【物理】2018届二轮复习 恒定电流 学案（全国通用） (1)

【物理】2018届二轮复习 恒定电流 学案（全国通用） (1)

第一部分 名师综述 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.‎ 第二部分 精选试题 ‎1、【2017·重庆市高三上学期（一诊）期末测试】利用如图所示电路可测量待测电阻Rx的阻值。定值电阻R1、R2阻值已知，闭合电键S，调节电阻箱接入电路阻值为R3时，电流表示数为零，则Rx阻值等于： （ ）‎ A．R2 B． C． D．‎ ‎【答案】D ‎2、【2017·辽宁省铁岭市协作体高三上学期第三次联考】‎ 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： （ ）‎ A．4R B．5R C．10R D．16R ‎【答案】D ‎【名师点睛】考查欧姆表的改装原理，关键是知道欧姆表的内部结构，结合闭合回路欧姆定律进而求所测电阻；‎ ‎3、【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】如图所示，E为内阻不计的电源，MN为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝，C为电容器。当滑动触头P以恒定速率从左向右匀速滑动时，关于电流计A的读数情况及通过A的电流方向，下列说法正确的是： （ ）‎ A．读数逐渐变小，通过A的电流方向向左 B．读数逐渐变大，通过A的电流方向向右 C．读数稳定，通过A的电流方向向右 D．读数稳定，通过A的电流方向向左 ‎【答案】C ‎【解析】设在Δt时间内，触头P移动的距离为ΔL，则ΔL=vΔt，电源内阻不计，电阻丝单位长度上的电压值为，因此在Δt时间内电容器两板间电压改变为：ΔU＝ΔL＝vΔt，而，电流值恒定，即电流表读数稳定，A、B错误；电容器的电压等于右半部分电阻两端的电压，当滑动触头P以恒定速率从左向右匀速滑动时，电容器的电压减小，放电，放电电流方向由正极板流向负极板，右极板带正电，所以通过A的电流方向向右，故C正确，D错误。‎ ‎4、【2017·辽宁省本溪市高级中学、大连育明高级中学、大连二十四中高三联合模拟考试】‎ 如图所示的电路中，电源内电阻为r，均为定值电阻，电表均为理想电表，闭合开始S，将滑动变阻器的滑片向右移动，电流表和电压表示数变化量的绝对值分别为、，下列结论正确的是： （ ）‎ A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电阻被电流表短路 C．‎ D．‎ ‎【答案】D ‎【名师点睛】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 ‎5、【2017·山东省枣庄市高三上学期期末质量检测】阻值相等的四个电阻、一个电容器C及电池E（内阻和忽略）连接成如图所示的电路；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．2:3 B．3:5 C．1：2 D．2:5‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 当开关S断开时，电路总阻值：，则干路电流，电容的电压；当开关S闭合时，电路总阻值：，则干路电流，电容的电压U2=E-IR=E；由可得：，故B正确，ACD错误．故选B．‎ ‎【名师点睛】解题的关键是清楚开关断开与闭合时电路的结构，并能应用闭合电路欧姆定律求电容的电压。‎ ‎6、【辽师大附中2016—2017学年上学期期中考试】科学家研究发现，磁敏电阻（GMR）的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻，和为滑动变阻器，和为定值电阻，当开关和闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态： （ ）‎ A．只调节电阻，当向右端移动时，电阻消耗的电功率变大 B．只调节电阻，当向右端移动时，带电微粒向下运动 C．只调节电阻，当向下端移动时，电阻消耗的电功率变大 D．只调节电阻，当向下端移动时，带电微粒向下运动 ‎【答案】A ‎7、【河南省南阳市第一中学2017届高三上学期第三次月考】如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值，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ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI，正确的是： （ ）‎ A．的示数增大 B．电源输出功率在减小 C．ΔU3与ΔI的比值在减小 D．ΔU1大于ΔU2‎ ‎【答案】D ‎8、【河南省南阳市第一中学2017届高三上学期第三次月考】硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U-I图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为： （ ） ‎ A．5.5Ω B．7.0Ω C．12.0Ω D.12.5Ω ‎【答案】A ‎【解析】由欧姆定律得，当时，，由a与纵轴的交点读出电源的电动势为：．根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为，电流为，则硅光电池的内阻为：，故A正确；‎ ‎9、【黄冈市黄冈中学2017届高三上学期期中考试】（多选）如图所示，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，电阻，，，电容器电容C=4μF，开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，则： （ ）‎ A．S断开时电容器的电压为3V B．S断开时电容器a极板带负电 C．S合上电路稳定后电容器b极板带负电 D．