高考物理总复习专题八恒定电流课件.ppt

1、专题八恒定电流,高考物理 (江苏省专用),一、单项选择题 1.(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,A组 自主命题江苏卷题组,五年高考,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

2、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。,2.(2016江苏单科,8,4分)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 V B.电源的总功率为10 W C.a、b间电压的大小为5 V D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A,二、多项选择题,一、单项选择题,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d C.a和cD.c和d,B组

3、统一命题、省（区、市）卷题组,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。,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 ,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,

4、C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为() A.B.C.D.,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,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.nevD.,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=nev,选项C正确。,4.(2015北京理综,19,6分,)如图所示,其中电流表

5、A的量程为0.6 A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于电流表内阻的;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表 A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是() A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 A B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A,答案C设电流表的内阻为RA,则R1=RA,R2=2RA,将接线柱1、2接入电路时,流过接线柱1的电 流I1=3I0,其中I0为流过电流表A的电流,因此每一小格表示0.0

6、6 A;将接线柱1、3接入电路时,流过接线柱1的电流I1=3I0,其中I0为流过电流表A的电流,因此每一小格表示0.06 A。选项A、B、D错误,C正确。,5.(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

7、,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。,6.(2016上海单科,18,4分)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R3,二、多项选择题,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

8、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。,7.(2014上海单科,18,4分)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U1、U2、U3,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,则() A.A的示数增大 B.V2的示数增大 C.U3与I的比值大于r D.U1大于U2,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

9、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。U1=IR,U2=Ir,所以U1U2,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U3=I(r+R),所以=r+Rr,选项C对。,1.(2013安徽理综,19,6分)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过 电流表的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则Rx的阻值为() A.R0B.R0C.R0D.R0,一、单项选择题,C组 教师专用题组,答案C 对均匀的电

10、阻丝有R=,得=,对于桥式电路,当IG=0时满足=,得Rx=R0, 所以C项正确。,2.(2013浙江理综,25,22分,)为了降低潜艇噪音,提高其前进速度,可用电磁推进器替代螺旋桨。潜艇下方有左、右两组推进器,每电阻率=0.2 m的海水,通道中abc=0.3 m0.4 m0.3 m的空间内,存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=6.4 T、方向垂直通道侧面向外。磁场区域上、下方各有ab=0.3 m0.4 m的金属板M、N,当其与推进器专用直流电源相连后,在两板之间的海水中产生了从N到M,大小恒为I=1.0103 A的电流,设该电流只存在于磁场区域。不计电源内阻及导线电阻,海水密度m1

11、.0103 kg/m3。 (1)求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小,并判断其方向; (2)在不改变潜艇结构的前提下,简述潜艇如何转弯?如何“倒车”? (3)当潜艇以恒定速度v0=30 m/s前进时,海水在出口处相对于推进器的速度v=34 m/s,思考专用直流电源所提供的电功率如何分配,求出相应功率的大小。,二、非选择题,解析(1)将通电海水看成导线,所受磁场力 F=IBL 代入数据得:F=IBc=1.01036.40.3 N=1.92103 N 用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右(或与海水出口方向相同) (2)考虑到潜艇下方有左、右2组推进器,可以开启或关闭不同个数的左、右两

12、侧的直线通道推进器,实施转弯。 改变电流方向,或者磁场方向,可以改变海水所受磁场力的方向,根据牛顿第三定律,使潜艇“倒车”。 (3)电源提供的电功率中的第一部分:牵引功率 P1=F牵v0 根据牛顿第三定律:F牵=12IBL 当v0=30 m/s时,代入数据得: P1=F牵v0=121.9210330 W=6.9105 W 第二部分:海水的焦耳热功率 对单个直线推进器,根据电阻定律:,答案(1)1.92103 N,方向向右(或与海水出口方向相同) (2)(3)见解析,R= 代入数据得:R=0.2 =0.5 由热功率公式,P=I2R 代入数据得:P单=I2R=5.0105 W P2=125.010

