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专题09 恒定电流【备考建议】近年来，本章一般以实验考查为主，单独命题的考查角度主要有：1、定性分析电路的动态变化，一般由某一电阻阻值变化或者部分电路的接入和断开为变化方式，根据欧姆定律和串并联电路的特点与规律分析电路中电流、电压、功率等变化趋势。2、含容电路分析，考查电容器所带电荷量、板间电场强度变化等。3、与电磁感应结合综合考查电路的规律。预计今后仍然以考查实验为主，主要考查闭合电路欧姆定律、仪器的选取、电路的设计与创新。【经典例题】考点一：电阻电阻定律的应用【典例1】（2018盐城三模）电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220 V，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12 V，下列说法正确的是()A. 曲长管道应选用导电性能好的材料制成B. 曲长管道应选用不易导电的材料制成C. “隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联D. 热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过【参考答案】BC考点二欧姆定律及伏安特性曲线【典例2】(2018重庆第二外国语学校期中)如图(甲)所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1,L2,L3为3个特殊材料制成的相同规格小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图(乙)所示.当开关S闭合时( )A.L3两端的电压为L1的4倍 B.通过L3的电流为L2的2倍C.L1,L2,L3的电阻都相同 D.L3消耗的电功率为0.75 W【答案】D考点三串、并联电路及电表的改装【典例3】(2017北京顺义一模)电流表和电压表都是由小量程的电流表(表头)改装成的.如图所示,有一表头,满偏电流Ig=500 A,内阻Rg=200 ,用它作多用电表的表头,已知R1=20 ,R2=180 ,R3=49.9 k,R4=499.9 k. 当接线柱接在“公共”与a端当电流表使用时量程为mA;当接线柱接在“公共”与c端当电压表使用时量程为V.【典例4】(2018福建三明模拟)如图所示的电路中,R1=10 ,R2=20 ,滑动变阻器R3的最大值为30 ,则A,B两端的总电阻的最大值为_,最小值为_.【解析】当变阻器R3=30 时,A,B两端的总电阻最大,为Rmax=R1+=10 + =22 ;当变阻器R3接入电路的电阻为0时,A,B两端的总电阻最小,为Rmin=R1=10 . 考点四电功、电功率及电热的计算【典例5】(2018河北石家庄一中模拟)(多选)在如图所示的电路中,输入电压U恒为8 V,灯泡L标有“3 V,6 W”字样,电动机线圈的电阻RM=1 .若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是( )A.电动机的输入电压是5 VB.电动机的效率是80%C.流过电动机的电流是2 AD.整个电路消耗的电功率是10 W考点五 电路的动态分析【典例6】(2017宁夏银川二模)(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r.M为多种元件集成的电子元件,其阻值与两端所加的电压成正比(即RM=kU,式中k为正常数)且遵循欧姆定律.R1和R2是两个定值电阻(其电阻可视为不随温度变化而变化).R为滑动变阻器,现闭合开关S,使变阻器的滑片向上移动,下列说法中正确的是( )A.电压表V1,V2读数增大B.电子元件M两端的电压减小C.通过电阻R的电流增大D.电流表读数减小考点六 电路中的功率及效率问题【典例7】（2018浙江名校联考）如图是某品牌吊扇的相关参数，假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为 7 kg, 则吊扇（g=10m/s2）（ ）A.吊扇的内电阻为880 B.以额定功率工作时通过吊扇的电流为0.25 AC.正常工作时吊扇机械功率等于55 WD.正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70 N【参考答案】B【命题意图】本题考查对吊扇铭牌数据的理解，意在考查运用电功率、能量守恒定律、牛顿运动定律等相关知识分析解决实际问题的能力。 【典例8】电源和电阻的U-I图像的比较(2018上海市杨浦区检测)(多选)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像,图线b是某电阻R的U-I 图像.在同等光照强度下,当它们组成闭合回路时,下列说法正确的是( )A.电池的输出功率P=U1I1B.电池的内阻r=C.电池的效率为=100%D.硅光电池的内阻消耗的热功率Pr=U2I1-U1I2【典例9】(2017湖南衡阳三模)(多选)如图所示的U-I图像中,直线a表示某电源路端电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知正确的有( )A.R的阻值为2.0 B.电源电动势为3 V,内阻为1.5 C.电源的输出功率为2.0 WD.