2019屆高考物理一輪復習 第八章 恒定電流學案

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1、 第八章 恒定電流 [全國卷5年考情分析] 基礎考點 ??伎键c 命題概率 ??冀嵌? 歐姆定律(Ⅱ) 電阻定律(Ⅰ) 電源的電動勢和內(nèi)阻(Ⅱ) 電功率、焦耳定律(Ⅰ) 以上4個考點未曾獨立命題 電阻的串聯(lián)、并聯(lián) (Ⅰ) 閉合電路的歐姆定律(Ⅱ) '16Ⅱ卷T17(6分) 綜合命題概率25% (1)歐姆定律、電阻定律、電阻的串、并聯(lián)綜合問題 (2)閉合電路的動態(tài)分析、故障分析 (3)焦耳定律、電路的能量分析 (4)繪制并分析伏安特性曲線 (5)伏安法測電阻(包括電表的內(nèi)阻)、測定電源電動勢和內(nèi)阻 (6)多用電表的使用及相關電路問題

2、實驗八:測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器) '17Ⅱ卷T23(9分) '16Ⅱ卷T23(9分) '15Ⅰ卷T23(9分) '15Ⅱ卷T23(9分) '14Ⅱ卷T22(6分) 綜合命題概率80% 實驗九:描繪小電珠的伏安特性曲線 '17Ⅰ卷T23(9分) 綜合命題概率30% 實驗十:測定電源的電動勢和內(nèi)阻 '14Ⅰ卷T23(9分) 綜合命題概率30% 實驗十一:練習使用多用電表 '17Ⅲ卷T23(9分) '13Ⅰ卷T23(8分) '13Ⅱ卷T23(7分) 綜合命題概率60% 第1節(jié)電流__電阻__電功__電功率 (1)由R

3、=知, 導體的電阻與導體兩端電壓成正比,與流過導體的電流成反比。(×) (2)根據(jù)I=,可知I與q成正比。(×) (3)由ρ=知,導體的電阻率與導體的電阻和橫截面積的乘積成正比,與導體的長度成反比。(×) (4)公式W=UIt及Q=I2Rt適用于任何電路。(√) (5)公式W=t=I2Rt只適用于純電阻電路。(√) ◎物理學史判斷 (1)1826年德國物理學家歐姆通過實驗得出歐姆定律。(√) (2)19世紀,焦耳和楞次先后各自獨立發(fā)現(xiàn)電流通過導體時產(chǎn)生熱效應的規(guī)律,即焦耳定律。(√) 1.在理解公式時一定要注意定義式與決定式的區(qū)別,其中定義式或計算式有:I=、R=、ρ=等,

4、決定式有:I=、I=nqSv等。 2.公式W=UIt可求解任何電路的電功,而W=I2Rt=t只適用于純電阻電路。 3.解題中常用到的二級結(jié)論 (1)選限流用的滑動變阻器:在能把電流限制在允許范圍 內(nèi)的前提下選用總阻值較小的變阻器調(diào)節(jié)方便;選分壓用的滑動變阻器:阻值小的便于調(diào)節(jié)且輸出電壓穩(wěn)定,但耗能多。 (2)伏安法測量電阻時,電流表內(nèi)、外接的選擇: “內(nèi)接的表的內(nèi)阻產(chǎn)生誤差”,“好表內(nèi)接誤差小”(和比值大的表“好”)。 (3)電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響:電流表測電流,其讀數(shù)小于不接電表時的電阻的電流;電壓表測電壓,其讀數(shù)小于不接電壓表時電阻兩端的電壓?! ? 突破點(一) 電流

5、的理解及其三個表達式的應用 1.三個電流表達式的比較 公式 適用范圍 字母含義 公式含義 定義式 I= 一切電路 q為時間t內(nèi)通過導體橫截面的電荷量 反映了I的大小,但不能說I∝q,I∝ 微觀式 I=nqSv 一切電路 n:導體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù) q:每個自由電荷的電荷量 S:導體橫截面積 v:電荷定向移動速率 從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小 決定式 I= 金屬、 電解液 U:導體兩端的電壓 R:導體本身的電阻 I由U、R決定, I∝U I∝ 2.“柱體微元法”暨電流微觀式的推導 設柱體微元的長度為L,橫截面積為S,單位體

6、積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n,每個自由電荷的電荷量為q,電荷定向移動的速率為v,則: (1)柱體微元中的總電荷量為Q=nLSq。 (2)電荷通過橫截面的時間t=。 (3)電流的微觀表達式I==nqSv。 [題點全練] 1.(2018·長沙長郡中學檢測)如圖所示,在1價離子的電解質(zhì)溶液內(nèi)插有兩根碳棒A和B作為電極,將它們接在直流電源上,于是溶液里就有電流通過。若在t秒內(nèi),通過溶液內(nèi)截面S的正離子數(shù)為n1,通過的負離子數(shù)為n2,設基本電荷為e,則以下說法中正確的是(  ) A.正離子定向移動形成的電流方向從A→B,負離子定向移動形成的電流方向從B→A B.溶液內(nèi)由于正、負離子移動方向相反,溶

7、液中的電流抵消,電流等于零 C.溶液內(nèi)的電流方向從A→B,電流I= D.溶液內(nèi)的電流方向從A→B,電流I= 解析:選D 電荷的定向移動形成電流,規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向,負電荷定向移動的方向為電流的反方向,由圖示可知,電流方向是A→B,帶電離子在溶液中定向移動形成電流,電流不為零,電流I==,故選項D正確,A、B、C錯誤。 2.一根長為L、橫截面積為S的金屬棒,其材料的電阻率為ρ,棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時,棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由電子定向運動的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為(  ) A.        B. C.

