高考物理 专题集锦（二）恒定电流热点问题扫描

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线恒定电流热点问题扫描在新课标考纲中，电路板块共6个考点，其中欧姆定律 和闭合电路欧姆定律考点为II要求，其余皆为I要求。从高考命题情况看，该部分内容出现率较少，主要集中在电学实验，但是闭合电路欧姆定律等规律在后面的电磁感应综 合应用中必不可少，同时在其他省份命题中，该部分考查频繁，所以一轮复习中，对于考查热点和方法必须要掌握。一、电路分析【例1】(2016 江苏高考)如图1所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2，四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10V B.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【解析】设四个电阻的等效电阻为,得，由闭合电路欧姆定律知， ,设路端电压为U，则,A项正确;电源的总功率,B项错误;设电源负极电势为0，则a点电势,b点电势外，则a、b两点的电势差Uab= 2.5 V7.5 V= 5 V，所以a、b间电压的大小为5 V，C项正确；当将a、b两点用导线连接后，由于导线没有电阻，此时a、b两点电势相等，其等效电路图如图2所示。其中一个并联电路的等效电阻为3.75 ，总电阻为9.5,电流 故D项错误。【答案】AC【点悟】电路分析犹如力学中的受力分析，是解决电路问题的首要步骤。在高考中，如早年课标卷中的T形电路、 2013年安徽卷中的电桥测量电阻等，皆属于此类问题。画等效电路的难点是将复杂电路画出等效电路图，其等效原则为：（1)无电流的支路可省去；（2)电势相等的点可合并;（3)理想电压表认为断路，理想电流表则视为短路； (4)电路稳定时，电容器可作断路处理;（5)对应的计算问题可利用串并联电路的分压或分流规律解决。二、电动机电路【例2】(2016 宁夏大学附属中学月考）如图3所示是某型号电吹风的电路图，它主要是由电动机M和电热丝R 构成。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为 120 W，吹热风的功率为1000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是（ ）A.若S1、S2闭合，则电吹风吹热风B.电热丝的电阻为55C.电动机工作时输出的机械功率为800WD.当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J 【解析】若S1、S2闭合，电热丝接入，则此时电阻丝发热，电吹风吹出的是热风，故A项正确；电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为P = P热一P冷=1000 W120W=880W,由可知，故B项正确；电动机工作时输出的功率为吹冷风时的功率，只有120 W，故C项错误；当吹热风时，电动机消耗的电功率仍为120 W，每秒钟消耗的电能为120 J，故D项正确。【答案】ABD【总结】电动机电路问题的核心就是能量问题。求解电热问题，利用焦耳定律此式对纯电阻和非纯电阻 皆适用，所以，不管非纯电阻元件串联还是并联在电路中， 找出电流计算电热，剩下的利用能量守恒定律解决。对于两种不同的对象，差异主要在电功和电热是否相等。（1）纯电阻电路:如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，有W=Q。计算时可任选一公式:W=Q=Pt=I2Rt=UIt=U2t/R.（2）非纯电阻电路:如含有电动机、电解槽等电路，电流 做功除将电能转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有WQ。电功只能用公式来计算，电热(焦 耳热）只能用公式Q=I2Rt来计算，其他形式的能E其他=WQ。所以解决电路功能问题要明确电路的组成。三、动态变化【例3】(2016 甘肃天水第一中学第四次模拟）如图4 所示电路，C为电容器，D为理想二极管（具有单向导通作 用），电流表、电压表均为理想表。闭合开关S至电路稳定后，调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离，结果发现电压表V1的示数改变量大小为U1，电压表V2的示数改变量大小为U2，电流表A的示数改变量大小为I,则下列判断正确的有（ ）A.U1/I的值变大B. U1/I的值变大C. U2/I的值不变，且始终等于电源内阻rD.滑片向左移动的过程中，电容器所带的电荷量减少【解析】由图可知R1与R串联，V1测R两端电压,路端电压。若P向左端移动，则滑动变阻器接人电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流减小，则内电压减小，路端电压增大，即电压表V2的示数增大,R1两端的减小，所以V1的示数增大。根据欧姆定律得的值等动变阻器的阻值，所以U1/I的值变大，故A项正确;根据电路欧姆定律得，则, 则，的值不变，故B项错误;根据闭合电路欧姆定律得，所以的值不变，故C项正确；滑动变阻器向左移动的过程中，由于理想二极管具有单向导通作用，电容器所带的电荷量不变，故D项错误。【答案】AC【总结】(1)分析闭合电路的动态变化问题，基本思 “部分整体部分”的原则，即根据局部电阻的变化，电路总电阻的变化，并进一步判断电流、路端电压的变化情况，根据串并联电路的特点再确定电路其他部分电流、电压变化情况。当然，也可以用结论法，如“串反并同”，还 利用极限法等判断。(2)在电路的动态变化中，常出现U、三种的判断，对于U的变化判断方法见上面所述，对于的变化，判断依据要根据，得到再进一步判断，对于的判断，要分析研究对象，当R不变时，有;如果R改变，依然像本例一样，找到各量的关系，进一步导出变化量的关系。四、图象问题【例4】(2016 江苏扬州中学质监)如图5所示，图 M为一电动机，当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示。已知电流表读数在0.2 A以下时，电动机没有发生转动。不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是 （ ）A.电路中电源电动势为3.4 VB.变阻器的触头向右滑动时，V2读数逐渐减小C.此电路中，电动机的最大输出功率为0.9 WD.变阻器的最大阻值为30【解析】由电路图5甲知，电压表V2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以最上面的图线表示V2的电压与电流的关系。此图线的斜率大小等于电源的内阻，为，当电流I=0.1 A 时，U=3.4 V，则电源的电动势=3.4 V+0.12 V= 3.6 V，故A项错误;变阻器向右滑动时，R阻值变大，总电 流减小，内电压减小，路端电压即为V2读数逐渐增大，B项错误;由图可知，电动机的电阻。当I=0.3 A时，U=3V，电动机的输入功率最大,最大输人功率为P=UI = 30.3 W=0.9 W，则最大的输出功率一定小于0.9 W，故C项错误；当I= 0.1 A时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以，故 D项正确。【答案】D【点悟】解题时首先要理解U-I图象的物理意义，根据电路图来选择两电表所对应的图线。恒定电路中的图象有多种类型，下面选摘几例说明，希望读者引申，领悟图象的含义。五、电容器电路【例5】(2016 新课标II )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6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.2/5 B.1/2C.3/5 D.2/3【解析】由已知条件及电容定义式,可得Q1=CU1, Q2=CU2则.断开时等效电路如图7甲所示，S闭合时等效电路如图7乙所示,则，故C项正确。【答案】C【点悟】解决含电容器的直流电路问题的一般方法：（1）电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电 阻两端的电压。（2）在计算电容器的带电荷