題型9直流電路的分析與計(jì)算

1、題型9直流電路的分析與計(jì)算近6年高考新課標(biāo)卷中，選擇題單獨(dú)在直流電路部分命題只有一次，但其他省份則多有涉及；2017年高考在這個(gè)板塊命選擇題可能性較大，并且主要圍繞電阻定律、兩個(gè)歐姆定 律、焦耳定律、串并聯(lián)規(guī)律命題?！镜淅{(diào)研】【調(diào)研1】（課后習(xí)題改編 多選）如圖所示為雙量程（1A、2A ）電流表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,100mA，內(nèi)阻為90 Q, Ri、R2為兩個(gè)定值電阻，則下列G為小量程電流表，其滿偏電流為 說法正確的是A、Oa之間的量程為1AB、Ob之間的量程為1AC、R = 30 , R2 = 6QD、R = R2 = 51RiR2【解析】當(dāng)Ob接入電路時(shí)（Oa空置），電流表的量程為12 =

2、lg * I-Rg-R1 + R2；當(dāng)Oa接入電路時(shí)（b空置），電流表的量程為lg（Rg +R2）h = lg -；明顯，I1 I2，故Ob之間為較 Ri小的量程，B選項(xiàng)正確；取h =2A , l2 =1A，代入已知數(shù)，可得 R = & = 51 , D選項(xiàng) 正確。本題選BD 。!【巧思妙解】本題首先要理清電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)Ob接入電路時(shí)，表頭 G與R1、R2并聯(lián),當(dāng)Oa接入電路時(shí)，表頭 G串聯(lián)R后，再與R1并聯(lián)；其次要明白電流表滿偏時(shí)，流過表頭 :G的電流即為lg，則電流表的滿偏電流 I等于表頭支路的電流lg和R1支路的電流之和?！菊{(diào)研2】（原創(chuàng)單選）如圖甲所示為某一實(shí)驗(yàn)電路， 其中電源電動(dòng)勢(shì)為

3、E、內(nèi)阻為r, R0為定值電阻，R為電阻箱；如圖乙所示，是將甲圖虛線框內(nèi)部分等效為一個(gè)“等效電源” 后的電路圖，“等效電源”的路端電壓即甲圖中A、B兩點(diǎn)間的電壓，通過“等效電源”的電流就是通過R的電流。則能正確表示“等效電源”的電動(dòng)勢(shì)E 和內(nèi)阻r的是=E,=rRoC、rRoR0rR0RorrR0【解析】由甲圖電路可知,B1甲E ,rE1蛙），拆開得:1 r丄rE5十飛-Uab I Ar，變形得：-RrEr R0Ro對(duì)等效電源，有：E-UAB IAr，對(duì)比兩式，可知： E丄一, rr ,r + Ror + Ro選項(xiàng)正確。/【巧思妙解】電源電動(dòng)勢(shì)就是電源的開路電壓，內(nèi)阻就是去掉電動(dòng)勢(shì)后電源兩極間的

4、總y亠 * U ULiamU U m.M iWU*i11lU X Uu- 1W*WPQ lU X ULiamU UU UuaU U *U Ul-匕UU* E U Ua* lU U UWl7Uli iUa* lU U U%:電阻。將虛線框部分提出來，如下圖，則該“等效電源”的開路電壓一一即A、B間不接|用電器時(shí)的電壓就是右圖中Ro的分壓，為U開：一& E ;將電源電動(dòng)勢(shì)去掉后，A B間Ir+&的總電阻就是 Ro和r的并聯(lián)電阻，為r并-R r ;按前述定!r譏I義，可知該“等效電源”的電動(dòng)勢(shì)為E-U開= 仏 E，內(nèi)阻ir + Ro為 r t=r并 = Ror。r+%LE,【調(diào)研3】（原創(chuàng)多選）如右

