中，由于电源内阻的存在且和外电路串联，电动势将分为两部分即内阻的内电压和外电阻的路端电压。‎ 考点二、串并联电路规律step .c om ]‎ ‎【名师点睛】‎ 1、 串联电路：电阻,电流,电压，电功率[来 源:^中教 ]‎ 1、 并联电路：电阻,（一个电阻变小则总电阻变小，总电阻比任意一个支路的电阻都要小）电流,电压，电功率 ^ step ]‎ 2、 图像与远点连线的的斜率表示电阻，若图像为直线表示电阻不变，若图像为曲线表示电阻随温度或其他的原因而发生了变化。‎ 3、 根据焦耳定律，而电功，可得到纯电阻电路：电功全部转化为电热，即所以电功率；而对于非纯电阻电路，电功一部分转化为电热，大部分转化为机械能对外做功，此时，所以电功率的计算只能用,但是可以用计算产生的热量，可以用计算热功率，而输出的机械功率.‎ 考点三、电压表电流表改装及动态电路分析 ‎【名师点睛】‎ 1、 微安表本身测量电流，量程较小，以表示量程以表示其内阻，若测量大电流则需要另外一个支路分流，所以并联一个电阻的电阻改装为大量程电流表，改装后的电流表包括两个支路的电流即量程,要改装为大量程的电流表就要并联小电阻，并联的电阻越小，量程越大，改装前后并不影响指针偏转的角度，偏转角度由通过微安表的电流决定，而不同的是改装后刻度盘的数字改变，根据前后量程的变化而变化。‎ 2、 微安表改装电压表，串联分压，即串联一个定值电阻R，串联后的电压为两部分电压之和即串联后的量程变为，串联的量程越大，改装的电压表量程越大。指针偏转角度仍然由通过微安表的电流决定，刻度数字由改装前后的量程关系决定。‎ 3、 动态电路分析流程：某一个电阻变化（可能是热敏点光敏电阻或者滑动变阻器）所在支路的电阻变化总电阻的变化总电流的变化内电压的变化路端电压的变化支路电压或电流的变化。当电源内阻不等于0时，我们也可以简化为“串反并同”，与动态变化的元件串联的元件，电压电流与动态变化的元件反向变化，与动态变化的元件并联的元件，电压电流与动态变化的元件同向变化。‎ ‎【试题演练】‎ ‎1．光伏产业是新能源产业的重要发展方向之一，光伏市场的发展对于优化我国能源结构、促 进能源生产和消费革命、推动能源技术创新等方面都有重要的意义． 如图所示，是某户居 民楼顶平台安装的 12 块太阳能电池板． 据楼主介绍，利用这些电池板收集太阳能发电，发电总功率可达3kW，工作电压为 380V，设备使 用年限在 25 年以上；发电总功率的 30 供自家使用，还有富余发电以0.4元/度（1度=1kW•h） 价格并入国家电 ．则下列说法可能 正确的是 A. 该光伏项目年发电量约为 2.6×104 kW•h B. 该光伏项目的工作总电流约为 0.3A C. 该光伏项目平均每天的发电量大约可供一盏60W的白炽灯工作600小时 st ep . com^]‎ D. 该光伏项目富余发电的年收入约为7000 元 ‎【答案】 C[ : 中 国教育出 版 ]‎ D、该光伏项目年发电量约为：，发电总功率的30 供自家使用，还有富余发电以0.4元/度(1度=1kW⋅h)价格并入国家电 ，故该光伏项目富余发电的年收入：元，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】根据W=Pt求解发电量，根据P=UI求解工作电流，根据能量守恒定律列式分析富余发电的年收入。‎ ‎2．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，闭合开关S1，断开开关S2，电压表示数为U，电流表示数为I；此时将滑动变阻器R滑片向下移动，则下列说法中正确的是 A. 电压表示数增大 B. 通过电阻R2的电流方向为a—b C. 电阻R1消耗的功率减小 D. 若滑动变阻器R滑片位置不动，闭合开关S2，电流表示数减小 ‎【答案】 D ‎【点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部．‎ ‎3．（多选）如图所示，电流表A1(0 3A)和A2(0-0.6A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是 A. A1的读数小于A2的读数[来 源 : step.^com ]‎ B. A1的读数大于A2的读数 C. A1、A2的指针偏转角度之比为1:1‎ D. A1、A2的指针偏转角度之比为5:1[中 国 ^教育出 版 ]‎ ‎【答案】 BC ‎【点睛】本题要对于安培表的内部结构要了解：小量程电流表（表头）与分流电阻并联而成。指针偏转角度取决于流过表头的电流大小．‎ ‎ [来 源:中 国教育出版 ]‎ ‎【三年高考】 16、17、18年高考真题及其解析 ‎[ww w. s tep.co m]‎ ‎1．（多选）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路（ ）‎ ‎ 中国 教育出版 ]‎ A. 充电时，通过R的电流不变 B. 若R增大，则充电时间变长 中 国教育^出版 ]‎ C. 若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大 D. 若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变 ‎【 】2018年全国普通高等 校招生统一考试物理（江苏卷）‎ ‎【答案】 BCD ‎【解析】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力。电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确。