8、ρnev D. 解析:選C 由電流定義可知:I===neSv, 由歐姆定律可得:U=IR=neSv·ρ=ρneLv, 又E=,故E=ρnev,選項C正確。 3.在長度為l、橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n的金屬導體兩端加上電壓,導體中就會產(chǎn)生勻強電場。導體內(nèi)電荷量為e的自由電子在電場力作用下先做加速運動,然后與做熱運動的陽離子碰撞而減速,如此往復……所以,我們通常將自由電子的這種運動簡化成速率為v(不隨時間變化)的定向運動。已知阻礙電子運動的阻力大小與電子定向移動的速率v成正比,即Ff=kv(k是常量),則該導體的電阻應該等于(  ) A. B. C. D. 解析:選

9、B 電子定向移動,由平衡條件得,kv=e,則U=,導體中的電流I=neSv,電阻R==,選項B正確。 突破點(二) 歐姆定律和電阻定律的理解與應用 1.電阻與電阻率的區(qū)別 (1)電阻反映了導體對電流阻礙作用的大小,而電阻率則反映制作導體的材料導電性能的好壞。 (2)導體的電阻大,電阻率不一定大,它的導電性能不一定差;導體的電阻率小,電阻不一定小,即它對電流的阻礙作用不一定小。 (3)導體的電阻、電阻率均與溫度有關。 2.電阻的決定式和定義式的比較 公式 決定式 定義式 R=ρ R= 區(qū)別 指明了電阻的決定因素 提供了一種測定電阻的方法,電阻與U和I無關 適用于粗細

10、均勻的金屬導體和分布均勻的導電介質(zhì) 適用于任何純電阻導體 相同點 都不能反映電阻的實質(zhì)(要用微觀理論解釋) [典例] [多選](2018·益陽模擬)一根粗細均勻的金屬導線,在其兩端加上電壓U0時,通過導線的電流為I0,導線中自由電子定向移動的平均速率為v,若將導線均勻拉長,使它的橫截面半徑變?yōu)樵瓉淼?,再給它兩端加上電壓2U0,則(  ) A.通過導線的電流為 B.通過導線的電流為 C.導線中自由電子定向移動的速率為 D.導線中自由電子定向移動的速率為 [思路點撥] 本題應根據(jù)電阻定律R=ρ,結(jié)合歐姆定律I=和電流的微觀表達式I=neSv進行分析。 [解析] 將金屬導線

11、均勻拉長,因半徑變?yōu)樵瓉淼囊话?,則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?,其長度變?yōu)樵瓉淼?倍,根據(jù)電阻定律R=ρ分析可知,電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍,又電壓變?yōu)? 2U0,根據(jù)歐姆定律I=可知,電流變?yōu)?,A正確,B錯誤;根據(jù)電流的微觀表達式I=nevS,其中n、e不變,電流變?yōu)樵瓉淼模瑱M截面積變?yōu)樵瓉淼?,則自由電子定向移動的平均速率變?yōu)?,C錯誤,D正確。 [答案] AD [方法規(guī)律] 導體變形后電阻的分析方法 某一導體的形狀改變后,討論其電阻變化應抓住以下三點: (1)導體的電阻率不變。 (2)導體的體積不變,由V=lS可知l與S成反比。 (3)在ρ、l、S都確定之后,應用電阻定律R=ρ求解。 [集訓沖

12、關] 1.(2018·內(nèi)江模擬)兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y,其中,x長為l,y長為2l,串聯(lián)在電路中時沿長度方向的電勢φ隨位置的變化規(guī)律如圖所示,那么,x和y兩導線的電阻和橫截面積之比分別為(  ) A.3∶1 1∶6        B.2∶3 1∶6 C.3∶2 1∶5 D.3∶1 5∶1 解析:選A 由題圖可知,兩導線兩端的電壓之比為3∶1,電流相同,則電阻之比為3∶1,由電阻定律R=ρ得橫截面積S=,橫截面積之比=·=×=,A正確。 2.用如圖所示的電路可以測量電阻的阻值。圖中Rx是待測電阻,R0是定值電阻,G是靈敏度很高的電流表,MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關,改變滑動

13、頭P的位置,當通過電流表G的電流為零時,測得MP=l1,PN=l2,則Rx的阻值為(  ) A.R0 B.R0 C.R0 D.R0 解析:選C 通過電流表G的電流為零時,P點的電勢與R0和Rx連接點的電勢相等,即U0=UMP,根據(jù)歐姆定律有U0=R0,UMP=Rl1,則=,由此得=,根據(jù)電阻定律得,電阻絲的電阻R∝l,故=,所以Rx=R0,正確選項為C。 突破點(三) 伏安特性曲線的理解及應用 1.圖線的意義 (1)由于導體的導電性能不同,所以不同的導體有不同的伏安特性曲線。 (2)伏安特性曲線上每一點的電壓坐標與電流坐標的比值,對應這一狀態(tài)下的電阻。 2.應用 I-U圖

14、像中圖線上某點與O點連線的斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大,電阻越小。 3.兩類圖線 線性元件的伏安特性曲線是過原點的直線,表明它的電阻是不變的。 非線性元件的伏安特性曲線是曲線,表明它的電阻是變化的。 [典例] [多選](2018·常州模擬)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示,P為圖線上一點,PN為圖線在P點的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說法中正確的是(  ) A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大 B.對應P點,小燈泡的電阻為R= C.對應P點,小燈泡的電阻為R= D.對應P點,小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積大小

15、 [解析] I-U圖線的斜率逐漸減小,說明電阻逐漸增大,A正確;對應P點,小燈泡的電阻為R=≠,B正確,C錯誤;對應P點,小燈泡的功率為P=I2U1,此值恰為圖中矩形PQOM所圍面積的大小,D正確。 [答案] ABD [易錯提醒] (1)伏安特性曲線中,導體電阻等于線上點與原點連線斜率的倒數(shù),而不等于該點切線斜率的倒數(shù)。 (2)無論線性元件還是非線性元件,只要是純電阻元件,電阻都可由R=計算。 [集訓沖關] 1.(2018·孝感統(tǒng)考)某一導體的伏安特性曲線如圖中AB(曲線)所示,關于導體的電阻,以下說法正確的是(  ) A.B點的電阻為12 Ω B.B點的電阻為40 Ω C.

16、工作狀態(tài)從A變化到了B時,導體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω D.工作狀態(tài)從A變化到了B時,導體的電阻因溫度的影響改變了9 Ω 解析:選B 根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點的電阻分別為RA= Ω=30 Ω,RB= Ω=40 Ω,所以ΔR=RB-RA=10 Ω,故B正確,A、C、D錯誤。 2.(2018·廊坊期末)如圖甲,電路中電源電動勢為3.0 V,內(nèi)阻不計,L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡,小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當開關閉合后,下列說法中正確的是(  ) A.L1中的電流為L2中電流的2倍 B.L3的電阻約為1.875 Ω C.L3的電功率約為0.75 W

17、D.L2和L3的總功率約為3 W 解析:選B 由圖像可知,燈泡兩端的電壓變化時,燈泡的電阻發(fā)生變化,L2和L3的串聯(lián)電阻并不是L1電阻的兩倍,根據(jù)歐姆定律知L1中的電流不是L2中電流的2倍,A錯誤;由于不計電源內(nèi)阻,所以L2和L3兩端的電壓均為1.5 V,由題圖乙可知此時燈泡中的電流為I=0.8 A,電阻R==1.875 Ω,B正確;L3的電功率P=UI=1.5×0.8 W=1.2 W,C錯誤;L2和L3的總功率P′=2P=2.4 W,D錯誤。 突破點(四) 電功、電功率及焦耳定律 純電阻電路與非純電阻電路的比較 純電阻電路 非純電阻電路 實例 白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、

