1、单元九恒定电流考点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()知识点1.欧姆定律、焦耳定律的应用;2.电路故障判断和电路动态问题分析;3.闭合电路的欧姆定律、各类电功率的计算;4.串、并联电路的特点及应用第卷(选择题,共48分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第17题只有一项符合题目要求,第812题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1(2019北京市石景山区高三上期末)某小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示,当通过灯
2、泡的电流由0.10 A变为0.15 A时,灯泡的电阻变化了()A10 B30 C40 D60 答案A解析由图可读出,当电流Ia0.10 A,电压Ua3 V时,其电阻为Ra 30 ;当电流Ib0.15 A,电压Ub6 V时,其电阻为Rb 40 ,则电阻的改变量R40 30 10 ,A正确。2(2019浙江杭州高三上学期模拟)如图有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则()A电解槽消耗的电功率为120 WB电解槽消耗的电功率为60 WC电解槽的发热功率为60 WD电路消耗的总功率为60 W答案B解析由于灯泡正常发光,
3、所以电解槽的电压和灯泡两端的电压相等,都是110 V,由于电解槽和灯泡串联,通过它们的电流相等,且I A,所以电解槽消耗的电功率为PUI110 W60 W,A错误,B正确;电解槽的发热功率为P热I2r24.4 W1.3 W,C错误;电路消耗的总功率为P总U总I220 W120 W,D错误。3(2019山东济南高三上学期期末)如图所示,灯泡L1、L2原来都正常发光,由于故障两灯突然熄灭,(假设电路中仅有一处故障)下列说法正确的是()A将多用表的电压挡并联在ac两端,示数为0,说明ac间断路B将多用表的电压挡并联在cd两端,有示数,说明cd间完好C将多用表的电压挡并联在ad两端,有示数;并联在ac
4、两端,示数为0,说明cd间断路D断开S,将L1拆下,使用多用电表欧姆挡,调零后将红黑表笔连接在L1两端,如果指针不偏转,说明L1完好答案C解析将多用表的电压挡并联在ac两端,示数为0,说明除ac段以外的其他部分有断路,A错误;将多用表的电压挡并联在cd两端,有示数,说明电表与电源形成的回路完好,cd间断路,B错误;将多用表的电压挡并联在ad两端,有示数,说明电表与电源形成的回路完好,ad间有断路,并联在ac两端,示数为0,说明cd间断路,C正确;断开S,将L1拆下,使用多用电表欧姆挡,调零后将红黑表笔连接在L1两端,如果指针不偏转,说明L1断路,D错误。4(2019北京市海淀区高三上学期期末)
5、手机充电器又名电源适配器。手机常用锂离子电池的充电器采用的是恒流限压充电,充电器上所标注的输出参数如图甲所示,充电的锂离子电池标识如图乙所示。对于电源适配器与锂电池,下列说法正确的是()A手机电池标识的mAh是电功的单位B电源适配器输出的电压是6 V交流电C如果工作电流是200 mA,手机电池能连续工作约8个小时D手机充电时会微微发热,所以手机充电器主要是把电能转化成热能的装置答案C解析根据qIt,手机电池标识的mAh是电量的单位,A错误;电源适配器输出的电压是6 V直流电,DC表示直流,AC表示交流,B错误;如果工作电流是200 mA,手机电池能连续工作的时间:t8.25 h8 h,C正确;
6、手机充电时会微微发热,说明有很小部分电能被手机充电器转化为内能,D错误。5(2019海南高三上学期期末)如图所示,有一个双量程电流表,其中小量程为01 A。已知表头的满偏电流Ig500 mA,定值电阻R120 ,R2180 ,则表头的内阻Rg的值为()A100 B200 C250 D500 答案B解析当与表头并联的电阻越大时,量程越小,即当接线柱接两端时,量程最小。由欧姆定律可知:(R1R2)(IIg)IgRg,代入数据解得:Rg200 ,B正确。6(2019山东德州高三上学期期末)图甲为某电源的UI图线,图乙为某小灯泡的UI图线,则下列说法中正确的是()A电源的内阻为 0.5 B小灯泡的电阻
7、随着功率的增大而减小C当小灯泡两端的电压为0.5 V时,它的电阻约为 D把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为3 W答案D解析由图甲,根据UEIr可得:电动势E1.5 V,内阻r ,A错误;由图乙可得,小灯泡的功率越大,则电压越大,根据R可知,小灯泡的电阻越大,B错误;由图乙可得,当小灯泡两端的电压U0.5 V时,电流I6 A,故电阻R ,C错误;把电源和小灯泡组成闭合回路,将甲、乙两图线画到一个坐标系中,如图,两UI图线的交点的纵横坐标值即为小灯泡的电压、电流,故U0.5 V,I6 A,所以小灯泡的功率PUI3.0 W,D正确。7(2019河北张家口高三上学期期末)如图所示电路,初始时
