2012高考物理总复习 易错题与高考综合问题解读 考点 9 恒定电流 探究开放题解答

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高考物理专题4第9讲恒定电流和交变电流中常考的4个问题(选择题)教案

高考物理专题4第9讲恒定电流和交变电流中常考的4个问题(选择题)教案

第9讲 恒定电流和交变电流中常考的4个问题(选择题)主要题型:选择题 难度档次:低档难度或中档难度.欧姆定律,串、并联电路的特点,组合交变电流、变压器、远距离输电等考点,一般不与其他模块知识发生综合.只考查知识的直接应用,以简单的分析、计算为主.,高考热点1.以电路图设题考查欧姆定律、串并联电路的特点及应用、电功率和直流电路的动态分析.基本上是逢题必有图.2.正弦交流电③瞬时值i =I m sin ωt ,④有效值I =I m 2、I m 为最大值,⑤周期T =1f 、ω=2πT ,⑥一般交流电的特点、图象.3.理想变压器①P 入=P 出,②频率相等,③U 1U 2=n 1n 2,④I 1I 2=n 2n 1. ⑤U 1―→U 2―→I 2―→I 1(动态变化规律). 4.远距离输电一、欧姆定律 1.部分电路欧姆定律I =________2.闭合电路的欧姆定律I =________(1)路端电压与电流的关系:U =________.(2)路端电压与负载的关系:U =IR =RR +rE =11+r RE ,路端电压随外电阻的增大而________,随外电阻的________而减小.3.电功、电功率(1)电功W =qU =________=====纯电阻I 2Rt =________电功率P =W t =UI =====纯电阻I 2R =U2R(2)在非纯电阻电路中,W >Q ,其关系为:UIt =I 2Rt +W 其他. 二、交变电流 1.交流电的“四值”最大值⇒E m =NBS ω⇒计算电容器的耐压值瞬时值⇒e =E m sin ωt ⇒计算闪光电器的闪光时间等 正弦交流电的有效值⇒E =E m 2⇒电表的读数及计算电热、电功及保险丝的熔断电流平均值⇒E =N ΔΦΔt⇒计算通过导体的电荷量 2.理想变压器的基本关系式 (1)功率关系:________ (2)电压关系:________若n 1>n 2,为降压变压器;若n 1<n 2,为升压变压器. (3)电流关系:只有一个副线圈时,________. 3.远距离输电(1)输电过程,如图9-1所示:图9-1(2)常用关系式 ①功率关系P 1=P 2,P 3=P 4,P 2=P 线+P 3.②电压损失U 损=I 2R 线=U 2-U 3③输电电流I 线=P 2U 2=P 3U 3=U 2-U 3R 线.④输电导线上损耗的电功率P 损=I 线U 损=I 2线R 线=⎝ ⎛⎭⎪⎫P 2U 22R 线.,状元微博名师点睛1.直流电路的动态变化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整个电路的电流、电压变化情况:(1)某一支路的滑动变阻器的阻值变化; (2)某一支路电键闭合或断开; (3)热敏电阻或光敏电阻的阻值变化. 2.基本思路“部分―→整体―→部分”即R 局⎩⎪⎨⎪⎧增大减小―→R 总⎩⎪⎨⎪⎧增大减小―→ I 总⎩⎪⎨⎪⎧减小增大―→U 端⎩⎪⎨⎪⎧增大减小⇒⎩⎪⎨⎪⎧I 分U 分 3.原、副线圈中各量的因果关系(1)电压关系:U 1决定U 2 (2)电流关系:I 2决定I 1 (3)功率关系:P 2决定P 1上述决定关系是由变压器的原理及能量守恒确定的. 课堂笔记常考问题26 直流电路中的“动态变化”分析图9-2【例1】(2012·上海单科,17)直流电路如图9-2所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( ).A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小解析滑片P向右移动时外电路电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由P总=EI可得P总减小,故选项A正确.根据η=R外R外+r=11+rR外可知选项B正确.由P损=I2r可知,选项C正确.由P输-R外图象,如下图,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误.答案ABC图9-3如图9-3所示,开关S接通后,将滑动变阻器的滑片P向a端移动时,各电表的示数变化情况是( ).A.V1减小,V2减小,A1增大,A2增大B.V1增大,V2增大,A1减小,A2减小C.V1减小,V2增大,A1减小,A2增大D.V1增大,V2减小,A1增大,A2减小,得分技巧1.电路中不论是串联部分还是并联部分,只有一个电阻的阻值变大(变小)时,整个电路的总电阻也变大(变小);2.根据总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律可判断总电流、路端电压的变化;3.由总电流和路端电压的变化判断固定电阻部分的电压变化;4.由固定电阻部分的电压变化,最后确定变化电阻的电压、电流的变化.课堂笔记常考问题27.TIF ,JZ ]交变电流的描述及“四值”的应用【例2】 (2012·广东理综,19)某小型发电机产生的交变电动势为e =50 sin 100πt (V).对此电动势,下列表述正确的有( ).A .最大值是50 2 VB .频率是100 HzC .有效值是25 2 VD .周期是0.02 s解析 交变电动势e =E m sin ωt 或e =E m cos ωt ,其中E m 为电动势的最大值,ω为角速度,有效值E =E m2,周期T =2πω,频率f =1T .由e =50sin (100πt )V 知,E m =50 V ,E =50 2V =25 2 V ,T =2πω=2π100π s =0.02 s ,f =1T =10.02 Hz =50 Hz ,所以选项C 、D 正确. 答案 CD如图9-4甲所示,一矩形线框在匀强磁场中绕轴OO ′匀速转动,产生的交变电流输出电压的变化规律如图9-4乙所示,对此下列说法正确的是( ).图9-4A .该交变电流的方向每秒改变200次B .该交变电流的变化规律可表示为u =5 sin(200 πt )VC .在0.01 s 的时刻,穿过线框的磁通量为0D .若某一氖泡的两端电压达到5 2 V 时便可发光,把图示的交变电流接在该氖泡的两端,氖泡便可一直发光,借题发挥解决交变电流的问题要注意以下几个方面(1)解决交变电流的产生问题,要把线圈在匀强磁场中的位置与图象上的时刻对应好,理解几个特殊位置的ΔΦΔt、E 及电流方向的特点.(2)区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值. (3)由交变电流的图象―→会求有关的物理量会写瞬时值表达式(4)交变电流的表达式 求有关的物理量. ●特别提醒交变电流瞬时值表达式书写的基本思路(1)确定正余弦交变电流的峰值,根据已知图象或由公式E m=NBSω求出相应峰值.(2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式.如:①线圈从中性面开始计时,则i-t关系为正弦函数,函数表达式为i=I m sin ωt.②线圈从垂直中性面开始计时,则i-t关系为余弦函数,函数表达式为i=I m cos ωt.常考问题28 有关变压器问题的分析图9-5【例3】(2012·福建理综,14)如图9-5所示,理想变压器原线圈输入电压u=U m sin ωt,副线圈电路中R0为定值电阻,R是滑动变阻器.和是理想交流电压表,示数分别用U1和U2表示;和是理想交流电流表,示数分别用I1和I2表示.下列说法正确的是( ).A.I1和I2表示电流的瞬时值B.U1和U2表示电压的最大值C.滑片P向下滑动过程中,U2不变、I1变大D.滑片P向下滑动过程中,U2变小、I1变小据泰国《世界日报》报道,由于受洪水影响,2011年10月27日至31日泰国全国放“水灾特别假”.泰国政府在受灾区建起临时供电系统,它由发电机和副线圈匝数可调的变压器组成,如图9-6所示,电动机内阻、输电线的电阻和变压器内阻均可忽略不计.滑动触头P置于a处时,用电器恰好正常工作.下列情况正确的是( ).图9-6A.当发电机输出的电压发生波动,使V1示数小于正常值时,应使滑动触头P向下滑动B.当发电机、用电器正常工作时,触头位置不变,如果突然增加用电器,则A1的读数变大,A2的读数变大C.当用电器增加时,为保证正常工作,滑动触头P应向上滑动D.当发电机、用电器正常工作时,触头位置不变,如果突然增加用电器,则V1、V2的读数都不变,思维模板1.理想变压器动态分析的两种情况及注意事项(1)一类是负载电阻不变,原、副线圈的电压U 1、U 2,电流I 1、I 2随匝数比的变化而变化的情况; (2)另一类是匝数比不变,上述各量随负载电阻的变化而变化的情况. 不论哪种情况,处理此类问题都要注意两点:①根据题意分清变量和不变量;②要弄清“谁决定谁”的制约关系——对电压而言,有输入才有输出,故输入决定输出;对电流、电功(率)而言,有输出才有输入,故输出决定输入.2.动态分析问题的思路程序课堂笔记常考问题29 远距离输电【例4】 (2012·天津理综,4)通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P ,原线圈的电压U 保持不变,输电线路的总电阻为R .当副线圈与原线圈的匝数比为k 时,线路损耗的电功率为P 1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk ,线路损耗的电功率为P 2,则P 1和P 2P 1分别为( ).A.PR kU ,1nB.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ,1nC.PR kU ,1n 2D.⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ,1n 2解析 根据变压器的变压规律,得U 1U =k ,U 2U=nk ,所以U 1=kU ,U 2=nkU .根据P =UI ,知匝数比为k 和nk 的变压器副线圈的电流分别为I 1=P U 1=P kU ,I 2=P U 2=P nkU.根据P =I 2R ,输电线路损耗的电功率分别为P 1=I 21R =⎝ ⎛⎭⎪⎫P kU 2R ,P 2=I 22R =⎝ ⎛⎭⎪⎫P nkU 2R ,所以P 2P 1=1n 2.选项D 正确,选项A 、B 、C 错误.答案 D本题考查了变压器、远距离输电、电功率等知识,主要考查考生的理解能力、推理能力.本题难度中等.“风雨同‘舟’,坚强不‘曲’”,舟曲特大泥石流发生后,全国人民伸出了援助之手.某公司向灾区捐赠一批柴油发电机.该柴油发电机说明书的部分内容如表所示.现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电(如图9-7所示),发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线.该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω.安置区家用电器的总功率为44 kW,当这些家用电器都正常工作时.下列说法正确的是( ).图9-7A.输电线路中的电流为20 AB.输电线路损失的电功率为8 000 WC.发电机实际输出电压是300 VD.如果该柴油发电机发的电是正弦交流电,则输出电压最大值是260 2 V,思维模板1.