18、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動機等 電動機、電解槽、日光燈等 電功與 電熱 W=UIt,Q=I2Rt=t W=Q W=UIt,Q=I2Rt W>Q 電功率 與熱功率 P電=UI,P熱=I2R=, P電=P熱 P電=UI,P熱=I2R,P電>P熱 [典例] 有一小型直流電動機,把它接入U1=0.3 V的電路中時,電動機不轉(zhuǎn),測得流過電動機的電流為I1=0.6 A;若把電動機接入U2=3.0 V的電路中時,電動機正常工作,工作電流是I2=1.0 A,求: (1)電動機正常工作時的輸出功率是多少? (2)如果電動機正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,此時電動機的發(fā)熱功率是多大? [思

19、路點撥]  (1)當電動機不轉(zhuǎn)時,可視為純電阻,由歐姆定律求其內(nèi)電阻。 (2)當電動機正常工作時,轉(zhuǎn)子突然被卡住,其電流不等于I2=1.0 A,此時發(fā)熱功率由P=計算。 [解析] (1)當U1=0.3 V,I1=0.6 A時,電動機不轉(zhuǎn),此時電動機為純電阻,故電動機的內(nèi)電阻為r==0.5 Ω。 當U2=3.0 V,I2=1.0 A時,電動機正常工作,此時電動機為非純電阻,則電動機的輸出功率為P出=U2I2-I22r=2.5 W。 (2)當電動機正常工作被卡住時,電動機又為純電阻,其熱功率為P熱==18 W。 [答案] (1)2.5 W (2)18 W [方法規(guī)律]  (1)在任

20、何電路中,P電=UI、P熱=I2R、W=UIt、Q=I2Rt都適用。 (2)處理非純電阻電路的計算問題時,要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā),緊緊圍繞能量守恒定律,利用“電功=電熱+其他能量”找等量關系求解。 (3)在非純電阻電路中,t既不表示電功也不表示電熱,是沒有意義的。 [集訓沖關] 1.[多選]如圖所示,電源電動勢E=3 V,小燈泡L的規(guī)格為“2 V 0.4 W”,開關S接1,當滑動變阻器調(diào)到R=4 Ω時,小燈泡L正常發(fā)光,現(xiàn)將開關S接2,小燈泡L和電動機M均正常工作。則(  ) A.電源內(nèi)阻為1 Ω B.電動機的內(nèi)阻為4 Ω C.電動機正常工作電壓為1 V D.電源效率約為9

21、3.3% 解析:選AD 小燈泡正常工作時的電阻RL==10 Ω,流過小燈泡的電流I==0.2 A,當開關S接1時,R總==15 Ω,電源內(nèi)阻r=R總-R-RL=1 Ω,A正確;當開關S接2時,電動機為非純電阻,小燈泡L和電動機M均正常工作,電動機內(nèi)阻不可能是4 Ω,故B錯誤;電動機M兩端的電壓UM=E-Ir-U=0.8 V,C錯誤;電源的效率η==≈93.3%,D正確。 2.[多選](2018·六安模擬)如圖所示,一臺電動機提著質(zhì)量為m的物體,以速度v勻速上升,已知電動機線圈的電阻為R,電源電動勢為E,通過電源的電流為I,當?shù)刂亓铀俣葹間,忽略一切阻力及導線電阻,則(  ) A.電源內(nèi)

22、阻r=-R B.電源內(nèi)阻r=--R C.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動,較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大 D.如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動,較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變小 解析:選BC 含有電動機的電路不是純電阻電路,歐姆定律不再適用,A錯誤;由能量守恒定律可得EI=I2r+mgv+I2R,解得r=--R,B正確;如果電動機轉(zhuǎn)軸被卡住,則E=I′(R+r),電流增大,較短時間內(nèi),電源消耗的功率變大,較長時間的話,會出現(xiàn)燒壞電源的現(xiàn)象,C正確,D錯誤。 STS問題——練遷移思維 生活中的“純電阻”“非純電阻” 生活中,人們在家中會使用很多用電器,如電飯鍋、空調(diào)、冰箱、電風扇、電

23、吹風等,這些用電器有的可以視為純電阻,有的則不是純電阻,請結(jié)合以下各題自主領悟: 1.一只電飯煲和一臺洗衣機并聯(lián)接在輸出電壓為220 V的交流電源上(其內(nèi)電阻可忽略不計),均正常工作。用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0 A,通過洗衣機電動機的電流是0.50 A,則下列說法中正確的是(  ) A.電飯煲的電阻為44 Ω,洗衣機電動機線圈的電阻為440 Ω B.電飯煲消耗的電功率為1 555 W,洗衣機電動機消耗的電功率為155.5 W C.1 min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104 J,洗衣機電動機消耗的電能為 6.6×103 J D.電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機電動機發(fā)熱功率的1

24、0倍 解析:選C 由于電飯煲是純電阻元件,所以R1==44 Ω,P1=UI1=1 100 W,其在1 min內(nèi)消耗的電能W1=UI1t=6.6×104 J,洗衣機為非純電阻元件,所以R2≠,P2=UI2=110 W,其在1 min內(nèi)消耗的電能 W2=UI2t=6.6×103 J,其熱功率P熱≠P2,所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機電動機發(fā)熱功率的10倍。綜上可知C正確。 2.為了生活方便,電熱水壺已進入千家萬戶,如果將一電熱水壺接在220 V的電源兩端,經(jīng)時間t0電熱水壺的開關自動切斷,假設熱量的損失不計、加熱絲的阻值不受溫度的影響。則(  ) A.如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端,需

25、經(jīng)2t0的時間電熱水壺的開關自動切斷 B.如果將電熱水壺接在110 V的電源兩端,需經(jīng)16t0的時間電熱水壺的開關自動切斷 C.如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端,需經(jīng)4t0的時間電熱水壺的開關自動切斷 D.如果將電熱水壺接在55 V的電源兩端,需經(jīng)16t0的時間電熱水壺的開關自動切斷 解析:選D 根據(jù)公式Q=t可知,煮沸一壺水所需的熱量為Q=t0,當電壓變?yōu)樵瓉淼臅r,所需熱量沒變,因此時間要變?yōu)樵瓉淼?倍,即4t0,A、B錯誤;當電壓變?yōu)樵瓉淼臅r,時間要變?yōu)樵瓉淼?6倍,即16t0,C錯誤,D正確。 3.[多選]下表列出了某品牌電動自行車及所用電動機的主要技術參數(shù),不計其自身機

