2024高考物理二轮复习题型归纳与训练
专题九 恒定电流
题型一 电功、电热、电功率和热功率
【典例1】、(2024·安徽六安模拟)如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升，已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则
( )
E
A．电源内阻r＝－R
IEmgv
B．电源内阻r＝－2－R
II
C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大 D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小 【答案】 BC
【解析】] 含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A错误；由能量守恒Emgv
定律可得EI＝I2r＋mgv＋I2R，解得r＝－2－R，B正确；如果电动机转轴被卡住，则E
II＝I′(R＋r)，电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C正确，D错误．
题型二 伏安特性理解和应用
【典例2】、(2024·南昌模拟)如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U-I图线，电源的电动势和内阻分别用E、r表示，根据所学知识分析下列选项正确的是
( )
25
A．E＝50 V B．r＝ Ω
3
C．当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为 20 Ω D．当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为80 W 【答案】：AC
ΔU50－20【解析】：由图象的物理意义可知电源的电动势E＝50 V，内阻r＝＝ Ω＝5 Ω，
ΔI6－0故A正确，B错误；该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U＝40 V，I＝2 A，U
则R＝＝20 Ω，此时，电路消耗的总功率P总＝EI＝100 W，故C正确，D错误．
I
题型三 闭合电路欧姆定律及电路动态分析
【典例3】、)(2024·大连模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，
、
为理想电流表和电压表．在滑动变
阻器滑片P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是
( )
A．电压表示数减小 B．电流表示数增大 C．电阻R2消耗的功率增大 D．a点的电势降低 【答案】 BD
【解析】 基础解法(程序法)：P由a端向b端滑动，其阻值减小，则总电阻减小，总电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表示数变大，A错误；电阻R2两端的电压U2＝E－I总(R1
U2
＋r)，I总增大，则U2减小，I2＝，I2减小，电流表的示数IA＝I总－I2增大，B正确；由
R2P2＝I22R2知P2减小，C错误；Uab＝φa－φb＝φa＝U2，故φa降低，D正确．
能力解法一(结论法)：由于R3减小，R2与R3并联，则U2、I2均减小，而P2＝I22R2，知P2减小，C错误；Uab＝U2＝φa－φb＝φa减小，D正确；因为R1间接与R3串联，故I1、U1均增大，故电压表示数增大，A错误；根据IA＝I1－I2知IA增大，B正确．
能力解法二(极限法)：设滑片P滑至b点，则R3＝0，φa＝φb＝0，D正确；R2上电压为零，则功率也为零，C错误；当R3＝0时，总电阻最小，总电流最大，R1上电压最大，故A错误；由于IA＝I1－I2，此时I1最大，I2＝0最小，故IA最大，B正确．
题型四、含电容器电路的分析与计算
【典例4】、(2024·石家庄模拟)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是( )
A．电压表示数变小 B．电流表示数变小 C．电容器C所带电荷量增多 D．a点的电势降低 【答案】D.
【解析】：在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I增大，电阻R1两端电压增大，则电压表示数变大．电阻R2两端的电压U2＝E－I(R1＋r)，I增大，则U2变小，电容器两板间电压变小，其带电荷量减小．根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知a点的电势大于零．a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，则a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流IA＝I－I2，I增大，I2减小，则IA增大，即电流表示数变大，A、B、C错误，D正确．
题型五 图象法巧解非线性元件问题
【典例5】、如图甲所示为一灯泡两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知，
两者不成线性关系，这是焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故(不计电流表和电源的内阻)，参考这条曲线回答下列问题：
(1)若把三个这样的灯泡串联后，接到电动势为12 V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；
(2)如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电动势为8 V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯泡的实际功率。 【答案】(1)0.4 A 10 Ω (2)0.6 A 0.6 W
12
【解析】(1)把三个这样的灯泡串联后，每个灯泡得到的实际电压为U实＝ V＝4 V
3在图甲上可以查到每个灯泡加上4 V实际电压时的工作电流为I实＝0.4 A 由此可以求出此时每个灯泡的实际电阻为 U4
R＝＝ Ω＝10 Ω
I0.4
(2)在图乙所示的电路中，设每个灯泡加上的实际电压和实际电流分别为U和I，在这个闭合电路中，有 E＝U＋2IR0
代入数据并整理得U＝8－20I
这是一个反映了电路约束的直线方程，把该直线在题图甲上画出，可得如图所示图象。
这两条图线的交点为U＝2 V、I＝0.3 A，同时满足了电路结构和元件的工作要求，此时通过
电流表的电流值IA＝2I＝0.6 A每个灯泡的实际功率P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W
题型六 电源的功率及效率
【典例6】、将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图 所示，由此可知
( )
A．电源最大输出功率可能大于45 W B．电源内阻一定等于5 Ω
C．电源电动势为45 V D．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50% 【答案】：B
【解析】：由于题述将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率．由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，所以电源最大输出功率为45 W，选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5 Ω，选项B正确；由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知，此时电阻箱读数为R＝5 Ω，电流I＝
P
R
＝3 A，电源电动势E＝I(R＋r)＝30 V，选项C错误；电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误．
【强化训练】
1.铜电阻温度计价格便宜，常用于测量－50～150 ℃温度段，在这个范围内电阻与温度呈线性关系；Rt＝R0(1＋at)，其中R0为铜电阻温度计在0 ℃时的电阻，Rt是温度为t时的电阻，t为温度，a>0，则此铜电阻的U－I图线为( )
2024年高考物理考点题型归纳与训练专题九 恒定电流(含解析)
