2019-2020年高三物理一轮复习必考部分第7章恒定电流章末高效整合课件

值．图中 Rx 是待测电阻，R0 是定值电阻， Ⓖ是灵敏度很 高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变
滑动头 P 的位置，当通过电流表Ⓖ的电流为零时，测得
MP＝l1，PN＝l2，则 Rx 的阻值为( )
A.ll21R0
B.l1＋l1 l2R0
C.ll12R0
D.l1＋l2 l2R0
图 7-4
待测电压表 (量程 3 V，内阻约为 3 000 Ω)，电阻箱 R0(最大阻值为 99 999.9 Ω)，滑动变阻器 R1(最大阻值 100 Ω，额定电流 2 A)，电源 E(电动势 6 V，内阻 不计)，开关两个，导线若干．
(1)图 7-9 的虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将 电路图补充完整．
高考热点 1|直流电路的动态分析 1．常见题型 直流电路的动态分析在高考试题中是以选择题形式考查的，往往以下列变 化方式探究某元件的电流、电压、功率及电源输出功率的变化情况． (1)某一支路的滑动变阻器的阻值变化． (2)某一支路开关闭合或断开． (3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化．
2．常用方法 (1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，即从阻值变化的部分入手， 由串、并联规律分析出 R 总的变化情况，再由欧姆定律判知 I 总和 U 端的变化情况， 最后由部分电路欧姆定律判知各部分物理量的变化情况． (2)极限法：即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去讨论． (3)特殊值法：对于某些电路问题，可以采取代入特殊值判定，从而得出结 论．
Imin＝RmaEx＋r＝2.51＋20.5 A＝4 A．Umax＝E－Iminr＝12 V－4×0.5 V＝10 V．即 变阻器的滑动头 P 滑到 aP 间的电阻为 3 Ω 处，电压表有最大值，最大值为 10 伏．
【答案】 aP 间的电阻为 3 Ω 10 V
[突破训练] 1．(多选)如图 7-2 所示，R1 为定值电阻，R2 为可变电阻， E 为电源电动势，r 为电源内电阻，以下说法中正确的是( ) 【导学号：96622139】 A．当 R2＝R1＋r 时，R2 上获得最大功率 B．当 R2＝R1＋r 时，R1 上获得最大功率 C．当 R2＝0 时，R1 上获得最大功率 D．当 R2＝0 时，电源的输出功率最大
D．电源输出功率先增大后减小
【规范解答】 由电路图知，电阻 R、滑动变阻器、电流表串联在电路中，
电压表 测 R 两端电压，电压表 测路端电压，电压表 测滑动变阻器两端的 电压，滑动变阻器的滑片向下滑动，电路中总电阻减小，电流增大，路端电压减
小，R 两端的电压增大，则滑动变阻器两端的电压减小，由串联电路的特点知，
【思路导引】
【规范解答】 电流表Ⓖ中的电流为零，表示电流表Ⓖ 两端电势差为零(即电势相等)，则 R0 与 Rl1 两端电压相等，Rx 与 Rl2 两端电压相等，其等效电路图如图所示．
I1R0＝I2Rl1
①
I1Rx＝I2Rl2
②
由公式 R＝ρSl 知 Rl1＝ρlS1
③
Rl2＝ρlS2
④
由①②③④式得RR0x＝ll12
实验电路图如图所示．
(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合 开关 S1、S2，调节 R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变， 断开 S2，调节电阻箱 R0，使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此 即为测得的电压表内阻．
(3)断开 S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大， 分得的电压也增大；此时 R0 两端的电压大于电压表的半偏电压，故 R′V>RV(其 他合理说法同样给分)．
(多选)如图 7-6 所示，电路中定值电阻阻值 R
大于电源内阻阻值 r.闭合开关后，将滑动变阻器滑片向下滑
动，理想电压表 、 、 示数变化量的绝对值分别为
ΔU1、ΔU2、ΔU3，理想电流表示数变化量的绝对值为 ΔI，则
()
A．ΔU2＝ΔU1＋ΔU3
B.ΔΔUI3＝R＋r
图 7-6
C.ΔΔUI1和ΔΔUI2保持不变
图 7-2
AC 在讨论 R2 的电功率时，可将 R1 视为电源内阻的 一部分，即将原电路等效为外电阻 R2 与电动势为 E、内阻 为(R1＋r)的电源(等效电源)连成的闭合电路，如图所示，R2 的电功率是等效电源的输出功率，显然当 R2＝R1＋r 时，R2 获得的电功率最大，选项 A 正确；在讨论 R1 的电功率时，由 I＝R1＋ER2＋r及 P1 ＝I2R1 可知，R2＝0 时，R1 获得的电功率最大，故选项 B 错误、选项 C 正确；当 R1＋R2＝r 时，电源的输出功率最大，由于题目没有给出 R1 和 r 的具体数值，所 以当 R2＝0 时，电源输出功率并不一定最大，故选项 D 错误．
物理模型|电桥模型的分析应用 “电桥”是一种比较特殊的电路，常用来测量电阻和研究导体的导电性能， 其电路组成和分析方法如下： (1)电路组成：
(2)分析方法：
图 7-3
当RR13＝RR24时，电流表中无电流通过，称做“电桥平衡”．因此可以通过调节
“电桥平衡”来计算未知电阻和研究导体、导电性能．
用图 7-4 所示的电路可以测量电阻的阻
ΔU3 ΔU2＝ΔU3－ΔU1，选项 A 错误；将 R 等效为电源的内阻，所以 ΔI ＝R＋r，选项
ΔU1
ΔU2
B 正确； ΔI ＝R，是不变的， ΔI ＝r，是不变的，选项 C 正确；当内电阻等于
外电阻时，电源输出功率最大，电路中定值电阻阻值 R 大于电源内阻阻值 r，减
小滑动变阻器连入电路中的阻值，电源输出功率一直增大，选项 D 错误．
如图 7-1 所示的电路中．电源的电动势 E＝ 12 V，内阻 r＝0.5 Ω，外电阻 R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变 阻器 R3＝5 Ω.求滑动变阻器的滑动头 P 滑到什么位置，电 路中电压表的示数有最大值？最大值是多少？
图 7-1
【规范解答】 设 aP 间电阻为 x，外电路总电阻为 R.则： R＝R1＋R1x＋RR22＋＋RR33－x ＝2＋2x＋33＋＋55－x ＝2＋x108－x 先求出外电阻的最大值 Rmax 再求出电压表示数的最大值 Umax.本题的关键是 求 Rmax，下面用两种方法求解 Rmax.
