解密09+恒定电流-备战2019年高考物理之高频考点解密
核心考点
考纲要求
欧姆定律
电阻定律
电阻的串联、并联
电源的电动势和内阻
闭合电路的欧姆定律
电功率、焦耳定律
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
考点1 闭合电路欧姆定律
一、电源的电动势和内阻
1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压，将其他形式的能转化为电能的装置。
2．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：。
（3）物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量。
注意：电动势由电源中非静电力的特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关。
（4）方向：电动势虽然是标量，但为了研究电路中电势分布的需要，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。
（5）电动势与电势差的比较
电动势
电势差
物理意义
反应电源内部非静电力做功把其他形式的能转化为电能的情况
反应电路中电场力做功把电能转化为其他形式的能的情况
定义式
E=W/q
W为电源的非静电力把正电荷从电源内部由负极移到正极所做的功
U=W/q
W为电场力把电荷从电源外部由正极移到负极所做的功
量度式
E=IR+Ir=U外+U内
U=IR
测量
利用欧姆定律间接测量
利用电压表测量
决定因素
与电源的性质有关
与电源、电路中的用电器有关
特殊情况
当电源断开时，路段电压值=电源的电动势
3．内阻
电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数。
注意：内阻和电动势是电源的重要参数。
二、电源的功率和效率
1．电源的功率
（1）任意电路：P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。
（2）纯电阻电路：。
2．电源内部消耗的功率：。
3．电源的输出功率
（1）任意电路：P出=UI=EI–I2r=P总–P内。
（2）纯电阻电路：。
（3）输出功率和外阻的关系
①当R=r时，电源的输出功率最大，为。
②当R>r时，随着R的增大，输出功率越来越小。
③当R
”、“=”或“<”）。
【答案】（1）一半 198 （2）并联 2 （3）<
【解析】（1）先闭合开关S1，调节电位器R，使电流表指针偏转到满刻度：再闭合开关S2，保持R不变，调节电阻箱R′，使电流表指针偏转到满刻度的一半，接着读出此时R′的阻值为198 Ω。电流表半偏，流过电阻箱的电流与流过电流计的电流相等，并联电压相等，则电流表的内阻为Rg=R′=198 Ω。
考点3 电路故障分析及含电容器电路分析
一、电路故障分析
1．故障特点
（1）断路特点：表现为电源电压不为零而电流为零；如果外电路中两点间的电压不为零而电流为零，则说明这两点间有断点，而这两点与电源的连接部分没有断点。
（2）短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但它两端的电压为零。
2．检查方法
（1）电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路。
（2）电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置。在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程。
（3）欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处是断路，当测量值很小或为零时，表示该处是短路。在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源。
（4）假设法：将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生某种故障，运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理。
二、电容器电路分析
在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无穷大的元件，在电容器处电路可看作是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电荷量时，可接在相应的位置上，分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：
1．电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降。因此，电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压。
2．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等。
3．电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电，如果电容器两端电压升高，电容器将充电，如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。
（2018·广东深圳市罗湖区深圳第二实验学校高二月考）如图所示的电路中，闭合电键，灯、正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯变亮，灯变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是
A．断路 B．断路 C．短路 D．短路
【参考答案】A
【试题解析】简化电路如图所示。若断路，则电路中总电阻增大，则总电流减小；电流表及均应变暗；由右侧部分总电阻没有变，则右侧分压将减小，则两端的电压将增大，则灯泡将变亮；故符合条件，A正确。若断路，则电路中电阻增大；则电路中的电流减小，则可知应变暗，故不符合题意，故B错误。若短路，则被短路，则电路中总电阻将减小，则电路中电流增大，则变亮，两端的电压增大；则两端电压减小，则变暗；同时路中电阻减小，则电流表示数也将增大；故不符合题意，故C错误。若短路，则电路中总电阻减小，电路中电流增大；变亮；两端的电压减小，故变暗；而电流表所在支路，电阻减小，则电流增大；故的示数增大。故D错误。
1．（2018·湖南省岳阳市第一中学）电源电动势为内阻为的电源和一个水平放置的电容为的平行板电容器及三个电阻阻值分别为的电阻组成如图所示的电路。当开关闭合后，电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将开关断开，则以下判断正确的是
A．液滴带正电
B．液滴将向下运动
C．断开前电容器上的带电荷量为
D．断开稳定后电容器上的带电量为
【答案】C
2．（2018·上海浦东）在如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，闭合电键S后，带电粒子恰处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V1，V2，V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则
A．V1示数减小，V2和V3示数增大
B．带电粒子将向上运动
C．ΔU3>ΔU1
D．此过程中保持不变
【答案】BCD
3．如图所示电路，电源有不可忽略的电阻，R1、R2、R3为三个可变电阻，电容器C1、C2所带电荷量分别为Q1和Q2，下面的判断正确的是
A．仅将R1增大，Q1和Q2都将增大
B．仅将R2增大，Q1和Q2都将增大
C．仅将R3增大，Q1和Q2都将不变
D．突然断开开关S，Q1和Q2都将不变
【答案】BC
【解析】电容C1是通过R3接在电源上，即两端的电压是路端电压，所以仅增大R1时，电容器C1上的电荷量Q1增大，但是电阻R2上的电压减少，所以电荷量Q2会减小，所以选项A错误。仅增大电阻R2，同理Q1是增大的，R2两端的电压变大，Q2也是变大的，选项B正确。改变电阻R3不会对电路造成影响，所以Q1和Q2都将不会改变，选项C正确。如果突然断开开关S，此时电容C2会放电，所以电荷量会改变，选项D错误。
4．（2016·新课标全国Ⅱ卷）阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为
A． B．
C． D．
【答案】C
5．（2016·江苏卷）如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有
A．路端电压为10 V
B．电源的总功率为10 W
C．a、b间电压的大小为5 V
D．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A
【答案】AC
6．（2016·上海卷）如图所示电路中，电源内阻忽略不计。闭合电键，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中
A．U先变大后变小
B．I先变小后变大
C．U与I比值先变大后变小
D．U变化量与I变化量比值等于R3
【答案】BC
【解析】根据题意，由于电源内阻不计，电压表的示数总是不变，故选项A错误；滑片滑动过程中，电阻R1的阻值先增大后减小，电压不变，所以电流表示数先减小后增加，故选项BC正确；由于电压表示数没有变化，故选项D错误。
