2020屆高考物理總復(fù)習(xí)第八章恒定電流8.2電路電路的基本規(guī)律課件新人教版.pptx

第2講 電路 電路的基本規(guī)律,【秒判正誤】 (1)閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電 路的電阻成反比。 ( ) (2)當(dāng)外電阻增大時(shí)，路端電壓也增大。 ( ) (3)閉合電路中的短路電流無(wú)限大。 ( ),(4)電動(dòng)勢(shì)的單位跟電壓的單位一致，所以電動(dòng)勢(shì)就是 兩極間的電壓。 ( ) (5)非靜電力做的功越多，電動(dòng)勢(shì)就越大。 ( ) (6)E= 只是電動(dòng)勢(shì)的定義式而非決定式，電動(dòng)勢(shì)的 大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的。 ( ),考點(diǎn)1 電源的功率和U-I曲線問(wèn)題 【典題突破】 題型1 電源的功率問(wèn)題 【典例1】(多選)(2018長(zhǎng)沙模擬)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)系中，如圖中的a、b、c所示。則以下判斷正確的是 ( ),A.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA=PB+PC B.電源的最大輸出功率Pm=9 W C.電源的電動(dòng)勢(shì)E=3 V，內(nèi)電阻r=1 D.當(dāng)電流為1 A時(shí)，外電路電阻為3 ,【解題思維】 1.題型特征：電路中的P-I圖象綜合。 2.題型解碼： (1)理解電路中的總功率、內(nèi)耗功率和定值電阻功率隨電流變化的規(guī)律。 (2)理解圖線交點(diǎn)的物理意義。,【解析】選A、C。 在a、b、c三條圖線上分別取橫坐 標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn)，因?yàn)橹绷麟娫吹目偣β蔖E等于 輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr的和，所以這三 點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA=PB+PC，所以A正確；圖線c 表示電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖象，很顯然，最,大輸出功率小于3 W，故B錯(cuò)誤；當(dāng)I=3 A時(shí)，PR=0，說(shuō) 明外電路短路，根據(jù)PE=EI知電源的電動(dòng)勢(shì)E=3 V，內(nèi) 電阻r= =1 ，故C正確，D錯(cuò)誤。,【觸類(lèi)旁通】(2018棗莊模擬)如圖所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電池與定值電阻R0、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，已知R0=r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值是2r。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是 ( ),A.電路中的電流變小 B.電源的輸出功率先變大后變小 C.滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小 D.定值電阻R0上消耗的功率先變大后變小,【解析】選C。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng) 時(shí)，外電路電阻減小，電路中的電流變大，當(dāng)滑片位 于b端時(shí)，r=R外，電源的輸出功率最大，選項(xiàng)A、B 錯(cuò)；當(dāng)把定值電阻R0看作電源內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的滑 片P位于a端時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，由a端向 b端滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率變小，選項(xiàng)C對(duì)； 由P=I2R0知，定值電阻R0上消耗的功率變大，選項(xiàng)D錯(cuò)。,題型2 電源的效率問(wèn)題 【典例2】(多選)(2019福州模擬)如圖所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，設(shè)兩個(gè)電源的內(nèi)阻分別為ra和rb，若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過(guò)R0的電流分別為Ia和Ib，則 ( ),A.rarb B.IaIb C.R0接電源a時(shí)，電源的輸出功率較大，但效率較低 D.R0接電源b時(shí)，電源的輸出功率較小，效率較低,【解析】選A、B、C。在電源路端電壓與電流的關(guān)系圖 象中，斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻，rarb，A正確； 在圖象中作出定值電阻R0的伏安特性曲線，與電源的 伏安特性曲線交點(diǎn)表示電路工作點(diǎn)，IaIb，B正確；R0 接電源a時(shí)，電源的輸出功率較大，但由= 知效率較低，R0接電源b時(shí)，電源的輸出功率較小，但 效率較高，C正確，D錯(cuò)誤。