内容正文:
考点38 闭合电路的欧姆定律
1. 3年真题考点分布
题型
选择题、解答题
高考考点
电源电动势;利用串并联电路求解电路的电压、电流和电阻;电源的U—I曲线的意义以及利用图线求解电阻的实际功率问题;闭合电路的特点;
新高考
2023
全国卷20题、海南卷7题
2022
江苏卷2题、浙江卷16题、
2021
江苏卷2题
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于本节内容考查共计5次,主要考查:
1. 利用电动势求解电流的微观表达式;
2. 利用U—I图像求解电阻的实际功率问题;
3. 识别串并联电路和相关的计算。
【备考策略】理解电源电动势,并学会将本节的内容迁移至磁场中;掌握U-I图像表示的物理含义,并能将图像处理的方法迁移到其他的知识点中去;掌握串并联电路的特点,并能正确求解电压、电流和电阻;
【命题预测】本节内容单独出现在2024年各省的高考题中的概率不大,一般会和磁场和电场知识一起出现在考题中,2024年考生对于本节内容的复习不能掉以轻心,需要掌握好本节内容,才能更好的对知识进行迁移,出现在电场和磁场中,才会更加的得心应手。
考法1 电源电动势
1.电动势
(1)电源:通过 做功把其他形式的能转化为电势能的装置。例如:干电池、蓄电池、发电机等;
①计算:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E=;
②物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成 本领的大小,在数值上等于电源 电路时两极间的电压.
2. 电动势和电势差的区分
项目
电动势E
电势差U
物理意义
非静电力做功,其他形式的能转化为电能
静电力做功,电能转化为其他形式的能
定义式
,W为非静电力做功
,W为静电力做功
单位
伏特(V)
联系
E=+,电动势等于未接入电路时两极间的电势差
3. 电源的内阻
(1) 定义:电源内部是由导体构成,所以也有电阻,这个电阻叫做电源的内阻;
(2) 决定因素:由电源本身的特点决定。一般来说,新电池电阻小,旧电池电阻大;
【典例1】(多选)(2022·福建·高考真题)我国霍尔推进器技术世界领先,其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场,该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场(未画出)用于提高工作物质被电离的比例。工作时,工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子,再经电场加速喷出,形成推力。某次测试中,氙气被电离的比例为95%,氙离子喷射速度为,推进器产生的推力为。已知氙离子的比荷为;计算时,取氙离子的初速度为零,忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用,则( )
A.氙离子的加速电压约为
B.氙离子的加速电压约为
C.氙离子向外喷射形成的电流约为
D.每秒进入放电通道的氙气质量约为
1.(2023·山东聊城·统考一模)离子推进器是利用电场将处在等离子状态的“工质”加速后向后喷出而获得前进的动力,其工作原理如图所示:进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极A、B之间的匀强电场(离子初速度忽略不计),A、B间电压为U,使正离子加速形成离子束,在加速过程中推进器获得恒定的推力。已知每个正离子质量为m,电荷量为q,单位时间内飘入的正离子数目为n,加速正离子束所消耗的功率为P,引擎获得的推力为F,下列说法正确的是( )
A.正离子经加速后由B处喷出形成的等效电流大小为
B.离子推进器获得的平均推力大小为
C.加速正离子束所消耗的功率
D.为提高能量的转换效率要使尽量大,可以使用比荷更小的正离子
2.(2023·浙江绍兴·统考二模)霍尔推进器将来可能安装在飞船上用于星际旅行,其简化的工作原理如图所示,放电通道两端电极间存在加速电场,该区域内有与电场近似垂直的约束磁场(未画出)用于提高工作物质被电离的比例,工作时,工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子,再经电场加速喷出,形成推力,某次测试中,氙气被电离的比例为,氙离子喷射速度为,推进器产生的推力为,推进器质量,已知氙离子的比荷为;计算时,取氙离子的初速度为零,忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用,则( )
A.将该推进器用于宇宙航行时,飞船获得的加速度
B.氙离子的加速电压约为
C.氙离子向外喷射形成的电流约为
D.每秒进入放电通道的氙气质量约为
3.(2023·江苏南通·统考二模)1917年斯泰瓦和托尔曼发现加速转动的金属环中产生了电流。正离子被金属晶格束缚相对金属环静止,而电子由于惯性相对金属环运动,正离子和电子的运动共同产生电流。如图所示,金属环绕过圆心O且垂直于环平面的轴顺时针转动,则( )
A.若匀速转动,圆环中会产生恒定电流 B.若匀速转动,转速越大圆环中电流越大
C.若加速转动,圆环中有顺时针方向电流