对高压输电问题,应按“发电机―→升压变压器―→远距离输电线―→降压变压器―→用电器”这样的顺序,或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析,故解决此类问题的关键是要画出输电线路图.2.计算线路功率损耗时应用P损=I2线R线,其中I线可以由公式P输出=I线U输出求出,而公式P损=U线I线和P损=U2线R线则不常用,原因是在一般情况下,输电线分担的电压不易求出,且易将输电线分担的电压和输电电压混淆而出错.课堂笔记技法1 程序思维法 ]【技法阐释】 程序思维法是按照事物发展的一般规律流程进行正向思维的一种方法.处理直流电路动态变化问题的基本思路是电路结构的变化→R 的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U →变化支路.图9-8【高考佐证】 (2011·上海单科,12)如图9-8所示电路中,闭合电键S ,当滑动变阻器的滑动触头P 从最高端向下滑动时( ).A .电压表V 读数先变大后变小,电流表A 读数变大B .电压表V 读数先变小后变大,电流表A 读数变小C .电压表V 读数先变大后变小,电流表A 读数先变小后变大D .电压表V 读数先变小后变大,电流表A 读数先变大后变小 解析 设P 以上电阻为R x ,则变阻器在电路中的阻值R ′=()R 0-R x R xR 0.当R x =R 02时,R ′最大.P 从最高端向下滑动时,回路总电阻先增大,后减小.当P 滑向中点时:P 滑过中点后,R ′↓→I ↑→U ↓,由并联分流I A =R xR ′I ,新的I A 增大,故A 正确. 答案 A技法2 筛选排除法【技法阐释】 当选择题提供的几个选项之间是相互矛盾的,可根据题设条件、备选选项的形式灵活运用物理知识,分析、推理逐步排除不合理选项,最终留下符合题干要求的选项.此法是解答选择题的基本技巧和方法,是使用频率最高的方法.【高考佐证】 (2010·安徽卷)如图9-9 所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部,闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F .调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是( ).A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小解析 R 1不变,缓慢增大R 2时,R 0两端电压减小,平行板电容器的极板电压U 减小,小球受到的电场力F 电=q Ud减小,悬线拉力F = (mg )2+F 2电减小,故B 正确,排除A.R 2不变,缓慢增大R 1时,R 0两端电压不变,F 电不变,悬线拉力F 不变,排除C 、D.答案为B.答案 B技法3 利用结论法:即“串反并同”法【技法阐释】 所谓“串反”,即某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压都减小(增大);所谓“并同”,即某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压都增大(减小).【模拟佐证】 G 为灵敏电流计(电路图如图9-10所示),当电键S 闭合时,在电容器的平行板间恰好有一带电微粒处于静止状态.则下列说法正确的是( ).图9-10A .将R 2的滑片向下移动的过程中,微粒向上加速运动,G 中有从上向下的电流B .将R 2的滑片向下移动的过程中,微粒向下加速运动,G 中有从下向上的电流C .将R 2的滑片向下移动的过程中,微粒仍静止不动,G 中有从下向上的电流D .将S 断开后,微粒仍保持静止状态,G 中无电流通过 技法4 极限思维法【技法阐释】 极限思维法是把某个物理量推向极端,即极大或极小的极限位置,并以此作出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论.当题目要求定性地判断某一具体的物理量的变化情况或变化趋势时,可假设其他变量为极端的情况,从而就能较快地弄清该物理量的变化趋势,达到研究的目的.【模拟佐证】在图9-11所示的电路中,电源的电动势恒定,要想使灯泡L变暗,可以( ).A.增大R1的阻值B.减小R1的阻值C.增大R2的阻值D.减小R2的阻值图9-121.如图9-12所示的电路,a、b、c为三个相同的灯泡,其电阻大于电源内阻,当变阻器R的滑动触头P向上移动时,下列判断中正确的是( ).A.b灯中电流变化值小于c灯中电流变化值B.a、b两灯变亮,c灯变暗C.电源输出功率增大D.电源的供电效率增大2.(2012·郑州市预测)如图9-13所示为某小型水电站的电能输送示意图,A为升压变压器,其输入功率为P1,输出功率为P2,输出电压为U2;B为降压变压器,其输入功率为P3,输入电压为U3.A、B均为理想变压器,输电电流为I,输电线的总电阻为r,则下列关系正确的是( ).图9-13A.U2=U3B.U2=U3+IrC.P1>P2D.P2=P33.如图9-14甲所示为一家用台灯内部电路简图,其中R为保护电阻,L为灯泡,自耦变压器左端所加正弦交流电电压随时间变化的关系图象如图9-14乙所示.下列叙述正确的是( ).图9-14A.滑片P向上滑动过程中,灯泡亮度逐渐增大B.滑片P向上滑动过程中,由于原、副线圈中的电流与它们的匝数成反比,所以变压器中电流减小C.变压器左端所加交流电的有效值为220 VD.滑片处于线圈中点位置时,灯泡获得的交流电压的周期为0.01 s图9-154.(2012·课标,17)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压变压器的电路如图9-15所示,其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1 900匝;原线圈为1 100匝,接在有效值为220 V的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时,负载R上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I1,负载两端电压的有效值为U2,且变压器是理想的,则U2和I1分别约为( ).A.380 V和5.3 A B.380 V和9.1 AC.240 V和5.3 A D.240 V和9.1 A5.有两个用相同导线绕成的正方形单匝线圈,在同一匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动,产生正弦交流电,交变电动势e随时间t的变化关系分别如图9-16中的实线和虚线所示,线圈电阻不计,则( ).图9-16A.t=0时,两线圈均处于中性面位置B.两线圈转动的角速度一定相同C.两线圈面积相等D.两线圈分别向同一电阻R供电,在T时间内电阻R上产生的热量相同答案:【高考必备】一、1.U R 2.E R +r (1)E -Ir (2)增大 减小 3.(1)UIt U 2Rt二、2.(1)P 入=P 出 (2)U 1U 2=n 1n 2 (3)I 1I 2=n 2n 1【常考问题】预测 1 A [本题考查电路的动态分析,解决本题的关键是由总电压或总电流得到各支路的电压或电流.滑动变阻器的滑片P 向a 端移动时,连入电路的电阻减小,整个回路的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律I =ER +r可知,干路电流I 增大,即A 1的示数增大;再利用并联电路的特点可知,A 2的示数也增大;又路端电压U 1=E -Ir ,I 增大,U 1减小,即V 1的示数减小;V 2两端的电压为U 2=E -I (r +R 并),I 增大,U 2减小,V 2的示数减小.]预测2 AB [由图象可知,电压的最大值为U m =5 V 、周期为T =0.01 s.交变电流在一个周期内电流的方向改变两次,所以该电流每秒改变方向200次,A 正确;ω=2πT=200 π rad/s ,所以其变化规律为u =5 sin(200πt )V ,B 正确;由图象可知,在0.01 s的时刻u =0,ΔΦΔt =0,但磁通量Φ不为0,C 错误;氖泡依照交变电流的瞬时值工作,所以只有电压在52V ~5 V 的范围时,氖泡才发光,D 错误.]【例3】 C [交流电表的示数为有效值,故A 、B 两项均错误;P 向下滑动过程中,R 变小,由于交流电源、原副线圈匝数不变,U 1、U 2均不变,所以I 2=U 2R 0+R变大,由I 1I 2=n 2n 1,得I 1=n 2n 1I 2变大,故C 项正确、D 项错误.]预测3 BD [当发电机输出的电压发生波动,使V 1示数小于正常值,用电器不变时,由U 1n 1=U 2n 2知,应增加n 2.A 错误;当发电机、用电器正常工作时,如果突然增加用电器,由于用户的用电器并联,故总电阻减小,I 2增大,n 1I 1=n 2I 2,I 1增大,B 正确;当用电器增加时,由题意可知,输出电压不变.故滑动触头P 位置不变,C 错误;由于不计电动机内阻、输电线的电阻和变压器内阻,当发电机、用电器正常工作时,触头位置不变,增加负载对输出、输入电压均无影响,D 正确.]预测4 BD [I 线=I 0=P 0U 0=4.4×104220A =200 A ;线路损失功率P 线=I 2线R 线=8 000 W ,线路两端电压U=I线R 线=40 V ,所以发电机输出电压为260 V ;如果该柴油发电机发的电是正弦交流电,则输出电压最大值是260 2 V .B 、D 选项正确.]高考阅卷老师支招 技法3【模拟佐证】 B [当R 2的滑片向下移动时,由“串反并同”法知电容器两端电压减小,微粒受到的电场力减小,微粒向下加速运动中;极板电压变小,说明电容器放电,G 中电流方向从下向上,B 正确;A 、C 错误;将S 断开后,电容器放电,G 中有电流,电压减小,电场力减小,微粒向下运动,D 错误.]技法4【模拟佐证】 AD [因电容器具有“隔直通交”的特征,所以其分析可等效画为右图所示.当R 2的阻值减小并趋于零时,L 被短路,灯泡L 变暗;当R 1的阻值增大并趋于无穷大时,可视为断路,总电流趋于零时,灯泡L 也变暗,所以选项A 、D 正确.]【随堂演练】1.BC [由动态分析可知I a 变大,U c 变小,I b 变大,ΔI b >ΔI c ,R 外>r ,且R 外减小,所以输出功率增大,效率η=R 外R 外+r =11+rR 外变小,只有B 、C 对.] 2.B [由远距离输电电压规律可知,U 2=U 3+Ir ,选项A 错误,B 正确;由变压器功率关系,可知P 1=P 2,P 2=P 3+I 2r ,选项C 、D 错误;因此答案选B.]3.AC [根据n 1n 2=U 1U 2可知选项A 正确;滑片P 向上滑动过程中,副线圈两端电压逐渐增大,则通过灯泡的电流也逐渐增大,选项B 错误;由图乙可知所加交流电的峰值为311 V ,根据U =U m2可知选项C 正确;变压器不能改变交流电的周期,所以选项D 错误.]4.B [根据理想变压器电压比关系U 1U 2=n 1n 2,代入数据解得副线圈两端的电压有效值U 2=380 V ,因理想变压器原、副线圈输入和输出的功率相等,即P 入=P 出=U 1I 1,解得I 1=2×103220A≈9.1 A,选项B 正确;选项A 、C 、D 错误.]5.AD [t =0时刻,两个线圈的电动势为0,即两线圈均处于中性面位置,A 正确.又因为两线圈产生的电动势的最大值相同,所以E m =BS ω=BS 2πT,周期不同,所以角速度不同,面积不同,可见B 、C 均错误,两线圈产生的电动势的最大值相同,所以有效值相同,所以两线圈分别向同一电阻R 供电,在T 时间内电阻R 上产生的热量相同,可见D 选项正确.]。

