专题12恒定电流

高三物理一轮复习资料第十二讲恒定电流高考分析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.要点解读考向01电阻定律欧姆定律焦耳定律及电功率1.考点要求理解欧姆定律、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I-U图象及U—/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.多以计算题或选择题的形式出现.例1.12016・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例2.12015・安徽-17］一根长为3横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为p。棒内单位体积自由电子数为〃，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： （ ）mV2 2mV2 2eLmmv2Sn epnevD.四SL【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，就联想它们例3.12015・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1.2x10-5A，则在1s内发射的重离子个数为（'：二」；二~七）： （ ）

高三物理一轮复习资料A.3.0X1012B.1.5X1013 C.7.5X1013 D.3.75x10i4【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。.讲基础（1）电阻定律cU LL①电阻的定乂式：R=— ②电阻定律：R=P-I S③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①公式：I=^~R②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①电功的公式：W=qU=/Ut（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.②电功率公式：P=IU（适用于任何电路）.（4）焦耳定律①公式：Q=12Rt. ②热功率：P=I2R..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（ ）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556Q,且大于5560B.电阻的真实值更接近5560,且小于5560C.电阻的真实值更接近4800,且大于4800D.电阻的真实值更接近4800,且小于4800【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,B.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© 一色一1J） {h>那么这处电池的电动势是0.5V高三物理一轮复习资料D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多【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三二15丁，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。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 D.R0消耗的功率变小【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「，串联的固定电阻为％,滑动变阻器的总电阻为R/电阻大小关系为R『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.讲方法（1）导体的伏安特性曲线①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.②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.③/一U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①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.计算电功时用公式叩=/Ut,计算电热时用公式Q=12Rt.②从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是SQ、U/t>/2Rt.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W=Q.计算时可任选一公式:高三物理一轮复习资料非纯电阻电路：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W>Q.电功只能用公式W=UIt来计算，焦耳热只能用公式Q=12Rt来计算.对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用.③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..讲易错【题目】有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A。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？考向02电路的基本规律闭合电路欧姆定律.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.例1.12016・全国新课标H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

高三物理一轮复习资料电路。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Q20Q1与Q2的比值为： （2A.一52A.一5B.C.D.例2.12016・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/；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中： （ ）U先变大后变小I先变小后变大U与I比值先变大后变小U变化量与I变化量比值等于R3电源电动势为12V，内阻为2Q,四个电阻的阻值已（ ）例电源电动势为12V，内阻为2Q,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10Wa、b间电压的大小为5Va、b间用导线连接后，电路的总电流为1A.讲基础（1）串、并联电路的特点①特点对比串联并联电流I=I=I—・・=I1 2 nI=11+12+…+In电压U=U1+U2+...+UnU=U1=U2=…=Un电阻R=R1+R2+...+Rn111 1—+++RR1TR2T…丁Rn

高三物理一轮复习资料②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户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①公式：［&(只适用于纯电阻电路)；丁)..一二(适用于所有的电路)②路端电压U与电流/的关系式：U=E-Ir.③U-I图象如图所示.当电路断路即I=0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..讲典例例1.在如图所示的电路中，R1=2Q,R2=R3=4Q,当开关S接a时，R2上消耗的电功率为4W,当开关S接b时，电压表示数为4.5V,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；⑶当开关S接c时，通过R2的电流.【趁热打铁】在如图所示的电路中，电源电动势E=6.0V,内阻r=2Q,定值电阻Ri=R2=10Q,R3=30Q,R4=35Q,电容器的电容C=100rF,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；

高三物理一轮复习资料⑵闭合开关S后，直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q。nu3i口%nu3i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4B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）【趁热打铁】（多选）如图所示，图线1、【趁热打铁】（多选）如图所示，图线1、2分别表示导体4B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（ ）R1：R2=1：3R1：R2=3：1已将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Ij12=1：3高三物理一轮复习资料高三物理一轮复习资料.讲方法(1)电路中的功率关系:①P总=日=P内+P外=12r+UI.②当R1时，电源有最大输出功率.(2)电路的动态分析:①分析直流电路的动态问题时，一般按照“局部玲整体玲局部〃的思路进行.②先分析电路结构未发生变化的支路，再分析电路结构发生变化的支路.(3)电路故障问题的分析①故障特点：(1)断路特点；短路特点。.②检查方法：电压表检测；电流表检测；欧姆表检测；假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理。(4)两种U-I图线的比较与应用①电源的伏安特性曲线是一条斜率为负值的直线，反映的是电源的特征：纵轴上的截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻.②电阻的伏安特性曲线是一条过原点的直线，斜率表示电阻的大小.③分析图象问题时，一定要明确图线的含义，即要确定两坐标轴表示的物理意义.④对闭合电路的U-I图象，图线上每一点纵、横坐标的乘积为电源的输出功率；