1、专题八 恒定电流备考篇【考情探究】课标解读考情分析备考指导考点内容电路的基本概念和规律1.了解金属导体的电阻与材料、长度和横截面积的定量关系。2.了解串、并联电路电阻的特点。3.理解电功、电功率及焦耳定律。由近几年的考情分析可见,本专题考查重点是实验,每年必考一题,这在后面的实验专题里清晰可见。在实验考查之外,也偶尔有单独命题的时候,主要考查闭合电路欧姆定律的应用,动态电路、含容电路也是考查的热点。多以选择题的形式考查,对考生的分析推理能力要求较高,题目稍偏难。主要考查考生的科学推理素养。本专题虽然单独出题的概率不大,但该部分知识在电磁感应、交流电等部分均有应用,所以,一定要全面掌握本专题的基
2、础知识,尤其对电阻定律、电功与电功率、简单电路的串并联关系、闭合电路欧姆定律的应用、动态电路与含容电路等知识要熟练掌握,对复杂的混联电路无须深挖。闭合电路欧姆定律1.理解闭合电路欧姆定律。2.能分析和解决家庭电路中的简单问题。【真题探秘】基础篇【基础集训】考点一电路的基本概念和规律1.(2019江苏无锡一中高二月考,2)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,电子的定向移动速率为v,在t时间内,通过导线橫截面的自由电子数可表示为()A.nvStB.nvtC.ItneD.ItSe1.答案A2.一根均匀电阻丝的电阻为R,在温度不变的情况下
3、,下列情况中其电阻值为2R的是()A.当长度不变,横截面积增大一倍时B.当横截面积不变,长度增大一倍时C.长度和横截面积都缩小一倍时D.长度和横截面积都增大一倍时2.答案B考点二闭合电路欧姆定律3.(多选)关于电源和电源电动势,下列说法正确的是()A.定义电源电动势E=W非q采用的是比值定义法,电动势大小与非静电力做功多少相关B.电动势在数值上等于在电源内非静电力把1C的正电荷从负极移送到正极所做的功,也等于电路中通过1C的正电荷时,电源提供的能量C.电动势等于电源正、负极之间的电势差D.化学电池内正、负极附近分别存在着化学反应层,反应层中非静电力把正电荷从电势低处移至电势高处,在这两个地方,
4、沿电流方向电势“跃升”答案BD4.(2020届江苏常州第三中学高二月考,7)(多选)如图所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图像,则下列说法中正确的是()A.电动势E1=E2,短路电流I1I2B.电动势E1=E2,内阻r1r2C.电动势E1E2,内阻r1r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大4.答案AD综合篇【综合集训】拓展一电流、电阻1.(2019江苏苏州期中,4)P1和P2是材料相同、上下表面为正方形的长方体导体,P1的上表面面积大于P2的上表面面积,将P1和P2按图中所示接到电源上,闭合开关后,下列说法正确的是()A.若P1和P2的体积相同,则通过P1的电流大于
5、通过P2的电流B.若P1和P2的体积相同,则P1的电功率等于P2的电功率C.若P1和P2的厚度相同,则P1两端的电压等于P2两端的电压D.若P1和P2的厚度相同,则P1两端的电压大于P2两端的电压1.答案C2.(2019江苏新海高中月考,7)(多选)一根粗细均匀的金属导线阻值为R,两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U,则下列说法正确的是()A.此时金属导线的阻值为4RB.此时通过金属导线的电流为I4C.此时自由电子定向移动的平均速率为v2D.此时自由电子定向移动的平均速率为
6、v42.答案ABC拓展二闭合电路欧姆定律3.(2019江苏徐州一中月考,4)电源A、B的电动势分别为EA、EB,且EAEB,两电源的内阻rA、rB大小未知。当定值电阻R分别与电源A、B相连接时,外电路消耗的电功率相同。若将定值电阻R(RR)分别与电源A、B相连接时,外电路消耗的电功率分别为PA、PB。则下列关系正确的是()A.rArB、PAPBB.rAPBC.rArB、PArB、PAPB3.答案C4.(2019江苏南京月考,6)(多选)如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中正确的是()A.当R2=R1+r时,R1上获得最大功率B.当R2=R1+r时,
7、R2上获得最大功率C.当R2=0时,R1上获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大4.答案BC5.(2019江苏连云港期中,15)如图所示,已知电源内阻为r=1,定值电阻R1=2,灯L上标有“3V1.5W”的字样,当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时,电流表示数为1A,灯L恰能正常发光。(1)求电源的电动势。(2)求当P移到最左端时,电流表的示数。(3)当滑动变阻器滑片移到何位置时,电源的总功率最大?最大值为多少?5.答案(1)6V(2)2A(3)最左端12W拓展三电路中的图像6.(2019江苏南通期末,3)如图所示,直线、分别是电源1与电源2的路端电压随电流的变化图线,曲线是一个小灯
8、泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是()A.电源1与电源2的内阻之比是712B.电源1与电源2的电动势之比是12C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是12D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是126.答案C7.(2020届江苏苏州高二月考,8)(多选)如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图像,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图像,直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图像。电源a、b的电动势分别为Ea、Eb,内阻分别为ra、rb,将电阻R分别接到a、b两电源上,则()A.EaEb,rarbB.EaEb=rarbC.R接到b电源
