2019年高考物理專題復(fù)習(xí)《恒定電流》重難點(diǎn)精析.doc

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2019年高考物理專題復(fù)習(xí)《恒定電流》重難點(diǎn)精析 一、回顧舊知 回顧《恒定電流》整章基礎(chǔ)知識，以及考題類型. 二、新課講解 （一）考點(diǎn) 1、電流的理解、電功與電熱的關(guān)系及電路中的能量轉(zhuǎn)化問題 2、串并聯(lián)的應(yīng)用、電路的故障、動態(tài)分析 3、含電容的分析和計(jì)算 （二）重難點(diǎn) 1、電路的故障、動態(tài)分析 2、含電容的分析和計(jì)算 （三）易混點(diǎn) 電容的問題、變化電路的關(guān)系 3、 例題精析 A. B. C. D. I I I I o U o U o U o U 例1. 實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個圖象來表示： 解：燈絲在通電后一定會發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時才會發(fā)出可見光，這時溫度能達(dá)到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化。隨著電壓的升高，電流增大，燈絲的電功率將會增大，溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，。U越大I-U曲線上對應(yīng)點(diǎn)于原點(diǎn)連線的斜率必然越小，選A。 例2. 下圖所列的4個圖象中，最能正確地表示家庭常用的白熾電燈在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U 2之間的函數(shù)關(guān)系的是以下哪個圖象 A. B. C. D. P U2 o P U2 o P U2 o P U2 o 解：此圖象描述P隨U 2變化的規(guī)律，由功率表達(dá)式知：，U越大，電阻越大，圖象上對應(yīng)點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率越小。選C。 例3. 某一電動機(jī)，當(dāng)電壓U1=10V時帶不動負(fù)載，因此不轉(zhuǎn)動，這時電流為I1=2A。當(dāng)電壓為U2=36V時能帶動負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時電流為I2=1A。求這時電動機(jī)的機(jī)械功率是多大？ 解：電動機(jī)不轉(zhuǎn)時可視為為純電阻，由歐姆定律得，，這個電阻可認(rèn)為是不變的。 電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動時，輸入的電功率為P電=U2I2=36W，內(nèi)部消耗的熱功率P熱==5W，所以機(jī)械功率P=31W 由這道例題可知：電動機(jī)在啟動時電流較大，容易被燒壞；正常運(yùn)轉(zhuǎn)時電流反而較小。 L 4L 質(zhì)子源 v1 v2 例4. 來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流。已知質(zhì)子電荷e=1.6010-19C。這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_________。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，則n1∶n2=_______。 解：按定義， 由于各處電流相同，設(shè)這段長度為l，其中的質(zhì)子數(shù)為n個， 則由。而 例5. 已知如圖，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，則接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為_________。 R1 R2 R3 解：本題解法很多，注意靈活、巧妙。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)三只電阻的電流關(guān)系最簡單：電流之比是I1∶I2∶I3=1∶2∶3；還可以發(fā)現(xiàn)左面兩只電阻并聯(lián)后總阻值為2Ω，因此電壓之比是U1∶U2∶U3=1∶1∶2；在此基礎(chǔ)上利用P=UI，得P1∶P2∶P3=1∶2∶6 例6. 已知如圖，兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑動變阻器R，將它們連接后接入220V的電路中，要求兩燈泡都正常發(fā)光，并使整個電路消耗的總功率最小，應(yīng)使用下面哪個電路？ L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 R R R R L2 R A. B. C. D. 解：A、C兩圖中燈泡不能正常發(fā)光。B、D中兩燈泡都能正常發(fā)光，它們的特點(diǎn)是左右兩部分的電流、電壓都相同，因此消耗的電功率一定相等?？梢灾苯涌闯觯築圖總功率為200W，D圖總功率為320W，所以選B。 r R a b S Rx U o r E ① ② ④ ③ 例7. 左圖甲為分壓器接法電路圖，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，變阻器總電阻為r。閉合電鍵S后，負(fù)載電阻R兩端的電壓U隨變阻器本身a、b兩點(diǎn)間的阻值Rx變化的圖線應(yīng)最接近于右圖中的哪條實(shí)線 A.① B.② C.③ D.④ 解：當(dāng)Rx增大時，左半部分總電阻增大，右半部分電阻減小，所以R兩端的電壓U應(yīng)增大，排除④；如果沒有并聯(lián)R，電壓均勻增大，圖線將是②；實(shí)際上并聯(lián)了R，對應(yīng)于同一個Rx值，左半部分分得的電壓將比原來小了，所以③正確，選C。 R1 R3 R2 E C A B B C C C 例8. 已知如圖，電源內(nèi)阻不計(jì)。為使電容器的帶電量增大， 可采取以下那些方法： A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.減小R1 解：由于穩(wěn)定后電容器相當(dāng)于斷路，因此R3上無電流，電容器相當(dāng)于和R2并聯(lián)。只有增大R2或減小R1才能增大電容器C兩端的電壓，從而增大其帶電量。改變R3不能改變電容器的帶電量。因此選BD。 C A U B R1 R2 R3 R4 + － P 例9. 已知如圖，R1=30Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，AB間電壓U=6V，A端為正C=2μF，為使電容器帶電量達(dá)到Q =210- 6C，應(yīng)將R4的阻值調(diào)節(jié)到多大？ 解：由于R1 和R2串聯(lián)分壓，可知R1兩端電壓一定為4V，由電容器的電容知：為使C的帶電量為210-6C，其兩端電壓必須為1V，所以R3的電壓可以為3V或5V。因此R4應(yīng)調(diào)節(jié)到20Ω或4Ω。兩次電容器上極板分別帶負(fù)電和正電。 還可以得出：當(dāng)R4由20Ω逐漸減小的到4Ω的全過程中，通過圖中P點(diǎn)的電荷量應(yīng)該是410-6C，電流方向?yàn)橄蛳隆? E r R2 R1 例10. 已知如圖，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的變化范圍是0~10Ω。求：①電源的最大輸出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。 解：①R2=2Ω時，外電阻等于內(nèi)電阻，電源輸出功率最大為2.25W；②R1是定植電阻，電流越大功率越大，所以R2=0時R1上消耗的功率最大為2W；③把R1也看成電源的一部分，等效電源的內(nèi)阻為6Ω，所以，當(dāng)R2=6Ω時，R2上消耗的功率最大為1.5W。 2 A R1 R2 1 S 例11. 如圖，電源的內(nèi)阻不可忽略．已知定值電阻R1=10Ω，R2=8Ω．當(dāng)電鍵S接位置1時，電流表的示數(shù)為0.20A．那么當(dāng)電鍵S接位置2時，電流表的示數(shù)可能是下列的哪些值 A.0.28A B.0.25A C.0.22A D.0.19A 解：電鍵接2后，電路的總電阻減小，總電流一定增大，所以不可能是0.19A．電源的路端電壓一定減小，原來路端電壓為2V，所以電鍵接2后路端電壓低于2V，因此電流一定小于0.25A．所以只能選C。 V2 V1 L1 L2 L3 P 例12. 如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r．當(dāng)滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端時，發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對值分別為ΔU1和ΔU2，下列說法中正確的是 A.小燈泡L1、L3變暗，L2變亮 B.小燈泡L3變暗，L1、L2變亮 C.ΔU1<ΔU2 D.ΔU1>ΔU2 解：滑動變阻器的觸片P從右端滑到左端，總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小。與電阻蟬聯(lián)串聯(lián)的燈泡L1、L2電流增大，變亮，與電阻并聯(lián)的燈泡L3電壓降低，變暗。U1減小，U2增大，而路端電壓U= U1+ U2減小，所以U1的變化量大于 U2的變化量，選BD。 例13. 如圖所示，圖線a是某一蓄電池組的伏安特性曲線，圖線b是一只某種型號的定值電阻的伏安特性曲線．