2019年高考物理二轮复习专题09恒定电流讲含解析.docx

恒定电流考点大纲要求考纲解读1.欧姆定律1.电路中的电流、电压、电功和电功率的计算常与交流电、电磁感应等部分知识结合考查2.部分电路的欧姆定律与闭合电路的欧姆定律是电学中的基本规律，以这两个定律为中心展开的串并联电路、闭合电路的动态分析、含电容电路分析等也时常出现在选择题中.2.电阻定律3.电阻的串联、并联4.电源的电动势和内阻5.闭合电路的欧姆定律6.电功率、焦耳定律纵观近几年高考试题，预测2019年物理高考试题还会考：1、非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现 2、应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析，稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现3、通过对电路的动态分 析、电路故障的检测，来考查学生对基本概念、规律的理解和掌握考向01 电阻定律 欧姆定律 焦耳定律及电功率1.讲高考（1）考纲要求理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用进行相关的计算与判断；会用导体的伏安特性曲线IU图象及UI图象解决有关问题；能计算非纯电阻电路中的电功、电功率、电热（2）命题规律非纯电阻电路的分析与计算，将结合实际问题考查电功和电热的关系能量守恒定律在电路中的应用，是高考命题的热点，多以计算题或选择题的形式出现案例1【2016上海卷】电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此： （ ）A电动势是一种非静电力B电动势越大，表明电源储存的电能越多C电动势的大小是非静电力做功能力的反映D电动势就是闭合电路中电源两端的电压【答案】C【考点定位】电动势【方法技巧】本题需要理解电动势的物理意义，电源电动势在闭合电路中的能量分配。案例2 【2015安徽17】一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为。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 Cnev D【答案】C【解析】，I=neSv，联立得E=nev，故选C。考点：考查电路和电场知识【规律总结】考查公式组合，公式组合在高中物理的考察是很多的，哪几个容易组合出题，要总结出来，记在心里，当看到类似的的题时，就联想它们案例3【2015上海12】重粒子肿瘤治疗装置中的回旋加速器可发生+5价重离子束，其电流强度为，则在1s内发射的重离子个数为（）： （ ）A B C D【答案】B【考点定位】 电流的定义【名师点睛】 本题考查了电流的定义式，意在考查考生的理解能力。本题要特别注意“+5价重离子束”的意思。2讲基础（1）电阻定律电阻的定义式：电阻定律：电阻率物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性电阻率与温度的关系：金属的电阻率随温度升高而增大；半导体的电阻率随温度升高而减小；（2）部分电路欧姆定律公式：适用条件：适用于金属导体和电解质溶液导电，适用于纯电阻电路（3）电功、电热、电功率电功的公式：WqUIUt(适用于任何电路)；电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程电功率公式： P=IU(适用于任何电路)（4）焦耳定律公式：Q=I2Rt.热功率：P=I2R.3讲典例案例1用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值如图所示，分别将图（a）和（b）两种测量电路连接到电路中，按照（a）图时，电流表示数为4.50mA，电压表示数为2.50V；按照（b）图时，电流表示数为5.00mA，电压表示数为2.40V，比较这两次结果，正确的是A电阻的真实值更接近556，且大于556B电阻的真实值更接近556，且小于556C电阻的真实值更接近480，且大于480D电阻的真实值更接近480，且小于480【答案】 B【解析】考点：伏安法侧电阻。【名师点睛】本题考查了伏安法侧电阻的实验误差问题；解题的关键是熟悉安培表内接法与外接法，明确误差来源，知道安培表内接法电阻测量值等于安培表与待测电阻电阻值之和，外接法电阻测量值等于安培表与待测电阻并联的电阻.【趁热打铁】下列关于电源电动势的说法中，正确的是（ ）A在某电池的电路中每通过2C的电量，电池提供的电能是4J，那么这处电池的电动势是0.5VB电源的路端电压增大时，其电源电动势一定也增大C无论内电压和外电压如何变化，其电源电动势一定不变D电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多【答案】 C【解析】试题分析：由电动势的定义式有，该电池的电动势是故A错误；电源的电动势指非静电力将其他形式的能转化为电能的本领，由电源本身决定，与外电路无关，无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变，故B错误，C正确；电源的电动势在数值上等于移送单位电荷量所做的功，不能说电动势越大，电源所能提供的电能就越多，故D错误，本题选C。知识点:电源电动势考点：电源电动势。【名师点睛】电源电动势表征在电源内部非静电力移动电荷做功，把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，例如一节干电池的电动势，物理意义是指电路闭合后，电流通过电源，每通过1C的电荷，干电池就把1.5J的化学能转化为电能。案例2如图所示电路，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电流表的示数变小C电压表的示数变小 DR0消耗的功率变小【答案】 C【解析】考点：电路的动态分析【名师点睛】此题是关于电路的动态分析问题；关键是搞清电路的结构，先分析变化的电阻的阻值变化情况，然后分析整个电路的电阻变化，再分析整个电路的电流计路端电压的变化，最后回到电路的各个部分，所谓的“局部-整体-局部”的分析思路.【趁热打铁】如图所示电路中，电源电动势为E，电源内阻为r，串联的固定电阻为R2，滑动变阻器的总电阻为R1，电阻大小关系为R1=R2=r，则在滑动触头从a端移动到b端的过程中，下列描述中正确的是（ ）A电路中的总电流先增大后减小B电路的路端电压先增大后减小C电源的输出功率先增大后减小D滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大【答案】 B【解析】4讲方法（1）导体的伏安特性曲线线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律IU图象中的点表示“状态”点，该点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，切线的斜率不是电阻的倒数。