2016年高考物理热点题型和提分秘籍专题7.2电路的基本规律及应用(原卷版)Word版无答案

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2016年高考全国卷命题热点和猜题(物理)

2016年高考全国卷命题热点和猜题(物理)

2016年高考全国卷命题热点和原创猜题物理[命题热点]1. 天体运动与引力波2. 电势差与电场强度的关系3. 多用电表的原理4. 以我国自行研发的首艘航母下水为背景,综合考查力学知识5. 力学规律在日常生活中的应用6. 带电粒子在电场、磁场中的运动7. 微元法在物理学中的应用第1题:2016年2月11日,美国科学家宣布探测到引力波。

证实了爱因斯坦100年前的预言,弥补了爱因斯坦广义相对论中最后一块缺失的“拼图”。

双星的运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a 、b 两颗星体组成,这两颗星绕它们连线的某一点在万有引力作用下做匀速圆周运动,测得a 星的周期为T ,a 、b 两颗星的距离为l ,a 、b 两颗星的轨道半径之差为r ∆(a 星的轨道半径大于b 星的),则A .b 星公转的周期为l rT l r-∆+∆ B .a 星公转的线速度大小为π()l r T +∆C .a 、b 两颗星的半径之比为ll r -∆D .a 、b 两颗星的质量之比为l rl r+∆-∆答案:B{猜题分析}引力波是爱因斯坦预言的一种波,经历一百多年,今年证实了它的存在,也许将会对我们的将来的生产和生活有重大的影响,所以学生必须了解,体现情感、态度和价值观。

第2题:如图所示,在匀强电场中有直角三角形OBC ,电场方向与三角形所在平面平行,若三角形三点处的电势分别用φO 、φB 、φC ,已知φO =0 V ,φB =3 V ,φC =6 V ,且边长OB cm 3=,OC 6cm =,则下列说法中正确的是A .匀强电场中电场强度的大小为200 V/mB .匀强电场中电场强度的大小为200 3 V/mC .匀强电场中电场强度的方向斜向下与OC 夹角(锐角)为60°D .一个电子由C 点运动到O 点再运动到B 点的过程中电势能减少了3 eV 答案:AC{猜题分析}在2016年的新考纲中,把“匀强电场中电势差与电场强度的关系”由I 级能力要求提高到II 级能力要求。

2016届高考物理二轮复习热点题型和提分秘籍9.3电磁感应中的电路和图象问题(含答案)

2016届高考物理二轮复习热点题型和提分秘籍9.3电磁感应中的电路和图象问题(含答案)

【高频考点解读】1.对电磁感应中电源的理解 2.解决电磁感应电路问题的基本步骤 【热点题型】题型一 电磁感应中的电路问题例1、半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面,BA 的延长线通过圆导轨中心O ,装置的俯视图如图9-3-1所示。

整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B ,方向竖直向下。

在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出)。

直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。

设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略。

重力加速度大小为g 。

求图9-3-1(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小; (2)外力的功率。

【答案】 (1)方向为C →D 大小为3Bωr 22R (2)9B 2ω2r 44R +3μmgωr 2【方法规律】电磁感应中电路问题的题型特点闭合电路中磁通量发生变化或有部分导体做切割磁感线运动,在回路中将产生感应电动势和感应电流。

从而考题中常涉及电流、电压、电功等的计算,也可能涉及电磁感应与力学、电磁感应与能量的综合分析。

【提分秘籍】1.电磁感应与电路知识的关系图2.电磁感应中的两类电路问题(1)以部分电路欧姆定律为中心,包括六个基本物理量(电压、电流、电阻、电功、电功率、电热),三条定律(部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律),以及若干基本规律(串、并联电路特点等)。

(2)以闭合电路欧姆定律为中心,讨论电动势概念,闭合电路中的电流、路端电压以及闭合电路中能量的转化。

3.解决电磁感应中的电路问题三步曲【举一反三】(多选)(2015·焦作一模)如图9-3-2所示,两根足够长的光滑金属导轨水平平行放置,间距为l=1 m,cd间、de间、cf间分别接着阻值R=10 Ω的电阻。

一阻值R=10 Ω 的导体棒ab以速度v=4 m/s匀速向左运动,导体棒与导轨接触良好;导轨所在平面存在磁感应强度大小B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场。

专题08 恒定电流(电路)-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(浙江特刊)(原卷版)

专题08 恒定电流(电路)-决胜2016年高考全国名校试题物理分项汇编(浙江特刊)(原卷版)

一、单项选择题1.【2015·浙江省温州市十校联合体高三上学期期中联考】如图所示的电路中,电压表都看做理想电表,电源内阻为r.闭合开关S,当把滑动变阻器R3的滑片P向b端移动时()1A.电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小B.电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大C.电压表V1的示数变化量大于V2的示数变化量D.电压表V1的示数变化量小于V2的示数变化量2.【2015·浙江省嘉兴市第一中学等五校高三上学期第一次联考】如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡(阻值恒定不变)的电阻和定值电阻相同,阻值均为R,电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法错误的是:A.电压表读数将变小B.L1亮度不变,L2将变亮C.L1将变亮,L2将变暗D.电源的发热功率将变大3.【2015·浙江省东阳中学第二次阶段考】如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡(阻值恒定不变)的电阻和定值电阻相同,阻值均为R,电压表为理想电表,K为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法错误的是:A.电压表读数将变小B.L1亮度不变,L2将变亮C.L1将变亮,L2将变暗D.电源的发热功率将变大4.【2015·浙江省杭州地区七校高三第一学期期末模拟联考】在如图所示的电路中,电源电动势为E=6V,内电阻r=5Ω,小灯泡甲的规格是“3V,0.3A”(灯泡电阻不随温度变化)。

为使小灯泡甲最亮,小灯泡乙应选择()A.“3V,0.3A”B.“3V,0.2A”C.“6V,1.2A”D.“2V,0.1A”5.【2015·浙江省浙江省湖州中学第一学期高三期中考试】如图所示,R1和R2分别标有“2 Ω,1.0 A”和“4 Ω,0.5 A”,将它们串联后接入电路中,则此电路中允许消耗的最大功率为()A.1.5 W B.3.0 W C.5.0 W D.6.0 W6.【2015·浙江省杭州外国语学校2015届高三上学期期中考试】如图所示,电源电动势为E,内阻为r。

2016届高考物理二轮复习能力提升课件第一部分专题四电磁感应与电路第2讲直流电路和交流电路

2016届高考物理二轮复习能力提升课件第一部分专题四电磁感应与电路第2讲直流电路和交流电路

[解析] 滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中,滑动变阻器接 入电路的电阻减小,电路总电阻减小,由闭合电路的欧姆定律 可得,干路电流增大,由 UR1=IR1 可知 R1 两端电压即电压表 的示数变大, 选项 A 错误; 由 U=E-Ir 可知路端电压 U 减小; UR2 由 UR2=U-UR1 可得 R2 两端的电压减小, 又由 I2= 可得流 R2 过 R2 的电流变小,在干路电流增大的情况下,电流表的示数 Q 将变大,选项 B 错误;电容器两端的电压变小,根据 C= , U 电容器所带电荷量将变少,选项 C 错误;由于 R2 两端的电压 变小,所以 a 点的电势变低,选项 D 正确.
U2 [解析] 由有效值定义可得 ×1 s=(0.1 A)2×R×0.4 s×2+ R (0.2 A)2×R×0.1 s×2,其中 R=100 Ω ,可得 U=4 10 V,B 正确.
) B
3.(2013· 高考福建卷)如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻 r=1.0 Ω ,外接 R=9.0 Ω 的电阻.闭合开关 S,当发电机转 子以某一转速匀速转动时, 产生的电动势 e=10 2sin 10πt(V), D 则( )
想变压器的原线圈连接一只理想交流电
流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q 来调节,在副线圈两端连接了定值电阻 R0和滑动变阻器 R, P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上 加一电压为U的正弦交流电,则( BC )
A.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变大
B.保持Q的位置不动,将P向上滑动时,电流表读数变小 C.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变大 D.保持P的位置不动,将Q向上滑动时,电流表读数变小
答案:变小
(2)在上述题1中,电源的总功率、输出功率各如何变化?