,【觸類(lèi)旁通】 電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的功率之比。在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點(diǎn)，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為a、b，由圖可知，a、b的值分別為 ( ),【解析】選D。由電源的U-I圖象可知，若電源的電動(dòng) 勢(shì)為6U0，則a、b兩點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的路端電壓分別為4U0、 2U0，電源的效率= 所以a= b= 選項(xiàng)D正確。,題型3 兩種U-I圖象的應(yīng)用 【典例3】 (多選)如圖所示的U-I圖象中，直線為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線為某一電阻R的U-I圖線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知 ( ),A.R的阻值為1.5 B.電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V，內(nèi)阻為0.5 C.電源的輸出功率為3.0 W D.電源內(nèi)部消耗功率為1.5 W,【解題思維】 1.題型特征：U-I圖象綜合計(jì)算。 2.題型解碼： (1)理解兩種U-I圖象的物理意義。 (2)兩圖線交點(diǎn)即為電阻R的工作點(diǎn)。,【解析】選A、D。由于電源的路端電壓與電流的關(guān)系 圖線和電阻R的U-I圖線都為直線，所以電源的路 端電壓與電流的關(guān)系圖線的斜率的絕對(duì)值等于電源 內(nèi)阻，r=1.5 ，電源電動(dòng)勢(shì)為3.0 V；電阻R的U-I圖 線的斜率等于電阻R的阻值，R=1.5 ，選項(xiàng)A正 確，B錯(cuò)誤。電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線和電,阻R的U-I圖線交點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)的乘積表示電源的輸出 功率，電源的輸出功率為P=UI=1.51.0 W=1.5 W，選 項(xiàng)C錯(cuò)誤；由EI=P+Pr解得電源內(nèi)部消耗的功率為Pr=EI -P=3.01.0 W-1.5 W=1.5 W，選項(xiàng)D正確。,【觸類(lèi)旁通】(多選)(2018襄陽(yáng)模擬)如圖甲所示，不計(jì)電表對(duì)電路的影響，改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置，測(cè)得電壓表V1和V2隨電流表A的示數(shù)變化規(guī)律分別如圖乙中a、b所示，下列判斷正確的是 ( ),A.圖線a的延長(zhǎng)線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值等于電源電動(dòng)勢(shì) B.圖線b斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻 C.圖線a、b交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之積等于此狀態(tài)下電源的輸出功率 D.圖線a、b交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之積等于此狀態(tài)下電阻R0消耗的功率,【解析】選A、C、D。當(dāng)變阻器滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電阻 減小，電流增大，電壓表V2的示數(shù)增大，V1的示數(shù)減 小，所以圖線b是電壓表V2示數(shù)的變化情況，圖線a是 電壓表V1示數(shù)的變化情況；當(dāng)外電路電阻無(wú)限大時(shí)， 電路中電流為0，故此時(shí)電壓表V1的示數(shù)就是a的延長(zhǎng) 線與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值，它等于電源的電動(dòng)勢(shì)，A正 確；圖線b斜率的絕對(duì)值等于電阻R0的阻值，B錯(cuò)誤；,圖線a、b交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之積等于此狀態(tài)下電源的輸出功率，也等于電阻R0消耗的功率，C、D正確。,【提分秘籍】 電源的功率及效率問(wèn)題,【加固訓(xùn)練】 1.(多選)如圖所示，甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源(外電路為純電阻電路)的路端電壓與通過(guò)它們的電流I的關(guān)系圖線，下列說(shuō)法中正確的是 ( ),A.路端電壓都為U0時(shí)，它們的外電阻相等 B.電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等 C.電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì) D.