2019年高考物理二轮复习专题09《恒定电流》讲学案（含答案解析）

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1、恒定电流考点大纲要求 考纲解读1.欧姆定律 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 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.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

2、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I U 图象及 U I 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

3、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：

4、（ ）A B C nev D2meLv2mSnevevSL【答案】C【解析】 ， I=neSv， ， ，联立得 E=nev ，故选 C。UIRLSU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（ ）： （ ）51.20AA B C D12313.0137.5014.750【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

5、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： IUR电阻定律： SL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： RUI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： W qU IUt(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=I 2R.3讲典例案例 1用电流表和电压表测量

6、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

7、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

8、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，R 0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 DR 0消耗的功率变小【答案】 C

9、【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

10、】 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 I 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 W IUt，计算电热时用公式 Q I2Rt.从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是 W Q、 UIt I2Rt.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

11、W Q.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 W UIt 来计算，焦耳热只能用公式 Q I2Rt 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

12、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（

13、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： （ ）A B C D25123523【答案】C【考点定位】闭合电路的欧姆定律、电容器【

14、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： （ ）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【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

15、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 WC a、 b 间电压的大小为 5 VD a、 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

16、 I I1 I2 In I I1 I2 In电压 U U1 U2 Un U U1 U2 Un电阻 R R1 R2 Rn 1R 1R1 1R2 1Rn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）rREI路端电压 U 与电流 I 的关系式： U E Ir. U I 图象如图所示当电路断路即 I0 时，纵坐标的截

17、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，R 12 ，R 2R 34 ，当开关 S 接 a 时，R 2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

18、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R1R 210，R 330，R 435，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，

19、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、R 2， 则下列说法正确的是( )AR 1：R 2=1：3BR 1：R 2=3：1C将 R1与 R2串联后接于电源上，则电压比 U1：U 2=3：1D将 R1与 R2并联后接于电源上，则电流比

20、I1：I 2=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 EI P 内 P 外 I2r UI.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”的思路进行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故 障特点：(1)断路特点；短路特点。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

21、UI 图线的比较与应用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；纯电阻电路的图线上每一点纵、横 坐标的比值为此时外电 路的电阻5讲易错【题目】（多选）如图所示，电路中电压表 V1 、V 2 、V 3和电流表 A1、A 2均为理想电表，电源内阻为 r，两个定值电阻阻值均为 R。现闭合电键，将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表 V1、 V3示数变化量的绝对值为 U1、 U3，电流表 A1示数变化量的绝对值分别为 I1，则（ ） 。AA 2示数增大B电源效率减小，电源的输出功率增大CV 2示数与 A1示数的比值减小D U1与 I1的比值不变， U3与 I1的比值增大【答案】 AC【正解】【错因】本题是电路的动态分析问题，关键要搞清电路的结构，明确电表各测量哪部分电路的电压或电流，根据闭合电路欧姆定律进行分析