光电效应(原卷版)高考物理复习热点题型

光电效应(原卷版)高考物理复习热点题型

31 光电效应【专题导航】目录热点题型一光电效应现象和光电效应方程的应用 (1)热点题型二光电效应的图象问题 (2)(一)对E k-ν图象的理解 (3)(二)对I-U图象的理解 (4)(三)对Uc-ν图象的理解 (5)热点题型三对光的波粒二象性的理解 (6)【题型演练】 (7)【题型归纳】热点题型一光电效应现象和光电效应方程的应用1.对光电效应的四点提醒(1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率.(2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光.(3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关.(4)光电子不是光子,而是电子.2.两条对应关系(1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大;(2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大.3.定量分析时应抓住三个关系式(1)爱因斯坦光电效应方程:E k=hν-W0.(2)最大初动能与遏止电压的关系:E k=eU c.(3)逸出功与极限频率的关系:W0=hνc.4.区分光电效应中的四组概念(1)光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子,其本质是电子.(2)光电子的动能与光电子的最大初动能:电子吸收光子能量后,一部分克服阻碍作用做功,剩余部分转化为光电子的初动能,只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能.(3)光电流和饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关.(4)入射光强度与光子能量:入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量.【例1】(2018·高考全国卷Ⅱ)用波长为300 nm的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10-19 J.已知普朗克常量为6.63×10-34 J·s,真空中的光速为3.00×108 m·s-1.能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为()A.1×1014 Hz B.8×1014 HzC.2×1015 Hz D.8×1015 Hz【变式1】.(2019·山东泰安检测)如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时,电路中有光电流,则()A.若增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大B.若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生C.若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K时,电路中一定没有光电流D.若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K时,电路中一定有光电流【变式2】(2017·高考全国卷Ⅱ)在光电效应实验中,分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射到同种金属上,测得相应的遏止电压分别为U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和E k b.h为普朗克常量.下列说法正确的是()A.若νa>νb,则一定有U a<U b B.若νa>νb,则一定有E k a>E k bC.若U a<U b,则一定有E k a<E k b D.若νa>νb,则一定有hνa-E k a>hνb-E k b热点题型二光电效应的图象问题(一)对E k-ν图象的理解由E k-ν图象可以得到的信息(1)极限频率:图线与ν轴交点的横坐标νc.(2)逸出功:图线与E k轴交点的纵坐标的绝对值E=W0.(3)普朗克常量:图线的斜率k=h.【例2】.(2019·南平市检测)用如图甲所示的装置研究光电效应现象.闭合电键S,用频率为ν的光照射光电管时发生了光电效应.图乙是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象,图线与横轴的交点坐标为(a,0),与纵轴的交点坐标为(0,-b),下列说法中正确的是()A .普朗克常量为h =a bB .断开电键S 后,电流表G 的示数不为零C .仅增加照射光的强度,光电子的最大初动能将增大D .保持照射光强度不变,仅提高照射光频率,电流表G 的示数保持不变【变式1】(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线(直线与横轴的交点坐标4.27,与纵轴交点坐标0.5).由图可知( )A .该金属的截止频率为4.27×1014 HzB .该金属的截止频率为5.5×1014 HzC .该图线的斜率表示普朗克常量D .该金属的逸出功为0.5 eV【变式2】.(多选)(2019·山东天成大联考)某种金属发生光电效应时,光电子的最大初动能E k 与入射光频率ν 的关系如图所示,E 、ν0为已知量,由图线信息可知( )A .逸出功W 0=EB .图象的斜率表示普朗克常量的倒数C .图中E 与ν0的值与入射光的强度、频率均无关D .若入射光频率为3ν0,则光电子的最大初动能为3E(二)对I -U 图象的理解由I -U 图象可以得到的信息(1)遏止电压U c :图线与横轴的交点的绝对值.(2)饱和光电流I m :电流的最大值.(3)最大初动能:E km =eU c .【例2】(2019·河南新乡模拟)如图甲所示,用频率为ν0的光照射某种金属发生光电效应,测出光电流i 随电 压U 的变化图象如图乙所示,已知普朗克常量为h ,光电子带电荷量为e .下列说法中正确的是 ( )A. 入射光越强,光电子的能量越高 B .光电子的最大初动能为hν0C .该金属的逸出功为hν0—eU 0D .用频率为eU 0h的光照射该金属时不可能发生光电效应 【变式】.在光电效应实验中,某同学用同一光电管在不同实验条件下得到三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光),如图所示.则可判断出( )A .甲光的频率大于乙光的频率B .乙光的波长大于丙光的波长C .乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D .甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能(三)对Uc -ν图象的理解由U c -ν图象可以得到的信息(1)截止频率νc:图线与横轴的交点.(2)遏止电压U c:随入射光频率的增大而增大.(3)普朗克常量h:等于图线的斜率与电子电荷量的乘积,即h=ke.(注:此时两极之间接反向电压)【例4】.(多选)(2019·重庆万州月考)某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压U c与入射光频率ν的关系图象如图所示.则由图象可知()A.该金属的逸出功等于hν0B.遏止电压是确定的,与入射光的频率无关C.入射光的频率为2ν0时,产生的光电子的最大初动能为hν0D.入射光的频率为3ν0时,产生的光电子的最大初动能为hν0【变式】. 在某次光电效应实验中,得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图所示.若该直线的斜率和纵轴截距分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量可表示为________,所用材料的逸出功可表示为________.热点题型三对光的波粒二象性的理解对波粒二象性的理解【例5】1927年戴维逊和革末完成了电子衍射实验,该实验是荣获诺贝尔奖的重大近代物理实验之一.如图所示的是该实验装置的简化图,下列说法正确的是( )A .亮条纹是电子到达概率大的地方B .该实验说明物质波理论是正确的C .该实验再次说明光子具有波动性D .该实验说明实物粒子具有波动性【变式1】实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是 ( )A .电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B .β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C .人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D .人们利用电子显微镜观测物质的微观结构【变式2】关于物质的波粒二象性,下列说法正确的是( )A .光的波长越短,光子的能量越大,光的粒子性越明显B .不仅光子具有波粒二象性,一切运动的微粒都具有波粒二象性C .光电效应现象揭示了光的粒子性D .实物的运动有特定的轨道,所以实物不具有波粒二象性【题型演练】1.用很弱的光做双缝干涉实验,把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在, 如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片.这些照片说明 ( )A.光只有粒子性没有波动性B.光只有波动性没有粒子性C.少量光子的运动显示波动性,大量光子的运动显示粒子性D.少量光子的运动显示粒子性,大量光子的运动显示波动性2.用光照射某种金属,有光电子从金属表面逸出,如果光的频率不变,而减弱光的强度,则() A.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能不变B.逸出的光电子数减少,光电子的最大初动能减小C.逸出的光电子数不变,光电子的最大初动能减小D.光的强度减弱到某一数值,就没有光电子逸出了3.在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能发生光电效应.对于这两个过程,下列四个物理过程中,一定相同的是()A.遏止电压B.饱和光电流C.光电子的最大初动能D.逸出功4.(2019·西藏拉萨中学六次月考)关于光电效应的规律,下面说法正确的是()A.当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,入射光的频率越高,产生的光电子最大初动能也就越大B.当某种色光照射金属表面时,能产生光电效应,如果入射光的强度减弱,从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加C.对某金属来说,入射光波长必须大于一极限值才能产生光电效应D.同一频率的光照射不同的金属,如果都能产生光电效应,则所有金属产生的光电子的最大初动能一定相同5.(2019·北京朝阳模拟)用绿光照射一个光电管,能产生光电效应.欲使光电子从阴极逸出时最大初动能增大,可以()A.改用红光照射B.改用紫光照射C.改用蓝光照射D.增加绿光照射时间6. (2019·河北保定模拟)如图所示,这是一个研究光电效应的电路图,下列叙述中正确的是()A.只调换电源的极性,移动滑片P,当电流表示数为零时,电压表示数为遏止电压U0的数值B.保持光照条件不变,滑片P向右滑动的过程中,电流表示数将一直增大C.不改变光束颜色和电路,增大入射光束强度,电流表示数会增大D.阴极K需要预热,光束照射后需要一定的时间才会有光电流7.(2019·哈尔滨六中二次模拟)某半导体激光器发射波长为1.5×10-6 m,功率为5.0×10-3 W的连续激光.已知可见光波长的数量级为10-7 m,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,该激光器发出的()A.是紫外线B.是红外线C.光子能量约为1.3×10-13 J D.光子数约为每秒3.8×1016个9.(2019·辽宁鞍山一中模拟)按如图的方式连接电路,当用紫光照射阴极K时,电路中的微安表有示数.则下列正确的叙述是()A. 如果仅将紫光的光强减弱一些,则微安表可能没有示数B.仅将滑动变阻器的触头向右滑动一些,则微安表的示数一定增大C.仅将滑动变阻器的触头向左滑动一些,则微安表的示数可能不变D.仅将电源的正负极对调,则微安表仍可能有示数10. (2019·河北保定模拟)如图所示,这是一个研究光电效应的电路图,下列叙述中正确的是()A.只调换电源的极性,移动滑片P,当电流表示数为零时,电压表示数为遏止电压U0的数值B.保持光照条件不变,滑片P向右滑动的过程中,电流表示数将一直增大C.不改变光束颜色和电路,增大入射光束强度,电流表示数会增大D.阴极K需要预热,光束照射后需要一定的时间才会有光电流。

2016版《全程复习方略》高考物理(全国通用)总复习教师用书配套课件 7.2 电路 电路的基本规律

2016版《全程复习方略》高考物理(全国通用)总复习教师用书配套课件 7.2 电路 电路的基本规律

【典例1】(多选)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, 、
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.电容器C所带电荷量增多 D.a点的电势降低
④当P出<Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2,且R1R2=r2;
⑤P出与R的关系如图所示。
4.电源的效率:
(1)任意电路:η= P 出 ×100%= U ×100%。
P总
E
(2)纯电阻电路:η= R ×100%= 1 ×100%。
R r
1 r
R
在纯电阻电路中R越大,η越大;当R=r时,电源有最大输出功率,
【解题探究】 (1)当R3的滑片P自a端向b端滑动时,R3接入电路的电阻将_减__小__。 (2)电路图中电压表和电流表的作用是什么? 提示:电压表测的是R1两端的电压;电流表测的是R3所在支路的电流。 (3)电源的负极接地说明b点电势_为__零__。
【解析】选B、D。方法一 程序法:
滑片P自a端向b端滑动的过程中,滑动变阻器的电阻减小,电路总电阻
【破题关键】
关键信息
思考方向
闭合电键S,电路达到稳定 电容器两端的电压等于R1两端的电 压
油滴仍能静止不动
利用平衡条件判断油滴所受电场力 的变化情况
【解析】选B。在电路中,电容器相当于断路,电容器两端的电压等于 R1两端的电压,当增大R1的阻值时,R1两端的电压增大,电容器两端的 电压增大,电容器内的电场强度增大,带电油滴所受的电场力大于重力, 做匀加速直线运动,A错误。增大R2的阻值,电容器两端的电压不变,电 容器内的电场强度不变,带电油滴所受的电场力等于重力,带电油滴悬 浮在两板之间静止不动,故B正确。若增大两板间的距离,由E= U 可知,

