【3年高考2年模拟1年预测】2022版高考物理 专题7 恒定电流（含解析）.doc

专题7恒定电流【2015年高考命题预测】该考点以串并联电路为载体，以电源，电阻，电动机为元件，以欧姆定律为考察形式，结合电源内阻，电流表和电压表以及电功率，重点考察电路中的各个物理量的计算以及动态变化。考试命题形式多以选择题出现，选项均需要分析电路串并联形式，结合电路总电阻和支路电阻的变化，分析电路总电流的变化，从而判断内电压路端电压的变化，用电器电压电流电功率的变化，这是动态电路的常见分析流程，那么面对2015年高考，命题形式和考察内容不会有更大的变化，备考中仍然需要对这些做题流程强化训练，对于引起动态电路变化的滑动变阻器和热敏电阻、光敏电阻要有充分的认识，什么情况下电阻变大什么情况下电阻变小。该考点还经常出现含电容器的电路动态分析，也是命题的热门选项。备考中需要注意电容器的与哪个用电器后者哪个支路并联，从而顺藤摸瓜找到电容器的电压变化，从而根据电压变化分析电容器中匀强电场的变化，匀强电场中带电粒子的运动变化，电势能的变化。根据串并联电路欧姆定律来分析电路各部分的电功率，并结合焦耳定律对纯电阻电路和非纯电阻电路采用不同的分析方法，也是常见的易错点。加以微安表串联电阻改装为大量程电压表，并联电阻改装为大量程电流表，要弄清楚其原理，分清楚改装后的指针偏转角度和读数的关系。【2015年高考考点定位】面对2015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【名师点睛】1、 串联电路：电阻,电流,电压，电功率2、 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3、 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。4、 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.【云南省昆明一中2014届高三上学期开学考试】如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流计，A为理想电流表开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是()A.在P向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有方向由a至b的电流B.在P向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流C.在P向下移动的过程中，A表的示数变大，油滴向下加速运动， G中有由a至b的电流D.在P向下移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流2.【2014·辽宁省新民市第一高级中学高三上期期末考试】在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是（ ）A电压表和电流表的示数都增大B灯L2变暗，电流表的示数减小C灯L1变亮，电压表的示数减小D灯L2变亮，电容器的带电量增加【答案】C【解析】【三年高考】 12、13、14 高考试题及其解析1.【2014·上海卷】将阻值随温度升高而减小的热敏电阻和串联，接在不计内阻的稳压电源两端。开始时和阻值相等，保持温度不变，冷却或加热，则的电功率在（A）加热时变大，冷却时变小 （B）加热时变小，冷却时变大（C）加热或冷却时都变小 （D）加热或冷却时都变大2【2014·天津卷】如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略。平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。 如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是A增大R1的阻值 B增大R2的阻值C增大两板间的距离D断开电键S3.【2014·上海卷】如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表示数变化量的绝对值分别为，理想电流表示数变化量的绝对值，则（A）A的示数增大 （B）的示数增大（C）与的比值大于r （D）大于【答案】ACD【解析】试题分析：滑动变阻器的滑片向下滑动，导致滑动变阻器阻值变小，由于电压表断路，定值电阻和滑动变阻器为串联，滑动变阻器阻值变小，总电阻变小，电源电动势不变，总电流变大，即电流表示数变大，选1.【2013·江苏卷】 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示。M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时()ARM变大，且R越大，U增大越明显BRM变大，且R越小，U增大越明显CRM变小，且R越大，U增大越明显DRM变小，且R越小，U增大越明显2.【2013·四川卷】 如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为Bkt(常量k>0)回路中滑动变阻器R的最大阻值为R0，滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R1R0、R2。闭合开关S，电压表的示数为U，不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势，则()AR2两端的电压为B电容器的a极板带正电C滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍D正方形导线框中的感应电动势为kL23.【2013·安徽理综】用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻， 是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表的电流为零时，测得MPl1，PNl2，则Rx的阻值为()A.R0 B.R0 C.R0 D.R0【答案】C1.【2012·浙江理综】功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当。根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有2只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代。估算出全国一年节省的电能最接近()A8×108 kW·hB8×1010 kW·hC8×1011 kW·h D8×1013 kW·h2.【2012上海】如图，低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。其中（）（A）甲是“与”门，乙是“非”门（B）甲是“或”门，乙是“非”门（C）甲是“与”门，乙是“或”门（D）甲是“或”门，乙是“与”门3.【2012上海】当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3C，消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是（）（A）3V，1.8J（B）3V，3.6J（C）6V，1.8J4.【2012·福建】如图，理想变压器原线圈输入电压u=，副线圈电路中为定值电阻，R是滑动变阻器。和是理想交流电压表，示数分别用和表示；是理想交流电流表，示数分别用和表示。下列说法正确的是A和表示电流的瞬间值B和表示电压的最大值C滑片P向下滑动过程中，不变、变大D滑片P向下滑动过程中，变小、变小5.