26、械損耗。若該車在額定狀態(tài)下以最大運行速度行駛,則(  ) 自重 40 kg 額定電壓 48 V 載重 75 kg 額定電流 12 A 最大行駛速度 20 km/h 額定輸出功率 350 W A.電動機的輸入功率為576 W B.電動機的內(nèi)電阻為4 Ω C.該車獲得的牽引力為104 N D.該車受到的阻力為63 N 解析:選AD 電動機的輸入功率為P入=UI=48×12 W=576 W,A正確;電動機的發(fā)熱功率為P=I2r=P入-P出,代入數(shù)據(jù)解得:r=1.6 Ω,B錯誤;由vm=20 km/h= m/s,根據(jù)P出=Fvm,解得F=63 N,且當該車速度最大時,

27、F=f=63 N,故C錯誤,D正確。 分析生活中的用電器問題的兩條思路 (1)了解用電器的結(jié)構,含有電動機且正常工作的為非純電阻;不含電動機或含電動機但電動機不轉(zhuǎn)的則為純電阻。 (2)從能量轉(zhuǎn)化角度來區(qū)分,若消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱,則為純電阻;若消耗的電能有一部分轉(zhuǎn)化為其他能量,則為非純電阻?! ? (一)普通高中適用作業(yè) [A級——基礎小題練熟練快] ★1.關于電流,下列說法中正確的是(  ) A.通過導體橫截面的電荷量越多,電流越大 B.電子運動的速率越大,電流越大 C.單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電荷量越多,導體中的電流越大 D.因為電流有方向,所以電流是矢量

28、 解析:選C 電流的大小等于單位時間內(nèi)流過導體橫截面的電荷量,故A錯,C對;電流的微觀表達式I=neSv,電流的大小由單位體積的電荷數(shù)、每個電荷所帶電荷量、導體的橫截面積和電荷定向移動的速率共同決定,故B錯;矢量運算遵循平行四邊形定則,標量的運算遵循代數(shù)法則,電流的運算遵循代數(shù)法則,故電流是標量,所以D錯。 2.在如圖所示的電路中,AB為粗細均勻、長為L的電阻絲,以A、B上各點相對A點的電壓為縱坐標,各點離A點的距離x為橫坐標,則U隨x變化的圖像應為下圖中的(  ) 解析:選A 根據(jù)電阻定律,橫坐標為x的點與A點之間的電阻R=ρ,這兩點間的電壓U=IR=Iρ(I、ρ、S為定值),

29、故U跟x成正比例關系,A正確。 ★3.[多選](2018·棗莊檢測)如圖所示,R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體,但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導體上加相同的電壓,通過兩導體的電流方向如圖所示,則下列說法中正確的是(  ) A.R1中的電流小于R2中的電流 B.R1中的電流等于R2中的電流 C.R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率 D.R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率 解析:選BD 設正方形的邊長為L、厚度為d,則I=,R=ρ=ρ=,得I=,故R1、R2中的電流相等,A錯誤,B正確。由I=nqSv=nqLdv得,

30、L大則v小,C錯誤,D正確。 4.[多選]某導體的伏安特性曲線如圖所示,則下列說法中正確的是(  ) A.加5 V電壓時,導體的電阻約是5 Ω B.加11 V電壓時,導體的電阻約是1.4 Ω C.由圖可知,隨著電壓的增大,導體的電阻不斷減小 D.由圖可知,隨著電壓的減小,導體的電阻不斷減小 解析:選AD 對某些導體,其伏安特性曲線不是直線,但曲線上某一點的值仍表示該點所對應的電阻值。本題中給出的導體加5 V電壓時,值為5,所以此時電阻為5 Ω,A正確;當電壓增大時,值增大,即電阻增大,綜合判斷可知B、C錯誤,D正確。 ★5.如圖所示均勻的長薄片合金電阻板abcd,ab邊長為L1,

31、ad邊長為L2,當端點1、2或3、4接入電路中時,R12∶R34為(  ) A.L1∶L2      B.L2∶L1 C.1∶1 D.L12∶L22 解析:選D 設長薄片合金電阻板厚度為h,根據(jù)電阻定律R=ρ,R12=ρ,R34=ρ,可得=,故D正確。 6.[多選]如圖所示,把四個相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后,燈泡都正常發(fā)光,且兩個電路的總功率相等,則這兩個電路中的U甲、U乙及R甲、R乙之間的關系正確的是(  ) A.U甲=2U乙 B.U甲=4U乙 C.R甲=4R乙 D.R甲=2R乙 解析:選AC 設燈泡正常工作時電壓為U,電流為I,則U甲I=U乙×2I,則U甲=2U

32、乙,A正確,B錯誤;根據(jù)I2R甲=(2I)2R乙得R甲=4R乙,C正確,D錯誤。 7.(2018·長沙長郡中學檢測)如圖為直流電動機提升重物的裝置,重物的重量G=500 N,電源電動勢E=90 V,電源內(nèi)阻為2 Ω,不計各處摩擦,當電動機以v=0.6 m/s的恒定速度向上提升重物時,電路中的電流I=5 A,下列判斷不正確的是(  ) A.電動機消耗的總功率為400 W B.電動機線圈的電阻為0.4 Ω C.電源的效率約為88.9% D.電動機的效率為75% 解析:選B 重物被提升的功率PG=Fv=Gv=500×0.6 W=300 W,此時電路中的電流為I=5 A,則電源的總功率P總

33、=EI=90×5 W=450 W,設電動機線圈的電阻為R,根據(jù)能量守恒得P總=PG+I2r+I2R,則得R== Ω=4 Ω,電動機消耗的總功率P電=PG+I2R=400 W,電源的效率為η1=×100%=×100%=88.9%,電動機的效率為η2=×100%=×100%=75%,故A、C、D正確,B錯誤。 8.(2018·福州質(zhì)檢)如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器,P、Q為電極,設a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,當里面注滿某電解液,且P、Q間加上電壓后,其U-I圖像如圖乙所示,當U=10 V時,求電解液的電阻率ρ是多少? 解析:由題圖乙可求得U=10 V時,電解液的電阻

