新高考专用备战2024年高考物理易错题精选易错点10恒定电流3大陷阱学生版

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（1）．纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
注意：在非纯电阻电路中， eq \f(U2,R)t既不能表示电功，也不能表示电热； eq \f(U2,R)既不能表示电功率，也不能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立)
（2）电动机(或电解槽)的功率关系
P入＝P出＋P热或IU＝P出 ＋I2r。[r为电动机线圈(或电解液)的电阻]
注意：电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。
易错点二：不会分析恒定电流的动态问题
2。电路动态分析的方法
（1）程序法
（2）结论法
用口诀表述为“串反并同”：
(1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小，反之则增大。
(2)所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大，反之则减小。
（3）极限法
因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端，让电阻最大或电阻为零进行讨论。
易错点三：对恒定的两种图像的图线的斜率、截距、面积等理解不准确
3.两类U-I图像的比较
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【易错点提醒一】混淆纯电阻电路和非纯电阻电路
【例1】如图所示为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6 V，电源内电阻r＝0.5 Ω，电阻R＝2.5 Ω。当电动机以0.5 m/s的速度匀速向上提升一质量为320 g的物体时(不计一切摩擦，g＝10 m/s2)，标有“3 V 0.6 W”的灯泡刚好正常发光。则电动机的内阻为( )
A．1.25 Ω B．3.75 Ω
C．5.625 Ω D．1 Ω
。
【变式1-1】微型螺旋桨型无人机电源电动势为，内阻是，总质量为，电源对电动机供电，使螺旋桨高速水平旋转，带动无人机竖直匀速上升。若某次测试时，电源的输出功率等于该电源对纯电阻电路供电时的最大输出功率，电动机输出的机械功率占其总功率的，空气阻力不计，重力加速度为。则无人机匀速竖直上升的速度大小是（ ）
A．B．C．D．
【变式1-2】五一期间，汕头作为全国热门旅游城市，聚集了来自四面八方的游客。为了避免堵车，电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年轻市民五一畅游汕头的首选交通工具。下表为某品牌电动自行车的部分技术参数（ ）

A．正常匀速行驶则后轮受到地面对它的滑动摩擦力
B．电动自行车的内阻为9.6Ω
C．电动自行车以额定功率行驶时，电机的输入功率为240W
D．电动自行车以额定功率行驶时，电机的效率约为83%
【变式1-3】（2022年1月浙江卷高考真题）某节水喷灌系统如图所示，水以的速度水平喷出，每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的，喷口离水面的高度保持H=3.75m不变。水泵由电动机带动，电动机正常工作时，输入电压为220V，输入电流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗，电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知水泵的抽水效率（水泵的输出功率与输入功率之比）为75%，忽略水在管道中运动的机械能损失，则（ ）
A．每秒水泵对水做功为75J
B．每秒水泵对水做功为225J
C．水泵输入功率为440W
D．电动机线圈的电阻为10
【易错点提醒二】不会用程序法分析的电路的动态问题
【例2】如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。闭合开关S，电压表示数为U，电流表示数为I，电表均为理想电表，在滑动变阻器的滑片P由b端滑到a端的过程中，下列说法正确的是（ ）

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．电源内部消耗的功率先减小后增大
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．【变式1-1】在如图所示电路中，电源电动势，内阻，定值电阻，，，滑动变阻器的取值范围为0～，所打电表均为理想电表。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表、电压表、电流表A示数的变化量分別为、、。下列说法正确的是（ ）
A．大于
B．不变，增大
C．的功率先增大后减小，最大值为0.36W
D．电源的输出功率先增大后减小，最大值为4.5W
。
．【变式1-2】交警使用的某型号酒精测试仪如图1所示，其工作原理如图2所示，传感器的电阻值R随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均可视为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）

