高三物理經典例題

高三物理經典例題【典型例題1】如圖所示的電路中，當滑線變阻器的滑動觸點向b端移動時：（A）電壓表V的讀數(shù)增大，電流表A的讀數(shù)減小. （B）電壓表V和電流表A的讀數(shù)都增大（C）電壓表V和電流表A的讀數(shù)都減?。―）電壓表V的讀數(shù)減小，電流表A的讀數(shù)增大分析與解：這是一道比較典型的局部電路變化引起全電路中各物理量變化的問題，分析方法就是從局部電阻變化分析全電路（干路）電流變化，再討論局部各物理量變化，即從局部到整體，再從整體到局部的方法此題中變阻器滑動端向b端移動，變阻器電阻增大，與 并聯(lián)部分電阻增大，再與 串聯(lián)后外電路總電阻增大，導致全電路電阻增大，電動勢不變，因此干路總電流減小，路端電壓 : ，總電流減小，端電壓增大，故電壓表所測路端電壓的讀數(shù)增大電流表所測電流為通過變阻器電流，由于變阻器電阻變了，兩端電壓也變了，因此需通過與 的電路連接關系進行討論，由于 不變，通過 的是總電流，總電流變小，因此: 兩端電壓由 可知變小，由此可判斷出: 與 并聯(lián)兩端電壓 是增大的， 不變，電流 也將增大，因此通過 的電流 ，由于I減小， 增大可判斷出 將減小在這個分析過程中，綜合運用了全電路、串并聯(lián)特點等知識，其中最關鍵的要善于從相互關系中討論分析問題此題正確答案應為A【典型例題2】兩個定值電阻 串聯(lián)后接在輸出電壓U穩(wěn)定于12V的直流電源上，用一個內阻不是遠大于 的電壓表接在 兩端（如圖），電壓表示數(shù)為8V，如果把此電壓表改接在 兩端，則電壓表的系數(shù)將：（A）小于4V（B）等于4V（C）大于4V小于8V（D）等于或大于8V分析與解：電壓表可視為一特殊的電阻 ，第一， 的阻值較大，一般在幾千歐以上，第二，這一電阻的電壓值可從表盤上示出用電壓表測量阻值較小電阻的電壓時，其分流很小，一般可以不計但是本題的電阻 不比 小很多 的分流作用就不容忽略下面介紹解答本題的兩種推理方法方法一：當 與 并聯(lián)后，電壓表的示數(shù)8V，這是并聯(lián)電阻 的電壓值，由于 所以測量前 電壓的真實值大于8V這表明 的電壓真實值小于4V同理，當電壓表（ ）改接在 兩端，電壓表的示數(shù)也應小于 電壓的真實值，當然小于4V選項A正確方法二：電壓表接在 兩端時，示數(shù)為8V，此時 兩端電壓為4V，可知:，又 ，可知:如果把電壓表改接在 兩端的并聯(lián)電阻:，則 根據(jù)總電壓為12V及串聯(lián)電阻的分壓原理，此時伏特表的示數(shù)小于U的13，即小于4V【典型例題3】如圖所示的電路中，三個電阻的阻值之比為R1:R2:R3 =1：2：3，電流表A1、A2和A3的內電阻均可忽略，它們的讀數(shù)分別為 I1、I2和I3，則I1:I2:I3 =_:_:_又，如果把圖中的電流表A1和A2換成內阻非常大的電壓表V1和V2，則它們的示數(shù)U1和U2及總電壓U的比值U1:U2:U =_:_:_分析與解：解答本題的關鍵是正確分析電路的結構我們把原圖中各結點分別標上字母，如圖1所示由于三個電流表的內阻都可以忽略，可以認為各電流表的兩端的電勢是相等的，即圖中A點與C點電勢相等，B點與D點電勢相等，為此我們確定三個電阻是并聯(lián)的，不畫電流表的等效電路圖如圖2所示，畫出電流表的等效電路圖如圖3所示從圖2可以看出，三電阻是并聯(lián)在電路中的，因此通過三電阻的電流之比IR1:IR2:IR3 = =6：3：2從圖3可以看出，電流表A1量的是通過R2和R3的電流，電流表A2量的是通過R1和R2的電流，而A3量的是通過干路的總電流，因此I1:I2:I3 =5：9：11如果把原圖中的電流表A1和A2換成內阻非常大的電壓表V1和V2，則三個電阻是串聯(lián)在電路中的，電壓表V1量的是電阻R1和R2兩端的電壓，而電壓表V2量的是電阻R2和R3兩端的電壓，因此U1:U2:U =3：5：6【典型例題4】如圖所示的電路中，已知電容 F，電源電動勢 V，內電阻不計， 則電容器極板 所帶的電量為：（A） C（B） C（C） C（D） C分析與解：在電路中分析有關點間電勢差是一個應掌握的基本方法，這個方法的基本出發(fā)點是要選定一個電勢零點（公共點）以便找到一個基準，將各有關點與這點進行比較此題中可選電源負極為電勢零點然后根據(jù)串聯(lián)特點，可以判斷出 點與零點電勢差，即 兩端電壓 ：，故 V，同理， 點電勢與零點電勢差即 兩端電壓 ：，故 V，由此可知：點電勢比 點高4V，電容器 極帶正電，帶電量 C，答案應為D?！