2016高考物理五年高考真题 恒定电流

2016高考物理五年高考真题 恒定电流

考点一 电路的基本性质和规律1.(2015·浙江理综,14,6分)(难度★★)下列说法正确的是( ) A .电流通过导体的热功率与电流大小成正比 B .力对物体所做的功与力的作用时间成正比 C .电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比 D .弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比解析 根据公式P =I 2R 可知热功率与电流大小平方成正比,A 错误;功的公 式W =Fl cos α,其中位移l 与时间t 不一定成正比关系,B 错误 ;由公式Q =CU 可知C 正确;弹簧的劲度系数由弹簧本身决定,与弹簧伸长量无关,D 错误.答案 C2.(2015·安徽理综,17,6分)(难度★★)一根长为L ,横截面积为S 的金属棒, 其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m ,电荷 量为e .在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( )A.m v 22eLB.m v 2Sne C .ρne v D.ρe v SL解析 欧姆定律I =U R ,电流的微观表达式I =neS v ,电阻定律R =ρLS ,则金属棒内场强大小为E =U L =IRL =ρne v ,故C 正确.答案 C3.(2015·北京理综,19,6分)(难度★★)如图所示,其中电流表A 的量程为0.6A , 表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A ;R 1的阻值等于电流表内阻的12;R 2的阻值等于电流表内阻的2倍.若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )A .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04AB .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A解析 当接线柱1、2接入电路时,R 1与电流表并联,由于R 1=R A2,可知流 过R 1的电流为流过电流表电流的2倍,所以1、2接线柱间的电流为通过电 流表电流的3倍,所以每一小格是原来的3倍,即为0.06 A ,所以A 、B 错 误;当接线柱1、3接入电路时,电流表与R 1并联,然后再与R 2串联,串联 电阻对电流无影响,与1、2接入电路的效果一样,所以每一小格表示0.06 A , C 正确,D 错误.答案 C4.(2013·安徽理综,19,6分)(难度★★)用图示的电路可以测量电阻的阻值.图 中R x 是待测电阻,R 0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 =l 1,PN =l 2,则R x 的阻值为( )A.l 1l 2R 0B.l 1l 1+l 2R 0 C.l 2l 1R 0 D.l 2l 1+l 2R 0解析 当通过电流表的电流为零时,满足R 0R x =l 1l 2,得R x =l 2l 1R 0,故C 正确.答案 C5.(2012·浙江理综,17,6分)(难度★★)功率为10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮 度与功率为60 W 的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60 W 的白炽灯,均用10 W 的LED 灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近()A.8×108 kW·h B.8×1010 kW·hC.8×1011 kW·h D.8×1013 kW·h解析用2只各为10 W的LED灯代替白炽灯,节省功率2×(60-10) W=0.1kW,设白炽灯每天点亮5小时,则一天节省0.1 kW×5 h=0.5 kW·h,一年365天,全国近14亿人口,约4亿个家庭,则这4亿个家庭一年节省4×108 ×365×0.5 kW·h=7.3×1010 kW·h,最接近B选项.答案 B6.(2011·全国卷,17,6分)(难度★★)(多选)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3 s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80 μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V,云地间距离约为1 km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是()A.闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB.整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC.闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J解析根据题意,由电流定义式可得,闪电电流瞬时值I=Qt=1×105 A,选项A正确;整个过程平均功率为P=QUt=2×1010 W~3×1010 W,选项B错误;闪电前云地间的电场强度约为E=Ud=1×106 V/m,选项C正确;整个闪电过程向外释放的能量约为ΔE=QU=6×109 J,选项D错误.答案AC考点二闭合电路欧姆定律1.(2013·江苏单科,4,3分)(难度★★)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示.M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻R M发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时()A .R M 变大,且R 越大,U 增大越明显B .R M 变大,且R 越小,U 增大越明显C .R M 变小,且R 越大,U 增大越明显D .R M 变小,且R 越小,U 增大越明显解析 当传感器接触药液时,其阻值发生变化,导致S 两端电压U 增大,则 M 两端电压减小,可知R M 应变小;R 与R M 构成并联电路,其并联总电阻为 R 并=R M ·R R M +R=R M1+R M R ,可知当R 越大,R M 减小相同值时,R 并减小得越多,因 此S 两端电压增大越明显,选项C 正确.答案 C2.(2011·北京理综,17,6分)(难度★★★)如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S 闭合后,在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中()A .电压表与电流表的示数都减小B .电压表与电流表的示数都增大C .电压表的示数增大,电流表的示数减小D .电压表的示数减小,电流表的示数增大解析 由变阻器R 0的滑动端向下滑动可知R 0连入电路的有效电阻减小,则R 总减小,由I =ER 总+r可知I 增大,由U 内=Ir 可知U 内增大,由E =U 内+U 外可知U 外减小,故电压表示数减小.由U 1=IR 1可知U 1增大,由U 外=U 1+ U 2可知U 2减小,由I 2=U 2R 2可知电流表示数减小,故A 正确.答案 A3.(2015·北京理综,24,20分)(难度★★★★)真空中放置的平行金属板可以用作 光电转换装置,如图所示.光照前两板都不带电.以光照射A 板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出.假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间的相互作用.保持光照条件不变.a和b为接线柱.已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为E km,元电荷为e.(1)求A板和B板之间的最大电势差U m,以及将a、b短接时回路中的电流I短;(2)图示装置可看作直流电源,求其电动势E和内阻r;(3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U.外电阻上消耗的电功率设为P,单位时间内到达B板的电子,在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为ΔE k.请推导证明:P=ΔE k.(注意:解题过程中需要用到,但题目中没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)解析(1)光照射A板,A发出的光电子不断地打到B板上,在AB间形成电场,将阻碍光电子向B板运动,当AB之间的电压达到最大值U m时,以最大初动能从A板逸出的光电子刚好不能到达B板,由动能定理eU m=E km①U m=E km e②将a、b短接时,所有逸出的电子都能到达B板,故短路电流I短=Nett=Ne③(2)电源电动势等于断路时的路端电压,所以E=U m=E km e④电源内电阻r=EI短=E kmNe2⑤(3)电路中的电流I=Nett=Ne⑥外电路消耗的功率P=IU=UNe⑦单位时间内从A板运动到B板的过程中损失的动能之和为ΔE k,由动能定理ΔE k=UNe⑧由⑦和⑧得P=ΔE k⑨答案(1)E kme Ne(2)E kmeE kmNe2(3)见解析。

2016年高考北京理综试题及答案解析(物理精编版)

2016年高考北京理综试题及答案解析(物理精编版)

2016年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)理科综合能力测试(物理)第一部分(选择题共48分)13.【2016年北京,13,6分】处于3n =能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有()A .1种B .2种C .3种D .4种【答案】C【解析】因为是大量氢原子,所以根据2n C 可得有3种可能,故C 正确,故选C 。

【点评】解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差,知道数学组合公式2n C 的应用,另外需要注意题中给的是“大量”氢原子还是一个氢原子。

14.【2016年北京,14,6分】下列说法正确的是()A .电磁波在真空中以光速c 传播B .在空气中传播的声波是横波C .声波只能在空气中传播D .光需要介质才能传播【答案】A【解析】电磁波在真空中的传播速度等于光速,A 正确;在空气中传播的声波是纵波,B 错误;声波的传播需要介质,可以在空气、液体和固体中传播,C 错误;光属于电磁波,其传播不需要介质,可以在真空中传播,D 错误,故选A 。

【点评】本题的关键是知道光是电磁波的一种,电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同,机械波传播的是振动形式,其传播离不开介质,机械波在传播过程中波速由介质决定。

15.【2016年北京,15,6分】如图所示,弹簧振子在M 、N 之间做简谐运动。

以平衡位置O 为原点,建立Ox 轴。

向右为x 的轴的正方向。

若振子位于N 点时开始计时,则其振动图 像为()A .B .C .D .【答案】A【解析】由于向右为正方向,振子位于N 点时开始计时,所以0时刻位移为正,在正向最大位移处,将向左运动,即负方向运动,故选A 。

【点评】在考纲上简写振动这一块要求学生能从振动图象上获取信息,会求简谐运动的路程和位移,以及掌握简谐运动的表达式()sin x A t ωϕ=+。

16.【2016年北京,16,6分】如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a 、b ,磁场方向与圆 环所在平面垂直。

2016年高考物理真题专题汇编 专题J:电路(含解析)

2016年高考物理真题专题汇编 专题J:电路(含解析)
J
电路
J1 部分电路及 规律 1 I3 J1[2016·全 卷 ] 阻值相等的四个电阻、电容器 C 及电 E(内阻可忽略)连接成如 1-所示 合开 S 电流再次稳定后 C 所带的电荷 电路 开 S 断开且电流稳定时 C 所带的电荷 Q1 ) Q2.Q1 Q2 的比值 (
1A. 3 C. 5 C 2 5 1 B. 2 2 D. 3 [解析] Q 已知条件及电容定义式 C= 可得 Q1=U1C Q2=U2C U Q1 U1 = . Q2 U2
1[答案] 电路如图 1-所示 B
1[解析] 电压表 V1 和定值电阻 R5 串联 可改装成量程为 0~4 V 的电压表 电流表 A1 定值电阻 R4
并联 可改装成量程为 0~0.4 A 的电流表 待测小灯泡的电阻很小 故电流表采用外接法
②小灯泡的电阻随着温度的升高而 大 所
B

J5 实验 测定金属的电阻率 5 J5[2016·浙 卷] 某同学用伏安法测 导体的电阻 现有 程 3 V、内阻约 3 kΩ的电压表和 程 0.6 A、内阻约 0.1 Ω的电流表 采用分压电路接线 1 是实物的部分连线 待测电阻 2 中的 R1 阻值约 5 Ω.
a、b 两点的电势差 Uab=φa φb=2.5 V 7.5 V= 于导线没有电阻
确 当将 a、b 两点用导线连接后
时 a、b 两点电势相等 其等效电路图如图所示 其中一个并联电路的等效电阻为 3.75 Ω 显然总电阻为 E 24 9.5 Ω 电流 I= = A 故选 R总 19 D 错误
J3 电路综合 题 3 表 M2 J3[2016·天津卷] 如 列说法 确的是( ) 1-所示 理想变压器原线圈接在交流电源 中各电表均 理想电
小 总电阻也 小 干路中的电流 大 R1 两端的电压 大 并联电路的电压 小 通过 R2 的电流 小 即电流表 A2 示 小 因 压器的 率 大 故电流表 A1 示 J4 实验 4 [2016·天津卷] 大 D 错误

交流电的产生及描述(原卷版)高考物理复习热点题型

交流电的产生及描述(原卷版)高考物理复习热点题型

29 交流电的产生及描述【专题导航】目录热点题型一正弦交变电流的产生及变化规律 (1)(一)交变电流的产生过程分析 (2)(二)交变电流的函数表达式的理解 (2)交变电流的图象分析 (3)热点题型二交变电流的有效值 (3)热点题型三交变电流“四值”的理解与应用 (4)(一)交变电流峰值的应用 (5)(二)交变电流有效值的计算 (6)(三)交变电流平均值的求法及应用 (7)(四)交变电流“四值”的综合应用 (8)【题型演练】 (9)【题型归纳】热点题型一正弦交变电流的产生及变化规律1.交流电产生过程中的两个特殊位置2.正弦式交变电流的变化规律磁通量:Φ=Φm cos ωt;电动势:e=E m sin ωt;电流:i=I m sin ωt.(一)交变电流的产生过程分析【例1】.(2019·南京、盐城模拟)图甲是小型交流发电机的示意图,在匀强磁场中,一矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈内阻为10 Ω,外接一只电阻为90 Ω 的灯泡,不计电路的其他电阻,则()A.t=0时刻线圈平面与中性面垂直B.每秒钟内电流方向改变100次C.灯泡两端的电压为22 V D.0~0.01 s时间内通过灯泡的电荷量为0【变式】(2019·北京市通州区高三第一学期期末)如图所示,一个矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动,转轴OO′与磁场方向垂直,线圈中产生感应电动势。

下列说法正确的是()A.线圈平面与磁场垂直时,磁通量为零B.线圈平面与磁场垂直时,磁通量变化最快C.线圈平面与磁场平行时,感应电动势为零D.线圈平面与磁场平行时,感应电动势最大(二)交变电流的函数表达式的理解【例2】.一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e=2002·sin 100πt(V),那么()A.该交变电流的频率是100 Hz B.当t=0时,线圈平面恰好与中性面垂直C.当t=1200s时,e达到峰值D.该交变电流的电动势的有效值为200 2 V【变式】一交流电压为u=1002sin(100πt)V,由此表达式可知() A.用电压表测该电压其示数为50 VB.该交流电压的周期为0.02 sC.将该电压加在“100 V,100 W”的灯泡两端,灯泡的实际功率小于100 WD.t=1400s时,该交流电压的瞬时值为50 V交变电流的图象分析【例3】(2019·扬州市一模)电阻为1 Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动,线圈的电动势随时间变化的图象如图所示.现把线圈的电动势加在电阻为9 Ω的电热丝上,则下列说法正确的是()A.线圈转动的角速度为31.4 rad/s B.如果线圈转速提高一倍,则电流发生改变C.电热丝两端的电压U=100 2 V D.电热丝的发热功率P=1 800 W【变式】.(2017·高考天津卷)在匀强磁场中,一个100匝的闭合矩形金属线圈,绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化.设线圈总电阻为2 Ω,则()A.t=0时,线圈平面平行于磁感线B.t=1 s时,线圈中的电流改变方向C.t=1.5 s时,线圈中的感应电动势最大D.一个周期内,线圈产生的热量为8π2 J热点题型二交变电流的有效值1.利用公式法计算利用E=E m2、U=U m2、I=I m2计算,只适用于正(余)弦式交变电流.2.利用有效值的定义计算(非正弦式电流)计算时“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍.3.利用能量关系计算当有电能和其他形式的能转化时,可利用能的转化和守恒定律来求有效值.4.计算交变电流有效值的方法(1)分段计算电热,然后求和得出一个周期内产生的总热量.(2)利用两个公式Q =I 2Rt 和Q =U 2R t 可分别求得电流有效值和电压有效值. (3)若图象部分是正弦(或余弦)式交变电流,其中的14(但必须是从零至最大值或从最大值至零)和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I =I m 2、U =U m 2求解. 【例4】(2019·南京、盐城一模)一只电阻分别通过四种不同形式的电流,电流随时间变化的情况如下图所示, 在相同时间内电阻产生热量最大的是 ( )【变式1】(2019·贵阳一模)如图甲所示为某品牌电热毯的简易电路,电热丝的电阻为R =484 Ω,现将其接在u =2202sin100πt (V)的正弦交流电源上,电热毯被加热到一定温度后,温控装置P 使输入电压变为图乙所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝的电阻保持不变,则保温状态下,理想交流电压表V 的读数和电热毯消耗的电功率最接近下列哪一组数据( )A .220 V 、100 WB .156 V 、50 WC .110 V 、25 WD .311 V 、200 W【变式2】图示为表示一交流电的电流随时间而变化的图象,此交流电的有效值是 ( )A .5 2 AB .3.5 2 AC .3.5 AD .5 A热点题型三 交变电流“四值”的理解与应用 交变电流“四值”的比较(一)交变电流峰值的应用 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转到与磁感线平行时,感应电动势有最大值m E NB S ω=。

优化探究2016届高考物理一轮复习 8.2电路的基本规律及应用课件.