高考物理纠错笔记恒定电流含解析

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恒定电流易错点一、电流的微观理解(1)电流的微观表达式取一段通电导体,令导体的横截面积为S,单位体积内的自由电荷数为n,自由电荷电荷量为q,电荷的定向移动速率为v,导体中的电流为I.t时间内电荷定向移动的长度ΔL=vt,流过导体横截面的电荷数N=ΔLSn=vtSn,流过导体横截面的电荷量Q=Nq=vtSnq。

(2)三种速率的理解安培提出了著名的分子电流假说,根据这一假说,电子绕核运动可等效为一环形电流。

设带电荷量为e 的电子以速率v 绕原子核沿顺时针方向做半径为r 的匀速圆周运动,其电流的等效电流强度I 和方向为A .2πevr ,顺时针 B .ev r ,顺时针 C .2πev r ,逆时针D .evr ,逆时针【错因分析】不能深刻理解电流微观表达式的含义导致本题错解.【正确解析】电子绕核运动可等效为一环形电流,电子运动周期为2π=rT v ,根据电流的定义式得:电流强度为2πq e ve I t T r===,因为电子带负电,所以电流方向与电子定向移动方向相反,即沿逆时针方向,故C 正确,选项ABD 错误.【正确答案】C【名师点睛】本题是利用电流强度的定义式求解电流,这是经常用到的思路,要知道电流方向与正电荷定向移动方向相同,而与负电荷定向移动方向相反.1.一横截面积为S 的铝导线,当有电压加在该导线上时,导线中的电流强度为I ,设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子电荷量为e ,此时电子定向移动的速度为v ,则以下关系正确的是A .I nvS =B .I nev =C .I nevS =D .I neS =2.如图所示,电解池内有一价离子的电解液,在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1,负离子数为n2,设元电荷电荷量为e,则以下说法正确的是A.溶液内电流方向从A到B,电流为错误!B.溶液内电流方向从B到A,电流为错误!C.溶液内正、负离子反方向移动,产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B,电流为错误!易错点二、不知道伏安特性曲线的意义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.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 ΩD.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。

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题[1]

高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题[1]

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高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式:tqI 决定式:I =R U电流的 微观表达式I=nqvS注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q /t 计算电流强度时应引起注意。

1. 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。

2. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。

已知质子电荷e =1。

60×10-19C 。

这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。

假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。

第二节 电阻定律在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρSl。

A 。

在公式R=ρSl中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同.B 。

对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电阻也随之增大。

高二物理《恒定电流》重难点知识点精析及综合能力提升测试_百度

高二物理《恒定电流》重难点知识点精析及综合能力提升测试_百度

《恒定电流》重难点知识点精析及综合能力提升一、概念荐入 1.对于金属导体有I=nqvS(n 为单位体积内的自由电子个数,S 为导线的横截面积,v 为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s) 2. 导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比。

sl R ρ= ⑴ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。

单位是Ω m⑶材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。

)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。

③有些物质当温度接近0 K 时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。

能够发生超导现象的物体叫超导体。

3. RUI =不适用于气体导电)。

还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。

例1. 实验室用的小灯泡灯丝的I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示:例2. 下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象 A.例3. 某一电动机,当电压U 1=10V时带不动负载,因此不转动,这时电流为I 1=2A。

当电压为U 2=36V时能带动负载正常运转,这时电流为I 2=1A。

求这时电动机的机械功率是多大?A. B. I U U U U 2 2 o 2二、串并联与混联电路1.选定研究对象电阻R 后,I 必须是通过这只电阻R 的电流,U 必须是这只电阻R 两端的电压。

该公式只能直接用于纯电阻电路,不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。

2. 公式选取的灵活性。

⑴计算电流,除了用RUI外,还经常用并联电路总电流和分电流的关系:I =I 1+I 2 ⑵计算电压,除了用U =IR 外,还经常用串联电路总电压和分电压的关系:U =U 1+U 2 ⑶计算电功率,无论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和:P =P 1+P 2对纯电阻,电功率的计算有多种方法:P=UI=I 2R =RU 2以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路,也可用于非纯电阻电路。