电源内部消耗的功率为1.5 W考点七 含电容器电路的分析【典例10】（2018江苏高考物理）如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V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85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变【参考答案】BCD【命题意图】本题考查电容器电路、电容器充电和放电及其相关知识点。 考点八 故障电路分析【典例11】（2018云南昭通五校联考）如图所示电路L1发光，L2，L3不亮，A1有读数，A2没有读数，则产生的故障应是（只有一处有故障）（ ）A 灯泡L1断路 B 灯泡L2断路C 灯泡L2短路 D 灯泡L3短路【参考答案】C【走进高考】1.(多选)小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是( )A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大,B.对应P点,小灯泡的电阻为R=C.对应P点,小灯泡的电阻为R=D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积大小【答案】ABD【解析】由图像可以看出,随着电压的增大,图线的斜率逐渐减小,导体的电阻等于斜率的倒数,所以导体的电阻不断增大,选项A正确;灯泡的电阻在图线上每一点都是R=,选项B正确,C错误;小灯泡的功率P=UI,选项D正确.2.(2017山东青岛模拟)如图2所示，a、b、c为不同材料做成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍。当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是U1U2U3112。关于这三种材料的电阻率a、b、c，下列说法正确的是()图2A.a是b的2倍 B.a是c的2倍C.b是c的2倍 D.c是a的2倍【参考答案】C3.(2016金卷押题)如图所示的电路，由电源、电阻箱和电流表组成，电源电动势E=4V，内阻r=2电流表内阻忽略不计，调节电阻箱，当电阻箱读数等于R1和R2时，电流表读数对应的读数分别为I1和I2，这两种情况下电源的输出功率相等下列说法中正确的是A B C D【参考答案】AD4、（黑龙江省大庆实验中学2016届高三考前得分训练（四）理科综合物理试题）如图所示，电阻R1=20，电动机的绕组R2=10当开关打开时，电流表的示数是0.5A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是（ ）AI=1.5A BI1.5A CP=15W DP15W【参考答案】BD【名师解析】当开关打开时，由欧姆定律U=I1R1=0.520V=10V.。当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压10V不变，通过R1的电流不变，电动机中电流一定小于U/R2=1A。则电流表示数I1.5A，选项A错误B正确。电路消耗的电功率P=UI15W，选项C错误D正确。考点：欧姆定律；电功率【名师点睛】本题要抓住非纯电阻电路与纯电阻电路的区别，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，是关键不等式。5.（2018朝阳二模）为了确定一个标有“3.8V，0.3A”的小灯泡的电阻，小明和小华两位同学分别采用了不同的方法：小明同学用多用电表的欧姆档测量，测量结果R1=2；小华同学由计算可得其阻值R213。小明同学的操作过程无误，但R1和R2存在明显差异。对此，下列说法正确的是A小明同学的方法错误，因为测量时没有电流通过小灯泡B小华同学的方法错误，因为小灯泡的电阻不能用来计算C两位同学的方法都正确，因为多用电表的欧姆档的精确度不够D两位同学的方法都正确，因为小灯泡的工作状态不同【参考答案】D【名师解析】小明同学用多用电表的欧姆档测量，测量的是小灯泡灯丝在常温下的电阻值，测量结果R1=2；小华同学由计算可得其阻值R213，得出的是小灯泡灯丝正常发光时的电阻值，由于小灯泡灯丝的电阻值随温度的升高而增大，所以两位同学的方法都正确，因为小灯泡的工作状态不同，选项D正确。6(2018上海青浦区调研)如图(a)所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是(b)图中的()【参考答案】A7.如图2是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为010 V，当使用a、c两个端点时，量程为0100 V。已知电流表的内阻Rg为500 ，满偏电流Ig为1 mA，则电阻R1、R2的值()图2A.9 500 90 000 B.90 000 9 500 C.9 500 9 000 D.9 000 9 500 【参考答案】A【名师解析】接a、b时，由串联电路特点有R总R1Rg得R1Rg9 500 。接a、c时，同理有R总R1R2Rg得R2RgR190 000 。 8.(2018北京昌平检测)(多选)用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1,A2,若把A1,A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )A.图(甲)中的A1,A2的示数相同B.