优化探究2016届高考物理一轮复习 8.2电路的基本规律及应用课件.
O ⑤P出与R的关系如图所示.
4.电源的效率
(1)任意电路:η=PP出 总×100%=UE×100%.
(2)纯电阻电路:η=R+R r×100%=1+1 Rr ×100%
因此在纯电阻电路中R越大,η越大;当R=r时,电源有最大输出 功率,效率仅为50%.
[特别提醒] 当电源的输出功率最大时,效率并不是最大,只有 50%;当R→∞时,η →100%,但此时P出→0,无实际意义.
第2单元 电路的基本规律及应用
O 基础探究
O 【想一想】
电阻的串联、并联
O 如图所示,两个完全相同的灯泡按甲、乙两种不同的连接方式接 入两端电压相同的电路中,两种方式灯泡的亮度一样吗?
O 提示:不一样,并联时灯泡较亮.
O 【填一填】 O 1.串、并联电路的特点
O 2.电流表、电压表的改装
O 电流表、电压表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的,它们的 改装原理见下表:
O 答案:D
O 2.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则 当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为 ()
O A.1∶2
B.2∶1
O C.1∶4
D.4∶1
解析:因并联时,I1R1=I2R2,所以 R1∶R2=I2∶I1=2∶1;串联接
入电路时,UR11=UR22,所以 U1∶U2=R1∶R2=2∶1,选项 B 正确.
O 答案:B
O 4.一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载后路端 电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为( )
O A.E=2.4 V,r=1 Ω
B.E=3 V,r=2 Ω
O C.E=2.4 V,r=2 Ω

2016年高考物理热点题型和提分秘籍专题 7.2电路的基本规律及应用.

2016年高考物理热点题型和提分秘籍专题 7.2电路的基本规律及应用.

【高频考点解读】1.熟练掌握串、并联电路的特点,并能分析、计算2.理解闭合电路欧姆定律,并能进行电路的动态分析和计算.【热点题型】题型一电阻的串、并联例1.(多选)一个T形电路如图7-2-2所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。

另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。

则()图7-2-2A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 ΩB.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 ΩC.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 VD.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V答案:AC【提分秘籍】1.串、并联电路的特点2.几个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,电路中任意一个电阻变大时,总电阻变大。

(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻,任意一个电阻变大时,总电阻变大。

(3)某电路中无论电阻怎样连接,该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。

【举一反三】求解并联电路中的电阻值是电学中比较常见的问题,但是在有的问题中常规方法会比较繁琐,若合理应用一些结论,会有“柳暗花明又一村”的感觉。

尝试一下下面这个问题:有两个电阻R1=8.45 Ω,R2=41.57 Ω,若将它们并联,其并联电阻可能是()A.4 Ω B.10 ΩC.7 Ω D.50 Ω解析:选C两电阻并联总电阻小于最小电阻,B、D错;若R1=R2=8 Ω,则R=4 Ω,但R1、R2都大于8 Ω,故R大于4 Ω,A错,C对。

题型二电路的动态分析例2、如图7-2-5所示电路中,电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表。

当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时,关于两个电压表V1与V2的示数,下列判断正确的是()图7-2-5A.P向a移动,V1示数增大、V2的示数减小B.P向b移动,V1示数增大、V2的示数减小C.P向a移动,V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值D.P向b移动,V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值答案:AC【提分秘籍】1.判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。

2016年高考物理热点题型和提分秘籍专题7.1电流电阻电功电功率(原卷版)Word版无答案

2016年高考物理热点题型和提分秘籍专题7.1电流电阻电功电功率(原卷版)Word版无答案

【高频考点解读】1.理解欧姆定律、电阻定律的内容,并会利用它们进行相关的计算与判断.2.会用导体的伏安特性曲线I -U 图象及U -I 图象解决有关问题。

3.会计算电功、电功率、电热与热功率。

【热点题型】题型一 电流的理解及其三个表达式的应用例1.如图7-1-1所示为一磁流体发电机示意图,A 、B 是平行正对的金属板,等离子体(电离的气体,由自由电子和阳离子构成,整体呈电中性)从左侧进入,在t 时间内有n 个自由电子落在B 板上,则关于R 中的电流大小及方向判断正确的是()图7-1-1A .I =ne t ,从上向下B .I =2ne t ,从上向下C .I =ne t ,从下向上D .I =2ne t ,从下向上【提分秘籍】【举一反三】截面直径为d、长为L的导线,两端电压为U,当这三个量中的一个改变时,对自由电子定向移动平均速率的影响,下列说法正确的是()A.电压U加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍B.导线长度L加倍时,自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率不变D.导线截面直径d加倍时,自由电子定向移动的平均速率加倍题型二电阻、电阻定律的理解与应用例2、两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为()A.1∶4B.1∶8C.1∶16 D.16∶1【方法规律】导体变形后电阻的分析方法某一导体的形状改变后,讨论其电阻变化应抓住以下三点:(1)导体的电阻率不变。

(2)导体的体积不变,由V=lS可知l与S成反比。

(3)在ρ、l、S都确定之后,应用电阻定律R=ρlS求解。

【提分秘籍】1.电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量。

(2)导体的电阻与电阻率无直接关系,即电阻率大,电阻不一定大;电阻率小,电阻不一定小。

2016物理高考题分类 电路.

2016物理高考题分类 电路.

