专题09 稳恒电流-三年（2020-2022）高考物理真题模拟题分类练（全国卷专用）

全国三年（2020-2022）高考物理真题分项汇编 专题09 稳恒电流 【考纲定位】 近3年考情分析 考点要求 等级要求 考题统计 2022 2021 2020 电路的基本概念和规律 Ⅱ 闭合电路欧姆定律及其应用 Ⅱ Ⅰ卷·T17 实验九：测定金属的电阻率 Ⅱ Ⅲ卷·T23 实验十：描绘小电珠的福安特性曲线 全国乙卷·T23 全国甲卷·T23 Ⅱ卷·T23 实验十一：测定电源的电动势和内电阻 全国乙卷·T23 实验十二：练习使用多用电表 【知识重现】 一、三个电流表达式的比较 公式 适用范围 公式含义 定义式 I= 一切电路 反映了I的大小，但不能说I∝q，I∝ 微观式 I=nqSv 一切电路 从微观上看n、q、S、v决定了I的大小 决定式 I= 金属、电解液 I由U、R决定，I∝U，I∝ 二、公式R=、I=和U=IR的对比 公式 物理意义 适用条件 R= 导体电阻的定义式，反映导体对电流的阻碍作用 R由导体本身决定，与U、I无关，适用于所有导体 I= 某段导体中电流与两端电压和电阻的关系 适用于纯电阻电路 U=IR 沿电流方向电势逐渐降低（外电路），电压等于I和R的乘积 适用于金属导体、电解液 三、电路中常见的图像分析 类别 线性元件 非线性元件 电源 图象 物理 意义 反映I和U的正比关系 反映I和U的非正比关系 反映电源的输出特性，纵轴截距为电源电动势，横轴截距为短路电流 注意 问题 图线的斜率的倒数表示导体的电阻，R==，遵从欧姆定律 图线的斜率仅表示电阻的变化趋势，某点的电阻值需用点的坐标值计算，即R= 图线斜率的绝对值表示电源的内阻（注意纵坐标数值是否从零开始） 四、电流表和电压表的改装 改装为大量程电压表 改装大量程电流表 原理 串联电阻分压 并联电阻分流 图示 R大小 由于U=IgR+IgRg， 所以R=-Rg 由于IgRg=（I-Ig）R， 所以R= 电表 内阻 RV=R+Rg>Rg RA=<Rg 五、电动机的三个功率及关系 输入功率 电动机的总功率。由电动机电路中的电流和电压决定，即P总=P入=UI 输出功率 电动机的有用功的功率，也叫机械功率，即P出 热功率 电流通过电动机线圈时的发热功率P热=I2r 三者关系 P总=P出+P热 效率 η=×100%=×100% 特别说明 ①正常工作的电动机是非纯电阻元件 ②电动机因为故障或者其他原因不转动，相当于一个纯电阻元件 六、闭合电路欧姆定律 电源的电动势和内阻 电动势 （1）定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。 （2）表达式：E= （3）物理意义：反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小。 内阻 电源内部导体的电阻 闭合电路欧姆定律 闭合电路欧姆定律 （1）内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 （2）表达式：I= （3）适用条件：只适用于外电路是纯电阻电路。 电动势与内、外电压的关系 E=U内＋U外_。（适用于任何电路） 路端电压U与电流I关系 （1）关系式：U=E-Ir。（适用于任何电路） （2）电源的U­I图象（如图所示） ①当电路断路，即I=0时，纵轴的截距为电源电动势。②当路端电压U=0时，横轴的截距为短路电流。③图线的斜率的绝对值为电源的内阻。 七、闭合电路的动态分析技巧 程序法 （1）思路“局部电路⇒整体电路⇒局部电路”。 （2）具体步骤： 结论法 “串反并同” （适用条件：电源内阻不为零的电路） （1）所谓“串反”，即某一电阻增大（或减小）时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小（或增大）。 （2）所谓“并同”，即某一电阻增大（或减小）时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大（或减小）。 极限法 因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零，然后再讨论有关问题 八、闭合电路的功率及效率问题 电源 总功率 任意电路：P总=EI=P出＋P内 纯电阻电路：P总==I2（R＋r） 内部功率 P内=I2r=P总-P出 输出功率 任意电路：P出=UI=P总-P内 纯电阻电路：P出==I2R= P出与外电阻R的关系 P出随R的增大先增大后减小，当R=r时达到最大Pm=，P出＜Pm时对应两个外电阻R1和R2，且R1R2=r2.