2012年高考物理实验专题系列《恒定电流》

2012年高考物理实验专题系列《恒定电流》

※概述从高考考纲对“恒定电流”的要求看,欧姆定律、电源的电动势和内阻、闭合电路欧姆定律是Ⅱ级要求。

从近几年高考对“恒定电流”的考查来看,重点有闭合电路欧姆定律的应用,电功、电热的计算,电阻、电压和电流的测量。

其中电路分析——包括电阻变化、含电容电路、非纯电阻电路等动态分析、电路故障分析,运用电路知识探究联系实际问题已成为考查的热点。

预测高考对本部分知识的考查将与实际联系紧密,比如超导现象及其在生产、科技方面的应用等,学生运用已有知识解决实际问题的能力将是重点考查的一种趋势,符合现代高考的对知识应用和能力的考查,基本题型是以选择题、实验题或计算题出现。

如以选择题出现难度一般不大,若以实验题和计算题出现,则属于较难的题。

知识梳理知识点一电源和电流电动势欧姆定律串联电路和并联电路※考纲解读基础巩固1.形成电流的条件:一是要有电荷,二是导体内部存在电场,即导体两端存在。

2.电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的值,叫电流强度:Iqt =。

3.电动势:电动势是描述电源把其他形式的能转化为能本领的物理量。

定义式为:ε=Wq。

要注意理解:○1ε是由本身所决定的,跟外电路的情况无关;○2ε的物理意义:电动势在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的能或理解为在把1 库仑正电荷从负极(经电源内部)搬送到正极的过程中,所做的功;○3注意区别电动势和电压的概念。

电动势是描述其他形式的能转化成能的物理量,是反映非静电力做功的特性。

电压是描述电能转化为的能的物理量,是反映电场力做功的特性。

4.通过导体的电流强度,跟导体两端的电压成比,跟导体的电阻成比,即IUR=,要注意:公式中的I、U、R三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时对应关系。

5.欧姆定律适用范围:适用于金属导体和电解质的溶液,不适用于体。

在电动机中,导电的物质虽然也是金属,但由于电动机转动时产生了现象,这时通过电动机的电流,也不能简单地由加在电动机两端的电压和电动机电枢的电阻来决定。

专题九恒定电流(讲解部分) 高考物理复习专题(教师用)

专题九恒定电流(讲解部分) 高考物理复习专题(教师用)
R外总 r
(3)由U内=I总r,确定电源的内电压如何变化。 (4)由U外=E-U内,确定电源的外电压(路端电压)如何变化。
(5)由部分电路欧姆定律,确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。 (6)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化。 2.结论法 当局部电阻Rn变化时,与Rn串联的电阻R的功率P、电流I、电压U与Rn变化 相反,简称串联反变或串反,如图(a)。而与Rn并联的R上,IR、UR、PR与Rn的 变化相同,简称并联同变或并同,如图(b)。总称串反并同。
比;导体电阻还与构成它的材料有关。表达式④ R=ρ S 。
4.电阻率是反映导体导电性能的物理量,其特点是随着温度的改变而变 化。金属的电阻率随温度升高而⑤ 增大 。
三、部分电路欧姆定律 1.内容:通过一段电路的电流,跟这段电路两端的电压成⑥ 正比 ,跟这段 电路的电阻成反比。
U
2.表达式:⑦ I= R 。
T
(3)方向:规定和② 正电荷 定向移动的方向相同,和负电荷定向移动的
方向相反。
(4)性质:电流既有大小也有方向,但它的运算遵守代数运算规则,是标量。 (5)单位:国际单位制中是安培(A),常用单位还有毫安(mA)、微安(μA)。 2.形成电流的三种微粒:自由电子、正离子和负离子,其中金属导体导电时 定向移动的电荷是自由电子,液体导电时定向移动的电荷是正、负离子,气
(a)
(b)
例2 (多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r。电路中的R2 、R3分别为 总阻值一定的滑动变阻器,R0为定值电阻,R1为光敏电阻(其电阻随光照强度 增大而减小)。当开关S闭合时,电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。 下列说法中正确的是( )
A.只逐渐增大对R1的光照强度时,电阻R0消耗的电功率增大, 电阻R3中有向 上的电流 B.只调节电阻R3的滑动端P2向上端移动时,电源消耗的电功率变大,电阻R3 中有向上的电流 C.只调节电阻R2的滑动端P1向下端移动时,电压表示数变大,带电微粒向下 运动 D.若断开开关S,带电微粒向下运动

高考物理备考专题09恒定电流(含解析)

高考物理备考专题09恒定电流(含解析)

专题09 恒定电流第一部分 名师综述恒定电流主要考查以"电路"为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。

历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中,似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际,是学生应具备的基本技能。

尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.第二部分 精选试题1、【2017·重庆市高三上学期(一诊)期末测试】利用如图所示电路可测量待测电阻R x 的阻值。

定值电阻R 1、R 2阻值已知,闭合电键S,调节电阻箱接入电路阻值为R 3时,电流表示数为零,则R x 阻值等于: ( )A .R 2B .123R R R C .132R R R D .321R R R 【答案】D2、【2017·辽宁省铁岭市协作体高三上学期第三次联考】如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图,此欧姆表已经调零,用此欧姆表测一阻值为R 的电阻时,指针偏转至满刻度4/5处,现用该表测一未知电阻,指针偏转到满刻度的1/5处,则该电阻的阻值为: ( )A .4RB .5RC .10RD .16R 【答案】D【名师点睛】考查欧姆表的改装原理,关键是知道欧姆表的内部结构,结合闭合回路欧姆定律进而求所测电阻;3、【2017·四川省成都市高三第一次诊断性检测】如图所示,E 为内阻不计的电源,MN 为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝,C 为电容器。

2012年高考物理备考冲刺之易错点点睛系列专题09恒定电流(教师版)

2012年高考物理备考冲刺之易错点点睛系列专题09恒定电流(教师版)

【高考预测】恒定电流部分是高考必考内容之一,特别是电学实验更是几乎每年必考。

常见题型有选择题、实验题、计算题,其中以实验题居多。

高考考查的重点内容有:欧姆定律,串、并联电路的特点,电功及电热,闭合电路的欧姆定律,电阻的测量(包括电流表、电压表内阻的测量)。

其中含容电路、电路动态变化的分析、功率分配问题是命题率较高的知识点,尤其电阻的测量、测量电源的电动势和内电阻更是连续多年来一直连考不断的热点。

复习时要理解串、并联电路的特点,闭合电路欧姆定律的含义,另外,要密切注意半导体、超导等与生产和生活相结合的新情景问题。

【知识导学】一、电流、电阻和电阻定律1.电流:电荷的定向移动形成电流.(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差.(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。

①I=Q/t;假设导体单位体积内有n个电子,电子定向移动的速率为V,则I=neSv;假若导体单位长度有N个电子,则I=Nev.②表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.③单位是:安、毫安、微安1A=103Ma=106μA2.电阻、电阻定律(1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.(2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R=ρL/S(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响.①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻.②单位是:Ω·m.3.半导体与超导体(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10-5Ω·m ~106Ω·m(2)半导体的应用:①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化.②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.(3)超导体①超导现象:某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象.②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度③应用:超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R成反比。