電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻,【解析】選A、C。甲、乙兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0， U0)，外電路為純電阻電路說(shuō)明兩電源的外電阻相等， 故A正確；圖線的斜率的絕對(duì)值大小表示電源內(nèi)電阻的 大小(電動(dòng)勢(shì)與短路電流的比值)，圖線甲的斜率的絕 對(duì)值大于圖線乙的斜率的絕對(duì)值，表明電源甲的內(nèi)阻 大于電源乙的內(nèi)阻，故D錯(cuò)誤；圖線與U軸交點(diǎn)的坐標(biāo) 值表示電動(dòng)勢(shì)的大小，由圖線可知，甲與U軸交點(diǎn)的,坐標(biāo)值比乙的大，表明電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì)，故C正確；電源的內(nèi)電壓等于通過(guò)電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積，即U內(nèi)=Ir，因?yàn)殡娫醇椎膬?nèi)阻較電源乙的內(nèi)阻大，所以當(dāng)電流都為I0時(shí)，電源甲的內(nèi)電壓較大，故B錯(cuò)誤。,2.已知電源內(nèi)阻r=2 ，燈泡電阻RL=2 ，R2= 2 ，滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為3 ，如圖所示，將滑片P置于最左端，閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，電源的輸出功率為P0，則 ( ),A.滑片P向右滑動(dòng)，電源輸出功率一直減小 B.滑片P向右滑動(dòng)，電源輸出功率一直增大 C.斷開(kāi)S2，電源輸出功率達(dá)到最大值 D.滑片P置于最右端時(shí)，電源輸出功率仍為P0,【解析】選D。閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，外電路總電阻R=R1+ R并=R1+1 ，當(dāng)R=r=2 時(shí)，電源輸出功率最大，根 據(jù)電源輸出功率與外電路電阻的關(guān)系圖象(如圖)可 知，滑片從最左端向右滑動(dòng)，外電路總電阻從4 減 小到1 ，電源輸出功率先增大再減小，故A、B錯(cuò)誤； 滑片在最左端時(shí)，斷開(kāi)S2，外電路總電阻R=R1+R2=,5 r，電源的輸出功率不是最大，故C錯(cuò)誤；當(dāng)滑 片在最左端時(shí)，R=R1+R并=4 ，電流I= = (A)， 電源的輸出功率為P0，則P0=I2R= (W)；當(dāng)滑片在最 右端時(shí)，R=R并=1 ，電流I= = (A)，電 源的輸出功率為P=I2R= (W) =P0，故D正確。,考點(diǎn)2 含容電路的分析與計(jì)算 【典題突破】 題型1 含容電路分析 【典例4】(2016全國(guó)卷)阻值相等 的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可 忽略)連接成如圖所示電路。開(kāi)關(guān)S斷 開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為,Q1；閉合開(kāi)關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為 ( ),【解析】選C。由于電池的內(nèi)阻可以忽略，所以路端電 壓U不變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí)，可等效為圖甲 所示電路，所以C兩端的電壓與其并聯(lián)的電阻兩端的電 壓相等，根據(jù)串并聯(lián)電路中電壓的分配關(guān)系可知，電 容器兩端的電壓為 ；閉合開(kāi)關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，,可等效為圖乙所示電路，同理可知，C兩端的電壓 為 ，根據(jù)Q=UC，所以Q1與Q2的比值為 故選項(xiàng)C正確。,【觸類(lèi)旁通】(2018佛山模擬)如圖所示電路中，4個(gè)電阻阻值均為R，開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，有質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間。現(xiàn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，則下列說(shuō)法不正確的是 ( ),A.小球帶負(fù)電 B.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后電容器的帶電荷量減小 C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后帶電小球向下運(yùn)動(dòng) D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后帶電小球向上運(yùn)動(dòng),【解析】選D。帶電荷量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間，說(shuō)明所受電場(chǎng)力向上，小球帶負(fù)電，選項(xiàng)A正確；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后電容器兩端電壓減小，電容器的帶電荷量減小，帶電小球所受電場(chǎng)力減小，帶電小球向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B、C正確，D錯(cuò)誤。