34、 R== Ω=2 000 Ω 由題圖甲可知電解液容器長l=a=1 m 截面積S=bc=0.02 m2 結(jié)合電阻定律R=ρ得 ρ== Ω·m=40 Ω·m。 答案:40 Ω·m [B級——中檔題目練通抓牢] 9.[多選](2018·山東平陰模擬)在如圖甲所示的電路中,電源電動勢為3 V,內(nèi)阻不計,L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,R為定值電阻,阻值為10 Ω。當開關S閉合后(  ) A.L1的電阻為1.2 Ω B.L1消耗的電功率為0.75 W C.L2的電阻為5 Ω D.L2消耗的電功率為0.1 W 解析:選BC L1兩端的電壓為U

35、=3 V,由題圖乙得此時的電流為I=0.25 A,燈泡電阻R1==12 Ω,A錯誤;L1消耗的功率P=UI=3×0.25 W=0.75 W,B正確;若L2的電阻為5 Ω,則根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比,可知此時L2兩端的電壓為1 V,由題圖乙可求得此時L2中的電流為0.2 A,則L2的阻值為R2== Ω=5 Ω,與假設一致,C正確;此時L2消耗的電功率P′=U′I′=1×0.2 W=0.2 W,D錯誤。 10.[多選]鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機等電子產(chǎn)品中?,F(xiàn)用充電器為一手機鋰電池充電,等效電路如圖所示,充電器電源的輸出電壓為U,輸出電流為I,手機電池的內(nèi)阻為r,下列說法

36、正確的是(  ) A.電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為UI-I2r B.充電器輸出的電功率為UI+I2r C.電池產(chǎn)生的熱功率為I2r D.充電器的充電效率為×100% 解析:選AC 充電器將電能轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學能和內(nèi)能,即UIt=E化+I2rt,充電器輸出的電功率為UI,電池產(chǎn)生的熱功率為I2r,據(jù)此可知,電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為UI-I2r,充電器的充電效率為×100%,所以選項A、C正確。 11.(2018·福建四地六校聯(lián)考)如圖所示電路中,電源電動勢E=12 V,內(nèi)阻r=2 Ω,指示燈RL的阻值為16 Ω,電動機M線圈電阻RM為2 Ω。當開關S閉合時,指示燈RL的電功率P=4 W

37、。求: (1)流過電流表的電流; (2)電動機M輸出的機械功率。 解析:(1)指示燈的電功率P=IL2RL, 解得IL=0.5 A, 路端電壓為U=ILRL=8 V。 設流過電流表的電流為I,根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E-Ir, 解得I==2 A。 (2)設電動機支路的電流為IM,IM=I-IL=1.5 A,電動機總功率為PM=UIM=12 W,電動機輸出的機械功率為PM出=PM-IM2RM,解得PM出=7.5 W。 答案:(1)2 A (2)7.5 W [C級——難度題目自主選做] ★12.如圖所示,電源電動勢E=10 V,內(nèi)阻r=1 Ω,閉合開關S后,標有“8 V,1

38、2 W”的燈泡恰能正常發(fā)光,電動機M繞組的電阻R0=4 Ω,求: (1)電源的輸出功率P出; (2)10 s內(nèi)電動機產(chǎn)生的熱量Q; (3)電動機的機械功率。 解析:(1)由題意知,并聯(lián)部分電壓為U=8 V,內(nèi)電壓應為U內(nèi)=E-U=2 V 總電流I==2 A, 電源的輸出功率P出=UI=16 W。 (2)流過燈泡的電流I1==1.5 A 則流過電動機的電流I2=I-I1=0.5 A 電動機的熱功率P0=I22R0=1 W 10 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=P0t=10 J。 (3)電動機的總功率P=UI2=4 W 電動機的機械功率P機=P-P0=3 W。 答案:(1)16 W (

39、2)10 J (3)3 W (二)重點高中適用作業(yè) [A級——保分題目巧做快做] 1.在如圖所示的電路中,AB為粗細均勻、長為L的電阻絲,以A、B上各點相對A點的電壓為縱坐標,各點離A點的距離x為橫坐標,則U隨x變化的圖像應為下圖中的(  ) 解析:選A 根據(jù)電阻定律,橫坐標為x的點與A點之間的電阻R=ρ,這兩點間的電壓U=IR=Iρ(I、ρ、S為定值),故U跟x成正比例關系,A正確。 ★2.如圖所示,P為一塊半圓形薄電阻合金片,先將它按圖甲方式接在電極A、B之間,然后將它再按圖乙方式接在電極C、D之間,設AB、CD之間的電壓是相同的,則這兩種接法電阻大小關系為(  ) A

40、.R甲=R乙      B.R甲=R乙 C.R甲=2R乙 D.R甲=4R乙 解析:選B 將四分之一圓形薄合金片看成一個電阻,設為r,圖甲中等效為兩個電阻并聯(lián),R甲=,圖乙中等效為兩個電阻串聯(lián),R乙=2r,所以R甲=R乙,所以B正確。 3.[多選]某導體的伏安特性曲線如圖所示,則下列說法中正確的是(  ) A.加5 V電壓時,導體的電阻約是5 Ω B.加11 V電壓時,導體的電阻約是1.4 Ω C.由圖可知,隨著電壓的增大,導體的電阻不斷減小 D.由圖可知,隨著電壓的減小,導體的電阻不斷減小 解析:選AD 對某些導體,其伏安特性曲線不是直線,但曲線上某一點的值仍表示該點所對應的

41、電阻值。本題中給出的導體加5 V電壓時,值為5,所以此時電阻為5 Ω,A正確;當電壓增大時,值增大,即電阻增大,綜合判斷可知B、C錯誤,D正確。 ★4.如圖為一種服務型機器人,其額定功率為48 W,額定工作電壓為24 V。機器人的鋰電池容量為20 A·h。則機器人(  ) A.額定工作電流為20 A B.充滿電后最長工作時間為2 h C.電池充滿電后總電量為7.2×104 C D.以額定電流工作時每秒消耗能量為20 J 解析:選C 根據(jù)P=UI可知,額定電流應該為2 A,選項A錯。電源的容量為20 Ah,即當額定電流2 A下工作時,能夠工作最長時間為10 h,選項B錯誤。電源充滿電

42、后的總電量為Q=It=20×3 600 C=7.2×104 C,選項C正確。在額定電流下,機器人功率48 W即每秒消耗48 J,選項D錯誤。 5.[多選]如圖所示,把四個相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后,燈泡都正常發(fā)光,且兩個電路的總功率相等,則這兩個電路中的U甲、U乙及R甲、R乙之間的關系正確的是(  ) A.U甲=2U乙 B.U甲=4U乙 C.R甲=4R乙 D.R甲=2R乙 解析:選AC 設燈泡正常工作時電壓為U,電流為I,則U甲I=U乙×2I,則U甲=2U乙,A正確,B錯誤;根據(jù)I2R甲=(2I)2R乙得R甲=4R乙,C正確,D錯誤。 6.(2018·長沙長郡中學檢測)如