（2）电功、电热、电功率和热功率电功是电能转化为其他形式能（内能、机械能、化学能等）的量度；电热是电能转化为内能的量度计算电功时用公式WIUt，计算电热时用公式QI2Rt.从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是WQ、UItI2Rt.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，此时有WQ.计算时可任选一公式： 非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，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WUIt来计算，焦耳热只能用公式QI2Rt来计算对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功电热其他能量”寻找等量关系求解5讲易错【题目】有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A。求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？【答案】 输出功率 ; 发热功率【正解】【错因】电动机不转时是纯电阻电路，由欧姆定律可以求出电动机线圈的电阻；电动机正常工作时是非纯电阻电路，根据P=UI求出总功率，根据P=I2R求出热功率，总功率与热功率之差是电动机的输出功率；电动机的转子突然被卡住时为纯电阻用电器，根据求出电动机的发热功率。（2）电动机的转子突然被卡住时，此时相当于纯电阻，发热功率为：.点睛：本题主要考查了电动机问题，电动机属于非纯阻电路，要注意电功率的计算，欧姆定律的应用时与纯阻的区别。考向02 电路的基本规律 闭合电路欧姆定律1.讲高考（1）考纲要求熟练掌握串、并联电路的特点，并能分析、计算；理解闭合电路欧姆定律，并能进行电路的动态分析和计算（2）命题规律应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析，稳态、动态含电容电路的分析，以及电路故障的判断分析，多以选择题形式出现案例1【2016全国新课标卷】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： （ ）ABCD【答案】C【考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器【名师点睛】此题是对闭合电路欧姆定律及电容器问题的考查；解题关键是要搞清电路的结构，画出等效电路图，搞清电容器两端的电压是哪个电阻两端的电压，然后根据Q=CU求解电容器的带电荷量。案例2【2016上海卷】（多选）如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，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： （ ）AU先变大后变小BI先变小后变大CU与I比值先变大后变小DU变化量与I变化量比值等于R3【答案】BC【考点定位】欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电路动态分析【方法技巧】由于电源内阻不计，从图示需要判断出电压表示数不变，再分析滑片滑动过程中电阻的变化情况，根据欧姆定律可以分析电流表示数，进而可以分析所有选项。案例3【2016江苏卷】（多选）如图所示的电路中，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10 VB电源的总功率为10 WCa、b间电压的大小为5 VDa、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A【答案】AC【考点定位】闭合电路的欧姆定律【方法技巧】重点是掌握闭合电路的欧姆定律，注意电路的连接方式，a、b间用导线连接后，外电路的连接发生改变。2讲基础（1）串、并联电路的特点特点对比串联并联电流II1I2InII1I2In电压UU1U2UnUU1U2Un电阻RR1R2Rn几个常用的推论串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大（2）闭合电路欧姆定律公式：（只适用于纯电阻电路）；（适用于所有的电路）路端电压U与电流I的关系式：UEIr.UI图象如图所示当电路断路即I0时，纵坐标的截距为电源电动势图线的斜率的绝对值为电源的内阻3讲典例案例1在如图所示的电路中，R12 ，R2R34 ，当开关S接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当开关S接b时，电压表示数为4.5 V，试求：(1)开关S接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)开关S接b时，电源的电动势和内电阻；(3)当开关S接c时，通过R2的电流【答案】 (1)1A;4V（2）6V； （3）0.5A【解析】（3）当电开关S接c时，通过R2的电流为：A考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】本题首先要理解短路的意义，灵活选取灵活功率公式，运用闭合电路欧姆定律和欧姆定律结合求解。【趁热打铁】在如图所示的电路中，电源电动势E6.0V，内阻r2，定值电阻R1R210，R330，R435，电容器的电容C100F，电容器原来不带电求:(1)闭合开关S 后，电路稳定时，流过R3 的电流大小I3；(2)闭合开关S 后，直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q。【答案】 (1) (2)考点：闭合电路的欧姆定律【名师点睛】对于含有电容器的问题，关键是确定电容器的电压电路稳定时电容器的电压等于其并联电路两端的电压。案例2如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，金属板长为L，在两金属板左端正中间位置M，有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为m，带负电，电荷量为q。要使液滴从B板右侧边缘射出电场，电动势E是多大？(重力加速度用g表示)【答案】 点睛：题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律 【趁热打铁】（多选）如图所示，图线1、2分别表示导体A、B的伏安特性曲线，它们的电阻分别为R1、R2，则下列说法正确的是( )AR1：R2=1：3BR1：R2=3：1C将R1与R2串联后接于电源上，则电压比U1：U2=3：1D将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3【答案】 AC【解析】【详解】【点睛】本题考查了欧姆定律的实际应用，侧重考查了控制变量法4讲方法（1）电路中的功率关系：P总EIP内P外I2rUI.当R外r时，电源有最大输出功率（2）电路的动态分析：分析直流电路的动态问题时，一般按照“局部整体局部”的思路