（江苏专用）2020届高考物理一轮复习 专题八 恒定电流课件

专题八恒定电流高考物理(江苏省专用)A组自主命题·江苏卷题组考点一电路的基本概念和规律五年高考1.(2018江苏单科,8,4分)(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80V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 ()A.充电时,通过R的电流不变B.若R增大,则充电时间变长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85V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变答案BCD本题考查含容电路和电容器的充电与放电。因电容器属于非线性元件,电容器在充电过程中,充电电流是非线性减小的,故A错。若R增大,充电电流减小,充电时间变长,故B正确。由Q=CU且U=80V为定值可见,C增大时Q增大,闪光灯闪光一次通过的电荷量增大,故C正确。闪光灯闪光一次通过闪光灯的电荷量与电源电动势无关,故D正确。难点突破含容电路中电容器充电和放电电流是非线性变化的,回路中电阻越大,充、放电的速度越缓慢。考点二闭合电路欧姆定律2.(2019江苏单科,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2Ω。断开S后,电压表的读数为3V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为 ()A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω答案A本题考查了欧姆定律内容,有利于培养学生的推理能力,体现了核心素养中的科学思维和科学态度要素。若断开S,则电压表的示数等于电源电动势E,则E=3V。若闭合S,据串联电路电压分配关系可得 = ,且U=2V,R=2Ω,得出r=1Ω,故选项A正确。UERRr关键提示电压表的读数为路端电压,而当断开S时,外电路电阻R外无穷大,此时可以认为电压表的读数就等于电源的电动势。3.(2013江苏单科,4,3分)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 () A.RM变大,且R越大,U增大越明显B.RM变大,且R越小,U增大越明显C.RM变小,且R越大,U增大越明显D.RM变小,且R越小,U增大越明显答案C当传感器接触药液时,其阻值发生变化,导致S两端电压U增大,则M两端电压减小,可知RM应变小;R与RM构成并联电路,其并联总电阻为R并= = ,可知当R越大,RM减小相同值时,R并减小得越多,因此S两端电压增大越明显,选项C正确。MMRRRR1MMRRR考查点本题考查闭合电路欧姆定律、电阻的串联与并联以及传感器等知识,要求考生有较强的分析推理能力,属于中等难度题。解题方法本题用“极限法”求解非常便捷。假设R很小,甚至为零,则传感器被短路,那么RM的变化对电压U就不再产生影响,因此,R越大,U随RM的变化越明显。4.(2016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,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10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A答案AC外电路的总电阻R=10Ω,由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I= =1A,因此路端电压U=E-Ir=12V-1×2V=10V,A选项正确;电源的总功率P=EI=12W,B选项错误;由图(a)可知Uab=UaO-UbO=-15×0.5V+5×0.5V=-5V,故选项C正确;当a、b间用导线连接后,其等效电路如图(b)所示,电路中的外电阻R'=7.5Ω,电路中总电流I'= = A≠1A,D选项错误。ERr'ERr129.5图(a)图(b)考查点本题考查闭合电路欧姆定律、电阻的串联与并联、电功率、电势与电势差等知识,要求考生有扎实的基本功和较强的分析推理能力,属于中等难度题。方法技巧两部分电路间的电势差Uab=φa-φb,可知Uab=φa-φb+φO-φO=(φa-φO)-(φb-φO)=UaO-UbO。B组统一命题、省(区、市)卷题组考点一电路的基本概念和规律1.(2017上海单科,9,4分)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是 () A.a和bB.b和dC.a和cD.c和d答案A本题考查U-I图像的意义。根据R= 知,定值电阻的U-I图线的斜率表示定值电阻的阻值。在U-I图中分别连接O与4个点,根据它们的倾斜度可知,a和b的阻值最接近,故选A。UI方法技巧图像题的解决方法图像题是物理中最常见的题型之一。解题步骤是:一看轴,即看清横轴及纵轴的意义;二看点,即看清图像中坐标点的位置;三看斜率,即看清斜率的意义及大小;四看面,即看清图像与坐标轴所包围面积的意义。2.(2016课标Ⅱ,17,6分)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. 25123523答案C当开关S断开时等效电路如图1所示,电容器C两端的电压U= E,所带的电荷量Q1=CU= CE;当开关S闭合时等效电路如图2所示,电容器C两端的电压U'= E,所带的电荷量Q2= CE。所以 = ,C项正确。1515131312QQ35图1图2方法技巧简化电路时会熟练应用电势排列法,才能又准又快地画出等效电路。3.(2015安徽理综,17,6分)一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为 () A. B. C.ρnevD. 