43、圖為直流電動機提升重物的裝置,重物的重量G=500 N,電源電動勢E=90 V,電源內(nèi)阻為2 Ω,不計各處摩擦,當電動機以v=0.6 m/s的恒定速度向上提升重物時,電路中的電流I=5 A,下列判斷不正確的是(  ) A.電動機消耗的總功率為400 W B.電動機線圈的電阻為0.4 Ω C.電源的效率約為88.9% D.電動機的效率為75% 解析:選B 重物被提升的功率PG=Fv=Gv=500×0.6 W=300 W,此時電路中的電流為I=5 A,則電源的總功率P總=EI=90×5 W=450 W,設電動機線圈的電阻為R,根據(jù)能量守恒得P總=PG+I2r+I2R,則得R== Ω=4

44、Ω,電動機消耗的總功率P電=PG+I2R=400 W,電源的效率為η1=×100%=×100%=88.9%,電動機的效率為η2=×100%=×100%=75%,故A、C、D正確,B錯誤。 7.[多選](2018·山東平陰模擬)在如圖甲所示的電路中,電源電動勢為3 V,內(nèi)阻不計,L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,R為定值電阻,阻值為10 Ω。當開關S閉合后(  ) A.L1的電阻為1.2 Ω B.L1消耗的電功率為0.75 W C.L2的電阻為5 Ω D.L2消耗的電功率為0.1 W 解析:選BC L1兩端的電壓為U=3 V,由題圖乙得此時的電流為

45、I=0.25 A,燈泡電阻R1==12 Ω,A錯誤;L1消耗的功率P=UI=3×0.25 W=0.75 W,B正確;若L2的電阻為5 Ω,則根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比,可知此時L2兩端的電壓為1 V,由題圖乙可求得此時L2中的電流為0.2 A,則L2的阻值為R2== Ω=5 Ω,與假設一致,C正確;此時L2消耗的電功率P′=U′I′=1×0.2 W=0.2 W,D錯誤。 8.[多選]鋰電池因能量密度高、綠色環(huán)保而廣泛使用在手機等電子產(chǎn)品中?,F(xiàn)用充電器為一手機鋰電池充電,等效電路如圖所示,充電器電源的輸出電壓為U,輸出電流為I,手機電池的內(nèi)阻為r,下列說法正確的是(  ) A.電能轉(zhuǎn)化為

46、化學能的功率為UI-I2r B.充電器輸出的電功率為UI+I2r C.電池產(chǎn)生的熱功率為I2r D.充電器的充電效率為×100% 解析:選AC 充電器將電能轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學能和內(nèi)能,即UIt=E化+I2rt,充電器輸出的電功率為UI,電池產(chǎn)生的熱功率為I2r,據(jù)此可知,電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為UI-I2r,充電器的充電效率為×100%,所以選項A、C正確。 [B級——拔高題目穩(wěn)做準做] ★9.[多選](2018·長春期末)一個微型吸塵器的直流電動機的額定電壓為U,額定電流為I,線圈電阻為R,將它接在電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源的兩極間,電動機恰好能正常工作,則(  ) A.電

47、動機消耗的總功率為UI B.電源的效率為1- C.電源的輸出功率為EI D.電動機消耗的熱功率為 解析:選AB 電動機額定電壓為U,額定電流為I,當電動機正常工作時,消耗的電功率為P總=UI,A正確;電源的總功率為IE,內(nèi)部發(fā)熱的功率為I2r,所以電源的效率為=1-,B正確;電源的輸出功率等于電動機的輸入功率,得P出=UI,故C錯誤;電動機消耗的熱功率P=I2R,由于電動機為非純電阻電路,不能用求解熱功率,故D錯誤。 ★10.(2018·株洲質(zhì)檢)如圖為某控制電路的一部分,已知AA′的輸入電壓為24 V,如果電阻R=6 kΩ,R1=6 kΩ,R2=3 kΩ,則BB′不可能輸出的電壓

48、是(  ) A.12 V B.8 V C.6 V D.3 V 解析:選D 若兩開關都閉合,則電阻R1和R2并聯(lián),再和R串聯(lián),UBB′為并聯(lián)電路兩端電壓,UBB′==6 V,若S1閉合S2斷開,則R1和R串聯(lián),UBB′==12 V,若S2閉合S1斷開,則R2和R串聯(lián),UBB′==8 V,若兩者都斷開,則電路斷路,UBB′=0 V,故D不可能。 11.(2018·福州質(zhì)檢)如圖甲為一測量電解液電阻率的玻璃容器,P、Q為電極,設a=1 m,b=0.2 m,c=0.1 m,當里面注滿某電解液,且P、Q間加上電壓后,其U-I圖像如圖乙所示,當U=10 V時,求電解液的電阻率ρ是多少?

49、解析:由題圖乙可求得U=10 V時,電解液的電阻 R== Ω=2 000 Ω 由題圖甲可知電解液容器長l=a=1 m 截面積S=bc=0.02 m2 結(jié)合電阻定律R=ρ得 ρ== Ω·m=40 Ω·m。 答案:40 Ω·m 12.(2018·福建四地六校聯(lián)考)如圖所示電路中,電源電動勢E=12 V,內(nèi)阻r=2 Ω,指示燈RL的阻值為16 Ω,電動機M線圈電阻RM為2 Ω。當開關S閉合時,指示燈RL的電功率P=4 W。求: (1)流過電流表的電流; (2)電動機M輸出的機械功率。 解析:(1)指示燈的電功率P=IL2RL, 解得IL=0.5 A, 路端電壓為U=ILRL=

50、8 V。 設流過電流表的電流為I,根據(jù)閉合電路歐姆定律有U=E-Ir, 解得I==2 A。 (2)設電動機支路的電流為IM,IM=I-IL=1.5 A,電動機總功率為PM=UIM=12 W,電動機輸出的機械功率為PM出=PM-IM2RM,解得PM出=7.5 W。 答案:(1)2 A (2)7.5 W ★13.(2018·遼寧葫蘆島六校聯(lián)考)如圖所示,電解槽A和電爐B并聯(lián)后接到電源上,電源內(nèi)阻r=1 Ω,電爐電阻R=19 Ω,電解槽電阻r′=0.5 Ω,當S1閉合、S2斷開時,電爐消耗功率為684 W,S1、S2都閉合時,電爐消耗功率為475 W(電爐電阻可看作不變),試求: (1)