J 单元 电路J1 部分电路及其规律17.I3 J1[2016·全国卷Ⅱ] 阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图1-所示电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为()图1-A. 25B.12C.35D.2317.C [解析] 由已知条件及电容定义式C =Q U 可得:Q 1=U 1C ,Q 2=U 2C ,则Q 1Q 2=U 1U 2. S 断开时等效电路如图甲所示甲U 1=R (R +R )(R +R )+R R +R (R +R )(R +R )+R·E ×12=15E ; S 闭合时等效电路如图乙所示,乙U 2=R ·RR +R R +R ·R R +R·E =13E ,则Q 1Q 2=U 1U 2=35,故C 正确. J2 闭合电路的欧姆定律8.J1 J2[2016·江苏卷] 如图1-所示的电路中,电源电动势为12 V ,内阻为2 Ω,四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( )图1-A .路端电压为10 VB .电源的总功率为10 WC .a 、b 间电压的大小为5 VD .a 、b 间用导线连接后,电路的总电流为1 A8.AC [解析] 设四个电阻的等效电阻为R 路,由1R 路=115 Ω+5 Ω+15 Ω+15 Ω得R 路=10 Ω,由闭合电路欧姆定律知,I =E R 路+r =12 V 10 Ω+2 Ω=1 A ,设路端电压为U ,则U =IR 路=1 A ×10 Ω=10 V ,选项A 正确;电源的总功率P =EI =12 W ,选项B 错误;设电源负极电势为0 V ,则a 点电势φa =0.5 A ×5 Ω-0=2.5 V ,b 点电势φb =0.5 A ×15 Ω-0=7.5 V ,则a 、b 两点的电势差U ab =φa -φb =2.5 V -7.5 V =-5 V ,所以a 、b 间电压的大小为5 V ,选项C 正确;当将a 、b 两点用导线连接后,由于导线没有电阻,此时a 、b 两点电势相等,其等效电路图如图所示.其中一个并联电路的等效电阻为3.75 Ω,显然总电阻为9.5 Ω,电流I =E R 总=2419A ,故选项D 错误.13.J2[2016·上海卷] 电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此( )A .电动势是一种非静电力B .电动势越大,表明电源储存的电能越多C .电动势的大小是非静电力做功能力的反映D .电动势就是闭合电路中电源两端的电压13.C [解析] 电动势E =W q,它不属于力的范畴,A 错误;电动势表征非静电力做功的本领,电动势越大,表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大,B 错误,C 正确;电动势与电压是两个不同的概念,通常情况下,电动势大于闭合电路电源两端电压,D错误.18.J2[2016·上海卷] 如图1-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()图1-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.U变化量与I变化量比值等于R318.BC[解析] 因电源内阻不计,故路端电压不变,电压表示数不变;当滑片位于中点时,滑动变阻器接入电路的电阻有最大值,电流表所在电路的电流有最小值,所以B、C正确.J3 电路综合问题5.M2J3[2016·天津卷] 如图1-所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,图中各电表均为理想电表.下列说法正确的是()图1-A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,R1消耗的功率变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电压表V示数变大C.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,电流表A1示数变大D.若闭合开关S,则电流表A1示数变大,A2示数变大5.B[解析] 滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,总电阻也变大,而副线圈两端的电压没有变化,所以干路中的电流减小,R1消耗的功率变小,A错误;干路中的电流变小,R1两端的电压变小,并联电路的电压变大,即电压表V示数变大,B正确;由于变压器副线圈干路中的电流变小,所以原线圈中的电流变小,即电流表A1的示数变小,C错误;闭合开关S后,并联电路的阻值变小,总电阻也变小,干路中的电流变大,R1两端的电压变大,并联电路的电压变小,通过R2的电流变小,即电流表A2示数变小,因变压器的功率变大,故电流表A1示数变大,D错误.J4 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线9.[2016·天津卷]J4J6(3)某同学想要描绘标有“3.8 V,0.3 A”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0~3 V,内阻等于3 kΩ)电压表V2(量程0~15 V,内阻等于15 kΩ)电流表A1(量程0~200 mA,内阻等于10 Ω)电流表A2(量程0~3 A,内阻等于0.1 Ω)滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流2 A)滑动变阻器R2(0~1 kΩ,额定电流0.5 A)定值电阻R3(阻值等于1 Ω)定值电阻R4(阻值等于10 Ω)定值电阻R5(阻值等于1 kΩ)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图像应是图中的________.图1-[答案] ①电路如图1-所示②B图1-[解析] ①电压表V1和定值电阻R5串联,可改装成量程为0~4 V的电压表,电流表A1与定值电阻R4并联,可改装成量程为0~0.4 A的电流表,待测小灯泡的电阻很小,故电流表采用外接法.②小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,所以B正确.J5 实验:测定金属的电阻率22.J5[2016·浙江卷] 某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V 、内阻约为3 k Ω的电压表和量程为0.6 A 、内阻约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R 1,其阻值约为5 Ω.图1-8(1)测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a ”或“b ”)、导线②连接________(填“c ”或“d ”).(2)正确接线测得实验数据如下表,用作图法求得R 1的阻值为________Ω.U /V0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40 I /A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53(3)已知图2中R 2与R 1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R 2的边长是R 1的110,若测R 2的阻值,则最优的连线应选________(填选项). A .①连接a ,②连接c B .①连接a ,②连接dC .①连接b ,②连接cD .①连接b ,②连接d22.[答案] (1)a d(2)如图所示 4.4~4.7(3)B[解析] (1)因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值,故采用电流表外接法,又知滑动变阻器采用分压电路接线,故测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接a 、导线②连接d .(2)作图如图所示,则R 2=ΔU ΔI =2.20.5Ω=4.4 Ω. (3)根据电阻定律可得R =ρL dL =ρd,故R 2=R 1,要测R 2的阻值,与测量R 1一样,最优的连线应①连接a,②连接d,故B正确.J6 实验:把电流表改装成电压表J7 实验:测定电源的电动势和内阻19.J2J7[2016·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四种器材组合.为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是()A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器B.一个伏特表和多个定值电阻C.一个安培表和一个电阻箱D.两个安培表和一个滑动变阻器19.D[解析] 由闭合电路欧姆定律可知E=U+Ir,经变形可得U=-rI+E.测量电源电动势和内阻的实验通过改变外电路的电阻可以得到多组I和U,再通过描点法得到U-I图像,图像的斜率k=-r,从而得到r=-k,图像的纵截距b=E.选项A中可以通过安培表和伏特表的读数得到外电压和干路电流,如图所示,所以选项A可取.选项B中可以通过伏特表的读数和若干定值电阻的实际阻值大小计算出干路的电流大小,实验电路图如图所示,所以选项B可取.选项C中可以通过安培表的读数和电阻箱的取值得到外电压的大小,实验电路图如图所示,所以选项C可取.选项D中无法得到外电压,所以选项D不可取.8.[2016·四川卷] Ⅱ.J7用如图1-所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:待测电源(电动势约3 V,内阻约2 Ω),保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干.实验主要步骤:(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;(iii)以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);(iv)求出U­I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.图1-回答下列问题:(1)电压表最好选用________;电流表最好选用________.A.电压表(0~3 V,内阻约15 kΩ)B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)C.电流表(0~200 mA,内阻约2 Ω)D.电流表(0~30 mA,内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________.A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=________,r=________,代入数值可得E和r的测量值.8. Ⅱ. [答案] (1)A C(2)C(3)ka k-R2[解析] (1)电压表内阻越大,分得的电流越小,误差也就越小,所以选内阻较大的A电压表;当滑动变阻器接入电路阻值最小时通过电流表电流最大,此时通过电流表电流大小约为I=ER1+R2+r≈176 mA,所以选量程为200 mA的C电流表.(2)由电路分析可知,滑片从左向右滑动,电压表示数变大,意味着滑动变阻器接入电路部分的阻值增大,一导线接金属杆左端,一导线接电阻丝左端,则滑片从左向右滑动时阻值增大,符合题意.(3)由E=U+I(r+R2),得U=-I(r+R2)+E,对比U-I图线可知,图像斜率的绝对值k=r +R 2,所以电源内阻r =k -R 2;令U =0,得I =E r +R 2=E k,图线在横轴上的截距为a ,所以a =I =E k,则E =ka . J8 实验:多用电表的使用(用多用电表探索黑箱内的电学元件)27.J8[2016·上海卷] 在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中:(1)用多用电表测电流或电阻的过程中( )A .在测量电阻时,更换倍率后必须重新进行调零B .在测量电流时,更换量程后必须重新进行调零C .在测量未知电阻时,必须先选择倍率最大挡进行试测D .在测量未知电流时,必须先选择电流最大量程进行试测(2)测量时多用电表指针指在如图所示位置.若选择开关处于“10 V ”挡,其读数为________V ;若选择开关处于“×10”挡,其读数________(选填“大于”“等于”或“小于”)200 Ω.图1-27.[答案] (1)AD (2)5.4 小于[解析] (1)用多用电表测电阻更换倍率后相当于改变了多用电表的内部电路,测量之前要重新进行欧姆调零才能测量准确,A 正确;测量电流时,多用电表相当于电流表,不需要重新调零,B 错误;在测量未知电阻时,若倍率不恰当,可更换不同的倍率,没有必要从最大倍率开始试测,C 错误;在测量未知电流时,若超过量程,则有可能损坏表头,故必须从最大量程开始试测,D 正确.(2)若选择开关处于“10 V ”挡,则满偏电压为10 V ,直流电压挡的刻度是均匀的,根据指针的位置,读数是5.4 V ;欧姆表的刻度是不均匀的,右侧稀疏,左侧密集,所以读数小于200 Ω.J9 实验:传感器的简单应用23.J9 J10[2016·全国卷Ⅰ] 现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过I c 时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输出电压为U ,内阻不计),滑动变阻器R 1(最大阻值为1000 Ω),滑动变阻器R 2(最大阻值为2000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干.在室温下对系统进行调节,已知U 约为18 V ,I c 约为10 mA ;流过报警器的电流超过20 mA 时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω.(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线.图1-(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R 1”或“R 2”).(3)按照下列步骤调节此报警系统:①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为________ Ω;滑动变阻器的滑片应置于________(填“a ”或“b ”)端附近,不能置于另一端的原因是________.②将开关向________(填“c ”或“d ”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________.(4)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用.[答案] (1)连线如图所示(2)R 2 (3)①650.0 b 接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA ,报警器可能损坏 ②c 报警器开始报警[解析] (1)电路如图所示.(2)在室温下对系统进行调节,已知U 约为18 V ,I c 约为10 mA ;流过报警器的电流超过20 mA 时,报警器可能损坏,可知外电阻的取值范围是1820×10-3Ω=900 Ω≤R ≤1810×10-3Ω=1800 Ω.报警器的电阻是650.0 Ω,所以滑动变阻器阻值的取值范围在250 Ω到1150 Ω之间,所以滑动变阻器应该选R 2.(3)电阻箱代替报警器工作时的热敏电阻,阻值应为650.0 Ω,滑动变阻器刚开始应置于b端,若置于另一端,接通电源后,流过报警器的电流会超过20 mA,报警器可能损坏;实验调试时,将开关置于c端,缓慢调节滑动变阻器,直至报警器开始报警.21.J9[2016·北京卷] (1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中.图1-为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图.由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的响应更________(选填“敏感”或“不敏感”).图1-21.(1)[答案]增强敏感[解析]由题目图像可知,随温度升高热敏电阻的阻值明显减小,所以导电能力增强.又由图像可知,随温度变化,热敏电阻的电阻变化更明显,所以更加敏感.J10 电学实验综合23.J10[2016·全国卷Ⅱ] 某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干.实验步骤如下:图1-①按电路原理图(a)连接线路;②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置,闭合开关S;③调节滑动变阻器,使电压表满偏;④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值.回答下列问题:(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线.图1-(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位).(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号).A .100 μAB .250 μAC .500 μAD .1 mA23.[答案] (1)R 1 (2)连线如图所示 (3)2520 (4)D[解析] (1)此实验的实验原理类比于半偏法测电表内阻的实验,电压表所在支路的总电压应该尽量不变化,故滑动变阻器应选最大阻值小的即选R 1.(3)近似认为电压表所在支路的总电压不变,且流过电压表与电阻箱的电流相等,由串联分压特点知2R V =2.5-2R,则R V =4R =2520 Ω. (4)因电压表是由一个表头和电阻串联构成,表头允许的最大电流不会因此改变,则由欧姆定律可知,I 满=U 满R V =2.52520A ≈1 mA. 22.J10 K1[2016·全国卷Ⅲ] 某同学用图1-中所给器材进行与安培力有关的实验.两根金属导轨ab 和a 1b 1固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N 极位于两导轨的正上方,S 极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直.图1-(1)在图中画出连线,完成实验电路.要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动.(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A .适当增加两导轨间的距离B .换一根更长的金属棒C .适当增大金属棒中的电流其中正确的是________(填入正确选项前的标号).22.[答案] (1)连线如图所示(2)AC[解析] (1)限流式接法要求滑动变阻器接线时只能连接“一上一下”两个接线柱;磁铁N 极位于上方,说明磁感线向下;开关闭合后,金属棒往右运动,说明棒受到向右的安培力;由左手定则可知,电流应垂直纸面向外(ab 指向a 1b 1);所以应按“电源正极→开关→滑动变阻器下接线柱→滑动变阻器上接线柱→电流表→ab →a 1b 1→电源负极”的顺序连接回路.(2)由动能定理BIL ·s =12m v 2-0可知,要增大金属棒离开导轨时的速度v ,可以增大磁感应强度B 、增大电流I 、增大两导轨间的距离L 或增大导轨的长度s ;但两导轨间的距离不变而只是换一根更长的金属棒后,等效长度L 并不会发生改变,但金属棒的质量增大,故金属棒离开导轨时的速度v 减小.10.J10[2016·江苏卷] 小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R 随温度t 的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R 随t 的升高而增大.实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.实验时闭合S ,先将开关K 与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t 1,t 2,…和电流表的相应示数I 1,I 2,….然后将开关K 与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I 1,I 2,…,分别记下电阻箱相应的示数R 1,R 2,….图1-(1)有以下两种电流表,实验电路中应选用________.A.量程0~100 mA,内阻约2 ΩB.量程0~0.6 A,内阻可忽略(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”,正确的操作顺序是________.①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的数据见下表:温度t(℃)20.040.060.080.0100.0阻值R(Ω)9.610.411.112.112.8 请根据表中数据,在方格纸上作出R-t图线.图1-由图线求得R随t的变化关系为R=________ Ω.10.[答案] (1)A(2)①②③(或①③②)(3)(见下图)0.04t+8.8(0.04t+8.6 ~0.04t+9.0 都算对)[解析] (1)当滑动变阻器取最大阻值10 Ω时,再加上金属电阻常温下阻值为10 Ω,总电阻为20 Ω,则电流I=ER总=1.5 V20 Ω=0.075 A=75 mA<100 mA,故选量程为0~100 mA的电流表比较精确,即选A.(2)调电阻箱时要注意的是不能使电流超过电流表的量程,也就是不能先将b、c旋钮先旋转至“0”,因为此时电阻箱相当于导线,电流表可能会烧坏.因此必须先将a旋钮由“0”旋转至“1”,再将b、c旋钮旋转至“0”.(3)根据表中数据,在方格纸上描点,并根据点的分布特点作出R-t图像,如上图,且使直线尽可能通过更多的点,把两个在直线上的点的数据代入直线方程R=kt+b,列出方程组,求出k=0.04,b=8.8,即R=0.04t+8.8.12.J10[2016·海南卷] 某同学改装和校准电压表的电路图如图1-所示,图中虚线框内是电压表的改装电路.(1)已知表头G满偏电流为100 μA,表头上标记的内阻值为900 Ω.R1、R2和R3是定值电阻.利用R1和表头构成1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表.若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1 V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V.则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1=________Ω,R2=________Ω,R3=________Ω.图1-(2)用量程为3 V、内阻为2500 Ω的标准电压表V对改装表3 V挡的不同刻度进行校准.所用电池的电动势E为5 V;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ.为方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器.(3)校准时,在闭合开关S前,滑动变阻器的滑动端P应靠近________(填“M”或“N”)端.(4)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值________(填“大于”或“小于”)900 Ω.12.[答案] (1)1009102000(2)50(3)M(4)大于[解析] (1)当流过改装后的电流表的电流为1 mA时,流过表头的电流为100 μA,根据并联电路电流与电阻成反比,可得R1为100 Ω.当a、b间电压为1 V时,电流为1 mA,a、b 间总电阻为1000 Ω,改装后的电流表内阻为90 Ω,所以R2=910 Ω.当a、c间电压为3 V时,电流为1 mA,a、c间总电阻为3000 Ω,所以R3=2000 Ω.(2)分压电路中,滑动变阻器在安全的情况下,最大阻值越小操作越方便.(3)闭合开关前,应保证被检验电路安全,所以滑动变阻器的滑动端P应在M端.(4)改装后电压表读数偏小,说明改装后的电压表内阻偏大,故表头内阻偏大.2.(多选)[2016·大连二十四中期中] 如图K25­3所示,图甲中M为一电动机,当滑动变阻器R的触头从左端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示.已知电流表读数在0.2 A以下时,电动机没有发生转动.不考虑电表对电路的影响,以下判断正确的是()图K25­3A.电路中电源电动势为3.6 VB.滑动变阻器向右滑动时,V2读数逐渐减小C.电动机线圈的电阻为2 ΩD.滑动变阻器的最大阻值为30 Ω2.AD[解析] 由电路图甲知,电压表V2测量路端电压,电流增大时,内电压增大,路端电压减小,所以图乙中最上面的图线表示路端电压与电流的关系,此图线的斜率的绝对值等于电源的内阻,为r =3.4-3.00.2Ω=2 Ω,当电流 I =0.1 A 时,U 2=3.4 V ,则电源的电动势E =U 2+Ir =3.4 V +0.1×2 V =3.6 V ,故A 正确:滑动变阻器向右滑动时,R 连入电路的阻值变大,总电流减小,内电压减小,路端电压即V 2读数增大,故B 错误;由图乙可知,电动机线圈的电阻 r M =0.8-0.40.1Ω=4 Ω,故C 错误;当I =0.1 A 时,电路中电流最小,滑动变阻器连入电路的阻值为最大值,所以 R =E I-r -r M =⎝⎛⎭⎫3.60.1-2-4 Ω=30 Ω,故D 正确.4.(多选)[2016·河北衡水中学第七次调研] 在如图K25­5甲所示的电路中,R 1为定值电阻,R 2为滑动变阻器,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )图K25­5A .图线甲是电压表V 2示数随电流变化的图线B .电源内阻的阻值为10 ΩC .电源的最大输出功率为3.6 WD .滑动变阻器的最大功率为0.9 W4.AD [解析] 将滑动变阻器的滑片P 从最右端移到最左端,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流增大,R 1两端的电压和电源的内电压增大,则R 2的电压减小,所以电压表V 1的示数增大,电压表V 2的示数减小,可知图线乙反映的是电压表V 1的示数随电流的变化,图线甲反映的是电压表V 2的示数随电流的变化,故A 正确;根据闭合电路欧姆定律得:电压表V 2的示数U 2=E -I (R 1+r ),则图线甲的斜率的绝对值等于R 1+r ,由图知:R 1+r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU 2ΔI 2=10 Ω,图线乙的斜率等于R 1,则R 1=ΔU 1ΔI 1=20.4 Ω=5 Ω,r =5 Ω,故B 错误;由图乙可计算出E =6 V ,当内阻等于外阻时,电源的输出功率最大,故当外阻等于5Ω时,电源的输出功率最大,故此时电流I =E 2r=0.6 A ,故电源的最大输出功率P =UI =1.8 W ,故C 错误;由C 的分析可知,R 1的阻值为5 Ω,R 2的最大阻值为20 Ω,把R 1等效为内阻,则当滑动变阻器的阻值等于R +r 时,滑动变阻器消耗的功率最大,故当滑动变阻器阻值为10 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,由闭合电路欧姆定律可得,电路中的电流I ′=620A =0.3 A ,则滑动变阻器消耗的总功率P ′=I ′2R ′=0.9 W ,故D 正确.1.[2016·重庆巴蜀中学第三次月考] 某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件R 1(6 V ,2.5 W)的伏安特性曲线,要求多次测量并尽可能减小实验误差,备有下列器材:A .直流电源(6 V ,内阻不计)B .电流表G(满偏电流3 mA ,内阻r =10 Ω)C .电流表A(0~0.6 A ,内阻未知)D .滑动变阻器R (0~20 Ω,5 A)E .滑动变阻器R ′(0~200 Ω,1 A)F .定值电阻R 0(阻值为1990 Ω)G .开关与导线若干(1)根据题目提供的实验器材,请你在方框内设计出测量电子元件R 1伏安特性曲线的电路原理图(R 1可用“”表示)图K42­1(2)在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用________(填写器材前面的字母序号).(3)将上述电子元件R 1和另一个电子元件R 2接入如图K42­1甲所示的电路中,它们的U -I 图线分别如图乙中a 、b 所示,电源的电动势E =7.0 V ,内阻忽略不计,调节滑动变阻器R 3,使电子元件R 1和R 2消耗的电功率恰好相等,则此时电子元件R 1的阻值为________Ω,R 3接入电路的阻值为________Ω.(结果均保留两位有效数字)1.(1)电路图如图所示 (2)D (3)10 8.0[解析] (1)描绘伏安特性曲线,电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压接法;由题意可知,没有电压表,需要用已知内阻的电流表G 与定值电阻R 0串联测电压,电压表内阻为10 Ω+1990 Ω=2000 Ω,电压表内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,电路图如图所示.(2)滑动变阻器采用分压接法,所以在选择时选择总阻值较小的滑动变阻器D ,便于调节.(3)电子元件R 1和R 2消耗的电功率恰好相等,说明它们的电压和电流相等,由图乙可知,此时电阻两端的电压U =2.5 V ,I =0.25 A ,根据欧姆定律得:R 1=U I =2.50.25Ω=10 Ω.根据串联电路特点可知,此时流过R 3的电流I ′=I =0.25 A ,R 3两端的电压U ′=E -2U =7 V -2.5×2V =2 V ,R 3=U ′I ′=20.25Ω=8.0 Ω.2.[2016·山西八校期末联考] 在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中:(1)第一组同学利用如图K43­3甲所示的实验装置测量,电压表应选择量程________(填“3 V ”或“15 V ”),实验后得到了如图乙的U -I 图像,则电池内阻为________ Ω.(电压表、电流表均为理想电表)(2)第二组同学也利用图甲的实验装置测量另一节干电池的电动势和内阻,初始时滑片P 在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上开关后发现滑片P 向左滑过一段距离x 后电流表有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U 与x 、电流表读数I 与x 的关系图,如图丙所示,则根据图像可知,电池的电动势为________V ,内阻为________ Ω.2.(1)3 V 1.5 (2)1.5 1[解析] (1)一节干电池电动势约为1.5 V ,则电压表选择3 V 量程,由图乙所示图像可知,电源内阻r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI =1.45-1.000.30 Ω=1.5 Ω. (2)由图丙可知,滑片滑到5 cm 之前,滑动变阻器一直断路,此时电压表测电源电动势,由图像可知,电源电动势:E =1.5 V ;由图示图像可知,x =10 cm 时,U =1.20 V ,I =0.30 A ,则电源内阻r =ΔU ΔI=1.5-1.20.3 Ω=1 Ω. 2.[2016·河北冀州中学一轮复习检测考试] 如今,合肥一中的每间教室里都有饮水机,纯净水的质量关乎每一名学生的身体健康.纯净水质量是否合格的一项重要指标是它的电导率λ是否超标(电导率λ即为电阻率ρ的倒数).(1)某同学选用一根粗细均匀且绝缘性能良好的圆柱形塑料直管装满纯净水样品(直管两端用薄金属圆片电极密封)来测定样品的电导率(不考虑温度对电阻的影响):实验中,该同学分别用刻度尺和游标为20分度的游标卡尺测定塑料管的长度和内径,刻度尺和游标卡尺的示数分别如图K44­2甲、乙所示,则可读出塑料管的长度L =________m 、内径d =________mm.(2)该同学用下列器材测定样品的电阻:a .电压表V(量程0~3 V ,内阻约为5 k Ω;量程0~15 V ,内阻约为25 kΩ);b .电流表A(量程0~10 mA ,内阻约为 2 Ω;量程0~50 mA ,内阻约为0.4 Ω);c .滑动变阻器R (0~20 Ω,2 A);d .学生电源E (电动势4.5 V ,内阻很小);。