巧学高考物理(必考)热点快速突破 专题09 恒定电流 含解析

巧学高考物理(必考)热点快速突破 专题09 恒定电流 含解析

【高考命题热点】主要考查电学实验,即以测电阻、描绘小灯泡伏安特线曲线、测定电阻丝电阻率、测定电源电动势和内阻、测电流表电压表内阻及电表改装、多用电表用法为基础的探究实验或设计型实验. 【知识清单】1. 电流:单位时间内流过导体横截面的电量;即tqI =(定义式,I 与t q 、无关,仅是一 种测量工具,q :在时间t 内流过导体横截面的电量,t :时间).3. 纯电阻电路:t RU Rt I UIt Pt W Q R U R I UI P 22;======== 4. 欧姆定律(1)部分电路欧姆定律:)(IR U RUI I U R ===、或 (2)闭合电路欧姆定律:U Ir U U E +=+=外内E :电源电动势,电源能给电路提供的最大电压;内U :内电压;U U 、外: 外电压或路端电压(除内阻两端的内电压外的电压);I :干路电流;r :电源内阻. 5. 几个功率①电源总功率:内出总P P r I UI EI P +=+==2②电源内阻消耗的功率:出总内P P r I P -==2 ③电源输出功率:UI r I EI P P P =-=-=2内总出 设电源内阻为r ,外电路总电阻为R ,则:r Rr R E R Rrr R E R r R E R I P 4)(4)()(2222222+-=+-=+==出 所以当r R =时,电源输出功率最大,即r E P 42m=出 电源效率EU EI UI P P ===总出η6. 滑动变阻器在电路中的连接方式:限流式和分压式.7.电流表在电路中的连接方式:内接法和外接法(电压表把电流表囊括在里面)(电压表把电流表放在外面)11. 仪器选择原则(1)电压表、电流表:按电路估算最大电压m U 和最大电流m I ,按所选电表量程不超过最大估算值原则选择;(2)滑动变阻器:从满足实验要求和保护器材考虑,选用阻值小、额定电流大的. 12. 总结:(1)除测定电阻丝电阻率实验用电阻定律(?22785.04=−−−−−→−===ρρπd d S Sl R )推导表达式外,基本都用闭合或部分电路欧姆定律来推导表达式;(2)电学实验考点:①选择仪器;②设计或补充电路图(实物图);③补充实验步骤;④原理或表达式;⑤数据处理;⑥误差分析.附表 测量电阻常用方法热点突破提升练九),(21R R >>2V 21),(R R R R =<<则1.如图为两个不同电源的U -I 图象,则下列说法正确的是( )A .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2B .电动势E 1=E 2,内阻r 1<r 2C .接入相同电阻时,电源1的输出功率大D .接入相同电阻时,电源2的输出功率大2.如图所示,E 为电源,其内阻为r ,L 为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R 1、R 2为定值电阻,R 3为光敏电阻(照射光的强度越强其电阻值越小).闭合开关S 后,若照射R 3的光强度减弱,则( )A .R 1两端的电压变大B .小灯泡消耗的功率变小C .通过R 2的电流变小D .电源两极间的电压变小3.如图所示是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M 和电热丝R 构成.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 .若S 1、S 2闭合,则电吹风吹冷风B .电热丝的电阻为55 ΩC .电动机工作时输出的机械功率为880 WD .当电吹风吹热风时,电动机每秒钟消耗的电能为120 J4.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x 约为200 Ω,电压表V 的内阻约为2 kΩ,电流表A 的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,结果由公式R x =U I 计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的示数.若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2,则__________(填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x 1__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2__________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.5.图甲是测量电阻R x 的原理图,电流表量程选0.6 A ,标有长度刻度的均匀电阻丝ab 的总电阻为5 Ω,总长为50.0 cm.(1)根据原理图连接图乙的实物图.图甲图乙(2)如图甲所示,合上S1前,应将滑片P置于________(填“d”或“e”)端.(3)断开S2,合上S1,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1的示数为0.50 A时,单位长度电阻丝的电压u=________V/m.(4)保持S1闭合,合上S2;滑动c改变ac的长度L,同时调节滑动变阻器的滑片P,使电流表A1的示数为0.50 A;①若电流表内阻不计,c点在ab的中点时,电流表A2的示数为0.50 A,则R x=________;②若电流表的内阻不能忽略,测量多组L和I2值,描出L与I2的图线如图丙所示所示,从实验原理角度说明图线不过原点的原因是___________________________________________________;若L-I2图线斜率为k,电流表A1和A2的内阻均为R A,则电阻R x=________(用“u、R A、k”表示).6.某同学通过实验研究小灯泡的电压与电流的关系,除小灯泡外,可用的器材如下:A.电源(电动势3 V,内阻为1.5 Ω)B.电压表(0~3 V,内阻约为10 kΩ)C.电流表(0~0.6 A,内阻约为5 Ω)D.滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流0.4 A)E.滑动变阻器(0~10 Ω,额定电流1.0 A) F.电键S,导线若干(1)实验中移动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的U-I图象如图甲所示,则可知小灯泡的电阻随电压增大而________(填“增大”、“减小”或“不变”);实验时应选用的滑动变阻器为________.(填器材前的字母序号)甲A+V++ -++ - 乙(2)根据图甲,将图乙实验电路中缺少的导线补全(其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压).(3)若某次连接时,把AB 间的导线误接在AC 之间,合上电键,任意滑动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,则此时的电路中,小灯泡可能获得的最小功率是________W.(本问中电压表和电流表均视为理想电表,结果保留2位有效数字)7.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,小灯泡的规格为“3.8V ,0.3A”.除了开关、导线外,还有如下器材:电压表V ,量程0~5 V ,内阻约5 kΩ 电流表A 1,量程0~500mA ,内阻约0.5Ω 电流表A 2,量程0~100 mA ,内阻约4 Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值10 Ω,额定电流2.0 A 滑动变阻器R 2,最大阻值100Ω,额定电流1.0 A直流电源E ,电动势约为6 V ,内阻约为0.5 Ω(1)上述器材中,电流表应选______,滑动变阻器应选______.(填器材符号) (2)请根据所选的器材,在图甲中用笔画线代替导线,连接实验电路.(3)根据实验数据,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线,如图乙.则可确定小灯泡的AB CDU I U 功率P 与U 2和I 2的关系,下列示意图中正确的是_______(4)将被测小灯泡与一个电动势为1.5V ,内电阻为5Ω的电源串联组成闭合回路,则通过小灯泡的电流为___________A. 8、在“测定合金丝的电阻率”实验中:(1)用螺旋测微器测量电阻丝直径,其示数如图甲所示, 则其直径d =___________mm ;(2)如图乙所示,将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a 和b 上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P ,触头的另一端为接线柱c ,当用手按下触头P 时,触头P 才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出.实验中改变触头P 与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数I 保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L 与对应的电压U .请根据下面给出的实验器材将图丙所示实验电路的连接补充完整(要求能改变电阻丝的测量长度并进行多次测量).A .待测电阻丝(总阻值约20Ω);B .电压表V (量程0~3V ,内阻约3k Ω);C .电流表A (量程0~100mA ,内阻约5Ω);D .滑动变阻器R ( 0~10Ω);E .电源E (电动势4.5V ,内阻不计).F .开关、若干导线.甲a电阻丝触头P乙(3)利用测量数据画出U -L 图线,如图所示,其中(L 0 ,U 0)是U -L 图线上的一个点的坐标.根据U -L 图线,用电阻丝的横截面积S ,电流I ,L 0 和U 0可计算出电阻丝的电阻率ρ= .(用所给字母表示)9.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻. A .待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5 V ,内阻约几欧姆 B .直流电压表V 1、V 2,量程约为3 V ,内阻约为3 kΩ C .定值电阻R 0未知D .滑动变阻器R ,最大阻值R mE .导线和开关(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图.(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R 0,方法是先把滑动变阻器R 调到最大阻值R m ,再闭合开关,电压表V 1和V 2的读数分别为U 10、U 20,则R 0=________(用U 10、U 20、R m 表示)(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V 1和V 2的多组数据U 1、U 2,描绘出U 1-U 2图象如图丙所示,图中直线斜率为k ,与横轴的截距为a ,则两节干电池的总电动势为E =________,总内阻r =________(用k 、a 、R 0表示).10.为了测定一电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材:A .电流表G(满偏电流10 mA ,内阻10 Ω)B .电流表A(0~0.6 A ~3 A ,内阻未知)丁C.滑动变阻器R(0~100 Ω,1 A) D.定值电阻R0(阻值990 Ω)E.开关与导线若干(1)某同学根据现有的实验器材,设计了图甲所示的电路,请按照电路图在图乙上完成实物连线.(2)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的I1-I2图线,I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数,由图线可以得到被测电池的电动势E=________V,内阻r =________Ω.11.某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表的内阻(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①按电路原理图(a)连接线路;图(a)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(b)(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 μA B.250 μA C.500 μA D.1 mA12.图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路.(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω,满偏电流为1 mA;R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a 和b两个接线柱,电表量程为3 mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10 mA.由题给条件和数据,可以求出R1=________ Ω,R2=________ Ω.(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表对改装电表的3 mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300 Ω和1 000 Ω;滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.则R0应选用阻值为________ Ω的电阻,R应选用最大阻值为________ Ω的滑动变阻器.(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连.判断依据是:________________________.13.为确定某电子元件的电气特性,做如下测量.(1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转过大,因此需选择________倍率的电阻挡(填:“×10”或“×1 k ”,并________________再进行测量,之后多用表的示数如图(a)所示,测量结果为________Ω.(2)某同学想精确测得上述待测电阻R x 的阻值,实验室提供如下器材:A .电流表A 1(量程50 mA 、内阻r 1=10 Ω)B .电流表A 2(量程200 mA 、内阻r 2约为2 Ω)C .电流表A 3(量程0.6 A 、内阻r 3约为0.2 Ω)D .定值电阻R 0=30 ΩE .滑动变阻器R (最大阻值约为10 Ω)F .电源E (电动势为4 V)G .开关S 、导线若干回答:(b)①某同学设计了测量电阻R x 的一种实验电路原理如图(b)所示,为保证测量时电流表读数不小于其量程的1/3,M 、N 两处的电流表应分别选用:M 为________;N 为________.(填器材选项前相应的英文字母)②若M 、N 电表的读数分别为I M 、I N ,则R x 的计算式为R x =________.(用题中字母表示)14. 某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L (额定电压3.8V ,额定电 流0.32A );电压表V (量程3V ,内阻3k Ω);电流表A (量程0.5A ,内阻0.5Ω);固定电阻0R (阻值1000Ω);滑动变阻器R (阻值0~9.0Ω);电源0E (电动势5V ,内阻不计);开关S ;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8V 的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a )所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻_______(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率_______(填“增大”“不变”或“减小”).E(电动势4V,内阻1.00 )和题给器材连接成图(b)所示的电路,(3)用另一电源调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为______W,最大功率为______W.(结果均保留2位小数)15. 某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100μ A,内阻大约为2500Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1,R2(其中一个阻值为20Ω,令一个阻值为2000Ω);电阻箱R z(最大阻值为99999.9Ω);电源E(电动势约为1.5V);单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片.(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线.图(a ) 图(b )50403020151050Ω100 A V --Ω(2)完成下列填空:①R 1的阻值为_______Ω(填“20”或“2000”)②为了保护微安表,开始时将R 1的滑片C 滑到接近图(a )中的滑动变阻器的_____端(填“左”或“右”)对应的位置;将R 2的滑片D 置于中间位置附近.③将电阻箱R z 的阻值置于2500.0Ω,接通S 1.将R 1的滑片置于适当位置,再反复调节R 2的滑片D 的位置、最终使得接通S 2前后,微安表的示数保持不变,这说明S 2接通前B 与D 所在位置的电势________(填“相等或“不相等”.”)④将电阻箱R z 和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z 的阻值置于2601.0Ω时,在接通S 2前后,微安表的示数也保持不变.待微安表的内阻为______Ω(结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:______________________________.16.图(a )为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E 是电池;1R 、2R 、3R 、4R 和5R 是固定电阻,6R 是可变电阻;表头○G 的满偏电流为250μA ,内阻为480Ω.虚线方 框内为换挡开关,A 端和B 端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直 流电压1V 挡和5V 挡,直流电流1mA 挡和2.5mA 挡,欧姆100⨯Ω挡.(1)图(a )中的A 端与__________(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于6R 的使用,下列说法正确的是__________(填正确答案标号).A .在使用多用电表之前,调整6R 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B .使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整6R 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C .使用电流挡时,调整6R 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得12R R +=__________Ω,4R =__________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b )所示.若此时B 端是与“1”相连的,则多用电表读数为__________;若此时B 端是与“3”相连的,则读数为__________;若此时B 端是与“5”相连的,则读数为__________.(结果均保留3位有效数字).。