51、電源的電動勢; (2)S1、S2閉合時,流過電解槽的電流大??; (3)S1、S2閉合時,電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學能的功率。 解析:(1)S1閉合、S2斷開時,電爐消耗功率為P1, 電爐中電流I= = A=6 A。 電源電動勢E=I(R+r)=120 V。 (2)S1、S2都閉合時,電爐消耗功率為P2, 電爐中電流為IR= = A=5 A。 路端電壓為U=IRR=5×19 V=95 V, 流過電源的電流為I′== A=25 A。 流過電解槽的電流為IA=I′-IR=20 A。 (3)電解槽消耗的電功率PA=IAU=20×95 W=1 900 W。 電解槽內(nèi)熱損耗功率P熱

52、=IA2r′=202×0.5 W=200 W。 電解槽中電能轉(zhuǎn)化成化學能的功率為 P化=PA-P熱=1 700 W。 答案:(1)120 V (2)20 A (3)1 700 W 第2節(jié)閉合電路歐姆定律及其應用 (1)電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領強弱的物理量。(√) (2)電動勢就等于電源兩極間的電壓。(×) (3)閉合電路中外電阻越大,路端電壓越小。(×) (4)在閉合電路中,外電阻越大,電源的輸出功率越大。(×) (5)電源的輸出功率越大,電源的效率越高。(×) 解題中常用到的二級結(jié)論 (1)外電路任一處的一個電阻增大,總電阻增大,

53、總電流減小,路端電壓增大;外電路任一處的一個電阻減小,總電阻減小,總電流增大,路端電壓減小。 (2)純電阻電路,內(nèi)、外電路阻值相等時輸出功率最大,Pm=; R1R2=r2 時輸出功率相等。 (3)含電容器電路中,電容器是斷路,電容器不是電路的組成部分,僅借用與之并聯(lián)部分的電壓。穩(wěn)定時,與它串聯(lián)的電阻是虛設,如導線。在電路變化時電容器有充、放電電流?! ? 突破點(一) 電阻的串、并聯(lián) 1.串、并聯(lián)電路的特點 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電流 I=I1=I2=…=In I=I1+I2+…+In I1R1=I2R2=…=InRn 電壓 ==…= U1=U2=…=Un 總電

54、阻 R總=R1+R2+…+Rn =++…+ 功率分配 ==…= P1R1=P2R2=…=PnRn 2.三個有用的結(jié)論 (1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個電阻,電路中任意一個電阻變大時,總電阻變大。 (2)并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個電阻,任意一個電阻變大時,總電阻變大。 (3)某電路中無論電阻怎樣連接,該電路消耗的電功率P總等于各個電阻消耗的電功率之和。 [題點全練] 1.[多選](2018·商丘模擬)如圖所示,圖線1表示導體A的電阻,設為R1,圖線2表示導體B的電阻,設為R2,則下列說法正確的是(  ) A.R1∶R2=1∶3 B.把A拉長為原來的3倍后

55、其電阻等于B的電阻R2 C.將A與B串聯(lián)后接在電源上,二者消耗的功率之比P1∶P2=1∶3 D.將A與B并聯(lián)后接于電源上,通過二者的電流之比I1∶I2=1∶3 解析:選AC 根據(jù)I-U圖像知,圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),所以R1∶R2=1∶3,A正確;根據(jù)公式R=ρ可得,把A拉長為原來的3倍后,橫截面積減小為原來的,所以電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,B錯誤;串聯(lián)電路電流相等,將A與B串聯(lián)后接于電源上,根據(jù)公式P=I2R可得,消耗的功率之比P1∶P2=1∶3,C正確;并聯(lián)電路電壓相等,電流之比等于電阻之反比,所以將A與B并聯(lián)后接在電源上,通過二者的電流之比I1∶I2=3∶1,D錯誤。 2.(

56、2018·寧德質(zhì)檢)電阻R1和R2分別標有“2 Ω 1.0 A”和“4 Ω 0.5 A”,將它們串聯(lián)后接入電路中,如圖所示,則此電路中允許消耗的最大功率為(  ) A.1.5 W         B.3.0 W C.5.0 W D.6.0 W 解析:選A 由題意可知,兩電阻串聯(lián)后能通過的最大電流為I=0.5 A,則電路允許消耗的最大電功率為P=I2(R1+R2)=1.5 W,A正確。 3.[多選]一個T形電路如圖所示,電路中的電阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω。另有一測試電源,電動勢為100 V,內(nèi)阻忽略不計。則(  ) A.當cd端短路時,ab之間的等效電阻是4

57、0 Ω B.當ab端短路時,cd之間的等效電阻是40 Ω C.當ab兩端接通測試電源時,cd兩端的電壓為80 V D.當cd兩端接通測試電源時,ab兩端的電壓為80 V 解析:選AC 當cd端短路時,R2與R3并聯(lián)再與R1串聯(lián),ab之間的等效電阻為40 Ω,A正確;同理可得B錯誤;當ab兩端接通測試電源時,R1、R3串聯(lián),R2無效,cd兩端的電壓就等于R3分得的電壓,可以求得為80 V,C正確;同理可得D錯誤。 突破點(二) 閉合電路的動態(tài)分析 直流電路中動態(tài)問題的分析是高考考查的熱點,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變電阻的大小,或者通過開關閉合與斷開改變電路結(jié)構,或者電路中有光敏電阻

58、、熱敏電阻且阻值發(fā)生變化時,電路中各個部分的電流、電壓和功率都會隨之發(fā)生變化。分析動態(tài)電路問題常用的方法有程序法、“串反并同”結(jié)論法、極限法等。 1.程序法 2.“串反并同”結(jié)論法 (1)所謂“串反”,即某一電阻增大時,與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小,反之則增大。 (2)所謂“并同”,即某一電阻增大時,與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大,反之則減小。 即:←R↑→ 3.極限法 因變阻器滑片滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑片分別滑至兩個極端,讓電阻最大或電阻為零去討論。 [多維探究] 常規(guī)動態(tài)電路 [例1]

