总结归纳出亮点，恒定电流巧解题

◇ 江苏 吴正飞



总结归纳出亮点，恒定电流巧解题

◇ 江苏 吴正飞

在历年高考中,恒定电流都是必考内容,其重要意义可见一斑．综观历年各地高考试卷,我们会发现,其实对物理知识的考查都是有规律可寻的,恒定电流部分也不例外，细化分析,可总结为以下7大类型: 1) 简单电路分析; 2) 含电容器的电路分析; 3) 非纯电阻电路分析; 4) 电路的动态分析; 5) 电路故障分析; 6) 图象问题; 7) 电表的改装．

仔细分析可见,类型1)～5)都属于电路分析范畴;类型6)和7)看似是2个,但其实都可以划归到实验题类型中．因此我们可以说,高考对恒定电流的考查大致包括电路分析和实验操作2个板块．

抽象分析不如实战演练,接下来,我们就以2016年高考真题为例,对恒定电流知识板块进行探究．

图1

例1(江苏卷) 如图1的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,4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10V;

B电源的总功率为10W;

Ca、b间电压的大小为5V;

Da、b间用导线连接后,电路的总电流为1A

解析根据题意可以求出外电路的总电阻为10 Ω,电源的内阻为2 Ω,所以回路的总电阻为12 Ω.干路电流可根据欧姆定律求出,即I=E/R=1 A,路端电压为U外=IR外,代入量值可得U外=10 V,故选项A正确;通过上面所求数据,可求出电源的总功率为12 W,故选项B错误;流过a、b的电流可根据并联电路的特点求出,Ia=Ib=0.5 A,所以Uba=0.5×(15-5) V=5 V,故选项C正确;当把a、b2点用导线连接后,求出外电路电阻为7.5 Ω,加上电源的内阻可得回路总电阻为9.5 Ω,所以选项D错误．正确选项为A、C．

点评串并联电路电阻的求解和全电路欧姆定律是高考中最常见的考点,而且几乎每年或单独命题或与其他考点综合命题,都会考到．解答这类问题的关键是要理清电路结构,分清串并联关系．

图2

例2(上海卷) 在如图2所示电路中,电源内阻忽略不计．闭合开关,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( ).

AU先变大后变小;

BI先变小后变大;

CU与I比值先变大后变小;

DU变化量与I变化量比值等于R3

解析由串并联关系可知,电压表测量的是外电路的电压,因为电源的内阻忽略不计,故电压表示数不变,选项A错误;当滑动变阻器的滑动片从a滑向b时,接入电路的电阻值先增大后减小,电源电动势不变,所以电流表的示数先减小后增大,选项B正确;根据上面2项的分析,可知U与I比值先变大后变小,故选项C正确;由于自始至终电压表示数不变,所以U变化量与I变化量比值等于0,选项D错误．正确选项为B、C．

点评对于动态电路分析类试题,要抓住关键点: 1) 准确判断出电流表和电压表测量的是哪一部分的量值; 2) 准确判断滑动变阻器的接入方式,并知道随着滑片的变动会对哪部分电路产生何种影响; 3) 根据欧姆定律列式求解．另外,一定要注意电源的内阻在题目中的考虑与否．

例3(北京卷) 某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下4种器材组合．为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( ).

A 1个电流表、1个电压表和1个滑动变阻器;

B 1个电压表和多个定值电阻;

C 1个电流表和1个电阻箱;

D 2个电流表和1个滑动变阻器

点评本题涉及实验操作,属于实验类考题中最简单的考查方式．虽然简单,但是4个选项依然针对“闭合回路欧姆定律的应用”进行了全面的考查,只有熟悉闭合电路欧姆定律所有推导公式和测定干电池的电动势和内阻的实验原理,才能快速准确解题．

例4(天津卷) 某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确，绘制曲线完整.可供该同学选用的器材除了开关、导线外,还有:电压表○V1(量程0～3V,内阻等于3kΩ);电压表○V2(量程0～15V,内阻等于15kΩ);电流表○A1(量程0～200mA,内阻等于10Ω);电流表○A2(量程0～3A,内阻等于0.1Ω); 滑动变阻器R1(0～10Ω,额定电流2A);滑动变阻器R2(0～1kΩ,额定电流0.5A);定值电阻R3(阻值等于1Ω);定值电阻R4(阻值等于10Ω);定值电阻R5(阻值等于1kΩ);电源E(E=6 V,内阻不计)．

(1) 请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.

(2) 该同学描绘出的I-U图象应是图中的____.

图3

解析(1) 电流表和电压表都需要改装才能满足实验要求．故可将○A1与R4并联,改装成量程为0～0.4 A的电流表;将○V1和R5串联,改装成量程为0～4 V的电压表．由于待测小灯泡的电阻很小,故电流表采用外接法．设计出的实验电路图如图3所示．

(2)I-U图象的斜率是电阻的倒数,因为随着温度的升高小灯泡的电阻变大,所以选项B正确．

点评本题是对电表改装的一个典型考查．解决此类问题,必须先明确改装原理,即电表与电阻的串并联关系,然后分析仪器，明确电表量程,最后按照安全性原则进行改装．

总之,考点就在那里,只需要我们认真学习和灵活运用,就能将成绩快速提高．

江苏省如东高级中学)