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2012年高考一轮复习考点及考纲解读（八）
恒定电流
内容 要求 说明
64．电流。欧姆定律。电阻和电阻定律
65．电阻率与温度的关系
66．半导体及其应用。超导及其应用
67．电阻的串、并联。串联电路的分压作用。并联电路的分流作用
68．电功和电功率。串联、并联电路的功率分配
69．电源的电动势和内电阻。闭合电路的欧姆定律。路端电压
70．电流、电压和电阻的测量：电流表、电压表和多用电表的使用。伏安法测电阻 II
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名师解读
恒定电流部分是高考必考内容之一，特别是电学实验更是几乎每年必考。常见题型有选择题、实验题、计算题，其中以实验题居多。高考考查的重点内容有：欧姆定律，串、并联电路的特点，电功及电热，闭合电路的欧姆定律，电阻的测量（包括电流表、电压表内阻的测量）。其中含容电路、电路动态变化的分析、功率分配问题是命题率较高的知识点，尤其电阻的测量、测量电源的电动势和内电阻更是连续多年来一直连考不断的热点。复习时要理解串、并联电路的特点，闭合电路欧姆定律的含义，另外，要密切注意半导体、超导等与生产和生活相结合的新情景问题。
样题解读
【样题1】(江都市2011届高三联考)一中学生为即将发射的“神州七号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图8－1，连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值。关于这个装置在“神州七号”载人飞船发射、运行和回收过程中示数的判断正确的是
A．飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数仍为正
B．飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数为负
C．飞船在近地圆轨道上运行时，电压表的示数为零
D．飞船在近地圆轨道上运行时，电压表的示数所对应的加速度应约为9.8m/s2
[分析] 飞船竖直加速升空的过程和竖直减速返回地面的过程中都发生超重现象，弹簧被压缩，变阻器的滑动头向下滑动，所以电压表的示数正负情况相同，A项正确，B项错误；飞船在近地圆轨道上运行时，处于完全失重状态，加速度等于重力加速度，约为9.8m/s2，C项错误，D项正确。
[答案] AD
[解读] 本题是力电转换器的一种模型，涉及到电阻的串并联、串联电路的分压作用、并联电路的分流作用、电压表、牛顿第二定律、超重和失重等知识点，考查理解能力和推理能力，体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用”和“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断”的能力要求。分析本题时要先弄清电路连接关系，弄清电流的方向，才能结合超重的失重进行选择。
【样题2】如图8－2所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r。闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头，从图示位置向a一端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比
A．U变小 B．I变小 C．Q增大 D．Q减小
[分析] 滑动触头向a端移动，则连入电路的电阻增加，由闭合电路欧姆定律可知，总电路中的电流为 增加，则总电流减小，B项正确；滑动变阻器两端的电压 ，I减小，U增加，A项错误；电容器两端的电压实际上就是滑动变阻器两端的电压，电容器极板上的电量Q＝CU，U 增加，则Q 增加，C项正确，D项错误。
[答案] BC
[解读] 本题涉及到闭合电路的欧姆定律、电阻的串并联、含电容电路等知识点，主要考查理解能力，体现了《考试大纲》中对“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断”的能力要求。本题解答时应注意电路稳定时，电阻R2没有电流通过，其两端电压为零。所以电容器两端的电压也就是滑动变阻器两端的电压。另外，此类题用“串反并同”这一结论去判断电表的记数非常方便。
【样题3】如图8－3所示为检测某传感器的电路图。传感器上标有“3V、0.9W”的字样（传感器可看作一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“10Ω、1A”的字样，电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V。求
（1）传感器的电阻和额定电流。
（2）为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?
（3）如果传感器的电阻变化超过标准值1Ω，则该传感器就失去作用。实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压。检测记录如下：
电压表示数U/N 电流表示数I/A
第一次 1.48 0.16
第二次 0.91 0.22
若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少？
[分析]（1）R传＝U2传/P传＝32/0.9Ω＝10Ω
I传＝P传/U传＝0.9/3A＝0.3A
（2）最大电流 I＝I传＝0.3A
电源电压最大值 Um＝U传+U0
U传为传感器的额定电压，U0为R0m＝10Ω时R0两端的电压，即
U0＝I传R0m＝0.3×10V＝3V
Um＝U传+U0＝3V+3V＝6V
（3）设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传
根据第一次实验记录数据有 U＝I1R传+U1
即 U＝0.16R传+1.48
根据第二次实验记录数据有 U＝I2R传+U2
