高考物理母题解读(八)恒定电流母题4电路定律

无锡新领航教育高考物理母题解读（八）恒定电流母题高考题千变万化，但万变不离其宗。

千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。

研究高考母题，掌握母题解法规律，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。

母题10、多用电表使用【解法归纳】多用电表是一种可以用来测量电流、电压、电阻等的磁电式测量仪表，直流电流档、电压档刻度是均匀的。

多用电表欧姆档（欧姆表）是根据闭合电路欧姆定律制成的，由于电流I与待测电阻R是非线性关系，且电流为零时电阻值为无限大，所以多用电表欧姆档（欧姆表）的刻度不均匀，且电流零刻度处对应电阻值为无限大，电流满偏处对应电阻值为零。

用多用电表欧姆档（欧姆表）测量电阻时首先要选档、调零，将电阻从电路中断开然后测量。

测量时，应使指针尽可能指在中间刻度附近。

若指针偏角太小，说明电阻值大，应改换高倍率档；若指针偏角太大，说明电阻值小，应改换低倍率档。

注意每次换挡后均要重新调零，读数时应将指针示数乘以档位倍率。

典例：（2012·江苏物理）如题10-1 图所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件,小明使用多用电表对其进行探测.(1)在使用多用电表前,发现指针不在左边“0”刻度线处,应先调整题10-2 图中多用电表的_________(选填“A"、“B"或“C").(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b 接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应 _________(选填“短暂”或“持续”)接b，同时观察指针偏转情况.(3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“×1”挡,调节好多用电表,测量各接点间的阻值。

. 测量中发现,每对接点间正反向阻值均相等,测量记录如下表. 两表笔分别接a、b时,多用电表的示数如题10-2 图所示请将记录表补充完整，,并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路。

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母题3、动态电路分析【解法归纳】.在混联电路中，在电路其余电阻不变的情况下，任一电阻的阻值增大（或减小），必将引起该电阻中电流的减小（或增大）以及该电阻两端电压的增大（或减小）; 任一电阻的阻值增大（或减小），必将引起与之并联的支路中电流增大（或减小），与之串联的各电阻电压的减小（或增大）。

在直流电路中，无论电阻串联还是并联，只要其中一个电阻增大（或减小），则电路的总电阻一定增大（或减小），总电流一定减小（或增大），内阻不为零的电源的路端电压一定增大（或减小）。

电路动态变化的分析思路是：由部分电阻变化推断外电路总电阻的变化,再由闭合电路欧姆定律得出干路电流的变化，最后根据电路情况分别确定各元件上电流电压的变化情况。

2（2011海南物理）如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。

初始时S与S均闭合，现将S断开，则A.○V的读数变大，○A的读数变小B.○V的读数变大，○A的读数变大C.○V的读数变小，○A的读数变小D.○V的读数变小，○A的读数变大4（2010上海物理）在图示的闭合电路中，当滑片P向右移动时，两电表读数的变化是A．○A变大，○V变大 B．○A变小，○V变大C．○A变大，○V变小 D．○A变小，○V变小【解析】当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路部分电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流变小，○A变小，路端电压增大，○V变大，选项B正确。

【答案】B【点评】分析滑动变阻器滑片移动时电路中电流电压变化，首先要弄清滑动变阻器滑片移动时滑动变阻器接入电路中电阻的变化情况，然后根据相关知识分析判断。

5、（2009年广东物理第10题）．如图7所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。

第八讲 恒定电流 一、局部电路欧姆定律1、电流1〕导体．．中产生电流的条件〔b b 〕 电荷的定向移动形成电流; 条件：保持导体两端的电势差(或电压)。

2〕电流的物理意义、定义与单位〔a c 〕电流强度是衡量电流大强弱程度的物理量tQ I = 是标量 单位：安〔A 〕 3〕方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向①导体中电流方向：从电势高处流向电势低处②电源：内部从电势低处流向电势高处；外部从电势高处流向电势低处2、电阻的概念与单位〔a a 〕1)电阻：IU R =并．不．表示．．导体电阻R 跟U 成正比，跟I 成反比. R 只跟导体本身的性质有关 单位：欧〔Ω〕3、局部电路欧姆定律1〕欧姆定律的内容与应用〔c c 〕①内容：导体中的电流跟导体两端电压电流成正比，跟导体的电阻成反比②表达式：RU I = ③适用条件：金属导电或电解质导电.不适用气体导电.2)金属导体的I-U 图像〔伏—安特性曲线〕〔\ c 〕是一条过原点的直线二、闭合电路的欧姆定律1、电动势1〕电源的特性 内阻〔a a 〕电源是把其它形式的能转化为电能的装置。

电源的特性是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流内阻:电源的电阻2〕电动势的意义和单位〔a a 〕意义：反映电源把其它形式的能转化为电能的本领大小.数值上等于电源没接入电路时．．．．．．，电源两端的电压 单位:伏特〔V 〕.2、闭合电路的欧姆定律1〕、闭合电路的欧姆定律内容与表达式〔a a 〕①内容:闭合电路中的总电流与电源的电动势成正比,与内、外电路的总电阻成反比.②表达式：r R E I +=→E ＝IR ＋Ｉr ＝U 外＋U 内 讨论：a 、假设R →0时→外电路短路→I m ＝E/r →U 路＝0b 、假设R →∞时→外电路断路→I ＝0→U 路＝E2〕、闭合电路的欧姆定律的应用〔c d 〕3、路端电压和短路电流1〕路端电压〔a a 〕:外电路的电压.2) 路端电压与外电阻的关系〔b b 〕路端电压随外电阻的增大而增大 〔 R ↑→ U ↑〕3〕短路电流〔a a 〕当外电阻为零时，电路中的电流为短路电流，I=E r。

