2022年2022年恒定电流高考高水平 .pdf
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1、第七章恒定电流1、部分电路欧姆定律电阻定律题型 1 电阻定律的应用【例 1】一条粗细均匀的电阻丝电阻为R,其横截面直径为d, 若将它拉制成直径为10d的均匀细电阻丝, 其电阻变为原来的多少? 题型 2 伏安特性曲线的应用【例 2】如图所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线. 由图可知 ,两者不成线性关系, 这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故. 参考这条曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻). (1)若把三个这样的电灯串联后, 接到电动势为12 V的电源上 , 求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻.(2) 如右图所示 , 将两个这样的电灯并联后再与10的定值电阻串联,接在电
2、动势为8 V 的电源上 , 求通过电流表的电流值和每个灯泡的电阻. 题型 3 电流【例 3】. 如图所示 , 来自质子源的质子(初速度为零), 经一加速电压为800 kV 的直线加速器加速, 形成电流为 1 mA 的细柱形质子流.已知质子电荷量e=1.60 10-19 C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为个.假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的, 在质子束中与质子源相距l 和 4l 的两处 , 各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1和 n2, 则 n1n2= . 1. 如图所示 , 厚度均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm,bc=5 cm.当将 A与 B接入电压为U的电
3、路中时 , 电流为 1 A; 若将 C与 D接入同一电路中, 则电流为()A.4 A B.2 A C.21 A D.41 A 2. 在如图甲所示的电路中, 电源电动势为3.0 V, 内阻不计 ,L1、L2、L3为 3 个相同规格的小灯泡, 这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示. 当开关闭合后, 下列关于电路中的灯泡的判断,正确的是()A. 灯泡 L1的电阻为12B. 通过灯泡L1的电流为灯泡L2的电流的 2 倍C. 灯泡 L1消耗的电功率为0.75 W D. 灯泡 L2消耗的电功率为0.30 W 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -
4、 - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 10 页 - - - - - - - - - 3. “氢火焰离子化监测器”可以检测出无机物气体中极其微量的有机分子的含量, 其装置如图所示, 在氢火焰的作用下, 有机物的分子电离为一价正离子和自由电子, 而无机物的分子不会电离. 设单位时间内有 n摩尔被检测气体进入检测器, 调节滑动变阻器, 使得电流表的示数逐渐变大 , 直到最大值I, 求有机物分子与被检测气体分子的数目的比值 K是多少 ?(阿伏加德罗常数为NA, 电子的电荷量为e)(09 年全国卷 24).(15分) 材料的电阻率 随温度变化的规律为0(1+at),其中
5、 称为电阻温度系数, 0是材料在t=0 时的电阻率 . 在一定的温度范围内是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属如碳等则相反,具有负温数系数. 利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻. 已知:在 0 时, 铜的电阻率为1.7 10 8?m,碳的电阻率为3.5 10 -5?m,附近,在0 时, . 铜的电阻温度系数为3.9 10 3 -1,碳的电阻温度系数为-5.0 10-4-1. 将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体,要求其电阻在0 附近不随温度变化,求所需碳棒的长度( 忽略碳棒和铜棒的尺
6、寸随温度的变化) 。2、串并联电路焦耳定律题型 1 恒定电路中电势的确定方法【例 1】如图所示的电路中,R1=3 k ,R2=2 k ,R3=1.5 k ,R4=1 k ,R5=2 k ,b 处接地 , 干路电流I=9 mA. (1)当 S断开时 ,c 、d 处电势各为多少? (2)当 S闭合时 ,通过 R1的电流 I1=4 mA,干路电流I 不变, 则通过 R2、R3、R4的电流各为多少?c 点的电势为多少 ? 题型 2 电路故障分析【例 2】如图所示 , 电源电动势为6 V,当开关接通时 ,灯泡 L1和 L2都不亮 , 用电压表测得各部分电压是Uad=0,Ucd=6 V,Uab=6 V,
7、由此可以断定()A.L1和 L2的灯丝都断了B.L1的灯丝断了 C.L2的灯丝断了D.变阻器 R断路1. 在如图所示的电路中, 电源电压不变 . 闭合电键 K后, 灯 L1、 L2都发光 .一段时间后 ,其中一灯突然熄灭, 而电流表、电压表的示数都不变, 则产生这一现象的原因可能是()A. 灯 L1短路B.灯 L2短路C.灯 L1断路D.灯 L2断路名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 10 页 - - - - - - - - - 2. 家用电熨斗为了适应不同衣
8、料的熨烫, 设计了调整温度的多挡开关, 使用时转动旋钮即可使电熨斗加热到所需的温度 . 如图所示是电熨斗的电路图. 旋转多挡开关可以改变1、2、3、4 之间的连接情况. 现将开关置于温度最高挡, 这时 1、2、3、4 之间的连接是下图中所示的哪一个 ( ) 3. 一辆典型的电动车蓄电池贮存了4.5 107 J 的有效电能 , 若车辆自重2 t,装有 1 t的货物 , 行驶时所要克服的所有阻力是车与货总重的0.02 倍, 电动车辆总工作效率为80%,试计算这台电动车辆行驶的有效距离最多是多少 ?(g 取10 m/s2). 若电动车辆蓄电池的总电动势为24 V, 工作时的电流强度为20 A, 工作