镜湫屠}5】如圖所示的電路中，電源E的電動勢為3.2V，電阻R的阻值為30，小燈泡L的額定電壓3.0V，額定功率4.5W，當開關S按位置1時，電壓表的讀數(shù)為3V，那么當開關S接到位置2時，小燈泡L的發(fā)光情況是A很暗，甚至不亮B正常發(fā)光C比正常發(fā)光略亮D有可能被燒壞分析與解：當開關接到1時，回路中電流（A）電源內阻 當開關接2時，回路中 ，其中小燈泡的電阻 A此時小燈泡實際消耗的功率 W W此時小燈泡L很暗，甚至不亮答案應選擇A【典型例題6】如圖為一電路板的示意圖，a b c d為接線柱，a，d與2交流電源連接，ab間bc間，cd間分別連接一個電阻，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中設有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別 測得b，d間及a，c兩點間電壓均為2由此可知Aab間電路通，cd間電路不通Bab間電路不通，bc間電路通Cab間電路通，bc間電路不通Dbc間電路不通，cd間電路通分析與解：首先應明確二個問題：1、電路中無電流即 時，任何電阻兩端均無電壓2、若電路中僅有一處斷路，則哪里斷，橫跨斷路處任兩點間的電壓均是電源電壓，由題意，bd間電壓2說明斷路必在bd之間；ac之間電壓為2明斷路點又必在ac間；兩者共同區(qū)域是bc答案是：C、D【典型例題7】如圖所示，已知電源的電動勢E=10V，內電阻r=1，定值電阻R0=4，滑動變阻器的總阻值R=10求：電源的最大輸出功率多大？定值電阻R0消耗的功率的最大值是多大？滑動變阻器上消耗的功率的最大值是多大？分析與解：（1）電源的輸出功率應出現(xiàn)在外電路內電阻相等的時候，但現(xiàn)在有定值電阻在，這個條件已不可能滿足，只有在滑動變阻器的電阻為0時，輸出功率才最大，即P出max= =5.76W（2）定值電阻R0消耗的功率的最大值與上一問相等，即P0 max=5.76W（3）滑動變阻器的阻值改變時，通過它的電流、兩端電壓及它的電阻都在改變，但我們有一個簡易的方法解決這個問題：定值電阻合并到電源內阻中，即認為電源內r=5，則當個電阻R=r=5時，電源有最大輸出功率，即為滑動變阻器上消耗的最大功率PR max= =1.8W【典型例題8】如圖所示，直流電動機和電爐并聯(lián)后接在直流電源上，已知電源的內阻 電爐的電阻 ，電動機繞組的電阻 ，當開并斷開時，電爐的功率是475W，當開關S閉合時電爐的功率是402.04W求：（1）直流電路的電動勢E；（2）開關S閉合時，電動機的機械功率多大？分析與解：S斷開時，電爐的功率 代入已知數(shù)據(jù)P、 、r解出 VS閉合時，有電動機的支路較復雜，且不能求歐姆定律求解，故先分析電爐所在支路設該支路的電流強度 ，電爐的功率 代入 數(shù)值求出 A 兩端電壓也就是端電壓 V，設干路電流I，由閉合電路歐姆定律 A通過電動機的電流強度： A由已求出 和 （也是電機兩端電壓），可求出電機消耗功率（電功率）：W電機消耗的熱功率：W由能量守恒可知，通過電動機轉化成機械功率的是：W注意：通過此題，可體會到對于非純電阻的用電器，功率 ，但 ，熱功率用 計算，轉化成其它形式能的部分用能量守恒 來計算【典型例題9】圖1、圖2所示的兩種電路中，電源相同，各電阻器值相等，各電流表的內阻相等且不可忽略不計電流表 和 讀出的電流值分別為 和 下列關系式中正確的是（A） （B） （C） （D） 分析與解：設電源內阻為r，電流表電阻為 圖1 電路的總電阻較圖2電路的總電阻大，電路中的總電流因而較小，即 ，（D）正確圖1中流過 的電流小于總電流的 ，圖2中流過 的電流等于總電流的一半，所以， ，（B）正確【典型例題10】來自質子源的質子（初速度為零），經一加速電壓為800kV的直線加速器加速， 形成電流為1mA的細柱質子流已知質子電荷 C這束質子流每秒打到靶上的質子數(shù)為_假定分布在質子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質子束中與質子源相距l(xiāng)和4l的兩處，各取一段極短的相等長度的質子流，其中的質子數(shù)分別為 和 ，則 分析與解：按照又 ，即 從微觀角度看， ，q是粒子電量， 是粒子速度，n是單位時間內通過電流截面的粒子數(shù)細柱形質子流各處的電流相等，與質子源相距l(xiāng)和4l兩處電流相等 加速質子的電場是勻強的，質子作初速為零的勻加速運動： 【典型例題11】把一個“10V，2.0W”的用電器A（純電阻）接到某一電動勢和內阻都不變的電源上，用電器A實際消耗的功率是2.0W；換上另一個“10V，5.0W”的用電器B（純電阻）接到這一電源上，用電器B實際消耗的功率有沒有可能反而小于2.0W？你如