2016年高考物理热点题型和提分专题 6.4力、电综合问题答题策略(解析版)含解析

2016年高考物理热点题型和提分专题 6.4力、电综合问题答题策略(解析版)含解析

【高频考点解读】1.电场中的功能关系2。

带电粒子在交变电场中的运动问题【热点题型】题型一电场中的功能关系【例1】如图1所示,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,∠BOA=60°,OB=32OA,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。

使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与△OAB所在平面平行。

现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点时的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g。

求:图1(1)无电场时,小球到达A点时的动能与初动能的比值;(2) 电场强度的大小和方向。

答案(1)错误!(2)错误!方向与竖直向下的方向的夹角为30°【提分秘籍】1.求电场力做功的几种方法(1)由公式W=Fl cos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql cos α.(2)由W AB=qU AB计算,此公式适用于任何电场.(3)由电势能的变化计算:W AB=E p A-E p B。

(4)由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔE k。

2.电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变。

(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变。

(3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化。

(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化。

【举一反三】如图2所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷。

一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( )图2A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加答案C题型二带电粒子在交变电场中的运动问题【例2】如图3甲所示,离子源产生的正离子由离子源飞出时的速度可忽略不计,离子离开离子源后进入一加速电压为U0的加速电场,偏转电场极板间的距离为d,极板长为l=2d,偏转电场的下极板接地,偏转电场极板右端到竖直放置的足够大的荧光屏之间的距离也为l.现在偏转电场的两极板间接一周期为T的交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示。

专题21 电学基本规律的应用(原卷版)

专题21 电学基本规律的应用(原卷版)