5、圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽 略不計(jì)，Ro為定值電阻，Rm為滑動(dòng)變阻器 R的最大阻值，且有R）；開關(guān)Si閉合后，理想電流表 A的示數(shù)為I，理想電壓表Vi、V2的示數(shù)分別為Ui、U2,其變化量的絕對(duì)值分別為 I、 Ui、 U20則下列說法正確的是A、 斷開開關(guān)S2,將R的滑動(dòng)觸片向右移動(dòng)，則電流表A 示數(shù)變小、電壓表 V2示數(shù)變小B、 保持R的滑動(dòng)觸片不動(dòng)，閉合開關(guān) S2,則電流表A示數(shù)變大、電壓表 Vi示數(shù)變小C、斷開開關(guān)S2，將R的滑動(dòng)觸片向右移動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器消耗的電功率減小D、斷開開關(guān)S2,將R的滑動(dòng)觸片向右移動(dòng)，則有U1 U2I - I【解析】斷開開關(guān)S2,將滑動(dòng)觸片向右移動(dòng)時(shí)，R接入電路

6、電阻增大,電路總電阻增大,則由閉合電路歐姆定律可知，干路電流減小，電流表A示數(shù)減?。籖和Ro的串聯(lián)分壓，分壓與電阻成正比，R增大，則R分壓增大，Ro分壓減小，電壓表 V2示數(shù)變小，故 A正確。E 2同時(shí)，R消耗的電功率P=() R =Ir + R?(R_Ro)RE224Ro，由于RoRm，則R盡管在增大，但總是小于 Ro,可知P 一直增大，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；由Uj二 E -IRo可知,心U 2U2 = IRo可知2二Rd，故D選項(xiàng)正確。也I保持R的滑動(dòng)觸片不動(dòng)，閉合開關(guān)S2時(shí)，Ro被短路，電路總電阻減小,干路電流增大,電流表示數(shù)A增大；而Uj =IR，可知電壓表 Vi示數(shù)增大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤。1【巧思妙

7、解】滑動(dòng)觸片右移，R增大，由 串反并同”可知，電流表A示數(shù)減小，電壓表 1 Vi示數(shù)增大、V2示數(shù)變??；開關(guān)S2閉合，相當(dāng)于其電阻從無窮大變?yōu)榱?，電阻減小，由串I反并同”可知，電流表示數(shù) A增大，電壓表 Vi示數(shù)增大、V2示數(shù)變小。，Ri、R2的伏安特性曲線，將兩者串，才R消耗的電功率就是等效電源“ E, Ro”的輸出功率，因?yàn)?RoRm , R總是小于Ro,，, ,則R增大，等效電源輸出功率 P一直增大。: 對(duì)于如和處 的物理意義，則要看什么是不變的；僅管= IR，但是因?yàn)镽在變，；I=1,- R，U1和I還滿足5 =E-IR0，此式中R0不變，故-=R0 ;同樣的，U2和II10Iu1滿足

8、U2 = IR0和U2 = EIR，但是因?yàn)?R在變， 豐R，而依據(jù) U2 = IR0得到！AI|【調(diào)研4】（改編多選） 如圖所示為兩個(gè)電阻元件 聯(lián)后，接在電動(dòng)勢(shì)為 3V、內(nèi)阻為1.25 Q的電源上，貝UA、電路中的電流約為 0.3AB、電路中的電流約為 0.4AC、 電源的輸出功率約為1WD、R2消耗的電功率約為1W【解析】如下圖所示為電路圖，由圖可知，通過三 個(gè)元件的電流相等，且R1、R2兩端電壓之和U1 *U2于電源路端電壓 U ;在坐標(biāo)紙上作出電源的U-I圖象，如右圖所示，作一條豎直線，并左右平移，直到該豎直 線與三根圖線交點(diǎn)的縱坐標(biāo)滿足 u -u1 u2 ,如圖；圖可知，電路中的電流約為0.4A , u約為2.5V，故電源輸出功率約為1W，而U2約為1.0V，即R2消耗的電功 率約為0.4W。本題選BC。R2E【巧思妙解】將 RR2串聯(lián)后視為一個(gè)元件，則該元件的伏安特性曲線如圖中虛線所示；其與電源的U-I圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)約為（0.4A，2.5V ），即電