2023年高考物理考点精炼7恒定电流高中物理.docx

2023高考物理考点精炼（7） 恒定电流 本章知识网络 高考命题展望 本章为历年高考考点分布的重点区之一，历年考题中均有表达，特别是规定的学生实验，不管是实验知识的检查，还是器材连接、数据处理、误差分析等，年年试题中都有所涉及，考的既具体又灵活，稳恒电路分析，也是高考试题的计算题常考内容。 本章内容在高考中主要考查电路的计算，包括电阻的计算，串并联电阻的计算，电功、电热的计算（纯电阻电路、非纯电阻电路、混联电路等），闭合电路欧姆定律的计算；电压、电流、电阻的测量。 高考时电场和电路两章的考查，不管在题量上还是在难度上，近年来都有所侧重。这一章在题量上偏大些，另一章会相应的偏小些，这一章出现了综合性较强的难题，另一章就以中低档题为主。其中电路分析——包括含容电路分析、电路变化、动态问题分析，电功、电功率分配问题分析以及设计形实验题，其中都是考查中出现几率最大的局部，要重点加以掌握。设计形实验题也是一种考查趋势，该种题型不仅要求对于本章的规定实验的原理能够深入理解，还要求具有灵活的思路，能熟练的将所学知识运用于新的情景，解决新的问题。更考查了学生的研究方法掌握情况及创新思维能力的强弱。所以对于该种问题的复习要引起足够的重视。 第一节 局部电路 电功和电功率 考点跟踪解读 考点40：电流．电阻和电阻定律．欧姆定律．（能力级别：Ⅱ） 1． 电流 电流的定义式：，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 说明：（1）对于金属导体有I=nqvS（n为单位体积内的自由电子个数，S为导线的横截面积，v为自由电子的定向移动速率，约10 -5m/s，远小于电子热运动的平均速率105m/s，更小于电场的传播速率3×108m/s），这个公式只适用于金属导体，千万不要到处套用。 （2）在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q/t计算电流强 度时应引起注意。 L 4L 质子源 v1 v2 【例题】来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。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，那么n1∶n2=_______。（全国高考） 〖解析〗按定义， 由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数为n个， 那么由。而 变式练习： 1．在示波管中电子枪两秒内发射了6×1013个电子，那么示波管中电流强度的大小为：( ) A.4.8×10-6A B.3×10-13A C.9.6×10-6A D.3×10-6A 2．氢原子中的电子e绕原子核转动的轨道半径为r，转动的周期为T，把其等效成环形电流其值为__________。 3．有一段横截面积为S=1mm2的金属导线，上面通有1安的电流，导线中单位体积内所具有的自由电子数n=8.5×1028/m3。求导线中自由电子的运动速度。 2．电阻和电阻定律 导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。 说明：⑴ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是ٞm。 ⑵纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。 【例题】用某种金属制成粗细均匀的导线，通以一定大小的恒定电流，过一段时间后，导线升高的温度（ ） A、跟导线的长度成正比 B、跟导线的长度成反比 C、跟导线的横截面积成正比 D、跟导线的横截面积平方成反比 〖解析〗利用电流通过电阻产生的电热使导线的温度升高，由能量守恒建立关系式求解。金属导线的电阻为，通电后产生的电热为Q=I2Rt=，设金属导体升高的温度ΔT，由热学知识可知导体吸热为Q`=cmΔT=cρLSΔT,电流产生的全部热量均被导线吸收，即= cρLSΔT，解得ΔT=，正确答案为D 变式练习： 4.在截面积为S的粗细均匀铜导体中流过恒定电流I，铜的电阻率为ρ，电子电量为e，那么电子在铜导体中运行时受到的电场作用力为：( ) A.O B.Iρe/S C.IS/ρe D.Ie/ρS 3． 局部电路的欧姆定律 导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。公式为：（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）。 说明：（1）电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。 （2）公式R＝是电阻的定义式，而R=ρ是电阻的决定式R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的，导体的电阻大小由长度、截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U＝0，它的电阻仍然照旧存在。 【例题】实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示： A. B. C. D. I I I I o U o U o U o U 〖解析〗灯丝在通电后一定会发热，当温度到达一定值时才会发出可见光，这时温度能到达很高，因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高，电流增大，灯丝的电功率将会增大，温度升高，电阻率也将随之增大，电阻增大，。