若已知該蓄電池組的內(nèi)阻為2.0Ω，則這只定值電阻的阻值為______Ω?，F(xiàn)有4只這種規(guī)格的定值電阻，可任意選取其中的若干只進(jìn)行組合，作為該蓄電池組的外電路，則所組成的這些外電路中，輸出功率最大時是_______W。 解：由圖象可知蓄電池的電動勢為20V，由斜率關(guān)系知外電阻阻值為6Ω。用3只這種電阻并聯(lián)作為外電阻，外電阻等于2Ω，因此輸出功率最大為50W。 例14. 如圖所示，黑盒有四個接線柱，內(nèi)有4只阻值均為6Ω的電阻，每只電阻都直接與接線柱相連。測得Rab=6Ω,Rac=Rad=10Ω。Rbc=Rbd=Rcd=4Ω,試畫出黑盒內(nèi)的電路。 解：由于最小電阻是Rbc=Rbd=Rcd=4Ω，只有2只6Ω串聯(lián)后再與1只6Ω并聯(lián)才能出現(xiàn)4Ω,因此bc、cd 、db間應(yīng)各接1只電阻。再于ab間接1只電阻，結(jié)論正合適。 a c b d a c b d 4、 總結(jié)課堂，指出考點(diǎn)，布置作業(yè)。 一．選擇題。（本題共10小題，每小題4分，共4分。每小題中提供的四個選項(xiàng)中至少有一項(xiàng)是滿足題設(shè)要求的，請選出符合題設(shè)要求的答案。全部選正確的，得4分，選不全的得2分，有選錯的不得分。） 1、電流通過生命機(jī)體或多或少都能傳導(dǎo)，其電流的傳導(dǎo)主要是靠（ ） A、自由電子導(dǎo)電 B、離子導(dǎo)電 C、電解質(zhì)的水溶液導(dǎo)電 D、質(zhì)子導(dǎo)電 2、沿閉合電路移動的單位電荷繞行一周，其所需能量決定于( ) A、電流 B、外電路的電阻 C、內(nèi)外電路的電阻 D、電源電動勢 3、在家庭用電線路總電壓不變的條件下，初入夜時電燈比深夜時要暗，是因?yàn)槌跞胍箷r（ ?。? A.線路中總電阻變大，電流變小 B.總電流一定，支路增多，分去了電流 C.干路電流過大，線路損失電壓增大 D.總電阻變小，每支路電流增大 4、一盞電燈直接接在電壓恒定的電源上，其功率為100瓦，若將這盞燈先接于一段很長的導(dǎo)線后再接在同一電源上，此時導(dǎo)線上損失的電功率是9瓦，那么此燈的實(shí)際功率將：（ ） A、等于91瓦； B、小于91瓦；C、大于91瓦； D、無法確定。 U1 U2 I2 I1 U 5、如圖所示，2個截面不同、長度相等的均勻銅棒接在電路，兩端電壓為U，則（ ） A．通過兩棒的電流相等 B．兩棒的自由電子定向移動的平均速率相同 C．兩棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不同，細(xì)棒內(nèi)場強(qiáng)E1大于粗棒內(nèi)場強(qiáng)E2 D．細(xì)棒的電壓U1大于粗棒的電壓U2 6、如圖，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上端移動時，則電表示數(shù)的變化情況是（ ） V1 V2 R1 R2 R3 P A A． V1減小，V2 增大，A增大 B．V1增大，V2減小，A增大 C．V1增大，V2增大，A減小 D．V1減小，V2減小，A減小 7、如圖所示的電路圖是一個應(yīng)用“非”門構(gòu)成一個簡易火警報(bào)警電路，當(dāng)熱敏電阻的溫度升高時，其阻值將變小，則圖中X框， Y 框中應(yīng)是（　?。? A．X為熱敏電阻，Y為可變電阻 B．X 為熱敏電阻，Y為開關(guān) C．X為可變電阻，Y為熱敏電阻 D．X、Y為熱敏電阻 8、某同學(xué)用電流表外接法測電阻時，誤將兩電表互換位置，則造成的結(jié)果為（　?。? A.電阻燒壞 B.電流表燒壞 C.電壓表示數(shù)幾乎為零 D.電流表示數(shù)幾乎為零 9、 三只阻值相等的電阻連接成圖5所示的電路，由于某種原因，其中有一只電阻 的阻值發(fā)生了變化，導(dǎo)致RAB＞RBC則可能的原因是（ ） A．R1變小 B．R2變小 C．R3變大 D．R3變小 10、如圖所示電路，可能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有（ ） A.測定定值電阻的阻值 B.測電池的電動勢和內(nèi)阻 C.測定電阻在某一電壓下的電功率 D.測定電阻材料的電阻率 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、填空題。（本大題共6小題，共30分。在每題的空格中填上正確的答案，不要求寫出演算過程。） 11、（4分）如圖用伏安法測電阻時，如果不知道待測電阻的大概值時，為了選擇正確的電路以減少誤差，可將電壓表一個接頭分別在a、 b兩點(diǎn)接觸一下，如果安培表讀數(shù)沒有顯著變化，則P應(yīng)接在 處，如果伏特表讀數(shù)沒有顯著變化，則P應(yīng)接在 處。 12、（3分）某人用多用電表按正確步驟測量一電阻的阻值，當(dāng)選擇歐姆擋“1”擋測量時，指針指示位置如下圖所示，則其電阻值是________ __。