A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．酒精气体浓度越大，电源的效率越低
C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越小
D．电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比变小
【变式1-1】
【易错点提醒三】对公式R＝eq \f(U,I)和R＝eq \f(ΔU,ΔI)的盲目套用
【例3】如图所示，电源电动势为E，内阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度的降低而增大，C是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关S，带电液滴刚好静止在平行板电容器C内。在温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数，用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数变化量的绝对值。温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是( )
A.eq \f(U1,I)、eq \f(U2,I)、eq \f(U3,I)一定都不变
B.eq \f(ΔU1,ΔI)和eq \f(ΔU3,ΔI)一定不变，eq \f(ΔU2,ΔI)一定变化
C．带电液滴一定向下加速运动
D．电源的工作效率一定变大
【变式1-1】
【易错点提醒四】对伏安特性曲线的意义理解不到位
【例4】某种金属导体的U­I图像如图所示，图像上A点和原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角。关于该导体的叙述，下列说法中正确的是( )
A．导体的电功率随电压U的增大而增大
B．导体的电功率与电压U的平方成正比
C．在A点，导体的电阻为tan β
D．在A点，导体的电阻为tan α
。
【变式1-1】我国已经于2012年10月1日起禁止销售100W及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U-I图线如图所示．图象上A点与原点的连线与横轴成α角，A点的切线与横轴成β角，则（ ）
A．白炽灯的电阻随电压的增大而增大B．在A点，白炽灯的电阻可表示为tanβ
C．在A点，白炽灯的电功率小于D．在A点，白炽灯的电阻可表示为
【变式1-2】小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法中正确的是（ ）
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为R=
C．对应P点，小灯泡的电阻为R=
D．对应P点，小灯泡电阻为图中矩形PQOM所围的面积
【易错点提醒五】混淆两类U-I图像
【例5】（2023·江苏·统考二模）硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线是该电池在某光照强度下路端电压和电流的关系图像，图线是某电阻的图像。在同等光照强度下，当它们组成闭合回路时，下列说法正确的是（ ）
A．电源的输出功率
B．电池的内阻
C．电池的效率为
D．硅光电池的内阻消耗的热功率
【变式1-1】．在如图所示的图像中，直线为某电源的路端电压与电流的关系图线，曲线为某一小灯泡的伏安特性曲线，曲线与直线的交点坐标为，该点的切线与横轴的交点坐标为，用该电源直接与小灯泡连接成闭合电路，由图像可知（ ）

A．电源电动势为
B．电源内阻为
C．小灯泡接入电源时的电阻为
D．小灯泡实际消耗的电功率为
【变式1-2】．如图所示的图像中，直线I为通过电阻R的电流与其两端电压的关系图线，直线Ⅱ为电源E的电流与路端电压的关系图线．下列说法正确的是（ ）
A．电源内阻大小为
B．电阻R的阻值为
C．Ⅰ，Ⅱ交点坐标表示的是电阻R接在电源E两端时电源的内电压及电流
D．图中阴影部分的面积表示把电阻R接在此电源两端时，电源内部消耗的功率为
1（2023·广东潮州市模拟）催化燃烧式气体传感器可以检测一氧化碳气体，当一氧化碳气体达到一定的浓度，传感器中的检测片燃烧，使检测片温度上升，检测片的电阻增加。如图所示电路中，R为催化燃烧式气体传感器的检测片，当环境一氧化碳气体达到一定浓度，下列说法正确的是（ ）
A．电压表、电压表、电压表的示数均增大
B．电流表、电流表的示数均减小
C．电压表示数的改变量小于电压表示数的改变量
D．电压表示数的改变量大于电压表示数的改变量
2（2023·北京东城·统考二模）如图所示的U-I图像中，直线a表示某电源的路端电压U与电流I的关系，直线b、c分别表示电阻R1、R2的电压U与电流I的关系。下列说法正确的是（ ）
A. 电阻R1、R2的阻值之比为4:3
B. 该电源的电动势为6V，内阻为3Ω
C. 只将R1与该电源组成闭合电路时，电源的输出功率为6W
D. 只将R2与该电源组成闭合电路时，内、外电路消耗的电功率之比为1:1
3．（2023·浙江·校联考模拟预测）如图所示为美团的电单车，美团电单车的电池铭牌上标有“48V 10A·h”字样，正常工作时电动机额定功率为250W，电池输出电压为40V。由于电动机发热造成损耗，电动机的效率为80%，不考虑其他部件的摩擦损耗。有一次小厉同学骑着电单车在平路上匀速行驶，小厉同学和车的总质量为100kg，阻力为总重力的0.04倍，重力加速度，则下列判断正确的是（ ）

A．正常工作时，电动机额定电流约为5.2A
B．充满电后电池储存的能量约为
C．电池的内阻约为1.3Ω
D．电单车匀速行驶时的速度为22.5km/h
4．（2023·湖北·模拟预测）如图所示，电源电动势E=12V，内阻，，直流电动机内阻，当闭合S和S1，断开S2时，调节滑动变阻器R1为某值时，可使电源输出功率最大，闭合S，S2，断开S1，调节R2为某值时，可使电源的输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（电动机额定输出功率P0=4.5W），则下列判断正确的是（ ）

A．电动机额定电流I=2A
B．电动机两端电压为
C．满足题意的R1，R2值分别为，
D．满足题意的R1，R2值分别为，
5．（2023·江苏盐城·阜宁县东沟中学校考三模）空气炸锅的等效简化电路图如图所示，电源的电动势为6V，电源的内阻不计，小风扇M的额定电压为6V，额定功率为3W，线圈内阻为r= 1Ω，电阻R1=R2= 10Ω，则下列说法中正确的是（ ）