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母题2、电功和电功率【解法归纳】电功W=UIt=qU，电功率P=UI。

用电器串联时，电流相等，P=I2R，各个用电器消耗的电功率与其电阻成正比；用电器并联时，电压相等，P=U2/R，各个用电器消耗的电功率与其电阻成反比。

典例〔·全国理综〕一台电风扇的额定电压为交流220V。

在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如下列图。

这段时间内电风扇的用电量为×10-2度B.5.5×10-2度C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度【针对训练题精选解析】1. 〔·理综〕功率为10W的发光二极管〔LED灯〕的亮度与功率为60W的白炽灯相当。

根据国家节能战略，年前普通白炽灯应被淘汰。

假设每户家庭有2只60W的白炽灯，均用10W 的LED灯替代。

估算出全国一年节省的电能最接近〔〕A.8×108kW·hB. 8×1010kW·hC.8×1011kW·hD. 8×1013kW·h2．〔·物理〕当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为，消耗的电能为0.9J。

为在相同时间内使的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是〔〕〔A〕3V，1.8J 〔B〕3V，3.6J〔C〕6V，l.8J 〔D〕【答案】：D【解析】：根据通过该电阻的电荷量为可得W=qU，电压U=3V。

为在相同时间内使的电荷量通过该电阻，电流需要增大到原来的2倍，根据欧姆定律，在其两端需加的电压为6V，消耗的电能是W=Qu×6J=3.6J。

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母题4、电路定律【解法归纳】电路定律主要有电流定义式、电阻定律、焦耳定律、欧姆定律、闭合电路欧姆定律等。

利用电阻定律解题是要注意利用比例关系。

典例.（2009年全国卷Ⅰ第24题）材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ=ρ0（l+αt)，其α称为电阻恒温系数，ρ0是材料在t=0℃时的电阻率。

在一定温度范围内α是与温度无关的常量，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，具有负温度系数，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 1.7×10-8Ω·m，碳的电阻率为3.5×10-8Ω·m；在0℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10-3℃-1，碳的电阻温度系数为-5×10-4℃-1。

将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m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寸随温度的变化）【针对训练题精选解析】1.（2004全国理综卷第18题）.图中电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等，电池的内阻不计。

开关K 接通后流过R 2的电流是K 接通前的A.12B.23C.13D. 14 解析：设电源电动势为E ，每个电阻电阻值为R ，K 接通前，由欧姆定律，流过R 2的电流是I=E/( R 1+R 2)=E/2R ；开关K 接通后，流过R 2的电流是I ’=2132321R R R R R E ++ =E/3R ； 开关K 接通后流过R 2的电流I ’是K 接通前I 的2/3，选项B 正确。

答案：B2（2006天津理综卷第21题）．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为 S 、电流为 I 的电子束。

2021年高考物理备考艺体生百日突围系列专题08恒定电流含解析恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切，是应用型、能力型题目的重要内容之一，也是高考命题热点内容之一。

历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题。

该模块的复习重点为：1.掌握电路基本概念，会用欧姆定律、电阻定律、焦耳定律分析问题.2.掌握闭合电路欧姆定律，能够结合串、并联电路的特点分析问题，会分析电路动态变化问题.3.掌握各种电学仪器的使用、电学各实验的方法和原理，能够设计电路、连接电路、分析电路故障，能够用表格、图象等分析实验数据.一、电流1．电流形成的条件：（1）导体中有能够自由移动的电荷；（2）导体两端存在持续的电压．2．电流的方向：与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反．电流虽然有方向，但它是标量．3．电流（1）定义式：I ＝qt.（2）微观表达式：I ＝nqvS ，式中n 为导体单位体积内的自由电荷数，q 是自由电荷的电荷量，v 是自由电荷定向移动的速率，S 为导体的横截面积． （3）单位：安培（安），符号是A,1 A ＝1 C/s. 二、电阻定律1．电阻定律：R ＝ρl S ，电阻的定义式：R ＝U I. 2．电阻率（1）物理意义：反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性． （2）电阻率与温度的关系①金属的电阻率随温度升高而增大； ②半导体的电阻率随温度升高而减小；③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体． 三、欧姆定律（1）内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比．（2）公式：I ＝U R.（3）适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路．（4）导体的伏安特性曲线：用横坐标轴表示电压U ，纵坐标轴表示电流I ，画出的I ­U 关系图线．①线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件，适用于欧姆定律． ②非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用填适用、不适用）于欧姆定律．四、电功、电热、电功率 1．电功（1）定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做的功． （2）公式：W ＝qU ＝IU t 适用于任何电路）．（3）电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 2．电功率（1）定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． （2）公式：P ＝W /t ＝IU 适用于任何电路）． 3．焦耳定律（1）电热：电流流过一段导体时产生的热量． （2）计算式：Q ＝I 2Rt . 4．热功率（1）定义：单位时间内的发热量． （2）表达式：P ＝Qt＝I 2R 五、串、并联电路的特点 1．电阻的串联电流：I ＝I 1＝I 2＝…＝I n ，电压：U ＝U 1＋U 2＋…＋U n ，电阻：R ＝R 1＋R 2＋…＋R n ；电压分配：U 1U 2＝R 1R 2，U n U ＝R n R ，功率分配：P 1P 2＝R 1R 2，P n P ＝R n R。