,題型2 含容電路的計(jì)算 【典例5】 (2019開(kāi)封模擬)如圖所 示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=10 V，內(nèi)電 阻不計(jì)，電阻R1=14 ，R2=6.0 ， R3=2.0 ，R4=8.0 ，R5=10 ，電容器的電容C= 2 F，求：,(1)電容器所帶的電荷量，并說(shuō)明電容器哪個(gè)極板帶正電？ (2)若R2突然斷路，將有多少電荷量通過(guò)R5？,【解題思維】 1.題型特征：含容電路的計(jì)算。 2.題型解碼： (1)正確分析含容電路的連接。 (2)電容兩板電壓與電路中哪部分或哪個(gè)并聯(lián)電阻電壓相等。,【解析】(1)由圖可知，UR1+UR2=10 V 又因?yàn)?解得UR1=7 V，UR2=3 V 同理可得UR3=2 V，UR4=8 V 令d點(diǎn)的電勢(shì)為零，即d=0 則有：UR2=a-d=3 V且UR4=b-d=8 V,可知：a=3 V，b=8 V，b點(diǎn)電勢(shì)高，下極板帶正電， Uba=b-a=5 V Q=CUba=210-65 C=110-5C。 (2)R2斷路后：Uab=UR3=2 V Q=CUab=210-62 C=410-6 C,此時(shí)下極板帶負(fù)電，則流過(guò)R5電荷量為Q=Q+Q=1.410-5 C。 答案：(1)110-5 C 下極板帶正電 (2)1.410-5 C,【觸類(lèi)旁通】(多選)(2018廈門(mén)模擬)如圖所示電路中，R1=5 ，R2=7 ，R3=8 ，R4=10 ，C=20 F，電源電動(dòng)勢(shì)E=18 V，內(nèi)阻r=1 ，電表為理想電表。開(kāi)始開(kāi)關(guān)S是閉合的，則下列判斷正確的是 ( ),A.電壓表的示數(shù)為5.8 V B.電流表的示數(shù)為1 A C.電容器所帶的電荷量為1.7410-4 C D.當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，通過(guò)電阻R1的電荷量為1.74 10-4 C,【解析】選A、C。分析電路圖可知R2、R3、R4串聯(lián)后 與R1并聯(lián)，等效電阻為R= ，由閉 合電路的歐姆定律可得電流表的示數(shù)為I= =3.5 A，B錯(cuò)誤；電壓表的示數(shù)等于R4兩端電壓，通過(guò) R4的電流為I4= =0.58 A，電壓表示數(shù)為U4= I4R4=5.8 V，A正確；電容器兩極板間的電壓UC=,I4(R2+R3)=8.7 V，電容器所帶的電荷量Q=CUC=1.74 10-4 C，C正確；當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，電容器要通過(guò)電阻R1、R4和R2、R3兩支路放電，兩支路電阻相等，所以通過(guò)電阻R1的電荷量為0.8710-4 C，D錯(cuò)誤。,【提分秘籍】 含有電容器電路的分析方法 (1)電路的簡(jiǎn)化：不分析電容器的充、放電過(guò)程時(shí)，把電容器所處的支路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。,(2)電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法：電容器所在的支路中沒(méi)有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不降低電壓，是等勢(shì)體。電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的支路兩端的電壓。,(3)電容器所帶電荷量及其變化的計(jì)算。 利用Q=UC計(jì)算電容器所帶的電荷量。 如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差。 如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和。,【加固訓(xùn)練】 如圖所示，E=10 V，r=1 ，R1=R3=5 ，R2=4 ，C=100 F。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電容器中帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：,(1)S閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向。 (2)S閉合后，流過(guò)R3的總電荷量。,【解析】(1)S斷開(kāi)，帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)電容器兩極板間距離為d， 有UC= E=4 V， =mg。 S閉合后，UC= E=8 V 設(shè)帶電粒子加速度為a， 則 -mg=ma，解得a=g，方向豎直向上。,(2)S閉合后，流過(guò)R3的總電荷量等于電容器上電荷的增加量，所以Q=C(UC-UC)=410-4 C。 