13、5 W=6.0106 W 第三部分:单位时间内海水动能的增加值 设t时间内喷出海水的质量为m P3=12 考虑到海水的初动能为零, Ek=Ek=m m=mbcv水对地t P3=12=12mbc=4.6104 W,一、单项选择题(每题2分,共6分) 1.2017江苏金陵中学调研(一),2一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 ,要把它改装成一个量程为10 V的电压表,则应在电流表上() A.串联一个10 k的电阻 B.并联一个10 k的电阻 C.串联一个9.5 k的电阻 D.并联一个9.5 k的电阻,三年模拟,A组 20152017年高考模拟基础题组 (时间：15分钟 分值：20分),

14、答案C由欧姆定律U=Ig(rg+R)得R=-rg=9.5 k。故C正确。,2.2017江苏如皋中学调研(二),5如图所示的电路中,电流表A和电压表V均可视为理想电表。现闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动,下列说法中正确的是() A.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大 B.电阻R2消耗的功率变大 C.电容器C上电荷量减小 D.电源的总功率变大,答案A滑片P向左移动,R2阻值变大,根据“串反并同”可知:A的示数变小,V的示数变大,电容器C上电荷量增大,所以A对,C错;R2消耗的功率为P2=U2I2,不能确定P2的变化情况,B错;电源总功率P=EI,而I减小,所以P变小,D错。,3.(20

15、16江苏南通一模,3)如图所示的电路中,E为电池,R1、R2为可变电阻,R为定值电阻,C为平行板电容器,闭合开关S后,能使电容器带电荷量增加的方法是() A.增大R1的阻值 B.增大电容器两极板间的距离 C.减小R2的阻值 D.将电容器的两极板错开些,答案C改变R1的阻值对电容器的带电荷量无任何影响,A错。由C可知,d增大时C减小, 而Q=CU,U不变,故Q减小,故B错。减小R2时电路中的电流增大,则电容器两极板间的电压增大,带电荷量随之增大,故C正确。将电容器的两极板错开些,即S减小,则C减小,Q也随之减小,故D错。,4.(2017江苏如东中学模拟,7)如图所示,一平行板电容器充电后与电源断

16、开,负极板接地,正极板与静电计相连,两板间有一个正试探电荷固定在P点。以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、表示P点的电势、W表示正试探电荷在P点的电势能。若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中,下列各物理量与负极板移动距离x的关系图像中,不正确的是(),二、多项选择题(每题7分,共14分),答案ABD电容C=,C与x不是线性关系,A错。场强E=不变,B错。P点到负极 板的距离为l,=E(l-x),E不变,C正确。W=q,W-x与-x规律相同,D错。,5.(2016苏北三市联考,6)如图所示,A为巨磁电阻,当它周围的磁场增强时,其阻值增大;C为电容器。当有磁铁靠近A时

17、,下列说法正确的有() A.电流表的示数减小 B.电容器C的电荷量增大 C.电压表的示数变小 D.电源内部消耗的功率变大,答案AB磁铁靠近A时其阻值增大,则通过电流表的电流减小,故A正确。内电压U内=Ir减小,外电压U外=E-U内增大,故C错。电容器带电荷量Q=CU外,故B正确。电源内部消耗的功率P=I2r随I的减小而减小,故D错。,一、单项选择题(每题3分,共6分) 1.2017江苏金陵中学调研(一),5如图所示的电路中,闭合开关S后,灯a和灯b都正常发光,后来由于某种故障使灯b突然变亮,电压表读数增加,由此推断,这故障可能是() A.a灯丝烧断B.电阻R2断路 C.电阻R2短路D.电容器被