U越大I-U曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小，选A。 特别提示：要注意金属电阻率随温度的变化关系。 变式练习： 5．以下列图所列的4个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象 P U2 o P U2 o P U2 o P U2 o A. B. C. D. 6．如右图所示为两条电阻丝的U—I图线，甲、乙图线分别与横坐标轴夹角为α、β当两条电阻丝加以相同的电压时，其功率之比P甲∶P乙 A.tgα∶tgβ B.tgβ∶tgα C.tg2α∶tg2β D.tg2β∶tg2α 7．如以下列图所示，变阻器的总电阻是10Ω，连线电阻不计，那么当它的滑动片向右移动时，在 A、B间能获得的最小电阻值为 ，最大电阻为 。 考点41：电阻率与温度的关系．（能力级别：Ⅰ） 1．金属的电阻率随温度的升高而增大（可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大。）铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。 2．半导体的电阻率随温度的升高而减小（可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高）。 【例题】金属钠的电阻值对温度的上下非常“敏感〞，以下列图中U—I图中可能表示金属钠电阻的u —I图线是：( ) A B C D 〖解析〗由于钠随温度的升高电阻率变大，因而电阻变大，所以应选B 变式练习： 8.一个标有“220V，60V〞的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V。在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示，图中的图线肯定不符合实际的是 考点42：．半导体及其应用．超导及其应用．（能力级别：Ⅰ） 有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。我国科学家在1989年把TC提高到130K。现在科学家们正努力做到室温超导。 考点43：电阻的串、并联．串联电路的分压作用．并联电路的分流作用．（能力级别：Ⅱ） 1.电阻的串联 如果电路中由两个或者更多个电阻一个接一个的顺序相联，并且这些电阻中通过同一个电流，那么这样的连接就称为电阻的串联。 串联电路特点 电流强度： 电压： 电阻： 电压分配：各电阻上电压的大小与电阻值成正比 . . . . 【例题】如图电路中，I＝3A，I1＝2A，R1＝10Ω，R2＝30Ω，R3＝5Ω，那么通过电流表的电流强度为______A，方向______。 〖解析〗根据电路的串并联关系以及节点电流间的关系可得，流过电流表的电流为3A，方向为向右。 变式练习： 9.有四盏灯，按法如右图所示，L1和L2都标有“220V、100W〞字样，L3和L4都标有“220V、40W〞字样，把电路接通后．最暗的灯是：（ ） A．L１　　 B．L２　　 C．L３　 D．L４ 10.仪器中常用两个组值不同的可变电阻（电位器）来调节电路中的电流，一个作粗调，一个作细调（改变电流小）．这两个变阻器可按图中甲串联起来或乙并联起来，再串人电路．R１阻值较大，R2阻值较小．那么（ ） A．甲图中Ｒ１是作粗调用 B．乙图中R2是作粗调用 C．甲图中R1是作细调用 D．乙图中R2是作细调用 【例题】如右图所示，电源电动势为E内阻不计，其中R1＝R，R2＝R3＝2R，R4＝6R，那么电势( ) A.UA=E/3,UB=E/4 B.UA=2E/3,UB=3E/4 C.UA=-2E/3,UB=-3E/4 D.UA=-E/3,UB=-E/4 〖解析〗由于电源正极接地，因而此电路的最高电势为0，由电阻的串并联关系，及节点电压计算方法可得正 确答案应为D。 变式练习： 11.楼梯的照明灯L，可用楼上、楼下两个电键S1、S2控制，拨动S1、S2中的任何一个都能使灯L点亮或熄灭．满足上述要求的电路是以下列图中四个电路中的哪一个？（ ） 12.如下列图，当电路的a、b两端加上100V电压时，c、d两端的开路电压为80V，那么电阻R的阻值为 Ω；如果将100V的电压加在c、d两端，那么a、b两端的开路电压为 V． 2.电阻的并联 如果电路中有两个或更多个电阻联接在两个公共的结点之间，那么这样的联接法就称为电阻的并联。在各个并联支路（电阻）上受到同一电压。 并联电路特点 电流强度： 电压： 电阻： 电流分配：流过各电阻的电流与阻值成反比 r R a b S Rx U o r E ① ② ④ ③ 【例题】左图甲为分压器接法电路图，电源电动势为E，内阻不计，变阻器总电阻为r。闭合电键S后，负载电阻R两端的电压U随变阻器本身a、b两点间的阻值Rx变化的图线应最接近于右图中的哪条实线 A.① B.② C.③ D.④ 〖解析〗当Rx增大时，左半局部总电阻增大，右半局部电阻减小，所以R两端的电压U应增大，排除④；如果没有并联R，电压均匀增大，图线将是②；实际上并联了R，对应于同一个Rx值，左半局局部得的电压将比原来小了，所以③正确，选C。 变式练习： 13.以下说法正确的选项是（ ） A．电阻A和无穷大电阻B并联，电阻不变 B．电阻A和无电阻导线B并联，总电阻为零 C．并联电路任一支路的电阻都大