如果要用這只多用電表測量一個約200歐的電阻，為了使測量比較精確，選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆擋是______ ___。改變擋位調(diào)整倍率后，要特別注意重新___________________ . 13、（4分）用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)電阻，由于電路存在問題，當(dāng)電鍵S閉合后，移動變阻器的滑片P時，出現(xiàn)下列異?，F(xiàn)象.（ ） A．電流表示數(shù)可變，電壓表示數(shù)始終為零 B．電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)不變 C．電流表燒壞 D．電流表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)可變 以上四種情況對應(yīng)的電路如圖中的(A)__ _ _，(B)_ __，(C)_ ___，(D)__ ___. 14、（5分）圖a中電源電動勢為E，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；電流表具有一定的內(nèi)阻，電壓表的內(nèi)阻不是無限大，S為單刀雙擲開關(guān)，R為待測電阻。當(dāng)S向電壓表一側(cè)閉合時，電壓表讀數(shù)為U1，電流表讀數(shù)為I1；當(dāng)S向R一側(cè)閉合時，電流表讀數(shù)為I2。 ⑴根據(jù)已知條件與測量數(shù)據(jù)，可以得出待測電阻R＝ 。 V juy mA juy E S R 圖a E R S 圖b ⑵根據(jù)圖a所給出的電路，在圖b的各器件實(shí)物圖之間畫出連接的導(dǎo)線。 15、（8分）如圖所示，甲為某一熱敏電阻（電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感）的伏安特征曲線。 （1）（2分）為了通過測量得到圖甲所示關(guān)系的完整曲線，在圖乙、丙兩個電路中應(yīng)選擇的是圖 ；簡要說明理由： （電源電動勢為9V , 內(nèi)阻不計(jì)，滑動變阻器的阻值為0 ～100Ω）。 （2）（4分）在圖丁所示電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1＝250Ω。由熱敏電阻的伏安特征曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為 V；電阻R2的阻值為 Ω。 （3）（2分）舉出一個可以應(yīng)用熱敏電阻的例子： 。 16、（6分）將量程為100μA，內(nèi)阻為500Ω的電流表改裝成量程為10mA的電流表，并用一個標(biāo)準(zhǔn)電流表與改裝后的電流表串聯(lián)，對它進(jìn)行校準(zhǔn)。改裝和校準(zhǔn)所用的器材如圖所示。 （1）（2分）將電流表與電阻箱應(yīng)并聯(lián)組成改裝表，電阻箱應(yīng)取 Ω的阻值。 （2）（4分）在實(shí)物圖上連線，使之成為改裝表校準(zhǔn)電路。（要求通過電流表的電流從0連續(xù)調(diào)到10mA，為防止電流過大損壞電表，串聯(lián)上一個固定阻值的保護(hù)電阻） 三．計(jì)算題（本題共3小題，共30分。解答過程中要寫出必要的文字說明或重要的演步驟與方程，有具體數(shù)值計(jì)算的題，要在答案中明確寫出數(shù)值與單位。） 17、（8分）如圖所示,電動機(jī)M的內(nèi)阻是0.6Ω，R=10Ω,直流電壓U=160V,電壓表示數(shù)110V,求（1）通過電動機(jī)的電流多大? （2）電動機(jī)消耗的電功率為多少? （3）電動機(jī)工作1h所產(chǎn)生的熱量為多少? 18、（10分）如圖電路，變阻器R1最大值為4Ω，此時它的有效阻值為2Ω，定值電阻R2= 6Ω，電源內(nèi)阻r= 1Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電源的總功率為16W，輸出功率為12W，這時燈正常發(fā)光，求： （1）電燈的電阻 （2）當(dāng)開關(guān)S斷開時，要使電燈仍正常發(fā)光，R1的滑片應(yīng)移到什么位置？并求此時電源的輸出功率及電源的效率 19、（12分）如圖所示，R1＝R3= 10Ω，R2＝R4＝20Ω，C= 300μF，電源兩端電壓恒為U＝6V，單刀雙擲開關(guān)開始時接通觸點(diǎn)2，求： (1)當(dāng)開關(guān)S剛從觸點(diǎn)2改接為觸點(diǎn)1的瞬時，流過電流表的電流； (2)改接為觸點(diǎn)1，并待電路穩(wěn)定后，電容C的帶電量； (3)若開關(guān)S再從觸點(diǎn)1改接為觸點(diǎn)2，直至電流為零止，通過電阻R1上的電量．