A．只闭合开关S1，小风扇正常工作时电流为6A
B．只闭合开关S1，小风扇正常工作时发热功率为2.75W
C．同时闭合开关S1和S2，若小风扇正常工作，则通过电阻R1的电流为0.3A
D．同时闭合开关S1和S2，若小风扇正常工作，则电阻R1消耗的功率为3.6W
6．（2023·陕西西安·高三校考模拟）某一导体的伏安特性曲线如图中段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（ ）
A．B点的电阻为
B．B点的电阻为
C．导体的电阻因温度的影响改变了
D．导体的电阻因温度的影响改变了
7. （2023海南卷）如图所示电路，已知电源电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，闭合开关K，待电路稳定后，电容器上电荷量为（ ）
A. CEB. C. D.
8. （2023全国乙卷）黑箱外有编号为1、2、3、4的四个接线柱，接线柱1和2、2和3、3和4之间各接有一个电阻，在接线柱间还接有另外一个电阻R和一个直流电源。测得接线柱之间的电压U12= 3.0V，U23= 2.5V，U34= －1.5V。符合上述测量结果的可能接法是（ ）
A. 电源接在1、4之间，R接在1、3之间
B. 电源接在1、4之间，R接在2、4之间
C. 电源接1、3之间，R接在1、4之间
D. 电源接在1、3之间，R接在2、4之间
9. （2023·广东茂名二模）某种电吹风机的电路如图所示，a、b、c、d为四个固定触点。绕O点转动的扇形金属触片P，可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。和分别是理想变压器原、副线圈的匝数，该电吹风机的各项参数如下表所示。当电风吹机接上220V的交变电流时，则（ ）
A. 吹冷风时，触片P同时接触d、c两个触点B. 小风扇正常工作时电阻32Ω
C. 原、副线圈的匝数比D. 吹热风时，通过电吹风机的电流为2A
10. （2023·福建福州4月检测）（多选）目前大多数医院进行输液治疗时都采用传统的人工监护方式，为减轻医务人员负担，有不少输液传感器投入使用。某电容输液传感器测量装置示意图如图甲所示，测量电路如图乙所示，A、B间接入恒定电压，自动控制开关S置于1时电容器充电、置于2时电容器放电。电容器在S的作用下周期性充放电，系统监测每次充电过程中电容器两端电压随时间的变化曲线，可自动判定输液管中是否有药液。在输液管中有药液和无药液的两次电容器充电过程中，电容器两端电压随时间的变化曲线如图丙所示，已知有药液时测量电路中的电容值更大，则（ ）
A. 曲线1为有药液时的充电曲线
B. 曲线2为有药液时的充电曲线
C. 曲线1对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
D. 曲线2对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
11. （2023·江苏南京三模）某牧场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量增加时滑片下移，电表均为理想电表。下列说法正确的是（ ）
A. 若选择电压表，水量增多时电压表示数变大
B. 若选择电流表，水量增多时电流表示数变小
C. 若选择电流表，与电压表相比，电路更节能
D. 若选择电压表，增加可提高灵敏度
12. （2023·广东高州一模）如图所示的电路，电源的电动势为E，内阻为r，阻值分别为4r、6r的电阻并联后再与阻值为1.6r的电阻串联，水平放置的电容器的两极板的间距为d，分别接在阻值1.6r两端，合上开关稳定后，电容器的带电量也为q。另一带电量也为q的小球从距上极板上方高为2d处自由释放，小球恰好能下落到下极板。（结果可用分式表示）
（1）求电容器的电容；
（2）判断小球带电性质；
（3）求小球的质量（重力加速度为g）。
纯电阻电路
非纯电阻电路
实例
白炽灯、电炉、电饭锅、电热毯、电熨斗等
工作中的电动机、电解槽、日光灯等
能量转化
电路中消耗的电能全部转化为内能W＝Q
电路中消耗的电能除转化为内能外，还转化为其他形式的能W>Q
电功的计算
W＝UIt＝I2Rt＝ eq \f(U2,R)t
W＝UIt
电热的计算
Q＝UIt＝I2Rt＝ eq \f(U2,R)t
Q＝I2Rt
电功率的计算
P＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P＝UI
电热功率的计算
P热＝UI＝I2R＝ eq \f(U2,R)
P热＝I2R
电源的图像
电阻的图像
图像
物理意义
电源的路端电压随电路电流的变化关系.
电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系.
截距
纵轴截距：表示电路断路 时的路端电压.
横轴截距：表示电路短路时的电流.
过坐标原点，表示没有电压时电流为零.
坐标、的乘积
表示电源的输出功率.
表示电阻消耗的功率.
坐标、的比值
表示外电阻（或等效电阻）的大小，不同点对应的外电阻（或等效电阻）大小不同.
每一点对应的比值均相等，表示此电阻的大小.
斜率（绝对值）
电源内阻.
电阻大小.
规格
后轮驱动直流永磁铁电机
车型
电动自行车
额定输出功率
200W
整车质量
40kg
额定电压
48V
最大载重
120kg
额定电流
5.0A
冷风时输入功率
50W
热风时输入功率
440W
小风扇额定电压
40V
输入交流电的电压
220V