22mveL2mvSneρevSL答案C金属棒的电阻R= ,自由电子定向移动形成的电流I=neSv,金属棒两端电压U=IR,故金属棒内的电场强度E= = =nevρ,选项C正确。ρLSULneSvρLLS4.(2016上海单科,18,4分)(多选)如图所示电路中,电源内阻忽略不计。闭合开关,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考点二闭合电路欧姆定律答案BC据题意,由于电源内阻不计,电压表的示数总是不变,故选项A错误;滑片滑动过程中,变阻器R1的等效阻值R1'先增大后减小,又R1'、R2两端总电压不变,且R1+R1'= ,所以电流表示数先减小后增大,故选项B、C正确;由于电压表示数没有变化,故选项D错误。UI5.(2018北京理综,23,18分)如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。(2)a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率;b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。答案见解析解析(1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势,与横轴交点的横坐标值为短路电流。(2)a.如图所示。 b.电源输出的电功率P=I2R= R= 当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为Pmax= 2ERr222ErRrR24Er(3)电动势定义式E= 根据能量守恒定律,在题图所示电路中,非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热,即W=I2rt+I2Rt=Irq+IRq得E=Ir+IR=U内+U外Wq试题评析闭合电路及U-I图像(1)本题考查闭合电路中路端电压U随干路电流I变化的关系图线,电源的输出功率及其最大值,以及最大值的产生条件。考查内容为教材的基本知识。此题作为一道高考中分值不小的计算题,提示考生要注重基本知识的学习。(2)电动势是电源的最基本特征量,在学习中学生不仅仅要掌握其定义式,更要深刻理解其相关内容,并能灵活应用。C组教师专用题组考点一电路的基本概念和规律1.(2014天津理综,2,6分)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。闭合开关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.断开开关S答案B设油滴质量为m,电荷量为q,两板间距离为d,当其静止时,有 q= q=mg;由题图知,增大R1,UR1增大,油滴将向上加速,增大R2,油滴受力不变,仍保持静止;由E场= 知,增大d,U不变时,E场减小,油滴将向下加速;断开开关S,电容器将通过R1、R2放电,两板间场强变小,油滴将向下加速,故只有B项正确。CUd1RUdUd2.(2014上海单科,18,4分)(多选)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V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则 ()A.A的示数增大B.V2的示数增大C.ΔU3与ΔI的比值大于rD.ΔU1大于ΔU2考点二闭合电路欧姆定律答案ACD滑动变阻器的滑片向下滑动,导致滑动变阻器连入电路的阻值变小,总电阻变小,又电源电动势不变,则电流变大,即电流表示数变大,选项A对。电压表V1测量定值电阻R两端的电压,因电流变大,所以V1示数增大;电压表V2测量定值电阻和滑动变阻器两端的总电压即路端电压,示数变小,选项B错。ΔU1=ΔI×R,ΔU2=ΔI×r,所以ΔU1ΔU2,选项D对。电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,电压表V3示数的变化量ΔU3=ΔI×(r+R),所以 =r+Rr,选项C对。3UIA组2017—2019年高考模拟·考点基础题组考点一电路的基本概念和规律三年模拟1.(2019江苏宿迁高三期末,1)飞机在空气中飞行时,其表面不断与空气摩擦而带电,某次飞行中形成的电流约为32μA,则飞机单位时间内带电荷量增加约为 ()A.32mCB.32μCC.16mCD.16μC答案B已知飞行中形成的电流约为32μA,则飞机单位时间内带电荷量增加约为:q=It=32×10-6×1C=32×10-6C=32μC,故B正确,A、C、D错误。2.(2019江苏连云港新海高中期末,3)如图有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W”的灯泡串联后接在电压为220V的直流电路两端,灯泡正常发光,则 () A.电解槽消耗的电功率为120WB.电解槽消耗的电功率为60WC.电解槽的发热功率为60WD.电路消耗的总功率为60W答案B由于灯泡正常发光,所以灯泡两端电压应为110V,则电解槽两端的电压应该是220V-110V=110V,由于电解槽和灯泡串联,通过它们的电流相等,所以I= = A,所以电解槽的输入功率为:P电=U电I=110× W=60W,所以A错误,B正确。电解槽的发热功率为:P热=I2r= ×4.4W≈1.3W,所以C错误。电路消耗的总功率为:P总=U总I=220× W=120W,所以D错误。PU灯灯6011060110260110601103.(2019江苏苏州期末,4)如图所示,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,当开关S闭合时,在P点处有一个带电液滴处于静止状态。现将开关S断开后,再将A、B板分别沿水平方向向左、右平移一小段距离,此过程中下列说法正确的是 () A.电容器的电容增加B.电阻R中有电流流过C.两极板间的电场强度不变D.若带电液滴仍在P点其电势能减小答案D根据C= ,当A板向左平移一小段距离,B板向