学科网3年高考2年模拟1年原创精品高考物理系列专题10――恒定电流(教师版)

专题十恒定电流【考点定位】恒定电流主要考查以电路为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点.欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切，是应用型、能力型题目的重要内容之一，也是高考命题热点内容之一。历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题，值得说明的是，近年来高考在对本章的考查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.【考点PK】考点1、欧姆定律电阻定律【例1】AB两地间铺有通讯电缆，长为L，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：⑴令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；⑵令A端的双线断开，在B处测出双线两端的电阻RB；⑶在A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB.试由以上测量结果确定损坏处的位置，图A-10-43-3近似看作无电流无电势降落)，根据欧姆定律得RURrxUBA，联立解得LURURUURxBAABBAA2)(考点2、电功电功率电热【例2】不考虑温度对电阻的影响，对一个220v，40w”的灯泡，下列说法正确的是A．接在110V的电路上时的功率为20wB．接在110V的电路上时的功率为10wC．接在440v的电路上时的功率为160wD.接在220v的电路上时的功率为40w考点3、闭合电路欧姆定律【例3】在如图A-10-45-4所示电路中，电池电动势E=5V，内阻r=10Ω，固定电阻R=90Ω，R0是可变电阳．在R0由零增加到400Ω的过程中．求：⑴可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率．⑵电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和．【解析】⑴回路中电流0RrREI，则R0上热功率400)100(25)100(25020200021RRRRRIP当R0=100Ω时，P1有最大值，WP161max．⑵内阻r和固定电阻R上消耗的热功率之和)1090()100(2520222RrIRIP图A-10-45-4当R0=400Ω时，P2有最小值，WP01.0min．【三年高考】2009高考试题及其解析1、（全国2）17.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。则该电路可能为【答案】B【解析】由图象可知，此电源的电动势为E=6V，内电阻为r=0.5Ω，电于路端电压为U=4.8V，故内电压为U内=1.2V，由欧姆定律可知电流强度为ArUI4.2内，外电阻为2IUR，B中接法总电阻为2Ω，故B项正确。【考点定位】考查闭合电路欧姆定律2、（天津）3.为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路应闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电源由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描给出的U-I图象应是3、(福建)15.如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离A.带点油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带点油滴的电势将减少D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大4、（重庆）18某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V/2W),将其连接在220V交流电源上，电路见题18图，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则，A.X1的功率减小，L1的功率增大。B.X1的功率增大，L1的功率增大C,X2功率增大，其它指示灯的功率减小D.X2功率减小，其它指示灯的功率增大【答案】C【解析】将电路等效为十个阻值相同电阻串联现在2L烧断后这部分电阻增大，总电阻也增大电流减小，其他不变部分电压减小功率也就变小，而2X两端电压增大功率变大，所以C正确【考点定位】考查分析电路欧姆定律、电功率等知识等考点5、（海南）5．一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为0/Sd，其中0是常量。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间距时，电容器极板间A．电场强度不变，电势差变大B．电场强度不变，电势差不变C．电场强度减小，电势差不变D．电场强度减小．电势差减小【答案】A【解析】由题意可知板间距离d增大，电容器的电容C减小，由C＝QU，可知d增大、C减小，U增大，电势差变大，由于U＝Ed，故场强不变，A对。【考点定位】电容器的电容。属于中等难度试题。6、(海南)14．图l是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关．R为滑动变阻器，固定电阻Rl和A1内阻之和为l0000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A2为理想电流表。①按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。②在闭台开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至（填“a端”、“中央”或“b端”）。③闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为I1（mA）0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2（mA）48040032023214068在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的12II曲线。④利用所得曲线求得电源的电动势EV，内阻r。（保留两位小数)⑤该电路中电源输出的短路电流mIA。【答案】①连线如图所示；②b端③如图所示④1.49（1.48~1.50范围内均正确）；0.60（0.55~0.65范围内均正确）⑤2.4（2.3~2.7范围内均正确）【解析】在闭合开关S前，为保护电流表，将滑动变阻器的滑动端c移动至b端；根据表格数据画出图线，由I1×10000＝E－I2r，对比图象可读取纵轴截距约为1.49V，斜率约为0.60；短路电流为横轴截距，约为2.4A。【考点定位】考查测量电源电动势和内阻实验。7、（上海）14．图示电路中，R1＝12，R2＝6，滑动变阻器R3上标有“20，2A”字SR1AR3R2V样，理想电压表的量程有0-3V和0-15V两档，理想电流表的量程有0-0.6A和0-3A两档。闭合电键S，将滑片P从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A；继续向右移动滑片P到另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，则此时电流表示数为__________A，该电源的电动势为__________V。8、（广东）1．如图7所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接．只合上开关s1，三个灯泡都能正常工作．如果再合上s2，则下列表述正确的是：A．电源输出功率减小B．L1上消耗的功率增大C．通过R1上的电流增大D．通过R3的电流增大【答案】C【解析】并联R2后，总电阻变小，总电流变大，R1上的电压变大，其它元件得到的电压变小，电源输出功率增大（P出=EI），选项A错误，选项C正确。选项B错误，L1上消耗的功率减小。选项D错误，通过R3的电流减小【考点定位】本题属于中档题，考察全电路欧姆定律相关知识。本题的易错点在元件的串并联，本质为三个灯所在电路的关系为并联，与R2的关系也为并联，即4个并联电路。另一点是接入R2后，是并联一个电阻，固电路的总电阻变小。2008高考试题及其解析1、（08江苏物理2）.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其它电阻应用的说法中,错误的是（）A.热敏电阻可应用于温度测控装置中B.光敏电阻是一种光电传感器C.电阻丝可应用于电热设备中D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析：考查基本物理常识。热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度，从而应用于温度测控装置中，A说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错误。答案：D2、（08重庆物理15）.某同学设计了一个转向灯电路（如图），其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源，当S置于位置1时，以下判断正确的是()A.L的功率小于额定功率B.L1亮，其功率等于额定功率C.L2亮，其功率等于额定功率D.含L支路的总功率较另一支路的大答案：A3、（08宁夏理综15）.一个T型电路如图所示，电路中的电阻110R,23120,40RR.另有一测试电源电动势为100V，内阻忽略不计。则（）A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40B.当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40C.当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80VD.当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V4、（08海南物理11）.当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值变小（填“变大”、“不变”或“变小”）.半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随温度变化而改变的特性制成的.解析：光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻，半导体材料的电阻率随温度升高而减小。5、（08广东理科基础15）．关于电阻率的说法正确的是（）A．电阻率与导体的长度无关B．电阻率与导体的材料有关C．电阻率与导体的形状有关D．电阻率与导体的横截面积有关解析：电阻率只与导体材料有关，与导体的形状、长度和导体的截面积都没有关系，故v压敏电阻REAtIt1t2t30（a）（b）选项B正确。答案：B6（08广东物理7）.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（）A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表读数减小D.电压表读数减小，电流表读数增大解析：设滑动变阻器的触头上部分电阻为x，则电路的总电阻为212xRRrRxR总＝,滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，并联支路电阻x增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大，故选项A正确。答案：A2007高考试题及其解析1、（07广东A物理8）.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车s上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（D）A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动2、（07海南物理）.一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36W与36V。若把此灯泡接到输出电压为18V的电源两端，则灯泡消耗的电功率（B）A．等于36WB．小于36W，大于9WC．等于9WD．小于9W3、（07宁夏理综19.）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关