8、滑动变阻器R的滑片P恰好位于中点位置,当开关S闭合时,三个小灯泡L1、L2、L3恰好都正常发光,且亮度相同,电源电动势为E,内阻为r,下列说法正确的是()A三个灯泡的额定电压相同B此时三个灯泡的电阻按从大到小排列是L2、L3、L1C当滑片P稍微向左滑动,灯L1和L3变暗,灯L2变亮D当滑片P稍微向右滑动,灯L1和L3变暗,灯L2变亮答案D解析由图知,变阻器R与L3并联后与L2串联,最后与L1并联;三个小灯泡L1、L2、L3都正常发光,且亮度相同,说明额定功率相同;因L1两端电压大于L2、L3两端电压,根据P可知L1的电阻最大;对于L2、L3:通过L2的电流大于通过L3的电流,两灯泡的功率相同,
9、由公式PI2R分析可知,L2的电阻小于L3的电阻;可见,L1的电阻最大,L2的电阻最小;根据P可知,额定功率相等,电阻不等,额定电压不等,A、B错误。若将滑片P稍微向左滑动时,变阻器接入电阻增大,外电阻增大,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I减小,路端电压U增大,则L1变亮;通过L2电流I2II1,I减小,I1增大,则I2减小,故L2变暗;L3两端电压U3UU2,U增大,U2减小,则U3增大,故L3变亮,C错误。同理当滑片P稍微向右滑动时,灯L1和L3变暗,灯L2变亮,D正确。8(2019江苏泰州高三上学期期末)如图所示电路中,合上开关S后,电压表和电流表的读数分别为U、I,定值电阻R2消耗
10、的功率为P,电容器所带的电荷量为Q,两电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列有关物理量之间变化关系的图象正确的是()答案BD解析当滑动变阻器的滑片向右移动时,则R1减小,电流I变大,根据PI2R2可知PI图线是开口向上的抛物线的一部分,A错误;电容器的电荷量:QUR1CEI(R2r)CEC(R2r)CI,B正确;UEIr,可知r,C错误,D正确。9(2019江苏七市二模)检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器。某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小,某同学用该气敏电阻R1设计了图示电路,R为变阻器,a、b间接报警装置。当a、b间电压高于某临界值时,装置将发出警报。则()A
11、煤气浓度越高,a、b间电压越高B煤气浓度越高,流过R1的电流越小C煤气浓度越低,电源的功率越大D调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度答案AD解析煤气浓度越高气敏电阻R1阻值越小,电路总电阻越小,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流I越大,变阻器两端电压UIR越大,即a、b间电压越高,故A正确,B错误;煤气浓度越低,气敏电阻R1阻值越大,电路总电阻越大,电路电流I越小,电源功率PEI越小,故C错误;调整变阻器R的阻值会改变煤气浓度一定时a、b间的电压,会影响报警装置的灵敏度,故D正确。10(2019石家庄精英中学高三二调)如图所示,R0为热敏电阻(温度降低电阻增大),D为理想二极管(正向电阻为零
12、,反向电阻无穷大),C为平行板电容器,M点接地,在开关S闭合后,C中央有一带电液滴刚好静止。下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是()A将热敏电阻R0加热B滑动变阻器R的滑片P向上移动C开关S断开D电容器C的上极板向上移动答案AC解析要使液滴向上运动,则应增大液滴受到的电场力,即应增大两板间的电势差;热敏电阻加热时,热敏电阻阻值减小,由闭合电路欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压增大,故电容器两端的电压增大,液滴向上运动,A正确;当变阻器的滑片P向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则总电流增大,电源的内电压及R0两端的电压增大,则滑动变阻器两端的电压减小,但由于二极管具有单向导电性,电
13、容器两极板所带电荷量不变,故电容器两端的电势差不变,B错误;开关S断开时,电容器直接接在电源两端,电容器两端电压增大,则液滴向上运动,C正确;电容器C的上极板向上移动,d增大,则电容器的电容C减小,由于二极管具有单向导电性,电容器两极板所带电荷量不变,所以电容器两端的电势差增大,由于U,C,E,所以:E,由于极板上的电荷量不变,而场强E与极板之间的距离无关,所以电场强度E不变,液滴仍然静止,D错误。11(2019江苏无锡高三上学期期末)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,C为电容器,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,滑动前后理想电压表V1、V
