專題12恒定電流

高三物理一輪復(fù)習(xí)資料第十二講恒定電流高考分析1、非純電阻電路的分析與計(jì)算，將結(jié)合實(shí)際問題考查電功和電熱的關(guān)系.能量守恒定律在電路中的應(yīng)用，是高考命題的熱點(diǎn)，多以計(jì)算題或選擇題的形式出現(xiàn).2、應(yīng)用串、并聯(lián)電路規(guī)律、閉合電路歐姆定律及部分電路歐姆定律進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析，穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)含電容電路的分析，以及電路故障的判斷分析，多以選擇題形式出現(xiàn).3、通過對(duì)電路的動(dòng)態(tài)分析、電路故障的檢測(cè)，來考查學(xué)生對(duì)基本概念、規(guī)律的理解和掌握.要點(diǎn)解讀考向01電阻定律歐姆定律焦耳定律及電功率1.考點(diǎn)要求理解歐姆定律、電阻定律、焦耳定律的內(nèi)容，并會(huì)利用進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算與判斷；會(huì)用導(dǎo)體的伏安特性曲線I-U圖象及U—/圖象解決有關(guān)問題；能計(jì)算非純電阻電路中的電功、電功率、電熱.多以計(jì)算題或選擇題的形式出現(xiàn).例1.12016?上海卷】電源電動(dòng)勢(shì)反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力，因此： （ ）A.電動(dòng)勢(shì)是一種非靜電力B.電動(dòng)勢(shì)越大，表明電源儲(chǔ)存的電能越多C.電動(dòng)勢(shì)的大小是非靜電力做功能力的反映D.電動(dòng)勢(shì)就是閉合電路中電源兩端的電壓例2.12015?安徽-17］一根長(zhǎng)為3橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為p。棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為〃，電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流、自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v。則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為： （ ）mV2 2mV2 2eLmmv2Sn epnevD.四SL【規(guī)律總結(jié)】考查公式組合，公式組合在高中物理的考察是很多的，哪幾個(gè)容易組合出題，要總結(jié)出來，記在心里，當(dāng)看到類似的的題時(shí)，就聯(lián)想它們例3.12015?上海?12】重粒子腫瘤治療裝置中的回旋加速器可發(fā)生+5價(jià)重離子束，其電流強(qiáng)度為1.2x10-5A，則在1s內(nèi)發(fā)射的重離子個(gè)數(shù)為（'：二」；二~七）： （ ）