9、上,电源的发热功率和电源的效率都较高D.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低7.答案ABD应用篇应用一根据电路的串、并联原理改装电表【应用集训】1.(2019江苏无锡高二月考,10)现有一个灵敏电流表,它的满偏电流为Ig=1mA,内阻r=200,若要将它改装成量程为5A的电流表,应联一个的电阻(保留两位有效数字)。若要将它改装成量程为3V的电压表,应联一个的电阻。答案并0.040串28002.(2015北京理综,19,6分)如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;R1的阻值等于电流表内阻的12;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用
10、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0.04AB.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A答案C应用二动态直流电路的分析【应用集训】1.(2020届江苏无锡高一期末)(多选)在如图所示的电路中E为电源,其内阻为r,R1为定值电阻(R1r),R2为电阻箱,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表,A为理想电流表,闭合开关后,下列说法正确的是()A.用光照射R3,电流表示数变大B.用光照
11、射R3,电压表示数变小C.将变阻箱R2阻值变大,电流表示数变大D.将变阻箱R2阻值变大,电压表示数变小答案ACD2.(2020届江苏徐州高三阶段检测,4)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R。电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置掷到2位置时,下列说法中正确的是()A.L1亮度不变,L2将变暗B.L1将变亮,L2将变暗C.电源内阻的发热功率将变小D.电压表示数将变小答案D应用三含电容器电路的分析与计算【应用集训】1.(2018江苏南通一模,2)如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=1.0,电阻R1=4.0,R2=7
12、.5,R3=5.0,电容器的电容C=10F,闭合开关S,电路达到稳定后电容器所带的电荷量为()A.4.510-5CB.6.010-5CC.7.510-5CD.1.210-4C答案B2.(2020届江苏徐州高二月考,6)如图所示的电路中,当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时()A.电压表的示数减小B.R1消耗的功率增大C.电源的输出功率增大D.电容器C所带电荷量增多答案D【五年高考】A组基础题组1.(2019江苏单科,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2。断开S后,电压表的读数为3V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为()A.1B.2C.3D.41.答案A2.(2018江苏单科,
13、8,4分)(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80V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85V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变2.答案BCD3.(2016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12V,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10VB.电源的总功率为10WC.a、b间电压的大小为5VD.a
14、、b间用导线连接后,电路的总电流为1A3.答案AC4.(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.mv22eLB.mv2SneC.nevD.evSL4.答案CB组综合题组1.(2016上海单科,18,4分)(多选)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
15、变小D.U变化量与I变化量比值等于R31.答案BC2.(2015北京理综,24,20分)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示。光照前两板都不带电。以光照射A板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变。a和b为接线柱。已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为Ekm。元电荷为e。(1)求A板和B板之间的最大电势差Um,以及将a、b短接时回路中的电流I短。(2)图示装置可看作直流电源,求其电动势E和内阻r。(3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U。外电阻上消耗的电功率设
16、为P;单位时间内到达B板的电子,在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为Ek。请推导证明:P=Ek。(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)2.答案(1)EkmeNe(2)EkmeEkmNe2(3)见解析3.(2018北京理综,23,18分)如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。改变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。(2)a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表