即 U＝0.22R传+0.91
解得 R传＝9.5Ω，U＝3V
传感器的电阻变化为ΔR＝R传-R传＝10Ω-9.5Ω＜0.5Ω
所以此传感器仍可使用
[答案] （1）10Ω，0.3A （2）6V （3）传感器仍可使用，3V
[解读] 本题涉及到欧姆定律、电阻率与温度的关系、电流表和电压表的使用等知识点，考查推理能力和应用数学处理物理问题的能力，体现了《考试大纲》中对“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，并能把推理过程正确地表达出来”和“能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解”的能力要求。本题中涉及的数据较多，要在审题时分清哪些是正常工作值，哪些是实际值，必要时要用方程组联立求解。
【样题4】（广东省2011年高考模拟试卷）一辆典型的电动车蓄电池贮存了4.5×107J的有效电能，若车辆自重2t，装有1t的货物，行驶时所要克服的所有阻力是车重的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10m/s2）
若电动车辆蓄电池的总电动势为24V，工作时的电流强度为20A，工作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？
[分析] （1）设电动车行驶过程中不刹车，车辆贮存的能量全部用来克服地面阻力做功，有： ，这辆车最多能行驶距离为 km
（2）由蓄电池工作时损失的能量全部转化为控制电阻、电池和电动机的内能，有： ，可得控制电阻，电池和电动机总内阻
（3）由蓄电池工作时80%能量转化为电动车的机械能，且电动车匀速行驶时 ，有 ，可得，电动车匀速行驶速度 m/s
（4）电动车欲加速行驶，必须从工作电路中减小控制电阻，使工作电流变大，电功率变大，从而增大牵引力，且 而产生加速度
[答案] 60km，0.24Ω，0.64m/s，减小控制电阻
[解读] 本题涉及到电源的电动势和内电阻、闭合电路的欧姆定律、电功和电功率、功能关系、能量转化与守恒等知识点，考查推理能力和分析综合能力，体现了《考试大纲》中对“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来”和“能够理论联系实际，运用物理知识综合解决所遇到的问题”的能力要求。求解本题时要先从能量关系入手，求得相应未知量后，再利用力学中的机车启动模型进一步分析。
权威预测
1．（容易题）如图8－4所示电路，电动机M转动起来后，将滑动变阻器的滑动触头向左移动时，电动机中产生的电热功率Q随电压表测得的电压U和电流表测得的电流I而变化的情况是（电动机线圈的电阻可以认为是不变的）
A．Q跟电流I的平方成正比
B．Q跟电压U的平方成正比
C．Q跟电压U与电流I的乘积成正比
D．Q跟电压U与电流I的比值成正比
2．（中档题）如图8－5所示，电流表A1、A2和A3的内阻均可忽略。当滑动变阻器R1的滑动片P向右滑动时，下列说法中正确的是
A．电流表A1的读数变大
B．电流表A2的读数变大
C．电流表A3的读数变大
D．电流表A3的读数不变
3．（中档题）一辆电动自行车铭牌上的技术参数如下表所示：
规格 后轮驱动直流永磁电动机
车型 26”电动自行车 额定输出功率 120 W
整车质量 30 kg 额定电压 40 V
最大载重 120 kg 额定电流 3.5 A
一质量M＝70 kg的人骑此电动车沿平直公路行驶，所受阻力为车和人总重量的0.02倍。若仅在电动车提供动力的情况下，以额定功率行驶，取g＝10m／s2，则
A．此车行驶的最大速度为6 m/s
B．此车行驶的最大速度为5 m/s
C．此车速度为3m/s时的加速度为0.2 m/s2
D．此车速度为3 m/s时的加速度为0.33 m/s2
4．（容易题）某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中，用电压表测量到铜片与锌片间电压为0.30V，然后又将同样的10个西红柿电池串联成电池组(n个相同电池串联时，总电动势为nε，内电阻为nr)，与一个额定电压为1.5V、额定功率为1W的小灯泡相连接，小灯泡不发光，量得小灯泡两端的电压为0.2V，对此现象，各同学有以下不同的解释：
A．西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压，小灯泡已烧毁
B．西红柿电池组不可能提供电能
C．西红柿电池组所提供的电功率太小
D．西红柿电池组的内阻远大于小灯泡的电阻
5．（中档题）如图8－6所示的电路中， ＝3.5Ω， ＝6Ω， ＝3Ω，电压表为理想电表，当开关S断开时，电压表示数为5.7V；当开关S闭合时，电压表示数为3.5V，求电源的电动势和内电阻。
[参考答案]
1．A 解析：电功率P＝UI，电热功率Q＝I2R，在电动机运转时，P＝Q+P机，即P>Q，A项正确。
2．AC 解析：电路中R1、R2、R3并联然后与R4串联。P向右滑，电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，电流表A1的读数变大，A项正确；并联部分两端电压减小，流过R2、R3的电流均减小，故A2读数变小，A3读数加上流过R3的电流等于总电流，所以A3读数变大，C项正确。
3．AC 解析：人和车所受的阻力 N＝20N，由 ，得 m/s＝6 m./s，A项正确，B项错误；当车的速度为3m/s时，牵引力 N＝40N，由牛顿第二定律， ，得 m/s2＝0.2 m/s2，C项正确，D项错误。
4．CD 解析：10个西红柿电池串联成电池组的电动势为nε＝3.0V，但小灯泡两端的电压为0.2V，可知是由于西红柿电池组的内阻远大于小灯泡的电阻，使得小灯泡上分压太小，得到的电功率太小，所以不发光，A、B项错误，C、D项正确。
5．E＝6.0V ，r＝0.5Ω
解析：根据闭合电路欧姆定律
S断开时
S闭合时
代入数据得 E＝5.7+ ＝5.7+0.6 r
E＝3.5+ ＝5.5+r
解得 E＝6.0V ，r＝0.5Ω