从S断开到合上开关S且电路稳定后，流过电流表的电量为 ‎【答案】AD ‎10、‎ ‎【河北省沧州市第一中学2017届高三上学期第一次月考】如图电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C． 闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为△U，电流表示数的变化量为△I，则： （ ）‎ A．电压表示数U和电流表示数I的比值不变 B．变化过程中△U和△I的比值不变 C．电阻R0两端电压减小，减小量为△U D．电容器的带电量减小，减小量为C△U ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由图，，R增大，则电压表的示数U和电流表的示数I的比值变大．故A错误．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-I（R0+r），由数学知识得知，，保持不变．故B正确．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值后，电路中电流减小，由欧姆定律分析得知，电阻R0两端的电压减小，R两端的电压增大，而它们的总电压即路端电压增大，所以电阻R0两端的电压减小量小于△U．电容器两极板间的电压等于R两端的电压，可知电容器板间电压增大，带电量增大，增大量为C△U．故CD错误．故选B．‎ ‎【名师点睛】此题是关于电路的动态分析问题；题中两电表读数的比值要根据欧姆定律和闭合电路欧姆定律来分析，注意，R是非纯性元件。‎ ‎11、【河北省沧州市第一中学2017届高三上学期第一次月考】粗细均匀的金属环上ABCD四点把周长分成四等分，如图所示，当AB两点接入电路时，圆环消耗的电功率为P; 当A、D点接入电路中时，圆环消耗的电功率为：（电源内阻不计）： （ ）‎ A．P/4 B．P C．4P/ 3 D．3P ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】本题是串并联电路知识与电功率的综合，关键之处在于搞清楚电路的结构，应用比例法研究两种情况功率关系。‎ ‎12、【江苏省扬州市2015-2016学年度高三第四次模拟测试】图示电路中，电源为恒流源，能始终提供大小恒定的电流．R0为定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中，可能正确的是： （ ）‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 由图与R并联，电压表测电源电压，电流表测R支路的电流．若电源提供的电流恒定为，根据并联电路特点可知：，其中为定值，由，可知U与I的图象为一次函数，且，故AB错误；由电功率的计算公式：电路消耗总功率：，其中为定值，由，可知P与I的图象为一次函数，，且I不能为0，P不会为0，故C正确，D错误．‎ ‎【名师点睛】本题考查并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，要抓住电源是恒流源，关键是得出U与I和P与I的表达式，利用数学知识分析判断它们之间的关系．‎ ‎13、【贵州省凯里市第一中学2016届高三下学期开学模拟考试理科综合物理试题】（多选）在如图所示的图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图像可知： （ ）‎ ‎[ ]‎ A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω B．电阻R的阻值为1 Ω C．电源的输出功率为2 W D．电源的效率为66.7%‎ ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】电源的图象中纵截距代表电动势，斜率代表电源的内阻，电源的效率为电路消耗的功率与总功率的比值 ‎14、【江苏省泰州市2016届高三第一次模拟考试物理试题】如右图所示电路，已知电源电动势为E，内阻为r，R0为固定电阻，当滑动变阻器R的触头向下移动时，下列论述不正确的是： （ ）‎ A．灯泡L一定变亮 B．电流表的示数变大 C．电压表的示数变小 D．R0消耗的功率变小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 当R的滑动触点向下滑移动时，R变大，外电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律知，总电流I变小，电源的内电压变小，则路端电压变大，因此伏特表读数变大．灯泡L的电压变大，则灯L一定变亮．故AC错误．电路中并联部分电压变大，通过L的电流变大，而总电流减小，则安培表A的读数变小，R0消耗的功率变小．故B错误，D正确；故选B.‎ ‎15、【2016•宁夏石嘴山市第三中学高三第四次考】如图所示，R为电阻箱，电压表为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：‎ ‎（1）电源的电动势E和内阻r ‎（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?‎ ‎【答案】（1）6 V；1 Ω.（2）1 Ω；9W.‎ ‎【解析】‎ ‎(1)由闭合电路欧姆定律得：， ‎ 联立上述方程，代入数据解得E＝6 V，r＝1 Ω. ‎ ‎(2)由电功率表达式变形为 由上式可知当R＝r＝1 Ω时， P有最大值，‎ ‎16、【河北省沧州市第一中学2017届高三上学期第一次月考】如图所示，电源电动势E=8V，内阻为r=0．5Ω，“3V，3W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上，灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电动机的线圈电阻R=1．5Ω．求：‎ ‎（1）通过电动机的电流；‎ ‎（2）电源的输出功率；‎ ‎（3）电动机的输出功率。‎ ‎【答案】（1）1A；（2）7．5W；（3）3W ‎ ‎【解析】‎ ‎【名师点睛】此题考查了电功率及闭合电路欧姆定律的应用；注意 电动机是非纯电阻电路，输出功率等于输入功率与热功率之差；要注意功率公式的适用条件。‎