答案：(1)g 豎直向上 (2)410-4 C,考點(diǎn)3 電路的動(dòng)態(tài)分析 【典題突破】 【典例6】 (多選)(2019襄陽(yáng)模擬)在 如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地， 其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定 值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器， 、 分別為理想電流 表和電壓表。,在滑動(dòng)變阻器滑片P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)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.R2兩端電壓增大 D.a點(diǎn)的電勢(shì)降低,【解題思維】 1.題型特征：電路的連接分析+變化支路。 2.題型解碼： (1)理解電路的結(jié)構(gòu)的變化。 (2)應(yīng)用閉合電路歐姆定律判斷相應(yīng)物理量變化。,【解析】選B、D。滑片P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，滑 動(dòng)變阻器的電阻減小，電路總電阻減小，由閉合電路 的歐姆定律可得，干路電流增大，由UR1=IR1可知R1兩 端電壓即電壓表的示數(shù)變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由U=E-Ir可 知路端電壓U減小，而UR2=U-UR1可得R2兩端的電壓減 小，又由I2= 可得流過(guò)R2的電流減小，在干路電流,增大的情況下，電流表的示數(shù)將變大，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；由于R2兩端的電壓變小，所以a點(diǎn)的電勢(shì)降低，選項(xiàng)D正確。,【觸類(lèi)旁通】(多選)如圖所示，I為理想電流表示數(shù)，U為理想電壓表示數(shù)，P為定值電阻R2消耗的功率，Q為電容器C所帶的電荷量，W為電源通過(guò)的電荷量為q時(shí)電源做的功，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過(guò)程中，下列圖象能正確反映各物理量關(guān)系的是 ( ),【解析】選A、B。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑 動(dòng)過(guò)程中，接入電路的電阻減小，電路中電流增大， R2消耗的功率為P=I2R2，PI2，故A正確；電容器C兩 端的電壓UC=E-I(R2+r)，電荷量Q=CUC=CE-I(R2+r)， 則 =-C(R2+r)，保持不變，則Q-I圖象是向下傾斜 的直線，故B正確；電壓表示數(shù)U=E-Ir，U-I圖象應(yīng)是,向下傾斜的直線，故C錯(cuò)誤；電源通過(guò)的電荷量為q時(shí)電源做的功W=qE，E是電源的電動(dòng)勢(shì)，則W-q是過(guò)原點(diǎn)的直線，故D錯(cuò)誤。,【提分秘籍】 1.閉合電路的動(dòng)態(tài)分析的常用方法： 閉合電路的動(dòng)態(tài)分析通常根據(jù)閉合電路歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，分析電路結(jié)構(gòu)變化或電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況，常見(jiàn)的分析方法有以下幾種：,2.電路動(dòng)態(tài)分析的一般步驟： (1)明確局部電路變化時(shí)所引起的局部電路電阻的變 化。 (2)根據(jù)局部電路電阻的變化，確定電路的外電阻R外總 如何變化。 (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律I總= ，確定電路的 總電流如何變化。,(4)由U內(nèi)=I總r確定電源的內(nèi)電壓如何變化。 (5)由U=E-U內(nèi)確定路端電壓如何變化。 (6)確定支路兩端的電壓及通過(guò)各支路的電流如何變化。,【加固訓(xùn)練】 (多選)(2018鄭州模擬)如圖所示，M、N是兩塊水平放置的平行金屬板，R0為定值電阻，R1和R2為可變電阻，開(kāi)關(guān)S閉合。質(zhì)量為m的帶正電荷的微粒從P點(diǎn)以水平速度v0射入金屬板間，沿曲線打在N板上的O點(diǎn)。若經(jīng)下列調(diào)整后，微粒仍從P點(diǎn)以水平速度v0射入，則關(guān)于微粒打在N板上的位置說(shuō)法正確的是 ( ),A.保持開(kāi)關(guān)S閉合，增大R1，粒子打在O點(diǎn)左側(cè) B.保持開(kāi)關(guān)S閉合，增大R2，粒子打在O點(diǎn)左側(cè) C.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，M極板稍微上移，粒子打在O點(diǎn)右側(cè) D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，N極板稍微下移，粒子打在O點(diǎn)右側(cè),【解析】選A、D。