高考物理总复习 易错题与高考综合问题解读 考点 9 恒定电流 命题角度2

高考物理总复习 易错题与高考综合问题解读 考点 9 恒定电流 命题角度2

恒定电流命题角度2电压、电流、电阻的测量1.图9—7为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图.(1)为了通过测量得到图9—7所示FU关系的完整曲线,在图9—8和图9—9两个电路中应选择的是图,简要说明理由.(电源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为O~100Ω).(2)在图9—10电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250Ω.由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为 V,电阻 R2的阻值为Ω.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子:.[考场错解]如图9—9.对分压式电路和限流式电路的作用特点理解不清.(1)由I-U图线可知电压从O开始到所需电压,图9—9为限流式电路,电压不能调到零.图9—8为分压式电路,可将电压从零调到所需电压值,故应选择图9—8.(2)流过R-的电流流过热敏电阻的电流I==I-I1=0.070-0.036 A=0.034A,由图线可知热敏电阻两端电压U′=5.2 V,(3)热敏温度计.用伏安法测电阻选择电路时应注意两个方面的问题:第一、电流表的接法.—般原则是:当电压表内阻远大于待测电阻时,用电流表外接法,当电流表内阻远小于待测电阻时,用电流表内接法.第二、滑动变阻器的接法,—般原则是:当被测电压需从零开始调节时,用/+/i,式接法,不需从零开始调节,则可考虑用限流式接法;当变阻器最大阻值小于待测电阻时,考虑采用分压式接法,当变阻器最大阻值大于待测电阻时,考虑采用限流式接法.考场思维训练1 在如图9—11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△I、△U1、△U2和△U3表示.下列比值正确的是 ( )A U l/I不变,△U1/△I不变B U2/I变大,△U2/△I变大C.U2/I变大,△U2/△I不变D U3/I变大,△U3/△I不变1.ACDks5u高考资源网解析:当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,R2增大,总电阻R 增大,总电流I减小,R=U3/I变大,内电压为U内=Ir减小,外电压U3增加,R1的电压U1减小,R1=U1/I=△U1/△I不变,R2的电压增加,R2=U2/I变大,设末状态的电流为即不变,即不变,故ACD 都对.2 在如图9—12所示的电路中,S闭合,电容器已经充电.现将S断开,则以下判断正确的是 ( )A电容器将放电 B电容器将继续充电 C.有瞬时电流通过R3 D电容器上的带电量将增大2.BCDks5u高考资源网解析:S闭合时,R1、R2串入电路,电容器并在了R2 两端,它的电压,它所带电量Q=UC=断开时,电路中无电流,电容器并在了电源两端,所带电量为Q′=CE,瞬时对电容器充电,故BCD对.3一段电路如图9—13所示,电压U保持不变.用经过精确标准的电压表V1和V2,先后分别测量该电路中电阻R两端的电压,读数分别为U1=12.7 V和U2=12.3 v.以下判断中正确的是 ( )A电压表V1的电阻小于V2的内阻,未接电压表时电阻R两端的电压略大于12.7 VB电压表V1的内阻小于V2的内阻,未接电压表时电阻R两端的电压略小于12.3 VC电压表V1的内阻大于V2的内阻,未接电压表时电阻R两端的电压略小于12.3 VD电压表V1的内阻大于V2的内阻,未接电压表时电阻尺两端的电压略大于12.7V3.Dks5u高考资源网解析:电压表的接入引起电路中的总电阻减小,电压表内阻越小,和电阻R并联后的电阻就越小,所分配的电压就越小,误差越大.由题意U1=12.7 V和U2=12.3 V可知,电压表V1的内阻大于V2的内阻,不接电压表时电阻R两端的电压应略大于12.7 V.故选项D正确.4 在如图9—14所示的U-I图象中,直线,为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线¨为某一电阻尺的伏安特性曲线.用该电源与电阻R组成闭合电路.由图象可知( )A电源的电动势为3 V,内阻为0.5ΩB电阻R的阻值为1ΩC电源的输出功率为4WD电源的效率为66.7%4.ABCD 解析:由图电源电动势为3 V,内阻0.5Ω,外阻l Ω,故AB对.电路中的电流,输出功率P=I2R=4 w,电源的效率,故CD对.5 如图9—15所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V、内电阻r=1Ω,电阻R=15Ω闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电量为q=1×10-2C,质量为m=1×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接人电路的阻值为多大时,小球恰能到达A 板?此时,电源的输出功率是多大?(g=10 m/s2)5.(1)R滑=8 Ω(2)P出=23 Wks5u高考资源网解析:(1)小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到A板时速度为零.设两板间电压为UA8,由动能定理得所以滑动变阻器两端电压U滑=U AB=8V,设通过滑动变阻器电流为I,由欧姆定律得滑动变阻器接入电路的电阻(2)电源的输出功率6如图9—16所示,图中的电压表和电流表都是理想的电表,电阻R1=10Ω,R2=3Ω,R3=2Ω.保持s1闭合,开关S2接通和断开时电源的总功率之比是9:5.求:(1)电源的内电阻;(2)开关S2接通和断开时电压表的示数之比;(3)开关S2接通和断开时电流表的示数之比.6.(1)0.3 Ω(2)9:10 (3)27:5解析:(1)开关S2接通时,R1被短路,R2和风并联,总电阻,开关S2断开时,R1和R2串联再与R:并联,总电阻电源的总功率之比,解得r=0.3 Ω(2)S2接通时,电压表的示数断开时电压表的示数则(3)S接通时电流表的示数断开时电流表的示数,则7 在图9一17所示的电路中,用一个电压表去测电阻R两端P、Q两点电压,当用该表100伏挡时,电压表的示数为84 V;换用该表的200伏挡时,电压表的示数为88 V.设接电压表时和不接电压表时均通过调节滑动变阻器R′,使电流表的示数始终保持不变.则不接电压表时,P、Q两点间的实际电压为多大?7.ks5u高考资源网解析:设电压表lOO伏挡内阻为Rv,则200伏挡内阻为2Rv,由题意有可得不接电压表时,P、Q两点实际电压为U=I A R=92.4V.。