9、时能量全部损失在控制电流大小的电阻上及在电池和电动机内转化为内能上, 由于机械摩擦的损失忽略不计 , 则控制电阻、电池和电动机的总内阻是多大?电动车辆能匀速行驶的速度是多大?电动车辆加速行驶的方法是什么 ? 3、闭合电路的欧题型 1 电路动态分析问题【例 1】如图所示的电路中, 当滑动变阻器R3的滑动头 P向 b 移动时 , 电流表 A1、A2和电压表V1、V2的读数如何变化? 题型 2 含电容器电路问题【例 2】如图所示的电路中, 两平行金属板A、B水平放置 , 两板间的距离d=40 cm. 电源电动势 E=24 V, 内阻 r=1, 电阻 R=15. 闭合开关 S,待电路稳定后,将一带正电
10、的小球从 B板小孔以初速度v0=4 m/s 竖直向上射入板间. 若小球电荷量为q=110-2 C, 质量为m=2 10-2 kg, 不考虑空气阻力. 那么 , 滑动变阻器接入电路的阻值为多大时, 小球恰能到达 A板?此时 , 电源的输出功率多大? 题型 3 闭合电路欧姆定律【例 3】如图所示 , 是测定两个电源的电动势和内阻实验得到的电流和路端电压图线, 则正确的是()A. 当 I1=I2时, 电源总功率P1=P2 B.当 I1=I2时, 外电阻 R1=R2 C.当 U1=U2时, 电源输出功率P出 1P出 2 D. 当 U1=U2时, 内电阻消耗的功率P内 1P内 2 名师资料总结 - -
11、-精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 10 页 - - - - - - - - - 1. 如图所示 , 电路中电源的电动势为E、内电阻为r, 开关 S闭合后 , 当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时,小灯泡 L1、L2、L3的亮度变化情况是()A.L1灯变亮 ,L2灯变暗 ,L3灯变亮B.L1灯变暗 ,L2灯变亮 ,L3灯变暗C.L1、 L2两灯都变亮 ,L3灯变暗D.L1、L2两灯都变暗 ,L3灯变亮2. 如图所示电路中, 电源内阻不计 , 三个小灯泡完全相同且外
12、电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压, 开始时只有S1闭合 . 当 S2也闭合后 , 下列说法正确的是()A. 灯泡 L1变亮 B.灯泡 L2变亮C. 电容器 C的带电荷量将增加 D.闭合 S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左3. 如图所示 , 电动势为E,内阻为 r 的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、R3、平行板电容器及电流表组成闭合电路 , 当滑动变阻器R1触头向左移动时,则A. 电流表读数减小B.电容器电荷量增加C.R1两端的电压减小D.R2消耗的功率增大4. 如图所示 , 电阻 R3=4, 电表为理想表. 开始时 R1、R2、R3中都有电流通过, 电压表示数为 2 V
13、,电流表示数为0.75 A,后来三个电阻中有一个发生断路, 使电压表示数变为3.2 V,电流表示数为0.8 A. (1)哪个电阻断路?(2)求电阻 R1、R2的阻值各为多少?(3)电源的电动势和内阻各为多少?2010安徽 18 如图所示,M 、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S,小球静止时受到悬线的拉力为F。调节 R1、R2,关于F的大小判断正确的是A保持 R1不变,缓慢增大R2时,F将变大B保持 R1不变,缓慢增大R2时,F将变小C保持 R2不变,缓慢增大R1时,F将变大 D保持 R2不变,缓慢增大R
14、1时,F将变小(09 年全国卷) 17. 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E S R0R1R2M N 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 10 页 - - - - - - - - - 4、闭合电路欧姆定律应用特例题型 1 与功率有关的极值问题【例 1】在图所示电路中, 直流发电机E=250 V, 内阻 r=3,R1=R2=1, 电热器组中共装有 50 个完全相同的
15、电热器, 每个电热器规格为“200 V,1 000 W ”, 其他电阻不计 , 不考虑电热器电阻随温度的变化. 问: (1)接通几个电热器时, 实际使用的电热器都能正常工作? (2)接通几个电热器时, 发电机输出功率最大? (3)接通几个电热器时, 电热器组加热物体最快? 题型 2 等效电源的应用【例 2】如图所示 , 电源的电动势、 内阻未知 ,R1、R2的阻值也未知 . 当在 a、b 间接入不同的电阻时, 电流表有不同的示数 , 如下表所示 , 请完成此表格 . 题型 3 图象信息问题【例 3】如右图所示 , 电源由 n 个电动势均为1.5 V, 且内阻相同的电池串联组成, 合上开关S,变
16、阻器的滑动头 C 从 A 端滑至 B 端的过程中 , 电路中的一些物理量的变化由下图甲、乙、丙三个图给出, 电表、导线对电路的影响不计 . 求: (1)组成电源的串联电池的个数. (2)变阻器总阻值. (3)将甲、乙、丙三个图上的a、b、c、d 各点的坐标补齐. (甲图为输出功率与路端电压关系曲线;乙图为路端电压与总电流关系曲线; 丙图为电源的效率与外电路电阻关系曲线)1. 如图所示的电路中, 电池的电动势为E,内阻为 r, 电路中的电阻R1、R2和 R3的阻值都相同 . 在电键 S处于闭合状态下, 若将电键 S1由位置 1 切换到位置2, 则()A. 电压表的示数变大B.电池内部消耗的功率变
17、大C.电阻 R2两端的电压变大D.电池的效率变大名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 10 页 - - - - - - - - - 2. 我们都有过这样的体验:手电筒里的两节干电池用久了以后,灯泡发红光,这就是我们常说的“电池没电了”. 有人为了“节约” ,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用. 某同学为了检验此人的做法是否合理,设计了下面的实验:(1)该同学设计了如图(a)所示的电路来分别测量新旧干电池的电动势和内阻,并将测量结果描绘成如图(b)所示的
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