‎ 点睛：本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题，以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题，解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器 ‎ ‎ ‎1．【2016·上海卷】电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此 A．电动势是一种非静电力 B．电动势越大，表明电源储存的电能越多 C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映 s t e ^p ]‎ D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压 ‎【答案】C ‎[www . st ep ]‎ ‎【考点定位】电动势 step.^ com]‎ ‎【方法技巧】本题需要理解电动势的物理意义，电源电动势在闭合电路中的能量分配。‎ ‎2．【2016·全国新课标Ⅱ卷】阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为 ‎ A． B． C． D． ‎【答案】C ‎【解析】根据等效电路，开关S断开时，电容器的电压，得；S闭合时，，，故，故选C。‎ ‎【考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器[来 ^ 源 :中教 ]‎ ‎【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查；解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q=CU求解电容器的带电荷量。 s^te p. com ]‎ ‎3．【2016·江苏卷】如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有 A．路端电压为10 V B．电源的总功率为10 W C．a、b间电压的大小为5 V D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A ‎【答案】AC ‎【考点定位】闭合电路的欧姆定律[www. ^ st ep.co m ]‎ ‎【方法技巧】重点是掌握闭合电路的欧姆定律，注意电路的连接方式，a、b间用导线连接后，外电路的连接发生改变。 中教^ ]‎ ‎【2016·北京卷】某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是 A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器[中国 ^教 育 出 版 ]‎ B．一个伏特表和多个定值电阻 C．一个安培表和一个电阻箱 D．两个安培表和一个滑动变阻器 ‎【答案】D ‎【解析】A中根据闭合回路欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得，可测量多组数据列式求解，C正确；D中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器的电阻，故无法测量，D错误。[www^. s t e p ]‎ ‎【考点定位】考查了闭合回路欧姆定律的应用[ :中国教 育出^版 ]‎ ‎【方法技巧】对于闭合回路欧姆定律的应用，一定要注意公式形式的变通，如本题中，，，结合给出的仪器所测量的值，选择或者变通相对应的公式。‎ ‎7．【2016·上海卷】如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中 A．U先变大后变小 B．I先变小后变大 C．U与I比值先变大后变小 D．U变化量与I变化量比值等于R3‎ ‎【答案】BC ‎【考点定位】欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电路动态分析 ‎【方法技巧】由于电源内阻不计，从图示需要判断出电压表示数不变，再分析滑片滑动过程中电阻的变化情况，根据欧姆定律可以分析电流表示数，进而可以分析所有选项。‎ ‎ ‎ ‎【两年模拟】17、18年名师模拟题及其解析 ‎1．如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线．若A、B对应的横坐标为2 A，那么线段AB表示的功率及I＝2 A对应的外电阻是(　 　) ^ 中 教 ]‎ A. 6 W、2 Ω B. 4 W、2 Ω C. 2 W、1 Ω D. 2 W、0.5 Ω[ : 中 ^ 教 ]‎ ‎【 】广东省中山市第一中 2018届高三第五次统测物理试题[www. st^ep ]‎ ‎【答案】 D ‎2．电吹风是生活中的常用电器。某款电吹风的各项参数如下表所示，其电路图如图所示，理想变压器的两线圈匝数分别为n1和n2， a、b、c、d为四个固定触点，可动的扇形金属片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹自然风三种不同的工作状态。关于该款电吹风，下列说法中正确的是( )‎ ‎[中^ 国教育 出版 ]‎ A. 触片P与触点b、c接触时，电吹风吹热风 B. 变压器两线圈的匝数比n1:n2=22:5‎ C. 小风扇线圈电阻为8Ω D. 电热丝正常工作时电阻为625Ω ‎【 】【全国百强校】辽宁省鞍山市第一中 2018届高三下 期第七次模拟考试理 综合物理试题[ww w. ^ step. c om]‎ ‎【答案】 C ‎【解析】A项：只有电热丝接入时才能吹热风；故吹热风时触片P与触点a、b接触，故A错误；‎ B项：根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系：n1：n2=50：220=5：22，故B错误；‎ C项：小风扇的热功率为：P热=50-42=8W；电流，则由P=I2r可得，r=8Ω；故C正确；‎ D项：电热丝的功率P′=450-50=400W；由可知，电热丝电阻，故D错误。