高考物理电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编及解析

高考物理电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编及解析

高考物理电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编及解析一、选择题1.如图所示电路,电源内阻不可忽略。

开关S闭合后,在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中()A.电压表的示数增大B.电流表的示数减小C.流经电阻R1的电流减小D.流经电源的电流减小2.如图所示的电路中,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小,V为理想电压表.若将照射R3的光的强度减弱,则()A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2的电流变小D.电源内阻消耗的电压变大3.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。

在这种疗法中,为了能让质子进入癌细胞,首先要实现质子的高速运动,该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。

质子先被加速到较高的速度,然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。

如图所示,来自质子源的质子(初速度为零),经加速电压为U的加速器加速后,形成细柱形的质子流。

已知细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为I;质子的质量为m,其电量为e.那么这束质子流内单位体积的质子数n是A2 I U eS mB .I m eS eUC .2I eU eS m D .2Im eS eU4.物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量,如速度是用位移与时间的比值来定义的,即x v t=.下面四个物理量的表达式不属于...比值定义的是 A .电流q I t= B .电势P E q ϕ= C .电容Q C U = D .电阻l R Sρ= 5.如图所示的电路,R 1、R 2、R 4均为定值电阻,R 3为热敏电阻(温度升高,电阻减小),电源的电动势为E ,内阻为r.起初电容器中悬停一质量为m 的带电尘埃,当环境温度降低时,下列说法正确的是( )A .电压表和电流表的示数都减小B .电压表和电流表的示数都增大C .电压表和电流表的示数变化量之比保持不变D .带电尘埃将向下极板运动6.下列说法正确的是( )A .电源是通过非静电力做功把电能转化为其他形式的能的装置B .库仑提出了库仑定律,并最早用实验测得元电荷e 的数值C .英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念,并提出用电场线表示电场D .牛顿设计了理想斜面实验,得出力不是物体产生运动的原因7.在如图所示的电路中,闭合开关S 后,a 、b 、c 三盏灯均能发光,电源电动势为E ,内阻为r 。

高考物理电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编及答案解析

高考物理电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编及答案解析

高考物理电磁学知识点之稳恒电流易错题汇编及答案解析一、选择题1.如图为多用电表欧姆档的原理示意图,其中电流表的满偏电流为300μA,内阻R g=100Ω,调零电阻的最大值R0=50kΩ,电池电动势E=1.5V,电源内阻不计。

将两表笔短接调零后,用它测量电阻R x,当电流计指针只在满刻度的一半时,R x的阻值是()A.25kΩB.5kΩC.50kΩD.50Ω2.如图所示,双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。

已知该表头的内阻,满偏电流,下列说法正确的是A.表头G的满偏电压为500VB.使用a、b两个端点时,其量程比使用a、c两个端点时大C.使用a、b两个端点时,其量程为0~10V,则R1为9.5kΩD.使用a、c两个端点时,其量程为0~100V,则为95kΩ3.如今电动动力平衡车非常受年轻人的喜爱,已慢慢成为街头的一种时尚,如图所示为某款电动平衡车的部分参数,则该电动平衡车()电池容量:5000mAh充电器输出:直流24V/1000mA续航里程:40km额定功率:40W工作电压:24V行驶速度:20km/hA .电池从完全没电到充满电所需的时间约为8.3hB .电池最多能储存的电能为54.3210JC .骑行时的工作电流为1AD .充满电后能工作5h4.如图为某扫地机器人,已知其工作的额定电压为15V ,额定功率为30W ,充电额定电压为24V ,额定电流为0.5A ,电池容量为2000mAh ,则下列说法中错误的是( )A .电池容量是指电池储存电能的大小B .机器人充满电后连续工作时间约为1hC .机器人正常工作时的电流为2AD .机器人充满电大约需要4h5.如图所示,电源电动势E =30V ,内阻r =1Ω,直流电动机线圈电阻R M =1Ω,定值电阻R =9Ω。

闭合开关S ,稳定后理想电压表示数为10V 。

下列说法中正确的是( )A .通过电动机的电流为10AB .通过电动机的电流为3011A C .电动机的输出功率为16WD .电动机的输出功率为20W6.某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P 和电源内部的发热功率P r 随路端电压U 变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a 、b 、c 所示,下面说法不正确的是( )A .反映P r 变化的图线是bB .电源电动势为8VC .电源内阻为2ΩD .当电压为2V 时,外电路的电阻为2Ω7.如图,A 、B 两盏电灯完全相同.当滑动变阻器的滑动头向右移动时,则( )A .A 灯变亮,B 灯变亮 B .A 灯变暗,B 灯变亮C .A 灯变暗,B 灯变暗D .A 灯变亮,B 灯变暗8.图甲为某电源的U I -图线,图乙为某小灯泡的U I -图线,则下列说法中正确的是( )A .电源的内阻为5ΩB .小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C .把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3WD .把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.4W9.如图所示的电路中,输入电压U 恒为12V ,灯泡L 上标有“6V ,12W”字样,电动机线圈的电阻R M =0.50Ω。

高考物理一轮复习考点及考纲解读 恒定电流(8)

高考物理一轮复习考点及考纲解读 恒定电流(8)

2012年高考一轮复习考点及考纲解读(八)恒定电流内容要求说明64.电流。

欧姆定律。

电阻和电阻定律65.电阻率与温度的关系66.半导体及其应用。

超导及其应用67.电阻的串、并联。

串联电路的分压作用。

并联电路的分流作用68.电功和电功率。

串联、并联电路的功率分配69.电源的电动势和内电阻。

闭合电路的欧姆定律。

路端电压70.电流、电压和电阻的测量:电流表、电压表和多用电表的使用。

伏安法测电阻II I I IIII II II名师解读恒定电流部分是高考必考内容之一,特别是电学实验更是几乎每年必考。

常见题型有选择题、实验题、计算题,其中以实验题居多。

高考考查的重点内容有:欧姆定律,串、并联电路的特点,电功及电热,闭合电路的欧姆定律,电阻的测量(包括电流表、电压表内阻的测量)。

其中含容电路、电路动态变化的分析、功率分配问题是命题率较高的知识点,尤其电阻的测量、测量电源的电动势和内电阻更是连续多年来一直连考不断的热点。

复习时要理解串、并联电路的特点,闭合电路欧姆定律的含义,另外,要密切注意半导体、超导等与生产和生活相结合的新情景问题。

样题解读【样题1】(江都市2011届高三联考)一中学生为即将发射的“神州七号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置,其原理可简化如图8-1,连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接,该装置在地面上静止时其电压表指针指在表盘中央的零刻度处,在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值。

关于这个装置在“神州七号”载人飞船发射、运行和回收过程中示数的判断正确的是A.飞船在竖直加速升空的过程中,如果电压表的示数为正,则飞船在竖直减速返回地面的过程中,电压表的示数仍为正B.飞船在竖直加速升空的过程中,如果电压表的示数为正,则飞船在竖直减速返回地面的过程中,电压表的示数为负C.飞船在近地圆轨道上运行时,电压表的示数为零D.飞船在近地圆轨道上运行时,电压表的示数所对应的加速度应约为9.8m/s2[分析] 飞船竖直加速升空的过程和竖直减速返回地面的过程中都发生超重现象,弹簧被压缩,变阻器的滑动头向下滑动,所以电压表的示数正负情况相同,A项正确,B项错误;飞船在近地圆轨道上运行时,处于完全失重状态,加速度等于重力加速度,约为9.8m/s2,C项错误,D项正确。