高三物理一輪復(fù)習(xí)資料A.3.0X1012B.1.5X1013 C.7.5X1013 D.3.75x10i4【名師點(diǎn)睛】本題考查了電流的定義式，意在考查考生的理解能力。本題要特別注意“+5價(jià)重離子束〃的意思。.講基礎(chǔ)（1）電阻定律cU LL①電阻的定乂式：R=— ②電阻定律：R=P-I S③電阻率物理意義：反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性.電阻率與溫度的關(guān)系：金屬的電阻率隨溫度升高而增大；半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減?。唬?）部分電路歐姆定律①公式：I=^~R②適用條件：適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，適用于純電阻電路.（3）電功、電熱、電功率①電功的公式：W=qU=/Ut（適用于任何電路）；電流做功的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程.②電功率公式：P=IU（適用于任何電路）.（4）焦耳定律①公式：Q=12Rt. ②熱功率：P=I2R..講典例案例1.用電流表和電壓表測(cè)量電阻Rx的阻值.如圖所示，分別將圖（a）和（b）兩種測(cè)量電路連接到電路中，按照（a）圖時(shí)，電流表示數(shù)為4.50mA,電壓表示數(shù)為2.50V；按照（b）圖時(shí)，電流表示數(shù)為5.00mA,電壓表示數(shù)為2.40V,比較這兩次結(jié)果，正確的是（ ）電壓表示數(shù)為2.40V,比較這兩次結(jié)果，正確的是（ ）A.電阻的真實(shí)值更接近556Q,且大于5560B.電阻的真實(shí)值更接近5560,且小于5560C.電阻的真實(shí)值更接近4800,且大于4800D.電阻的真實(shí)值更接近4800,且小于4800【趁熱打鐵】下列關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì)的說法中，正確的是（ ）A.在某電池的電路中每通過2c的電量，電池提供的電能是4J,B.電源的路端電壓增大時(shí)，其電源電動(dòng)勢(shì)一定也增大C.無論內(nèi)電壓和外電壓如何變化，其電源電動(dòng)勢(shì)一定不變? 一色一1J） {h>那么這處電池的電動(dòng)勢(shì)是0.5V高三物理一輪復(fù)習(xí)資料D.電源的電動(dòng)勢(shì)越大，電源所能提供的電能就越多【名師點(diǎn)睛】電源電動(dòng)勢(shì)表征在電源內(nèi)部非靜電力移動(dòng)電荷做功，把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量，例如一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)三二15丁，物理意義是指電路閉合后，電流通過電源，每通過1C的電荷，干電池就把1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。例2.如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,R0為固定電阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的觸頭向下移動(dòng)時(shí)，下列論述不正確的是（ ）A.燈泡L一定變亮 B.電流表的示數(shù)變小C.電壓表的示數(shù)變小 D.R0消耗的功率變小【名師點(diǎn)睛】此題是關(guān)于電路的動(dòng)態(tài)分析問題；關(guān)鍵是搞清電路的結(jié)構(gòu)，先分析變化的電阻的阻值變化情況，然后分析整個(gè)電路的電阻變化，再分析整個(gè)電路的電流計(jì)路端電壓的變化，最后回到電路的各個(gè)部分，所謂的“局部-整體-局部〃的分析思路.【趁熱打鐵】如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E,電源內(nèi)阻為「，串聯(lián)的固定電阻為％,滑動(dòng)變阻器的總電阻為R/電阻大小關(guān)系為R『R2=r,則在滑動(dòng)觸頭從a端移動(dòng)到b端的過程中，下列描述中正確的是（）A.電路中的總電流先增大后減小B.電路的路端電壓先增大后減小C.電源的輸出功率先增大后減小D.滑動(dòng)變阻器R1上消耗的功率先減小后增大.講方法（1）導(dǎo)體的伏安特性曲線①線性元件：伏安特性曲線是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件，適用于歐姆定律.②非線性元件：伏安特性曲線是曲線的電學(xué)元件，不適用于歐姆定律.③/一U圖象中的點(diǎn)表示"狀態(tài)〃點(diǎn)，該點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，切線的斜率不是電阻的倒數(shù)。（2）電功、電熱、電功率和熱功率①電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能（內(nèi)能、機(jī)械能、化學(xué)能等）的量度；電熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度.計(jì)算電功時(shí)用公式叩=/Ut,計(jì)算電熱時(shí)用公式Q=12Rt.②從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，電功和焦耳熱之間的數(shù)量關(guān)系是SQ、U/t>/2Rt.純電阻電路：如電爐等構(gòu)成的電路，電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)有W=Q.計(jì)算時(shí)可任選一公式:高三物理一輪復(fù)習(xí)資料非純電阻電路：如含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路，電流做功除將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等，此時(shí)有W>Q.電功只能用公式W=UIt來計(jì)算，焦耳熱只能用公式Q=12Rt來計(jì)算.對(duì)于非純電阻電路，歐姆定律不再適用.③處理非純電阻電路的計(jì)算問題時(shí)，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒定律，利用“電功=電熱+其他能量〃尋找等量關(guān)系求解..講易錯(cuò)【題目】有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A。求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？考向02電路的基本規(guī)律閉合電路歐姆定律.講高考(1)考綱要求熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，并能分析、計(jì)算；理解閉合電路歐姆定律，并能進(jìn)行電路的動(dòng)態(tài)分析和計(jì)算.(2)命題規(guī)律應(yīng)用串、并聯(lián)電路規(guī)律、閉合電路歐姆定律及部分電路歐姆定律進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析，穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)含電容電路的分析，以及電路故障的判斷分析，多以選擇題形式出現(xiàn).例1.12016?全國(guó)新課標(biāo)H卷】阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示

