高中物理高考 专题07 恒定电流-2020年高考考前再回首易错题（解析版）

这是一份高中物理高考 专题07 恒定电流-2020年高考考前再回首易错题（解析版），共19页。
易错点1：搞不清电路的连接方式，对电流、电压、电阻、电功、电功率、电热、电动势等概念理解不清，对欧姆定律、电阻定律、焦耳定律等适用条件把握不准.
【典例1】如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40，滑动变阻器总电阻R＝20，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为___________V，通过电阻R0的电流为_____________A．
易错点2：对伏安特性曲线的意义及应用认识有偏差.
对于电源或者电阻的伏安特性曲线问题容易出错的地方有以下几个方面：
（1）易直接利用直线与横轴的夹角的正切值（即k=tan α）求斜率，从而求出电阻；
（2）对于U–I图象是曲线的元件易直接利用该切点切线的斜率求电阻（应该用该点与原点连线的斜率求解）；
（3）易弄混坐标，把I–U图象当作U–I图象分析或把U–I图象当作I–U图象分析；
（4）不会利用电源和电阻的伏安特性曲线的交点解电源的输出功率。
【典例2】一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36W与36V．若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端，则灯泡消耗的电功率 （ ）
A．等于36W
B．小于36W，大于9 W
C．等于9W
D．小于36W
易错点3：不会分析电路的动态变化.
直流电路的动态分析容易出现以下错误：
（1）分析电阻的结构时出现错误，如没有真正明确元件的串联、并联关系；
（2）没有明确电压表、电路表测量的是哪一部分的电压和电流；
（3）不会利用P=I2R或根据功率分析灯泡的亮度。
【典例3】如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同．在电键S处处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则 （ ）A．电压表的示数变大
B．电池内部消耗的功率变大
C．电阻R2两端的电压变大
D．电池的效率变大
【典例4】 在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是 （ ）
A
V1
V2
V3
R1
R2
P
S
ε,r
A．U1/I不变，ΔU1/ΔI不变
B．U2/I变大，ΔU2/ΔI变大
C．U2/I变大，ΔU2/ΔI不变
D．U3/I变大，ΔU3/ΔI不变
易错点4：不会灵活处理电源及用电器的功率问题.
【典例5】如图所示，R为电阻箱， eq \\ac(○,V)为理想电压表．当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V．求：
（1）电源的电动势E和内阻r．
（2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?

易错点5：含电容器电路问题的分析与计算
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限大（只考虑电容器是理想的不漏点的情况）的元件，在电容器处电路可看作断路，简化电路时可以去掉它。简化后若要求电容器所带电荷量，可接在相应的位置上。分析和计算含有电容器的直流电路问题时，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，所以在此支路上的电阻上无电压降，因此电容器两板间的电压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，电容器两板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。
【典例6】如图所示，已知R1>R2，C1=C2，当S断开时，C1内有一带电粒子处于平衡状态，下面叙述正确的是
A．S断开时，C1、C2电荷量之比为1:1
B．S闭合后，C1、C2电荷量之比为R1:R2
C．S闭合后，C1内的带电微粒向上加速运动
D．S闭合后，B点电势降低
【错因分析】不清楚含容电路中电容器在充放电时给电路带来的影响导致本题错解。
【正确解析】当开关S断开时，电路稳定后，电路中无电流，两电容器的电压都等于电源的电动势，C1=C2，根据Q=CU可知S断开时，C1、C2电荷量之5比为1:1，故①对，当开关S闭合时，电容器C1的电压等于R1的电压，电容器C2的电压等于电阻R2的电压。R1:R2=U1:U2，因为C1=C2，根据Q=CU可知S闭合后，C1、C2电荷量之比为R1:R2，故②对。当开关S断开时，电路稳定后，电路中无电流，两电容器的电压都等于电源的电动势，当开关S闭合时，两电阻串联，电压都小于电源的电动势E。所以C1板间场强减小，则电场力减小，重力大于电场力，带电微粒会向下加速，故③错，S闭合后，电流流经R1时有电势的降落，所以B点电势降低，故④对，所以①②④正确，故选C。
【正确答案】C。
易错点6：对闭合电路输出功率最大的条件适用对象不明确
讨论电源的最大输出功率问题时容易出现以下错误：
（1）不能正确地求解外电路中定值电阻的最大功率，尝尝错误地把可变电阻和电源等效成新的电源应用结论“当R外=r时，电源的输出功率最大”求解；
（2）不能正确地求解可变电阻的最大功率，不知道把定值电阻和电源等效成新的电源利用结论求解。
【典例7】如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则
A．R1接在电源上时，电源的效率低B．R2接在电源上时，电源的效率高
C．R1接在电源上时，电源的输出功率大D．R2接在电源上时，电源的输出功率大
【错因分析】不理解在什么情况下，电源的输出功率最大导致本题错解。
【正确解析】当电源的路端电压与电流的关系图线、电阻两端的电压与电流的关系图线画在同一幅U-I图象中时，两线交点的物理意义是该电阻接在该电源两端时的情况。选项分析：AB项，由效率公式η=UIEI=UE，从图象上可以看出，电阻R1接在电源上时，电源的效率高，故AB错；CD项，从图象上可以看出电阻R2的阻值等于电源内阻，而电源最大输出功率的条件是：内外电阻相等，所以R2接在电源上时，电源的输出功率大，故C错，D对。