图(甲)中的A1,A2的指针偏角相同C.图(乙)中的A1,A2的示数和偏角都相同D.图(乙)中的A1,A2的指针偏角不相同,示数相同【答案】BD9.（2018云南玉溪调研）.在如图所示电路中，电压表，电流表均为理想电表，电源内阻不可忽略开关S闭合后，在滑动变阻器R1的滑片P向右端滑动的过程中（）A 电压表的示数减小B 电压表的示数增大C 电流表的示数减小D 电流表的示数增大【参考答案】BD10（2018河北衡水六调）某电路如图所示，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1、R2，电位器(滑动变阻器)为R，L1是小灯泡，电压表和电流表均为理想电表。当电位器的触片滑向b端时，下列说法正确的是 ( )A小灯泡L1将变亮B电压表示数与电流表A1示数的比值将变大C电流表A1的示数将变大D电源的总功率将变大【参考答案】ACD 【命题意图】本题考查力的突变、瞬时作用、牛顿运动定律及其相关的知识点。11.有两盏电灯L1和L2，用图3中所示的两种方式连接到电路中，已知电压U相同，且两盏电灯均能发光，比较在甲、乙两个电路中电灯L1的亮度，则()图3A.甲图电路中灯L1比乙图电路中灯L1亮B.乙图电路中灯L1比甲图电路中灯L1亮C.两个电路中灯L1一样亮D.不知它们的额定电压和额定功率，无法判断【参考答案】B12.某电力公司曾举办“计量日进您家”活动，免费上门为市民进行家庭用电耗能诊断分析，针对每户家庭提出个性化的节能建议。在上门实测过程中，电力技术人员发现，家电待机耗电成为最容易被市民忽略的问题。以电视机为例，待机一天的耗电量在0.2度左右，小小机顶盒一天待机耗电量更是高达0.4度。根据专家统计：每使用1度(千瓦时)电，就相应消耗了0.4 kg标准煤，同时产生0.272 kg碳粉尘、0.997 kg二氧化碳、0.03 kg二氧化硫、0.015 kg氮氧化物，根据下表提供的数据，若按照1度电电费为0.5元，估算一户普通家庭待机一年每户普通家庭家用电器平均数一台台式电脑两台平板电视机两台空调一台洗衣机每台电器待机平均功率(W)4142A.多消耗电能14度B.多交电费7元C.相应多消耗了标准煤56 kgD.相应产生的二氧化碳为1 400 kg【参考答案】C13（天津市河北区高三年级总复习质量检测（三）理科综合试卷物理部分）如图所示的图象中，直线表示某电源路端电压与电流的关系，直线为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻连接成闭合电路，由图象可知： ( )A的阻值为B电源电动势为，内阻为C电源的输出功率为D电源内部消耗功率为【参考答案】AD考点：闭合电路的欧姆定律；电功；电功率【名师点睛】本题主要考查了闭合电路的欧姆定律、电功、电功率。对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义。14（2018北京20中三模）图甲是观察电容器放电的电路。先将开关S与1端相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，在屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。则下列判断正确的是A. 随着放电过程的进行，该电容器的电容逐渐减小B. 根据I-t曲线可估算出该电容器的电容大小C. 电容器充电过程的I-t曲线电流应该随时间的增加而增大D. 根据I-t曲线可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量【参考答案】 D15.（多选）（百校联盟2018年高考名师猜题保温金卷物理试题）如图所示电路中电源电动势为E,内阻为r,开关s闭合后，平行金属板中的带电液滴处于静止状态，电流表和电压表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，下列说法正确的是( )A. R3的功率变大B. 电压表、电流表示数都变大C. 减小平行板间距则液滴一定向下移动D. 电容器C所带电量减少，液滴向下加速运动【参考答案】BD 16在如图14所示的电路中，闭合开关S后，L1、L2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是()图14A.L1灯丝烧断B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器被击穿短路【参考答案】D17如图15所示，电源电动势为6 V，当开关S接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uad0，Ucd6 V，Uab6 V，由此可判定()图15A.L1和L2的灯丝都断了B.L1的灯丝断了C.L2的灯丝断了D.变阻器R断路【参考答案】C18(2017四川成都九校期中联考)(多选)在如图所示的电路中,电源的电动势为E =4 V,内电阻为r =2 ,定值电阻的阻值为R0 =1 ,可变电阻R 的阻值可在0至10 之间调节(包括0和10 ),则( )A.当R =10 时,R0消耗的功率最大,最大值为 WB.当R =1 时,电源的输出功率最大,最大值为2 WC.当R =3 时,R消耗的功率最大,最大值为 WD.当R =10 时,电源的效率最大,最大值为88%【答案】BC
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