A．电容器 C 的上极板带正电 B．电容器 C 的下极板带正电 C．通过 R4 的电流变小，电源的路端电压增大 D．通过 R4 的电流变大，电源提供的总功率变小 B 无光照射时，C 不带电，说明RR12＝RR34.当有光照射时，R4 阻值减小，则 R4 分压减小，C 的上极板电势低于下极板电势，下极板带正电．由于 R4 减小， 回路中总电流变大，电源的路端电压减小，通过 R1、R2 的电流变小，通过 R4 的 电流变大，P 总＝EI 变大，故 B 正确．
【答案】 见解析
[突破训练] 4.(2017·苏州模拟)国标(GB/T)规定自来水在 15 ℃时电阻率应大于 13 Ω·m. 某同学利用图 7-10 所示电路测量 15 ℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形 玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门 K 以控制管内自来水的水量，玻璃管 两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器 材还有：电源(电动势约为 3 V，内阻可忽略)，电压表 V1(量程为 3 V，内阻很大)， 电压表 V2(量程为 3 V，内阻很大)，定值电阻 R1(阻值 4 kΩ)，定值电阻 R2(阻值 2 kΩ)，电阻箱 R(最大阻值 9 999 Ω)，单刀双掷开关 S，导线若干，游标卡尺， 刻度尺．
即 Rx＝ll21R0.选项 C 正确． 【答案】 C
[突破训练] 2．如图 7-5 所示的电路中，R1、R2、R3 是固定电阻，R4 是光敏电阻，其阻 值随光照强度的增强而减小．当开关 S 闭合且没有光照射时，电容器 C 不带电．当 用强光照射 R4 且电路稳定时，则与无光照射时比较( )
图 7-5
专
章
题 突
章 末 高 效 整 合 末过
破
关
练
练
数学技巧|函数极值在物理中的应用 1．物理中求极值的常用数学公式 (1)y＝ax2＋bx＋c 当 a>0 时，函数有极小值：ymin＝4ac4－a b2 当 a<0 时，函数有极大值：ymax＝4ac4－a b2 (2)y＝ax＋bx 当 ab＝x2 时，有最小值：ymin＝2 ab
方法一：用顶点坐标法求解 抛物线方程可表示为 y＝ax2＋bx＋c. 考虑 R＝2＋x108－x＝－x2＋160x＋16， 设 y＝－x2＋6x＋16， 当 x＝－2ba＝－2－6 1＝3 时， Rmax(3)＝－32＋160×3＋16Ω＝2.5 Ω.
方法二：用均值定理法求解 考虑 R＝2＋x108－x，设 a＝2＋x；b＝8－x. 当 a＝b 时，即 2＋x＝8－x， 即 x＝3 Ω 时，Rmax(3)＝2＋3108－3 Ω＝2.5 Ω. 也可以用上面公式(a＋b)max＝[2＋x28－x]2＝25， Rmax＝a＋1b0max＝2150Ω＝2.5 Ω. 以上用两种方法求出 Rmax＝2.5 Ω，然后求电压表的最大读数．
图 7-9 (2)根据设计的电路，写出实验步骤：________________________________.
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为 R′V，与电压表内阻的真实值 RV 相
比，R′V________RV(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是_____________．
【规范解答】 (1)因滑动变阻器阻值较小，所以选择滑动变阻器的分压接 法．
【答案】 BC
[突破训练]
3．(多选)如图 7-7 所示的电路中，闭合开关 S，将滑动
变阻器的触头 P 向下滑动，理想电表的示数 I、U1、U2 都发 生变化，变化量的绝对值分别用 ΔI、ΔU1、ΔU2 表示，下列 判断正确的是 ( )【导学号：96622140】