【正确答案】D
【名师点拨】当电源的路端电压与电流的关系图线、电阻两端的电压与电流的关系图线画在同一幅U-I图象中时，两线交点的物理意义是该电阻接在该电源两端时的情况。
易错点7：将纯电阻电路与非纯电阻电路的计算相混淆
分析计算非纯电阻元件时容易出现以下错误：
（1）不清楚纯电阻电路与非纯电阻电路的区别，乱用公式P=I2R，P=UI，；
（2）不会利用公式P=UI–I2r求电动机的输出功率；
（3）打电动机不转时不知道按纯电阻电路来处理。
【典例8】（多选）如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成，当闭合开关S1、S2后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出，已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W，关于该电吹风，下列说法正确的是
A．电热丝的电阻为55 Ω
B．电动机的电阻为
C．当电吹风热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J
D．当电吹风热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J
【答案】AD
【解析】电机和电阻并联，当吹热风时，电阻消耗的功率为P=P热–P冷=1 000 W–120 W=880 W，由可知，故A正确；电机为非纯电阻电路故不能用求，故B错误；当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为P=P热–P冷=1 000 W–120 W=880 W，故C错误；当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为120 J，故D正确。
举一反三，纠错训练
1.图中的 A为理想电流表，V1和V2为理想电压表，R1为定值电阻，R2为可变电阻，电池E内阻不计，下列说法中不正确的是
A．R2不变时，V2读数与A读数之比等于R1
B．R2不变时，V1读数与A读数之比等于R1
C．R2改变一定量时，V2读数的变化量与V1读数变化量之和一定为零
D．R2改变一定量时，V2读数的变化量与V1读数变化量之和不一定为零
2. 某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是
A．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
B．图象上某点切线的斜率的倒数即为该状态的电阻值
C．电压为5 V时，导体的电阻是0.2 Ω
D．电压为12 V时，导体电阻的电功率为18 W
【错因分析】没有理解透彻伏安特性曲线的深刻含义导致本题错解，如利用I–U上某点切线的斜率的倒数求该状态的电阻值，或者把I–U图象当作U–I图象分析。
【正确解析】由图知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知导体的电阻不断增加，故A错误；图象上的点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，选项B错误；当U=5 V时，由图知电流为I=1.0 A，则导体的电阻R=U/I=5 Ω，故C错误；加12 V电压时，电流为1.5 A，则电功率P=IU=18 W，故D正确。
【正确答案】D
【规律总结】伏安特性曲线问题的处理方法：（1）首先分清是I­U图线还是U­I图线；（2）对线性元件R＝eq \f(U,I)＝eq \f(ΔU,ΔI)；对非线性元件R＝eq \f(U,I)≠eq \f(ΔU,ΔI)，即非线性元件的电阻不等于U­I图像某点切线的斜率．（3）在分析电路问题时，I­U（或U­I）图像中的电流、电压信息是解题的关键，要将电路中的电子元件和图像有机结合。
3.如图所示，为A、B两电阻的伏安特性曲线，关于两电阻的描述正确的是
A．电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变
B．电阻A的电阻随电流的增大而减小，电阻B阻值不变
C．在两图线交点处，电阻A的阻值大于电阻B
D．在两图线交点处，电阻A的阻值小于电阻B
【答案】A
【解析】根据U–I线及欧姆定律可知图象斜率表示电阻大小。电阻A对应的图线的切线的斜率为该电阻的大小，所以电阻A的电阻随电流的增大而增大，电阻B阻值不变，选项A正确，B错误；在两图线交点处，电阻两端的电压和电流均相等，故电阻A的阻值等于电阻B，选项CD错误。
【名师点拨】图象分析电阻变化是考试热点，必须引起重视。
4. 如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。现将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3，示数变化量的绝对值分别为ΔU1、 QUOTE ΔU2 ΔU2、 QUOTE ΔU3 ΔU3。理想电流表A示数变化量的绝对值ΔI，下面说法中正确的是
A．电流表A的示数减小B． QUOTE ΔU1 ΔU1小于 QUOTE ΔU2 ΔU2
C． QUOTE ΔU2 ΔU2>( QUOTE ΔU1 QUOTE ΔU1 ΔU1+ QUOTE ΔU3 QUOTE ΔU3 ΔU3)D． QUOTE ΔU3 ΔU3与ΔI的比值大于R
【错因分析】不清楚分析动态电路时，要把定值电阻跟电源内阻等效为电源的新内阻而导致本题分析变得复杂，从而导致错解。
【正确解析】理想电压表内阻无穷大，相当于断路。理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压。当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A的示数增大，A错误；根据闭合电路欧姆定律得：U2=E-Ir QUOTE U2=E-Ir ，则 QUOTE ΔU2 ΔU2/ΔI=r， QUOTE ΔU2 ΔU1/ΔI=R，已知R＞r QUOTE R>r ，则 QUOTE ΔU1>ΔU2 QUOTE ΔU1 ΔU1＞ QUOTE ΔU2 ΔU2，根据闭合电路欧姆定律得U3=E-I（R+r），则得 QUOTE ΔU2 ΔU3/ΔI= R+r＞R QUOTE ΔU3ΔI=R+r>R ， QUOTE ΔU2 ΔU2＜ΔU1+ QUOTE ΔU3 ΔU3 QUOTE ΔU2