14、2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电容器的带电量变大B灯泡亮度变亮C.与均保持不变D当电路稳定后,断开开关,小灯泡立刻熄灭答案BC解析将滑动变阻器滑片向右滑动时接入电路的电阻减小,电路中电流增大,电源的内电压以及R两端的电压增大,则灯泡和滑动变阻器两端的电压之和减小,即电容器两端的电压减小,根据QCU可知,电容器带电量变小,A错误;电路中电流增大,通过灯泡的电流增大,所以灯泡亮度变亮,B正确;根据U2EIr,得r,保持不变,根据U1IR,得R,保持不变,C正确;当电路稳定后,断开开关,电容器通过灯泡和滑动变阻器放电,所以小灯泡不会立即熄灭,D错误
15、。12(2019安徽皖西教育联盟高三上期末检测)如图甲所示,电动势为E、内阻为r的电源与R8 的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。下列说法正确的是()A电源的电动势E V,内阻r2 B图乙中Rx25 C滑动变阻器的滑片向左移动时,R消耗的功率先增加后减小D调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1.28 W答案BD解析把R等效为电源的内阻,滑动变阻器消耗的功率P2RP,根据图象可知功率最大时RPRr10 ,此时RP的功率为0.4 W,解得E4 V,r2 ,A错误;滑动变阻器的阻值为4 时与阻值为Rx
16、时消耗的功率相等,有4Rx(Rr)2,解得Rx25 ,B正确;当滑动变阻器的滑片向左滑动时,其接入电路的阻值增加,电流减小,R消耗的功率减小,C错误;当外电路电阻与电源内阻相等时,电源的输出功率最大,本题中定值电阻R的阻值大于电源内阻的阻值,故滑动变阻器RP的阻值为0时,电源的输出功率最大,最大功率为P出max2R1.28 W,D正确。第卷(非选择题,共62分)二、实验题(本题共2小题,共14分)13(2019天津高三上学期期末七校联考)(6分)某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻R1的阻值。实验器材有:待测电源,待测电阻R1,电压表V(量程03 V,内阻很大),电阻箱
17、R(099.99 ),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。(1)先测电阻 R1的阻值。请将该同学的操作补充完整:A闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1;B保持电阻箱示数不变,_,读出电压表的示数U2;C电阻R1的表达式为R1_。(2)该同学已经测得电阻R13.2 ,继续测电源电动势E和内阻r,其做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的图线,则电源电动势E_ V,内阻r_ 。(结果保留两位有效数字)答案(1)将S2切换到b(2)2.00.80解析(1)由题意知,电压
18、表可看成理想电表,根据电路图可知电阻箱与定值电阻R1串联,电流相等,I1IR;保持电阻箱示数不变,将S2切换到b,读出电压表的示数U2,此时电压表示数为电阻箱与定值电阻R1串联的总电压,定值电阻R1两端的电压为U1U2U1,R1。(2)根据EU(R1r),有,可知图线中,纵截距为0.5,所以电源电动势E2.0 V;图线的斜率k2.0,解得内阻r0.80 。14(2019全国卷) (8分)某同学欲将内阻为98.5 、量程为100 A的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15 k刻度正好对应电流表表盘的50 A刻度。可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14 k),滑动变阻器R1(
19、最大阻值1500 ),滑动变阻器R2(最大阻值500 ),电阻箱(099999.9 ),干电池(E1.5 V,r1.5 ),红、黑表笔和导线若干。(1)欧姆表设计将图a中的实物连线组成欧姆表。欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为_ ;滑动变阻器选_(填“R1”或“R2”)。(2)刻度欧姆表表盘通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图b所示。表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75,则a、b处的电阻刻度分别为_、_。(3)校准红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向_ k处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某