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恒定电流探究开放题解答
综合问题1
电路的分析与计算
1.如图9一18所示,电源电动势E=3.2 V,电阻R1= 30Ω,R2=15Ω,小灯泡 L的额定电压为3.O V,额定功率为4.5w.当开关S接位置1时,电流表的读数为0.1 A,那么当开关S接到位置2时小灯泡 L的发光情况是 ( )
A正常工作 B比正常发光略亮 C.不能正常发光 D.有可能被烧坏
分析电路,利用闭合电路欧姆定律、串并联特点等分析求解.
[解答]C开关S与1闭合时,并联电压为U1=I1R1=3V,通过R2的电流,电源
内阻,灯泡电阻
当S与2闭合时,灯泡电压,故C对.
2.三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为l.5 V、1.5 V和2.0 V,它们的额定电流都为
0.3A若将它们连接成图9—19、图9—20所示电路,且灯泡都正常发光,
(1)试求图9—19中电路的总电流和电阻Rz消耗的电功率;
(2)分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更节能.
分析电路,利用闭合电路欧姆定律、串并联特点、电功率等分析求解.
(1)由题意,在图9—19电路中:电路的总电流
电阻R2消耗功率
(2)图9—19中电源提供的电功率图9—20中电源提供的电功
率由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而 p
总′<P总,所以,图9—20所示电路比图9—19所示电路节能.
3.如图9—21是家用电冰箱的压缩启动装置的电路,其中运行绕组是电冰箱工作时的定
子,由于交流电是单相的,启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场,在启动绕组中,串联有一个PTC元件,这是一种以酞酸钡为主要材料的热敏电阻器.当电流流过Frc元件时,元件发热,它的电阻率随温度升高而发生显著变化,当电动机转动正常后,PTC元件温度较高,电阻很大,以下判断正确的是 ( )
A电冰箱的电动机启动时,比正常工作时耗电少
B电冰箱的电动机启动时,和正常工作时耗电一样多
C.电冰箱启动到正常运行的过程中,启动绕组功率变大,运行绕组功率变小
D 电冰箱启动到正常运行的过程中,启动绕组功率变小,运行绕组功率不变
比较刚启动和正常运行时在启动绕组和运行绕组中电流的变化即可判断出耗电量的变化和功率的变化.
[解答]D在工作电压一定时,刚启动时,PTC元件温度较低,电阻较小,通过的电流较大,启动绕组功率较大,当电机正常运行时,PTC元件温度较高,电阻很大,通过的电流很小,启动绕组功率较小,而运行绕组两端电压恒定,故其电流不变,功率不变,综上所述可知本题答案为D选项.
4.如图9—22所示为大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计,不称物体时,滑片P在A端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流最小;称重物时,在压力作用下使滑片P下滑,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大.这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重力值.若滑动变阻器上A、B间距为L,最大阻值等于定值电阻R0的阻值,已知两弹簧的总弹力与形变量成正比,比例系数为愚,则所称重物的重力G与电流大小J的关系为 ( )
B.G=KL D.G=kIL
先找出重物的重量G同变阻器的阻值R′的关系,再由闭合电路的欧姆定律确定电流I 同R′的关系,即可得出G同I的关系.
[解答]A电子地磅上有重物时,G=kx,变阻器在电路中的有效电阻
,又因为,所以
,整理得G= ,A正确.
5.如图9—23(甲)所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图,薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4如图9—23(乙),左边是它的侧面图,这4个电阻连接成电路如图(丙)所示.试回答下列问题:
(1)开始时金属片中央O点未加任何压力,欲使电压表无示数,则4个电阻应满足怎样的关系?
(2)当0点加一个压力F后发生形变,这时4个电阻也随之发生形变,形变后各电阻大小如何变化?
(3)电阻变化后,电路的A、B两点哪点电势高?它为什么能用来测量血压?
由串并联电路中电压、电流的分配与电阻的关系确定R1、R2、R3、R4;的相互关系,由电阻定律确定R1、R2、R3、R4;的大小变化,由电势与电势差的关系确定A、B两点电势的高低.
[解答] (1)电压表示数表明A、B两点电势相等,有.即,得
(2)当0点加垂直于金属片的压力后,金属片发生形变,由于电阻是固定在金属片上的,因此R1、R4被拉长, R2、R3被拉宽,即R1、R4的阻值增大,R2、R3的阻值减小,这时A、B两点电势不再相等.
(3)电阻增大,电压降增大,电阻减小,电压降减小,所以A点电压将高于B点.血压越高,压力F越大,金属片形变越显著,电阻变化越大,因而电压表示数越大,于是就能根据电压表示数的大小来测量血压的高低.
6.如图9—24是一测速计原理图,滑动触头P与某运动的物体相连,当P匀速滑动时,灵敏电流计中有一定的电流通过,从灵敏电流计示数可得运动物体的速度,已知电源的电动势E=4 V,内阻r=10Ω,AB为粗细均匀的电阻丝,阻值R=30Ω,长度L=30 cm,电容器的电容C=50μF,观测得灵敏电流计的示数为I=0.05 mA,方向由M流向N,试求运动物体的速度大小和方向.
当P滑动时,电容器两极板的电压变化,电容器充电或放电,通过灵敏电流计的电流即为充电或放电电流,其大小由电容器电容C及两板电压Uc变化快慢决定,Uc变化的快慢又与P的移动速度有关.
[解答]由图知电容器左板带正电,右板带负电,电流方向由M流向N,电容器充电,板间电压增大,P向左运动.
设经△t时间,P运动的距为v△t ,Uc的变化量
充电电流得代入数据解得v=0.1 m/s.
规律总结
(1)对电路动态问题的分析,首先要清楚一点,无论电路怎样变化,电源的电动势和内电阻是不变的,其次要分清电路结构,按照一定的思路(程序)进行分析:从局部某一电阻的变化,确定总电阻的变化,利用闭合电路的欧姆定律确定总电流、路端电压的变化,再逐步分析局部电流、电压及电功率的变化.这就要求灵活的选用公式,每推导一步都要有确切的依据.
(2)欧姆定律只适用于纯电阻电路,对菲纯电阻的闭合电路欧姆定律不适用,而常用的变形式:U=E-Ir(其中U为电源的路端电压)既适用于外电路为纯电阻的闭合电路,也适用于外电路为菲纯电阻的闭合电路,但前提是知道闭合电路中的电流.这类题目注意和能量的观点、串并联特点相结合.
(3)探究开放应用型试题涉及新课标,综合性强,主要考查综合分析能力、运用知识解决实际问题的能力.具体高考资源网解题时,要依据实际情况,在分析好电路结构、运用好电路知识,充分运用各部分知识的同时,要特别注意学科内综合,一定要找出各部分知识相结合的内容,这往往是突破点.
(4)处理含有电容器的直流电路问题,关键是要弄清楚电路结构,确定电容器两极板间电压及电压的变化,就可以计算出电容器的带电量或带电量的变化.由于电路稳定时,电容器两极板间形成匀强电场,因而可以和带电粒子在板间的运动结合起来.对于电容电量变化的问题,还要注意极板电性的正负.要分析清电容器两端的电势高低,分析全过程电势变化等.综合问题2
研究末知元件的导电规律
1.影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,而半导体材料的电阻率则与之相反,随温度的升高而减少.某课题研究组在研究某种导电材料的用电器Z的导电规律时,利用如图9—25甲的分压电路测得其电压与电流的关系如表所示:
(2)把用电器Z接入图9—25乙所示的电路中,电流表的读数为1.8 A,电池的电动势为
3 V,内阻不计,试求电阻R的电功率;
(3)根据表中的数据找出该用电器Z的电流随电压变化的规律是I=kU N,试求出n和k的数值,并写出k的单位.
依据题目所提供的信息和电路知识求解.
[解答](1)根据表中所提供数据,算出通过电流时用电器Z的电阻,可知电流越大,用电器Z的温度越高,其电阻越小,故用电器Z可能属于半导体.
(2)查表I=1.8A时,Z的电压为1.2V,
(3)任选两组数据可列出
0.8=0.8n k。

1.25=k·1n,
解得n=2,k=1.25,
是的单位为A/V2.
2.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(I和U分别表示小灯泡上的电流与电压):
②如果本题实验中测得电池的电动势是1.5 V,内阻是2.0Ω问:将本题中的小灯泡接在该电池两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程;若需作图,可直接画在第①小题的方格图中.)
利用图线来解决实际问题.
(1)灯泡的U-I曲线为图9—27中曲线.
(2)作出U=E-Ir图线,可得小灯泡工作电流为0.35 A,工作电压为0.8V,因此小灯泡实际功率为0.28W
规律总结
此类问题应以电路知识、试验数据为依据,分析出所用知识之间的关系,关键是把已有知识和题目中的具体信息相结合.。

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