59、 [多選](2018·大連模擬)在如圖所示的電路中,電源的負極接地,其電動勢為E、內(nèi)電阻為r,R1、R2為定值電阻,R3為滑動變阻器,、為理想電流表和電壓表。在滑動變阻器滑片P自a端向b端滑動的過程中,下列說法中正確的是(  ) A.電壓表示數(shù)減小 B.電流表示數(shù)增大 C.電阻R2消耗的功率增大 D.a(chǎn)點的電勢降低 [方法應用] 基礎解法(程序法):P由a端向b端滑動,其阻值減小,則總電阻減小,總電流增大,電阻R1兩端電壓增大,電壓表示數(shù)變大,A錯誤;電阻R2兩端的電壓U2=E-I總(R1+r),I總增大,則U2減小,I2=,I2減小,電流表的示數(shù)IA=I總-I2增大,B正確;由P

60、2=I22R2知P2減小,C錯誤;Uab=φa-φb=φa=U2,故φa降低,D正確。 能力解法一(結(jié)論法):由于R3減小,R2與R3并聯(lián),則U2、I2均減小,而P2=I22R2,知P2減小,C錯誤;Uab=U2=φa-φb=φa減小,D正確;因為R1間接與R3串聯(lián),故I1、U1均增大,故電壓表示數(shù)增大,A錯誤;根據(jù)IA=I1-I2知IA增大,B正確。 能力解法二(極限法):設滑片P滑至b點,則R3=0,φa=φb=0,D正確;R2上電壓為零,則功率也為零,C錯誤;當R3=0時,總電阻最小,總電流最大,R1上電壓最大,故A錯誤;由于IA=I1-I2,此時I1最大,I2=0最小,故IA最大,

61、B正確。 含電容器的動態(tài)電路 [例2] 如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,閉合開關S,不考慮燈絲電阻隨溫度的變化,電流表、電壓表均為理想電表,當滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時,下列說法正確的是(  ) A.電流表讀數(shù)減小,小燈泡L1變暗 B.電壓表讀數(shù)變大 C.電流表讀數(shù)增大,小燈泡L2變暗 D.電容器所帶電荷量增大 [解析] 將滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時,變阻器接入電路的電阻增大,其與小燈泡L1并聯(lián)的電阻增大,外電路總電阻增大,電流表讀數(shù)減小,小燈泡L2變暗,路端電壓U=E-Ir增大,電壓表的讀數(shù)變大,選項B正確,C錯誤;小燈泡L1兩端的電壓U1=E-I(

62、r+R2)增大,通過小燈泡L1的電流變大,小燈泡L1變亮,選項A錯誤;通過小燈泡L2的電流減小,小燈泡L2兩端電壓變小,與小燈泡L2并聯(lián)的電容器兩端電壓減小,由Q=CU可得電容器所帶電荷量減少,選項D錯誤。 [答案] B [方法規(guī)律] 分析含容電路應注意的兩點 (1)電路穩(wěn)定后,由于電容器所在支路無電流通過,所以在此支路上的電阻無電壓降,因此電容器兩極板間的電壓就等于該支路兩端的電壓。在電路穩(wěn)定后,與電容器串聯(lián)的電阻中無電流通過,與電容器串聯(lián)的電阻阻值變化,不影響電路中其他電表示數(shù)和燈泡亮度。 (2)電路中的電流、電壓變化時,將會引起電容器的充、放電。如果電容器兩端電壓升高,電容器將充

63、電,電荷量增大;如果電容器兩端電壓降低,電容器將通過與它連接的電路放電,電荷量減小。 含熱敏電阻、光敏電阻等的動態(tài)電路 [例3] [多選](2017·黃山二模)某溫度檢測、光電控制加熱裝置原理如圖所示。圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高阻值減小),用來探測加熱電阻絲R的溫度,RG為光敏電阻(隨光照強度增大阻值減小),接收小燈泡L的光照,除RT、RG外,其他電阻均為定值電阻。當R處溫度降低時(  ) A.L變亮        B.通過R3的電流減小 C.E2的路端電壓增大 D.R消耗的功率減小 [解析] 當R處溫度降低時,熱敏電阻RT阻值變大,由閉合電路歐姆定律可知,左側(cè)電路中的

64、電流減小,通過小燈泡L的電流減小,小燈泡L的光照強度減小,光敏電阻RG的阻值變大,對右側(cè)電路,由閉合電路歐姆定律可知,通過R2的電流變小,右側(cè)電路中的電源E2的路端電壓變大,R兩端電壓變大,通過R的電流也變大,R消耗的功率變大,通過R3的電流變小,選項B、C正確。 [答案] BC [易錯提醒] 解答此題的易錯點主要有:一是沒有把兩個電路聯(lián)動考慮;二是不能正確運用相關電路規(guī)律分析推理。當R處溫度降低時,熱敏電阻RT的阻值變化,左側(cè)電路中的電流變化,燈泡亮度變化,光敏電阻的阻值變化,從而引起右側(cè)電路中各個電阻的電壓、電流、電功率變化。 電路中電表變化量的分析 [例4] [多選]

65、 在如圖所示的電路中,閉合開關S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)的變化量分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列說法正確的是(  ) A.不變,不變      B.變大,變大 C.變大,不變 D.不變,不變 [思路點撥] 電流表測干路電流,電壓表V1、V2、V3分別測R1、R2兩端電壓和路端電壓,區(qū)分定值電阻、滑動變阻器和電源內(nèi)阻,從而正確解答。 [解析] 法一:由題圖可知,==R1,是定值,A對;=R2,隨P向下移動而變大,而==R1+r不變,B錯、C對;因=R1+R2,故此比值增大,而=r

66、為電源的內(nèi)電阻不變,故D錯。 法二:在同一坐標系中分別作出電壓表V1、V2、V3的示數(shù)隨電流I的變化圖線如圖中a、b、c所示,a為定值電阻R1的U-I圖線,b為將R1等效為電源內(nèi)阻時電源的U-I圖線,c為電源的U-I圖線。由圖可知,==R1是定值,A對;因=R2,隨P向下移動而變大,而==R1+r,為圖線b的斜率的絕對值,故B錯、C對;因=R1+R2,故此比值增大,而=r為圖線c的斜率的絕對值,電源內(nèi)阻不變,故D錯。 [答案] AC [集訓沖關] 1.(2018·宜昌調(diào)研)電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖所示的電路,當滑動變阻器的觸頭由中點滑向a端時,下列說法正確的是(  ) A.定值電阻R2的電功率減小 B.電壓表和電流表的示數(shù)都減小 C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小 D.R中電流變化的絕對值小于電流表示數(shù)變化的絕對值 解析:選B 當滑動變阻器的觸頭由中點滑向a端時,R接入電路的電阻減小,總電阻減小,干路電流增大,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,電壓表的示數(shù)減小,R2的電壓增大,R1的電壓減小,電流表的示數(shù)減小,A、C錯誤,B正

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