20、刻度时,电阻箱旋钮位置如图c所示,则电阻箱接入的阻值为_ 。答案(1)如图所示900R1(2)455(3)035000.0解析(1)欧姆表的中值刻度为欧姆表的内阻,即R内rR0RAR15 k,解得R900 。由于滑动变阻器R2的最大阻值为500 ,所以滑动变阻器选R1。(2)根据闭合电路欧姆定律,得Ia和Ib,代入数据解得Ra45 k,Rb5 k。(3)使用欧姆表测量电阻时,首先要进行电阻调零,此时应将红、黑表笔短接,调整滑动变阻器,使欧姆表指针指在0 k处。电阻箱的阻值为(0.1010100100010005100003) 35000.0 。三、计算论述题(本题共4小题,共48分。解答时写出
21、必要的文字说明和重要的演算步骤,只写出答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值的单位)15(2019山东临沂十九中高三上学期第六次调研)(12分)如图所示,M为一线圈电阻RM0.5 的电动机,R8 ,电源电动势E10 V。当开关S断开时,电流表的示数I11 A,当开关S闭合时,电流表的示数为I23 A。求:(1)电源内阻r;(2)开关S断开时,电阻R消耗的功率P;(3)开关S闭合时,通过电动机M的电流大小IM。答案(1)2 (2)8 W(3)2.5 A解析(1)当S断开时,根据闭合电路欧姆定律:EI1(Rr),代入数据得:r2 。(2)电阻R消耗的功率:PIR128 W8 W。(3
22、)开关S闭合时,电路的路端电压:UEI2r(1032) V4 V,R所在的支路电流:IR A0.5 A,通过电动机的电流:IMI2IR(30.5) A2.5 A。16(2019石家庄精英中学高三二调)(12分)如图所示的电路中,R14 ,R22 ,滑动变阻器R3上标有“10 2 A”的字样,理想电压表的量程有03 V和015 V两挡,理想电流表的量程有00.6 A和03 A两挡。闭合开关S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2 V和0.5 A;继续向右移动滑片P至另一位置,电压表指针指在满偏的,电流表指针也指在满偏的。求电源电动势与内阻的大小。(保留两位有效数字)答案
23、7.0 V2.0 解析滑片P向右移动的过程中,电流表示数在减小,电压表示数在增大,由此可以确定电流表量程选取的是00.6 A,电压表量程选取的是015 V,所以第二次电流表的示数为0.6 A0.2 A,电压表的示数为15 V5 V。当电流表示数为I10.5 A时,电压表示数U32 V,R1两端的电压为U1I1R10.54 V2 V,回路的总电流为I总I10.5 A A1.5 A,由闭合电路欧姆定律得EI总rU1U3;当电流表示数为I10.2 A时,电压表示数U35 V,R1两端的电压为U1I1R10.24 V0.8 V,回路的总电流为I总I10.2 A A0.6 A,由闭合电路欧姆定律得EI总
24、rU1U3,联立并代入已知数据解得E7.0 V,r2.0 。17(2019宁夏育才中学高三上学期期末)(12分)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻不计,电容器的电容为C,R2R3R4R5R,R1为滑动变阻器,其阻值可在02R范围内变化,则在滑片P从最左端向右端滑动的过程中,问:(1)何时电容器上电荷量为零?(2)整个过程通过R5的电荷量是多少?答案(1)P置于R1的中间位置(2)CE解析(1)电阻R1连续变化,电容器两端电压也连续变化,设电源负极为零电势点,则N。当P置于R1的中间位置时,R1R,M,UMN0,电容器上的电荷量为零。(2)当P置于R1的最左端时ME,UMN,当P置于R1的最
25、右端时M,UMN,在滑片从最左端向右端滑动的过程中,电容器上、下极板电势差改变量的绝对值|U|,通过R5的电荷量QC|U|CE。18(2019上海嘉定高三上学期期末)(12分)如图所示电路,电源电动势为E3 V,内阻为r1 ,定值电阻R010 ,滑动变阻器R可在020 范围内变化。当滑片P处于中点位置时,求:(1)当开关S断开时,定值电阻R0两端的电压U0为多少?(2)当开关S闭合时,定值电阻R0两端的电压U0为多少?(3)当开关S闭合时,若要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0,滑片P应该向左还是向右移动?请简述理由。答案(1)1.4 V(2)0.94 V(3)向右移动,理由见解析解析(1)当S断开时,R0与R的一半电阻串联,则电路中电流I A0.14 A,U0IR00.1410 V1.4 V。(2)当S闭合时,R0与R的一半电阻并联之后再与R的另一半电阻串联,其中并联部分电阻R并5 ,干路电流I A0.1875 A,U0IR并0.18755 V0.94 V。(3)滑片应该向右移动。因为要使定值电阻R0两端的电压恢复为U0,并联部分电压增大,根据分压规律,并联部分电阻应增大,即R左端电阻应增大,故滑片应向右移动。