江苏专版2019版高考物理一轮复习专题八恒定电流课件.ppt

1、专题八恒定电流,高考物理(江苏专用),考点欧姆定律电阻定律焦耳定律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,五年高考,A组自主命题江苏卷题组,D.RM变小,且R越小,U增大越明显,答案C当传感器接触药液时,其阻值发生变化,导致S两端电压U增大,则M两端电压减小,可知RM应变小;R与RM构成并联电路,其并联总电

2、阻为R并=?=?,可知当R越大,RM减小相同值时,R并减小得越多,因此S两端电压增大越明显,选项C正确。,考查点本题考查闭合电路欧姆定律、电阻的串联与并联以及传感器等知识,要求考生有较强的分析推理能力,属于中等难度题。,解题方法本题用“极限法”求解非常便捷。假设R很小,甚至为零,则传感器被短路,那么RM的变化对电压U就不再产生影响,因此,R越大,U随RM的变化越明显。,2.(2018江苏单科,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?

3、()?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,答案BCD本题考查含容电路和电容器的充电与放电。因电容器属于非线性元件,电容器在充电过程中,充电电流是非线性减小的,故A错。若R增大,充电电流减小,充电时间变长,故B正确。由Q=CU且U=80 V为定值可见,C增大时Q增大,闪光灯闪光一次通过的电荷量增大,故C正确。闪光灯闪光一次通过闪光灯的电荷量与电源电动势无关,故D正确。,难点突破含容电路中电容器充电和放电电流是非线性变化的,回路中电阻越大,充、放电的速度越缓慢。,3.(2016

4、江苏单科,8,4分)(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外电路的总电阻R=10 ,由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I=?=1 A,因此路端电压U=E-Ir=12 V-12 V=10 V,A选项正确;电源的总功率P=EI=12 W,B选项错误;由图(a)可知Uab=UaO-UbO=-150.5 V+50.5 V=-5 V,故选项C正确;当a、b间用导线连接后,其等效电路如图

5、(b)所示,电路中的外电阻R=7.5 ,电路中总电流I=?=? A1 A,D选项错误。?图(a),图( b),考查点本题考查闭合电路欧姆定律、电阻的串联与并联、电功率、电势与电势差等知识,要求考生有扎实的基本功和较强的分析推理能力,属于中等难度题。,方法技巧两部分电路间的电势差Uab=a-b,可知Uab=a-b+O-O=(a-O)-(b-O)=UaO-UbO。,1.(2017上海单科,9,4分)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是?()?A.a和bB.b和dC.a和cD.c和d,B组统一命题、省(区、市)卷题组,答案A本题考查U-

6、I图像的意义。根据R=?知,定值电阻的U-I图线的斜率表示定值电阻的阻值。在U-I图中分别连接O与4个点,根据它们的倾斜度可知,a和b的阻值最接近,故选A。,方法技巧图像题的解决方法图像题是物理中最常见的题型之一。解题步骤是:一看轴,即看清横轴及纵轴的意义;二看点,即看清图像中坐标点的位置;三看斜率,即看清斜率的意义及大小;四看面,即看清图像与坐标轴所包围面积的意义。,2.(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。Q1与Q2的比值为?()?A

7、.?B.?C.?D.,答案C当开关S断开时等效电路如图1所示,电容器C两端的电压U=?E,所带的电荷量Q1=CU=?CE;当开关S闭合时等效电路如图2所示,电容器C两端的电压U=?E,所带的电荷量Q2=?CE。所以?=?,C项正确。? 图1,图2,方法技巧简化电路时会熟练应用电势排列法,才能又准又快地画出等效电路。,3.(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.?B.?C.nevD.,答案

8、C金属棒的电阻R=?,自由电子定向移动形成的电流I=neSv,金属棒两端电压U=IR,故金属棒内的电场强度E=?=?=nev,选项C正确。,4.(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比值先变大后变小D.U变化量与I变化量比值等于R3,答案BC据题意,由于电源内阻不计,电压表的示数总是不变,故选项A错误;滑片滑动过程中,变阻器R1的等效阻值R1先增大后减小,又R1、R2两端总电压不变,且R1+R1=?,所以电流表示数先减

9、小后增大,故选项B、C正确;由于电压表示数没有变化,故选项D错误。,5.(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。

10、,解析(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=?R=?当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为Pmax=,答案见解析,(3)电动势定义式E=?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+IR=U内+U外,试题评析闭合电路及U-I图像(1)本题考查闭合电路中路端电压U随干路电流I变化的关系图线,电源的输出功率及其最大值,以及最大值的产生条件。考查内容为教材的基本知识。此题作为一道高考

11、中分值不小的计算题,提示考生要注重基本知识的学习。(2)电动势是电源的最基本特征量,在学习中学生不仅仅要掌握其定义式,更要深刻理解其内含,并能灵活应用。,1.(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,C组教师专用题组,答案B设油滴质量为m,电荷量为q,两板间距离为d,当其静止时,有?q=?q=mg;由题图知,增大R1,UR1增大,油滴将

12、向上加速,增大R2,油滴受力不变,仍保持静止;由E场=?知,增大d,U不变时,E场减小,油滴将向下加速;断开开关S,电容器将通过R1、R2放电,两板间场强变小,油滴将向下加速,故只有B项正确。,2.(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滑动变阻器的滑片向下滑动,导致滑动变阻器连入电路的阻值变小,总电阻变小,又电源电动势不变,

13、则电流变大,即电流表示数变大,选项A对。电压表V1测量定值电阻R两端的电压,因电流变大,所以V1示数增大。电压表V2测量定值电阻和滑动变阻器两端的总电压即路端电压,示数变小,选项B错。U1=IR,U2=Ir,所以U1U2,选项D对。电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,电压表V3示数的变化量U3=I(r+R),所以?=r+Rr,选项C对。,考点欧姆定律电阻定律焦耳定律1.(2018江苏南通一模,2)如图所示,电源电动势E=12 V,内阻r=1.0 ,电阻R1=4.0 ,R2=7.5 ,R3=5.0 ,电容器的电容C=10 F,闭合开关S,电路达到稳定后电容器所带的电荷量为?()?A.4.510-5 CB.6.010-5 CC.7.510-5 CD.1.210-4 C,答案B闭合开关S,R1和R3串联,电容器两端的电压等于R3两端的电压,U=?E=6.0 V,电容器上所带的电荷量Q=CU=6.010-5 C,故选B。,三年模拟,A组 20162018年高考模拟基础题组,2.2017江苏金陵中学调研(一),2一个电流表的满偏电流Ig=1 mA,内阻为500 ,要把它改装成一个量程为010 V的电压表,则应在电流表上?()A.串联一个10 k的电阻B.并联一个10 k的电阻C.串