【2012上海】直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（）（A）总功率一定减小（B）效率一定增大（C）内部损耗功率一定减小（D）输出功率一定先增大后减小【两年模拟】 1. 【2014·汝城一中11月月考】截面直径为d、长为L的导线，两端电压为U，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动平均速率的影响，下列说法正确的是（ ）A电压U加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍B导线长度L加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变D导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍【答案】ABC【解析】2.【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】如图所示电路中，三个相同的灯泡额定功率是40 W，在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过 ( )A40 W B60 W C80 W D120 W3.【2014·湖南四县一中高三11月联考】如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是 ()A电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大B电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小C电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大D电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小4.【2014·江西稳派名校学术联盟高三调研】如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r且小于灯泡L1的冷态电阻（不发光时的电阻）。开关闭合后两灯泡均发光，现在将滑动变阻器的滑片P稍向下滑动，则A. 电源的内电压减小B. 电灯L1变亮C. 电流表读数变小D. 电源的输出功率变小5.【2014·山西曲傲中学高三上学期期中考试】用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图（a）、（b）所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（）A图（a）中的A1、A2的示数相同 B图（a）中的A1、A2的指针偏角相同C图（b）中的A1、A2的示数和偏角都不同 D图（b）中的A1、A2的指针偏角相同1.【2013·重庆市高三期末考试】某种小灯泡的伏安特性曲线如图1所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图2所示的电路。四个电表均为理想电表。现闭合电键S，电压表V1的示数为4.0V。以下说法正确的是A电压表V2的示数为2.0V B电流表A2的示数为0.60AC电源的输出功率为3.0W D电源的电动势一定为8V，内阻为5【答案】C 【解析】试题分析：分析电路的连接时，把电压表看作断路或者去掉，电流表看作导线，题中L2与L3并联，然后再与L1串联组成外电路，电压表V1测量L1两端的电压，电压表V2测量并联电路部分的电压，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过L3的电流。闭合电键S，电压表V1的示数为4.0V，表示L1两端的电压为4V，由题图1可知，此时对应的干路电流I=0.6A，通过L2与L3的电流为0.3A，电流表A2的示数为0.30A，再由题图1可知，它们两端的电压均为1.0V，所以电压表V2的示数为1.0V，选项AB错误；电源的输出功率为P=UI=（4V+1V）×0.6A=3.0W，选项C正确；已知一组U、I值无法求出E和r，选项D错误。【考点】伏安特性曲线 闭合电路欧姆定律2.【2013·河北省保定市高三八校联考】如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小。当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电。当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较 S·R1R2R3R4·CE rA电容器C的上极板带正电B电容器C的下极板带正电C通过R4的电流变小，电源的路端电压增大D通过R4的电流变大，电源提供的总功率变小3.【2013·安徽省江南十校高三联考】如图所示的电路中，电源的内电阻为r，R2，R3，R4均为定值电阻，电表均为理想电表，闭合电键S，当滑动变阻器R1的滑片P处于左端点a时两表读数分别为I1与U1；当滑片P滑动至右端点b时，两表读数分别为I2与U2，则下列关系式成立的是AU2<U1BI2<I1 C D4.【2013·江苏省苏州市高三调研】如图所示，曲线C1、C2分别是纯直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线，由该图可知下列说法正确的是A.电源的电动势为4V B.电源的内电阻为1C.电源输出功率最大值为8W D.电源被短路时，电源消耗的功率为16W5.【2013·山东泰安宁阳高三质检】如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流关系的图象。将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么AR接到a电源上，电源的效率较高 BR接到b电源上，电源的效率较高CR接到a电源上，电源的输出功率较大 DR接到b电源上，电源的输出功率较大【一年原创】2014原创试题及其解析1.平行板电容器接入如图所示的电路后，其中的一个带电液滴正好处于静止状态。若进行下列操作后，判断正确的是：A液滴带正电B将的阻值增大时，将会有瞬时电流自右向左经过C断开开关S，电容器上的带电量将减为零D把电容器的上极板向上平移少许，液滴的电势能将增加【答案】BD【解析】试题分析：整个电路为串联电路，和串联，与电容器处于断路，与并联，电容器电压等于电压。根据电源正负极可判断电容器上极板带正电，下极板带负电，由于液滴静止，判断其受到电场力竖直2.如图所示的两个电路中，电源相同，各电阻阻值相等，电源和电流表内阻不可忽略，四个相同的电流表、的读数分别为I1、I2、I3、I4，下列关系式正确的是（A）I1= I3 （B）I1<I4 （C）I2>2 I1 （D）I2<I3+I43.如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为（ ）A4R B5R C10R D16R【答案】D 【解析】4.电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品，内有两个“聪明”开关，一个利用“热敏”材料制成“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热，这种“聪明电路”是5.如图所示直流电路，电源电动势和内阻分别是E、r，定值电阻R1R2，闭合开关S，在t1时间内通过R1的电荷量为q，现将滑动变阻器R的滑动触头向右移动一段，然后在t2时间内通过R1的电荷量也是q，则( )A因为流过的电荷量相同，所以t1t2Bt1时间内全电路电功等于t2时间内全电路电功Ct2时间内R2的电流大于t1时间内R2的电流D两段时间内电源内阻产生电热相等【答案】：B【解析】19