17、示此时电源的输出功率;b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。3.答案(1)U-I图像如图所示。图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势,与横轴交点的横坐标值为短路电流。(2)a.如图所示。b.电源输出的电功率P=I2R=ER+r2R=E2R+2r+r2R当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为Pmax=E24r(3)电动势定义式E=Wq根据能量守恒定律,在题图所示电路中,非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热,即W=I2rt+I2Rt=Irq+IRq得E=Ir+I
18、R=U内+U外C组教师专用题组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D.RM变小,且R越小,U增大越明显答案C2.(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,C所带的电荷量为Q2。Q
19、1与Q2的比值为()A.25B.12C.35D.23答案C3.(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B4.(2014上海单科,18,4分)(多选)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
20、示数增大B.V2的示数增大C.U3与I的比值大于rD.U1大于U2答案ACD【三年模拟】时间:15分钟分值28分一、单项选择题(每小题3分,共12分)1.(2020届江苏连云港高中月考,4)如图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V。则该电路可能为()1.答案B2.(2020届江苏黄桥中学月考)在如图所示的电路中,电压表、电流表均为理想电表。电源电动势为12V,内阻为1,电动机线圈电阻为0.5,开关闭合,电动机正常工作,电压表示数为10V,则()A.电源两端的电压为12VB.电源的输出功率为24WC.电动机消耗的电功率为80
21、WD.电动机所做机械功的功率为18W2.答案D3.(2020届江苏南师大附中月考,5)在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,C为电容器,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。开关闭合后,灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是()A.灯泡L将变亮B.灯泡L亮度不变C.电容器C所带的电荷量将减小D.电容器C所带的电荷量将增大3.答案D4.(2020届江苏南京高二月考,7)二极管具有单向导电性,当正极接电源正极(正接)时二极管导通(电流可以通过二极管,且二极管的阻值很小,可忽略),当负极接电源正极(反接)时二极管截止(二极管阻值很大,电流为零)。为了验证二极管的这一特性
22、,将其接入如图所示电路c、d之间的D处,闭合开关时灯不亮。经初步检查各接线均牢固正确,为了确定电路故障的位置,四位同学各自进行了以下操作操作步骤现象1S闭合,多用电表调至电压挡,红表笔接a,黑表笔分别接b、c、d、e示数分别为0、0、6V、6V2S闭合,断开导线bc的c端,用c端分别接d、e、f灯泡均亮3S断开,多用电表调至欧姆挡,红表笔接c,黑表笔接d指针有大角度偏转4S断开,多用电表调至欧姆挡,红表笔接d,黑表笔接c指针有微小偏转由此可判断()A.同学1的操作说明故障在a、b之间B.同学2的操作说明故障在b、c之间C.根据同学1、3的操作即可判断故障的原因是二极管正、负极接错D.根据同学2
23、、4的操作即可判断故障的原因是二极管已损坏断开4.答案C二、多项选择题(每小题4分,共16分)5.(2020届江苏常州高级中学月考,7)如图甲所示,电源E=12V,内阻不计,灯泡L的额定电压为9V,其伏安特性曲线如图乙所示,滑动变阻器R的最大阻值为10。则()甲乙A.灯泡L的阻值随电流的增大而减小B.灯泡L的额定功率为13.5WC.灯泡L消耗电功率的最小值是2WD.滑动变阻器接入电路的阻值至少为65.答案BC6.(2020届江苏无锡调研,8)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电容器电容为C,L为小灯泡,R为定值电阻,闭合开关,小灯泡能发光。现将滑动变阻器滑片向右滑动一段距离,滑动前后理想电压
24、表V1、V2示数变化量的绝对值分别为U1、U2,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,则()A.电容器的带电荷量变大B.灯泡亮度变亮C.U1I与U2I均保持不变D.当电路稳定后,断开开关,小灯泡立刻熄灭6.答案BC7.(2019江苏徐州月考,6)如图为一种服务型机器人,其额定功率为56W,额定工作电压为28V。机器人的锂电池容量为20Ah。则机器人()A.电阻为12B.充满电后最长工作时间为2hC.电池充满电后总电荷量为7.2104CD.以额定电流工作时每秒消耗能量为56J7.答案CD8.(2020届江苏常州月考,8)如图甲所示为一电源路端电压与电流关系的函数图像,把此电源接在如图乙所示的电路中,其中R1=1,R2=R3=2。则下列说法中错误的是()A.若C、D间连一电容为C=20F的电容器,则电容器所带电荷量是1.510-5CB.若C、D间用一导线连接,则电源效率最高C.若在C、D间连一个理想电流表,其读数是0.375AD.若在C、D间连一个理想电压表,其读数是0.75V8.答案ABD