高三物理一輪復(fù)習(xí)資料電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S,電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q20Q1與Q2的比值為： （2A.一52A.一5B.C.D.例2.12016?上海卷】（多選）如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)。閉合電鍵，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為/；在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中： （ ）U先變大后變小I先變小后變大U與I比值先變大后變小U變化量與I變化量比值等于R3電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為2Q,四個(gè)電阻的阻值已（ ）例電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為2Q,四個(gè)電阻的阻值已（ ）在圖中標(biāo)出.閉合開關(guān)S,下列說法正確的有：A.路端電壓為10VB.電源的總功率為10Wa、b間電壓的大小為5Va、b間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為1A.講基礎(chǔ)（1）串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)①特點(diǎn)對(duì)比串聯(lián)并聯(lián)電流I=I=I—??=I1 2 nI=11+12+…+In電壓U=U1+U2+...+UnU=U1=U2=…=Un電阻R=R1+R2+...+Rn111 1—+++RR1TR2T…丁Rn

高三物理一輪復(fù)習(xí)資料②幾個(gè)常用的推論串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻.并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻.無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率戶總是等于各個(gè)電阻耗電功率之和.無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，電路的總電阻變大.(2)閉合電路歐姆定律①公式：［&(只適用于純電阻電路)；丁)..一二(適用于所有的電路)②路端電壓U與電流/的關(guān)系式：U=E-Ir.③U-I圖象如圖所示.當(dāng)電路斷路即I=0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為電源電動(dòng)勢(shì)圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)阻..講典例例1.在如圖所示的電路中，R1=2Q,R2=R3=4Q,當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，R2上消耗的電功率為4W,當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，電壓表示數(shù)為4.5V,試求：(1)開關(guān)S接a時(shí)，通過電源的電流和電源兩端的電壓;(2)開關(guān)S接b時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；⑶當(dāng)開關(guān)S接c時(shí)，通過R2的電流.【趁熱打鐵】在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=6.0V,內(nèi)阻r=2Q,定值電阻Ri=R2=10Q,R3=30Q,R4=35Q,電容器的電容C=100rF,電容器原來不帶電.求：(1)閉合開關(guān)S后，電路穩(wěn)定時(shí)，流過R3的電流大小I3；

高三物理一輪復(fù)習(xí)資料⑵閉合開關(guān)S后，直至電路穩(wěn)定過程中流過R4的總電荷量Q。nu3i口%nu3i例2.如圖所示，電路中電源內(nèi)阻不計(jì)，水平放置的平行金屬板4B間的距離為d，金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，在兩金屬板左端正中間位置M,有一個(gè)小液滴以初速度v0水平向右射入兩板間，已知小液滴的質(zhì)量為m,帶負(fù)電，電荷量為q。要使液滴從B板右側(cè)邊緣射出電場(chǎng)，電動(dòng)勢(shì)E是多大？（重力加速度用g表示）【趁熱打鐵】（多選）如圖所示，圖線1、【趁熱打鐵】（多選）如圖所示，圖線1、2分別表示導(dǎo)體4B的伏安特性曲線，它們的電阻分別為R1、R2,則下列說法正確的是（ ）R1：R2=1：3R1：R2=3：1已將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電壓比U1：U2=3：1D.將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比Ij12=1：3高三物理一輪復(fù)習(xí)資料高三物理一輪復(fù)習(xí)資料.講方法(1)電路中的功率關(guān)系:①P總=日=P內(nèi)+P外=12r+UI.②當(dāng)R1時(shí)，電源有最大輸出功率.(2)電路的動(dòng)態(tài)分析:①分析直流電路的動(dòng)態(tài)問題時(shí)，一般按照“局部玲整體玲局部〃的思路進(jìn)行.②先分析電路結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化的支路，再分析電路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的支路.(3)電路故障問題的分析①故障特點(diǎn)：(1)斷路特點(diǎn)；短路特點(diǎn)。.②檢查方法：電壓表檢測(cè)；電流表檢測(cè)；歐姆表檢測(cè)；假設(shè)法：將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障，運(yùn)用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推理。(4)兩種U-I圖線的比較與應(yīng)用①電源的伏安特性曲線是一條斜率為負(fù)值的直線，反映的是電源的特征：縱軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻.②電阻的伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線，斜率表示電阻的大小.③分析圖象問題時(shí)，一定要明確圖線的含義，即要確定兩坐標(biāo)軸表示的物理意義.④對(duì)閉合電路的U-I圖象，圖線上每一點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)的乘積為電源的輸出功率；