2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练专题21 电学基本规律的应用【专题导航】目录热点题型一电路的动态分析 (1)阻值变化下的动态分析 (2)电路结构变化下的动态分析 (3)含容电路的动态分析 (3)电路故障的分析 (4)热点题型二对闭合电路欧姆定律的理解和应用 (4)闭合电路欧姆定律的计算 (5)电源与电阻U-I图象的对比 (5)热点三电功电功率电热热功率 (6)热点题型四电源的功率和效率 (8)电源输出功率的极值问题的处理方法 (8)【题型演练】 (10)【题型归纳】热点题型一电路的动态分析1.解决电路动态变化的基本思路“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化.“先干后支”——先分析干路部分,再分析支路部分.“先定后变”——先分析定值电阻所在支路,再分析阻值变化的支路.2.电路动态分析的方法(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”.即(2)极限法:因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)串反并同法:“串反”是指某一电阻增大(或减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大).“并同”是指某一电阻增大(或减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小).3.分析含容电路应注意的两点(1)电路稳定后,电容器所在支路电阻无电压降,因此电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压.在电路稳定后,与电容器串联的电阻阻值变化,不影响电路中其他电表示数和灯泡亮度.(2)电路中的电流、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,电荷量增大;如果电容器两端电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电,电荷量减小.4.电路故障问题的分析方法与技巧(1)故障特点①断路特点:表现为电路中的两点间电压不为零而电流为零,并且这两点与电源的连接部分没有断点.②短路特点:用电器或电阻发生短路,表现为有电流通过电路但其两端电压为零.(2)检查方法①电压表检测:如果电压表示数为零,则说明可能在并联路段之外有断路,或并联路段短路.②欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处是断路,当测量值很小或为零时,表示该处是短路.在运用欧姆表检测时,电路一定要切断电源.③电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置.在运用电流表检测时,要注意电流表的极性和量程.④假设法:将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行推理.阻值变化下的动态分析【例1】.(多选)(2019·上海杨浦区模拟)如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑片在ab的中点时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑片向a端移动,则下列说法正确的是()A.电源的总功率减小B.R3消耗的功率增大C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小【变式】(多选)(2019·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点的电势降低电路结构变化下的动态分析【例2】. (2019·安徽“江南”十校联考)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是()A.电压表读数将变小B.L1亮度不变,L2将变暗C.L1将变亮,L2将变暗D.电源内阻的发热功率将变小含容电路的动态分析【例3】.(2019·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点的电势降低如图所示,电源电动势为E,内阻为r,闭合开关S,不考虑灯丝电阻随温度的变化,电流表、电压表均为理想电表,当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时,下列说法正确的是()A.电流表读数减小,小灯泡L1变暗B.电压表读数变大C.电流表读数增大,小灯泡L2变暗D.电容器所带电荷量增大电路故障的分析【例4】.(多选)在探究电路故障时,某实验小组设计了如图所示的电路,当开关闭合后,电路中的各用电器正常工作,经过一段时间,发现小灯泡A的亮度变暗,小灯泡B的亮度变亮.则下列对电路故障的分析正确的是()A.可能是定值电阻R1短路B.可能是定值电阻R2断路C.可能是定值电阻R3断路D.可能是定值电阻R4短路【变式】如图所示的电路中,闭合开关S,灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障,突然发现L1变亮,L 变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是()A.R1断路B.R2断路C.R3短路D.R4短路热点题型二对闭合电路欧姆定律的理解和应用在恒流电路中常会涉及两种U-I图线,一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线),另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线).求解这类问题时要注意二者的区别.闭合电路欧姆定律的计算【例5】.飞行器在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量.若有一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( ) A .0.10 V B .0.20 V C .0.30 V D .0.40 V【变式】两个相同的电阻R ,当它们串联后接在电动势为E 的电源上,通过一个电阻的电流为I ;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I ,则电源的内阻为( ) A .4R B .R C .R2 D .无法计算电源与电阻U -I 图象的对比 1.利用两种图象解题的基本方法利用电源的U -I 图象和电阻的U -I 图象解题,无论电阻的U -I 图象是线性还是非线性,解决此类问题的基本方法是图解法,即把电源和电阻的U -I 图线画在同一坐标系中,图线的交点坐标的意义是电阻直接接在该电源两端时工作电压和电流,电阻的电压和电流可求,其他的量也可求. 2.非线性元件有关问题的求解,关键在于确定其实际电压和电流,确定方法如下: (1)先根据闭合电路欧姆定律,结合实际电路写出元件的电压U 随电流I 的变化关系. (2)在原U -I 图象中,画出U 、I 关系图象. (3)两图象的交点坐标即为元件的实际电流和电压.(4)若遇到两元件串联或并联在电路中,则要结合图形看电压之和或电流之和确定其实际电流或实际电压的大小.【例6】.(多选) 如图所示的U -I 图象中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅰ为某一电阻R 的U -I 图线,用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路,由图象可知( )A .R 的阻值为1.5 ΩB .电源电动势为3 V ,内阻为0.5 ΩC .电源的输出功率为3.0 WD .电源内部消耗功率为1.5 W【变式】(2019·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 ( )A .E =50 VB .r =253ΩC .当该导体直接与该电源相连时,该导体的电阻为 20 ΩD .当该导体直接与该电源相连时,电路消耗的总功率为80 W热点三 电功 电功率 电热 热功率 1.电功和电热、电功率和热功率的区别与联系2.非纯电阻电路的分析方法(1)抓住两个关键量:确定电动机的电压U M 和电流I M 是解决所有问题的关键.若能求出U M 、I M ,就能确定电动机的电功率P =U M I M ,根据电流I M 和电动机的电阻r 可求出热功率P r =I 2M r ,最后求出输出功率P 出=P -P r .(2)坚持“躲着”求解U M 、I M :首先,对其他纯电阻电路、电源的内电路等,利用欧姆定律进行分析计算,确定相应的电压或电流.然后,利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压和电流.(3)应用能量守恒定律分析:要善于从能量转化的角度出发,紧紧围绕能量守恒定律,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系求解.【例7】 (多选)(2019·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 ( )A .电源内阻r =E I -RB .电源内阻r =E I -mgvI 2-RC .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【变式】如图,电路中电源电动势为3.0 V ,内阻不计,L 1、L 2、L 3为三个相同规格的小灯泡,小灯泡的伏 安特性曲线如图所示.当开关闭合后,下列说法中正确的是 ( )A.L1中的电流为L2中电流的2倍B.L3的电阻约为1.875 ΩC.L3的电功率约为0.75 W D.L2和L3的总功率约为3 W4.如图所示,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A.则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为14 W B.电动机两端的电压为7.0 VC.电动机产生的热功率为4.0 W D.电源输出的功率为24 W热点题型四电源的功率和效率P电源输出功率的极值问题的处理方法对于电源输出功率的极值问题,可以采用数学中求极值的方法,也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解.但应当注意的是,当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时,此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时,电源的输出功率最大.假设一电源的电动势为E ,内阻为r ,外电路有一可调电阻R ,电源的输出功率为: P 出=I 2R =E 2R (R +r )2=E 2(R -r )2R+4r .由以上表达式可知电源的输出功率随外电路电阻R 的变化关系为: (1)当R =r 时,电源的输出功率最大,为P m =E 24r ;(2)当R >r 时,随着R 的增大,电源的输出功率越来越小; (3)当R <r 时,随着R 的增大,电源的输出功率越来越大;(4)当P 出<P m 时,每个输出功率对应两个外电阻阻值R 1和R 2,且R 1R 2=r 2.【例7】(2019·西安模拟)如图所示,E =8 V ,r =2 Ω,R 1=8 Ω,R 2为变阻器接入电路中的有效阻值,问:(1)要使变阻器获得的电功率最大,则R 2的取值应是多大?这时R 2的功率是多大?(2)要使R 1得到的电功率最大,则R 2的取值应是多大?R 1的最大功率是多大?这时电源的效率是多大? (3)调节R 2的阻值,能否使电源以最大的功率E 24r输出?为什么?【变式】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 WB .电源内阻一定等于5 ΩC .电源电动势为45 VD .电阻箱所消耗功率P 最大时,电源效率大于50% 【变式2】图甲为某元件R 的U -I 特性曲线,把它连接在图乙所示电路中.已知电源电动势E =5 V ,内阻r =1.0 Ω,定值电阻R 0=4 Ω.闭合开关S 后,求:(1)该元件的电功率;(2)电源的输出功率.【题型演练】1.如图所示,关于闭合电路,下列说法正确的是()A.电源正、负极被短路时,电流很大B.电源正、负极被短路时,电压表示数最大C.外电路断路时,电压表示数为零D.外电路电阻增大时,电压表示数减小2.如图所示,直线A为某电源的U­I图线,曲线B为某小灯泡的U­I图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是()A.4 W,8 W B.2 W,4 W C.2 W,3 W D.4 W,6 W3.如图所示,已知电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,保护电阻R0=0.5 Ω,则当保护电阻R0消耗的电功率最大时,这个电阻箱R的读数和电阻R0消耗的电功率的最大值为()A.1 Ω,4 W B.1 Ω,8 W C.0,8 W D.0.5 Ω,8 W 4.(2019·湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象,由此图象可以判断()A.电源的内耗功率最大为9 W B.电源的效率最大为50%C.输出功率最大时,外电路的总电阻为4 Ω D.电源的电动势为12 V5.(2019·河北石家庄模拟)在如图所示电路中,L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡,R为光敏电阻(光照越强,阻值越小).闭合电键S后,随着光照强度逐渐增强()A.L1逐渐变暗,L2逐渐变亮B.L1逐渐变亮,L2逐渐变暗C.电源内电路消耗的功率逐渐减小D.光敏电阻R和L1消耗的总功率逐渐增大6.(2019·河南南阳模拟)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a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的U-I图象.在该光照强度下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为()A.5.5 Ω B.7.0 Ω C.12.0 Ω D.12.5 Ω7.(2019·重庆江津中学模拟)两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.根据数据描绘了如图乙所示的两条U-I直线.则图象中两直线的交点表示的物理意义是()A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B.电源的输出功率最大C.定值电阻R0上消耗的功率为1.0 W D.电源的效率达到最大值8..(2019·河北沧州模拟)在如图所示的电路中,电源电动势E=3 V,内电阻r=1 Ω,定值电阻R1=3 Ω,R2=2 Ω,电容器的电容C=100 μF,则下列说法正确的是()A.闭合开关S,电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB.闭合开关S,电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10-4 CC.闭合开关S,电路稳定后电容器极板a所带电荷量为1.5×10-4 CD.先闭合开关S,电路稳定后断开开关S,通过电阻R1的电荷量为3.0×10-4 C9(2019·广东华南三校联考)如图所示电路,电源内阻不能忽略,R1阻值小于变阻器的总电阻,初态滑片P位于变阻器的中点,P由中点向上移动到顶端的过程中()A.电源的内功率先减小后增大B.电源的效率先减小后增大C.电流表的示数先减小后增大D.电压表的示数先增大后减小10.如图所示,直线Ⅰ、Ⅰ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅰ是一个小灯泡的伏安特性曲线,曲线Ⅰ与直线Ⅰ、Ⅰ相交点的坐标分别为P(5.2,3.5)、Q(6,5).如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是()A.电源1与电源2的内阻之比是3∶2B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7∶10。

2019年高考物理热点题型和提分秘籍 专题7.2 电路的基本规律及应用(教学案) 含解析

2019年高考物理热点题型和提分秘籍 专题7.2 电路的基本规律及应用(教学案) 含解析

理解闭合电路欧姆定律,并能进行电路的动态分析和计算。

热点题型一电路的动态分析例1、(多选)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,、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.R2两端电压增大 D.a点的电势降低方法二结论法:滑片P自a端向b端滑动,R3电阻减小,与之串联的R1的两端的电压增大,电流表示数增大,所以a点的电势降低,A错误,B、D正确;R3电阻减小,与之并联的R2两端电压减小,C错误。