保持開(kāi)關(guān)S閉合，由串并聯(lián)電路電壓 關(guān)系可知，R0兩端的電壓為U= R0，增大R1，U 將減小，電容器兩端的電壓減小，故粒子受電場(chǎng)力減 小mg-qE=ma，產(chǎn)生的加速度增大，則 at2，水平 位移為x=v0t=v0 ，水平位移將減小，故粒子打在O 點(diǎn)左側(cè)，故A正確；保持開(kāi)關(guān)S閉合，增大R2，不會(huì)影響,電阻R0兩端的電壓，故粒子打在O點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；斷開(kāi) 開(kāi)關(guān)，平行板帶電量不變，平行板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為 E= ，結(jié)合C= 及C= 可得E= ，電場(chǎng)強(qiáng)度 不變，故加速度不變，M極板稍微上移，不會(huì)影響粒子 的運(yùn)動(dòng)，故還打在O點(diǎn)，故C錯(cuò)誤；如N板稍微下移，則 粒子將打在O點(diǎn)右側(cè)，D正確。,考點(diǎn) 電路的故障分析 【典題突破】 題型1 結(jié)論法判斷電路故障 【典例6】 (2018廣州模擬)如圖所示的電路中，燈泡A和燈泡B原來(lái)都是正常發(fā)光的，現(xiàn)在突然燈泡A比原來(lái)變暗了些，燈泡B比原來(lái)變亮了些，則電路中出現(xiàn)的故障可能是 ( ),A.R3斷路 B.R2斷路 C.R1短路 D.R1、R2同時(shí)短路,【解題思維】 1.題型特征：部分電路斷路或開(kāi)路。 2.題型解碼： (1)理解燈泡變亮或變暗即電流變大或變小。 (2)可通過(guò)結(jié)論法進(jìn)行分析判斷。,【解析】選B。 由電路圖可知，通過(guò)燈泡A的電流等于通過(guò)燈泡B的電流與通過(guò)R2的電流之和。燈泡A比原來(lái)變暗了些，燈泡B比原來(lái)變亮了些，說(shuō)明通過(guò)燈泡B的電流變大，而通過(guò)燈泡A的電流變小，因此通過(guò)R1的電流變小，所以選B。R3斷路或R1短路都會(huì)使兩燈泡都比原來(lái)變亮；R1、R2同時(shí)短路會(huì)使燈泡A比原來(lái)變亮，燈泡B熄滅。,【觸類(lèi)旁通】 如圖所示，電燈L標(biāo)有“4 V 1 W”，滑動(dòng)變阻器R總電阻為50 ，當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí)，L恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為0.45 A，由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)變?yōu)?.5 A，電壓表示數(shù)變?yōu)?0 V，若導(dǎo)線完好，電路中各處接觸良好。試問(wèn)：,(1)發(fā)生故障是短路還是斷路？發(fā)生在何處？ (2)發(fā)生故障前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多少？ (3)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分別為多大？,【解析】(1)電燈L突然熄滅，且電流表示數(shù)變大，說(shuō) 明R2兩端電壓增大，電源內(nèi)電壓減小，干路電流減 小，故總電阻變大，因電壓表也有示數(shù)，所以故障為 斷路，只可能燈L發(fā)生斷路。 (2)L斷路后，外電路只有R2，因無(wú)電流流過(guò)R，故電壓 表示數(shù)即為路端電壓為U2=U端=10 V，R2= =20 ,L未斷路時(shí)恰好正常發(fā)光：UL=4 V，IL= =0.25 A U端=U2=I2R2=0.4520 V=9 V R= =20 。,(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律為E=U+Ir 故障前：E=U端+(I2+IL)r 故障后：E=U端+I2r 計(jì)算得出：r=5 ，E=12.5 V 答案：(1)斷路 燈L (2)20 (3)12.5 V 5 ,題型2 假設(shè)法判斷電路故障 【典例7】 (2018濟(jì)南模擬)如圖所示的電路中，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，燈L1、L2正常發(fā)光。由于電路出現(xiàn)故障，燈L1突然變亮，燈L2變暗，電流表的讀數(shù)變小。則發(fā)生的故障可能是 ( ),A.R1斷路 B.R2斷路 C.R3斷路 D.R4斷路,【解題思維】 1.題型特征：電路故障分析。 2.題型解碼： (1)電路中某一電阻或部分電路故障使電路上電壓重新再分配。 (2)由于不知道是哪個(gè)電阻或電路，可用假設(shè)法逐段進(jìn)行分析判斷。,【解析】選A。由題圖知，R1與燈L1并聯(lián)，若R1斷路則 電路的總電阻增大，由閉合電路的歐姆定律I總= ， 知電路的總電流減小，則并聯(lián)電路R3、R4的總電流減小， 并聯(lián)電路兩端的總電壓減小，由歐姆定律可知電流表 的讀數(shù)變小，流過(guò)燈L2電流變小，燈L2變暗，同理R2兩,端的電壓也減小，由路端電壓增大，得到燈L1兩端的電壓增大，燈L1的功率增大，燈L1變亮，A正確；若R2斷路，則電路斷開(kāi)，兩燈不亮，電流表沒(méi)有讀數(shù)，B錯(cuò)誤；若R3斷路則燈L2不亮，C錯(cuò)誤；若R4斷路則電流表沒(méi)有讀數(shù)，D錯(cuò)誤。,【觸類(lèi)旁通】(2018大同模擬)小明按如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，V1和V2的指針位置完全一樣，如圖乙所示，造成這一現(xiàn)象的原因可能是 ( ),A.可能L1斷路 B.可能L2短路 C.