18、击穿短路,B组 20152017年高考模拟综合题组 (时间：30分钟 分值：30分),答案B若a灯丝烧断,则总电阻R变大,由闭合电路欧姆定律可知,V读数变大,总电流I减小,R2与b灯并联的电阻不变,所以b灯两端电压减小,b灯变暗,A错;若R2断路,同理可知,V读数变大,I减小,则a(或R1)分压变小,则b灯两端电压变大,b灯变亮,B对;若R2短路,则b灯熄灭,C错;若电容器被击穿短路,由闭合电路欧姆定律可知,V读数变小,b灯变亮,D错。,2.(2016江苏南京、盐城一模,4)可变电容器C1、C2和可变电阻器R1、R2以及电源E连接成如图所示的电路。闭合S,当R1的滑片在图示位置时,C1、C2所

19、带的电荷量相等。现要使C1所带的电荷量大于C2所带的电荷量,可采用的方法是() A.只增大R2的电阻 B.只增大C2的电容 C.只增大C1的电容 D.只将R1的滑片向A端移动,答案C两电容器的带电荷量分别为Q1=C1U1=C1IR1左,Q2=C2U2=C2IR1右,则=,可见A、B 均错,C正确。只将R1的滑片向A端移动,则R1左减小,R1右增大,结果恰与题中要求相反,故D错。,3.(2017江苏六市二模,6)如图所示的闭合电路中,R是半导体光敏电阻,R1为滑动变阻器。现用一束光照射光敏电阻,则() A.电流表读数变大 B.电压表读数变大 C.电源的总功率变大 D.电源内阻的功率变大,二、多项

20、选择题(每题4分,共8分),答案ACD当光照射光敏电阻时,其阻值R减小,由“串反并同”可知A对,B错;又由P=EI和P内=I2r知,C、D均正确。,4.(2015苏北四市联考,8)如图所示,I为电流表示数,U为电压表示数,P为定值电阻R2消耗的功率,Q为电容器C所带的电荷量,W为电源通过电荷量q时电源做的功。当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,下列图像能正确反映各物理量关系的是(),答案AB触头右移时R1连入电路的阻值减小,电流表示数I则增大。P=I2R2,R2为定值,故A正确。Q=CE-C(R2+r)I,可见B正确。U=E-Ir,可见C错。W=Eq,E为定值,故D错。,5.2017江苏金陵中

21、学调研(一),17如图所示,电源的电动势E=7.5 V,内电阻r=1.0 ,定值电阻R2=12 ,电动机M的线圈电阻R=0.50 。开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表的示数U1=4.0 V,电阻R2消耗的电功率P2=3.0 W。不计电动机的摩擦损耗,求: (1)电源的路端电压; (2)电动机的输出机械功率。,三、非选择题(每题8分,共16分),解析(1)电阻R2两端的电压即为电源的路端电压,因P2=U2/R2, 所以U=6.0 V (2)由E=U+Ir得,干路上的电流I=(E-U)/r=1.5 A。 通过电阻R2的电流I2=U/R2=0.5 A, 则通过电动机的电流I1=I-I2=1.0 A

22、, 所以电动机的输出机械功率P机=I1U1-R=3.5 W。,答案(1)6 V(2)3.5 W,友情提醒电动机为非纯电阻电路,部分电路欧姆定律对其不成立;P=对其也不成立。,6.(2015江苏南京月考,14)如图甲所示,R为电阻箱(099.9 ),置于阻值最大位置,Rx为未知电阻。断开K2,闭合K1,逐渐减小电阻箱的阻值,得到多组R、I值,并依据R、I值作出了如图乙所示的R- 图线。断开K2,闭合K1,当电阻箱调至某一阻值时,电流表的示数I1=1.0 A;保持电阻箱的阻值不变,断开K1,闭合K2,此时电流表的示数为I2=0.8 A。根据以上数据可知 (1)电源的电动势和内阻分别为多少?,(2)Rx的阻值为多少? (3)K1断开、K2闭合时,R为多大时电源的输出功率最大,最大值为多少?,解析(1)由I=得R=-r,则R-图线的斜率k=E=2.0 V。R轴截距的绝对值等于内阻r,即r=0. 5 。 (