‎ 点晴：当电吹风机送出来的是冷风时，说明电路中只有电动机自己工作；小风扇消耗的功率转化为机械功率和线圈上的热功率；根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系计算匝数比。‎ ‎3．如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，闭合开关S，增大可交电阻R的阻值，电压表示数的变化量用表示ΔU表示，电流表示数的变化量用表示ΔI表示。下列判断正确的是 A. 电阻R两端的电压增大，增加量为ΔU B. 电容器的带电量减小，减小量为CΔU C. 变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变 D. 电压表的示数U和电流表的示数I的比值不变 ‎【 】【全国百强校】福建省厦门市双十中 2018届高三第三次理综考试物理试题 ‎【答案】 C[来 源:^中国教 育 出版 ]‎ ‎4．一只小灯泡，标有“3 V,1.5 W”的字样．现要描绘小灯泡0 3 V的伏安特性曲线．实验器材有[来^ 源:中 教 ]‎ ‎①．最大阻值为10 Ω的滑动变阻器 ‎②．电动势为6 V、内阻约为1.0 Ω的电源 ‎③．量程为0.6 A、内阻约为1.0 Ω的电流表A1‎ ‎④．量程为3 A、内阻约为0.1 Ω的电流表A2[ :中 国 教 育出版 ]‎ ‎⑤．量程为3 V、内阻约为6 kΩ的电压表V1‎ ‎⑥．量程为15 V、内阻约为10 kΩ的电压表V2‎ ‎⑦．开关、导线若干 ,以下电路图中正确的是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【 】【全国百强校】黑龙江省齐齐哈尔市实验中 2018届高三上 期期末考试物理试题 ste p ]‎ ‎【答案】 C ‎5．直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用．如图所示，一直流电动机和电灯并联之后接在直流电源上，电动机内阻，电灯灯丝电阻（阻值认为保持不变），电源电动势 ，内阻，开关闭合，电动机正常工作时，电压表读数为．则下列说法不正确的是（ ）‎ A. 流过电源的电流 B. 流过电动机的电流 C. 电动机的输入功率等于 D. 电动机对外输出的机械功率 ‎【 】【全国百强校】北京市北京师范大 附属实验中 2018届高三上 期12月月考物理试题 ‎【答案】 C ‎【解析】电源的输出电压，则有，故A正确．对灯泡：，电动机与灯泡并联，则电动机的电流，故B正确．电动机的输入功率等于，故C错误．根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率，故D正确．本题选不正确的，故选C．‎ ‎【点睛】根据内外之和等于电源的电动势和欧姆定律，求出流过电源的电流．由欧姆定律求出灯泡的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流．电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差．‎ ‎6．（多选）如图所示，电流表A1(0 3A)和A2(0-0.6A)是由两个相同的灵敏电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是 A. A1的读数小于A2的读数 B. A1的读数大于A2的读数 C. A1、A2的指针偏转角度之比为1:1‎ D. A1、A2的指针偏转角度之比为5:1‎ ‎【 】【全国百强校】湖南省长沙市长郡中 2018届高三高考模拟考试（二）理 综合物理试题 ‎【答案】 BC ‎【点睛】本题要对于安培表的内部结构要了解：小量程电流表（表头）与分流电阻并联而成。指针偏转角度取决于流过表头的电流大小．‎ ‎7．（多选）如图所示电路,R0为定值电阻,R为滑动变阻器, R0的右侧并联上速度选择器,速度选择器两板间距离为d，板间匀强磁场的磁感应强度为B。闭合开关S,调节滑动变阻器滑片,可以使从速度选择器左侧以速度v进入两板间的带电粒子作直线运动,不计粒子的重力。则 ‎ A. 粒子带正电 B. 粒子速度的倒数与滑动变阻器的阻值R成线性关系 C. 若仅将粒子进入速度改为2v要使粒子仍做直线运动,则滑动变阻器滑片要右移 D. 滑动变阻器的滑片左移时电源的输出功率增大 ‎【 】河北省辛集中 2018届高三第四次阶段考试物理试题 ‎【答案】 BC 数与滑动变阻器的阻值R成线性关系，若以要使粒子以2v的速度通过速度选择器，R应减小，即向右移动，BC正确；当电源内阻和外电路电阻相等时，电源输出功率最大，由于不知道内外电路电阻关系，所以不能肯定的得出滑动变阻器的滑片左移时电源的输出功率增大的结论，D错误．‎ ‎【点睛】本题的综合性较强，关键知道：一、能否沿直线通过速度选择器，和粒子电荷正负无关，二、沿直线通过速度选择器的粒子满足：；三、当电源内阻和外电路电阻相等时，电源输出功率最大． step .co m ]‎ ‎8．（多选）如图所示的电路中，电源内阻为r，R1，R3，R4均为定值电阻，电表均为理想电表，闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片向右移动，电流表、电压表示数变化量的绝对值分别为△I、 △U，则关于该电路下列结论中正确的是( )‎ A. 电阻R1被电流表短路 B. △U/△I