可能V1和V2所選量程相同，L1斷路 D.可能V1和V2所選量程不相同，電路各處完好,【解析】選D。 若L1斷路，V2沒(méi)示數(shù)，V1測(cè)的是電源路 端電壓，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若L2短路，V2沒(méi)示數(shù)，V1測(cè)的是 電源路端電壓，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若L1斷路，V1測(cè)量電源電 壓，V2測(cè)量L2兩端電壓為0，所用量程相同時(shí)，指針位 置不可能完全一樣，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電路完好時(shí)，V1測(cè)的 是電源路端電壓，V2測(cè)的是L2兩端電壓，前者電壓值,大于后者，若兩表指針一樣，可能為V1選的是大量程，V2選的是小量程，故D正確。,【提分秘籍】 1.電路故障： (1)故障原因。 斷路；短路。 (2)故障特點(diǎn)。,斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為電源電壓不為零而電流為零；如果外電路中兩點(diǎn)間的電壓不為零而電流為零，則說(shuō)明這兩點(diǎn)間有斷點(diǎn)，而這兩點(diǎn)與電源的連接部分沒(méi)有斷點(diǎn)。 短路特點(diǎn)：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過(guò)電路但它兩端電壓為零。,2.故障分析方法： (1)結(jié)論法判斷。 斷路的判斷 a.如果電路中用電器不工作(常是燈不亮)，且電路中無(wú)電流，則電路斷路。,b.具體到那一部分?jǐn)嗦?，有兩種判斷方式：把電壓表分別和各處并聯(lián)，則有示數(shù)且比較大(常表述為等于電源電壓)處斷路(電源除外)； 把電流表分別與各部分并聯(lián)，如其他部分能正常工作，則當(dāng)時(shí)與電流表并聯(lián)的部分?jǐn)嚅_(kāi)了。,短路的判斷。 a.串聯(lián)電路或者串聯(lián)部分中一部分用電器不能正常工作，其他部分用電器能正常工作，則不能正常工作的部分短路。 b.把電壓表分別和各部分并聯(lián)，導(dǎo)線部分的電壓為零表示導(dǎo)線正常，如某一用電器兩端的電壓為零，則此用電器短路。,(2)假設(shè)法判斷：已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障。運(yùn)用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路。,等效電源法 【學(xué)科素養(yǎng)養(yǎng)成】 “等效電源法” 就是在電路結(jié)構(gòu)保持不變的前提下，根據(jù)分析問(wèn) 題的需要，我們可以把電路中的某些定值電阻與電路 中原來(lái)的電源一起看作一個(gè)新的電源，這樣可以使,外電路變得簡(jiǎn)單明了，易于分析。在對(duì)電路進(jìn)行分析和計(jì)算時(shí)，尤其是在處理電路中有電阻阻值發(fā)生變化的問(wèn)題時(shí)，效果明顯。,核心素養(yǎng)分析：等效法是一種重要的物理思維方法，它源于簡(jiǎn)單而方便的等效思想，其實(shí)質(zhì)是在保證某種效果不變的前提下，把一些復(fù)雜的物理問(wèn)題或物理過(guò)程，轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的、易于研究的物理問(wèn)題或物理過(guò)程，從而起到化繁為簡(jiǎn)、化難為易的作用。,【典題分類(lèi)突破】 【典例1】(電源+未知電阻等效電源)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻未知，R1、R2的阻值也未知。當(dāng)在a、b間接入不同的電阻時(shí)，電流表有不同的示數(shù)，示數(shù)如表所示，請(qǐng)完成表格中未知的數(shù)值。,【解析】由于電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r、以及電阻R1、 R2都是未知的，若用常規(guī)做法是難以求解的。這時(shí)可 采用等效電源法，將除R之外的電路當(dāng)作等效電源，R 是該電源的外電阻，等效電路圖如圖所示，虛框內(nèi)是 等效電源。設(shè)該等效電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，,根據(jù)閉合電路的歐姆定律I= ，可列出方程組： 1 A= ，0.6 A= 。聯(lián)立解得E=12 V， r=2 。當(dāng)電流是0.4 A時(shí)，有0.4 A= 得R=28，當(dāng)電阻是118 時(shí)，I= =0.1 A。將R=28 ，I=0.1 A填入相應(yīng)表格中即可。,答案：28 0.1 A,【典例2】 (電阻器等效電源)某電阻器Rx的伏安特性曲線如圖所示，將其與定值電阻R0=5 串聯(lián)起來(lái)后，接在電動(dòng)勢(shì)E=3.0 V、內(nèi)阻r=1 的電源兩端，則該電阻器的實(shí)際功率是多少？,【解析】電阻器Rx可看作是虛線內(nèi)等效電源(E，r) 的外電阻，則Rx兩端電壓U就是該等效電源的路端電 壓，通過(guò)的電流I就是通過(guò)該等效電源的電流，因此， Rx的工作點(diǎn)(U，I)必然同時(shí)在該等