答案:BD【方法技巧】电路动态分析的一般步骤(1)明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化。

(2)根据局部电路电阻的变化,确定电路的外电阻R 外总如何变化。

(3)根据闭合电路欧姆定律I 总=E R 外总+r,确定电路的总电流如何变化。

(4)由U 内=I 总r 确定电源的内电压如何变化。

(5)由U =E -U 内确定路端电压如何变化。

(6)确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。

【提分秘籍】1.动态分析特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小导致电路电压、电流、功率等的变化。

2.电路动态分析的方法(1)程序法电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化。

(3)极限法对于因滑动变阻器的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。

此时要注意是否出现极值情况,即变化是否是单调变化。

(4)特殊值法对于某些电路问题,可以代入特殊值进行判定,从而得出结论。

U 端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U →变化支路。

(2)“串反并同”结论法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、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、电功率都将增大,反之则减小。

2016届高考物理总复习7.2电路电路的基本规律考题演练(含解析)

2016届高考物理总复习7.2电路电路的基本规律考题演练(含解析)

【全程复习方略】(全国通用)2016届高考物理总复习 7.2电路电路的基本规律考题演练(含解析)1.(2014·上海高考)将阻值随温度升高而减小的热敏电阻Ⅰ和Ⅱ串联,接在不计内阻的稳压电源两端。

开始时Ⅰ和Ⅱ阻值相等,保持Ⅰ温度不变,冷却或加热Ⅱ,则Ⅱ的电功率在( )A.加热时变大,冷却时变小B.加热时变小,冷却时变大C.加热或冷却时都变小D.加热或冷却时都变大【解析】选C。

设开始时热敏电阻Ⅰ、Ⅱ的阻值为R0,Ⅰ的温度保持不变,则Ⅰ的阻值仍为R0。

Ⅱ的电功率PⅡ=I2R=()2R===,当R=,即R=R0时,R+有最小值,则PⅡ有最大值,所以冷却或加热Ⅱ,Ⅱ的电功率PⅡ都变小。

2.(2013·安徽高考)用图示的电路可以测量电阻的阻值。

图中R x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R x的阻值为( )【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)通过电流表的电流为零,隐含了R x与R0连接点与P点等电势,即电流在R0和MP上的电压降是相等的。

(2)将MN看作是MP和PN串联,用电阻定律表示出阻值。

【解析】选C。

设MN之间的电压为U,则R0上的电压为:U R=R0,MP上的电压为:U M=由题意U R=U M得:R x=R0,C项正确。

3.(多选)(2015·亳州模拟)如图所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑片P向右端移动时,下面说法中正确的是( )A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C.电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大D.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小【解析】选A、D。

滑动变阻器滑片P向右端移动,使得R P变小,总电阻变小,总电流变大,即电流表A1的读数增大,内电压变大,R1所分电压变大,并联电路电压即电压表V1的读数变小,即R3两端电压变小,通过R3的电流变小,即电流表A2的读数减小,由于总电流增大,所以经过另外一个支路即经过R2的电流变大,R2两端电压变大,即电压表V2的读数增大。

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【高频考点解读】1.熟练掌握串、并联电路的特点,并能分析、计算2.理解闭合电路欧姆定律,并能进行电路的动态分析和计算.【热点题型】题型一电阻的串、并联例1.(多选)一个T形电路如图7-2-2所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。

另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。

则()图7-2-2A.当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 ΩB.当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 ΩC.当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 VD.当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V【提分秘籍】1.串、并联电路的特点2.几个有用的结论(1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,电路中任意一个电阻变大时,总电阻变大。

(2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻,任意一个电阻变大时,总电阻变大。

(3)某电路中无论电阻怎样连接,该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。

【举一反三】求解并联电路中的电阻值是电学中比较常见的问题,但是在有的问题中常规方法会比较繁琐,若合理应用一些结论,会有“柳暗花明又一村”的感觉。

尝试一下下面这个问题:有两个电阻R1=8.45 Ω,R2=41.57 Ω,若将它们并联,其并联电阻可能是()A.4 Ω B.10 ΩC.7 Ω D.50 Ω题型二电路的动态分析例2、如图7-2-5所示电路中,电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表。

当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时,关于两个电压表V1与V2的示数,下列判断正确的是()图7-2-5A.P向a移动,V1示数增大、V2的示数减小B.P向b移动,V1示数增大、V2的示数减小C.P向a移动,V1示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值D.P向b移动,V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值【提分秘籍】1.判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。

(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小。

(3)在如图7-2-3所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并与用电器并联,另一段R串与并联部分串联。

A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。

图7-2-32.分析思路【举一反三】如图7-2-4所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑片P向右端移动时,下面说法中正确的是()图7-2-4A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C.电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大D.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小【方法规律】电路的动态分析技巧解决电路的动态问题一定要遵循“部分―→整体―→部分”的程序,逐一判断。

同时,尽量先分析串联电阻,后分析并联电阻;先分析定值电阻,后分析可调电阻;既要关心每一电阻的电压,又要关心其电流。

例如,本题中利用“总电流增大”、“R3的分流减小”可以判断通过R2的电流增大。

题型三闭合电路的功率及效率问题例3、如图7-2-7所示,已知电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,保护电阻R0=0.5 Ω,求:当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R0消耗的电功率最大,并求这个最大值。

图7-2-7【提分秘籍】纯电阻电路:P出=I2R=E2RR+r2由P出与外电阻R的关系图像可知①当R=r时,电源的输出功率最大为P m=E2 4r。

②当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小。

③当R<r时,随着R的增大输出功率越来越大。

④当P出<P m时,每个输出功率对应两个外电阻R1和R2,且R1R2=r2。

【举一反三】如图7-2-8所示,电源电动势E=2 V,内阻r=1 Ω,电阻R0=2 Ω,可变电阻的阻值范围为0~10 Ω。

求可变电阻为多大时,R上消耗的功率最大,最大值为多少?图7-2-8题型四两类U-I图像的比较与应用例4、在如图7-2-9所示的图像中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。

用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。

由图像可知()图7-2-9A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5 ΩB.电阻R的阻值为1 ΩC.电源的输出功率为2 WD.电源的效率为66.7%【易错提醒】电源U-I图线中纵坐标(U)不以零开始的话,横轴的截距小于短路电流,但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻。

【提分秘籍】两种图像的比较【举一反三】如图7-2-10所示为两电源的U-I图像,则下列说法正确的是()图7-2-10A .电源①的电动势和内阻均比电源②大B .当外接相同的电阻时,两电源的输出功率可能相等C .当外接相同的电阻时,两电源的效率可能相等D .不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大 题型五 含电容器的电路例5、如图7-2-12所示,C 1=6 μF ,C 2=3 μF ,R 1=3 Ω,R 2=6 Ω,电源电动势E =18 V ,内阻不计。

下列说法正确的是( )图7-2-12A .开关S 断开时,a 、b 两点电势相等B .开关S 闭合后,a 、b 两点间的电流是2 AC .开关S 断开时C 1带的电荷量比开关S 闭合后C 1带的电荷量大D .不论开关S 断开还是闭合,C 1带的电荷量总比C 2带的电荷量大 【方法规律】含容电路问题的分析技巧(1)电容器在直流电路中的作用,可分两种情况,即:①稳定时有电压无电流;②充、放电过程中电压变化,有电流。

(2)电容器电容C =Q U =ΔQΔU 。

【提分秘籍】(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。

(2)只有当电容器充、放电时,电容器支路中才会有电流,当电路稳定时,电容器对电路的作用是断路。

(3)电路稳定时,与电容器串联的电路中没有电流,同支路的电阻相当于导线,即电阻不起降低电压的作用,与电容器串联的电阻为等势体,电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。

(4)在计算电容器的带电荷量变化时,如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。

【举一反三】如图7-2-13所示,R 1、R 2、R 3、R 4均为可变电阻,C 1、C 2均为电容器,电源的电动势为E, 内阻r ≠0。

若改变四个电阻中的一个阻值,则()图7-2-13A .减小R 1,C 1、C 2所带的电量都增加B .增大R 2,C 1、C 2所带的电量都增加 C .增大R 3,C 1、C 2所带的电量都增加D .减小R 4,C 1、C 2所带的电量都增加 【高考风向标】【2015·北京·19】如图所示,其中电流表A 的量程为0.6A ,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A ;1R 的阻值等于电流表内阻的12;2R的阻值等于电流表内阻的2倍。

若用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是A .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04AB .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02AC .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A(2014·天津理综)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。

闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。

如果仅改变下列某一条件,油滴仍能静止不动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S【高考押题】1.电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为()A.1∶2 B.2∶1C.1∶4 D.4∶12.用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图1(a)、(b)所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()图1A.图(a)中的A1、A2的示数相同B .图(a)中的A 1、A 2的指针偏角相同C .图(b)中的A 1、A 2的示数和偏角都不同D .图(b)中的A 1、A 2的指针偏角相同3.如图2所示的电路中,电源电动势为E ,内电阻为r 。

开关S 闭合后,电灯L 1、L 2均能发光。

现将滑动变阻器R 的滑片P 稍向上移动,下列说法正确的是( )图2A .电灯L 1、L 2均变亮B .电灯L 1变亮,L 2变暗C .电流表的示数变小D .电源的总功率变小4.(多选)如图3所示电路中,R 1、R 2为定值电阻,电源的内电阻为r 。

闭合开关S ,电压表显示有读数,调节可变电阻R 的阻值,电压表示数增大量为ΔU 。

对此过程,下列判断正确的是( )图3A .可变电阻R 阻值增大,流过它的电流增大B .电阻R 2两端的电压减小,减小量小于ΔUC .通过电阻R 2的电流减小,减小量等于ΔUR 2D .路端电压一定增大,增大量小于ΔU5.有一个电动势为3 V 、内阻为1 Ω的电源。

下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W ,且使该电源的效率大于50%的是( )A .0.5 ΩB .1 ΩC .1.5 ΩD .2 Ω6.(多选)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ,额定电流为I ,线圈电阻为R ,将它接在电动势为E 、内阻为r 的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则( )A .电动机消耗的总功率为UIB .电动机消耗的热功率为U 2RC .电源的输出功率为EID .电源的效率为1-IrE7.如图4所示,直线A 为某电源的U -I 图线,曲线B 为某小灯泡的U -I 图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是( )图4A .4 W,8 WB .2 W,4 WC .2 W,3 WD .4 W,6 W8.(多选)如图5所示,直线A 、B 分别为电源a 、b 的路端电压与电流的关系图线,设两个电源的内阻分别为r a 和r b ,若将一定值电阻R 0分别接到a 、b 两电源上,通过R 0的电流分别为I a 和I b ,则( )图5 A .r a >r b B .I a >I bC .R 0接到a 电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低D .R 0接到b 电源上,电源的输出功率较小,电源的效率较低9.如图6所示电路中,4个电阻阻值均为R ,开关S 闭合时,有质量为m 、带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。

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