高考物理專題復(fù)習(xí)部分電路

1、2008高考物理專題復(fù)習(xí)部分電路考綱要求.部分電路的歐姆定律.電阻的串、并聯(lián).電功、電功率，串、并聯(lián)電路的功率分配知識(shí)梳理一：部分電路的歐姆定律.電流電荷的定向移動(dòng)形成電流。(1)形成電流的兩個(gè)條件：自由電荷和導(dǎo)體兩端有恒定的電壓(2)定義：單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量(3)定義式：| =t(4)微觀表達(dá)式：I =nqsv.其中n是單位體積的導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷數(shù)， q是自由電荷的電量， s是導(dǎo)體的橫截面積，v是自由電荷定向移動(dòng)的速率.(5)電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，在部分電路中電流從高電?shì)流向 低電勢(shì)。.部分電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比

2、，跟導(dǎo)體的電阻 R成反比。(2)公式：| U R(3)適用范圍：適用于金屬、電解液導(dǎo)電，而對(duì)氣體導(dǎo)電則不適用。(4)伏安特性曲線：元件中的電流隨其兩端電壓變化的曲線。對(duì)金屬這樣一類的元件在溫度不變時(shí)其電阻值是不變的，伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線，故稱之為線性元件； 對(duì)象二極管一類的半導(dǎo)體元件，其電流與電壓不成正比(電阻與電流大小有關(guān))，故稱之為非線性元件。.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路(1)串聯(lián)電路的特點(diǎn)：電流處處相等，即：I =I1用2 = I 川電路兩端的電壓等于各部分電路電壓之和，即： U =U 14U2+H|H電路的總電阻等于各部分電路電阻之和，即：r = r + r2+iiiiii電阻上消耗

3、的電功率與電阻值成正比且=& = 口川=12R R2(2)并聯(lián)電路的特點(diǎn)：電路總電壓與各支路電壓相等，即：U -1 -U2 -1 HI 11電路中總電流等于各支路電流之和，即：I -11 12 1MlM總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和，即：111R 二R R rx Iri r2各支路上消耗的電功率與該支路的電阻值成反比PRi=P2R2=| 川 |=u2.電功、電功率和焦耳定律(1)電功：是電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的量度。電功的公式：W=qU=IUt對(duì)一切電路均適用而W =I 2Rt =Ut僅適用于純電阻電路。 R(2)電功率：單位時(shí)間內(nèi)電流做的功，電功率的公式：p=W = |U對(duì)一切電路均

4、適用t由 2 U2 /工巾而p = | R =僅適用于純電阻電路。 R(3)焦耳定律：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，與導(dǎo)體電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。利用焦耳定律計(jì)算電熱的公式：Q = I 2R t(4)熱功率：& =|2R典例透析例題1.北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)的儲(chǔ)存環(huán)內(nèi)是周長為240m的近似圓形軌道，當(dāng)環(huán)中的電子以光速的 C的速度流動(dòng)而形成額度電流強(qiáng)度是 后10mA時(shí)，環(huán)中運(yùn)行的電子數(shù)目為 (已知光速為c=3 X108m/s,電子的電量為 1.6X10-19C)A. 5X1010B.5X1011C. 1X 102D.1 X 104解析：設(shè)單位長度上的電子數(shù)為n,則單位長度上的電子

5、的電荷總量為q=net秒內(nèi)電子通過的距離 s= ct1t秒內(nèi)通過某截面的電量而q=sq=nect/10由 | =q 得：I=nec/10 tn=10I/ec故環(huán)中電子總數(shù)：N=240n=240M5M1011 個(gè)10 1021.6 10e 3 108如I=q/t中的q的含義是回顧與拓展：理解物理量的意義是掌握物理概念和物理公式的關(guān)鍵, 通過橫截面的電量，在實(shí)際問題中，常設(shè)計(jì)一個(gè)過程來求解。觸類旁通：(03年上海)若氫原子的核外電子繞核做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其角速度切=電子繞核運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流，則電子運(yùn)動(dòng)的等效電流為I=。(已知電子的質(zhì)量為m,電量為e,靜電力恒量用 k表示)2e 2提示

6、：電子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由靜電力提供，即k - = m 1 r ,據(jù)此可求出角速度；又電子r每轉(zhuǎn)一圈相當(dāng)于有 e的電量通過橫截面，即 I=e/T答案：（8 =例2.實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用圖 8-1-1中的哪個(gè)圖象來表示:分析：燈絲在 會(huì)發(fā)光，因此 壓的升高時(shí)， 阻率隨之增 上對(duì)應(yīng)點(diǎn)與 回顧與拓展： 表不 電阻在 的切線的斜 坐標(biāo)軸的物觸類旁通電后一定會(huì)發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)才必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化。電化的關(guān)系如圖8-1-2所 軸的垂線，PM為I軸的 A 隨著所加電壓的增 B. 對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡 C. 對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡 D. 對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡 提示：在I-U圖線中

7、，電流增大，燈絲電功率增大，溫度升高，電大，導(dǎo)致電阻增大。因此 U越大，I-U曲線原點(diǎn)連線的斜率必然越小，答案選 AoU -I圖線上的任意一點(diǎn)與原點(diǎn)的連線的斜率 該點(diǎn)（U, I ）時(shí)的電阻值，不能誤以為該點(diǎn) 率為該點(diǎn)上的電阻值；另外做題時(shí)注意看清 理含義。通：小燈泡通電后其電流 I與所加電壓U變 示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U 垂線，則下列說法正確的是（）大，小燈泡的電阻增大的電阻為R=U/I 2的電阻為 R=U/（I 2-I i）的功率為圖中矩形 PQO廝圍的面積電阻值等于曲線上點(diǎn)到原點(diǎn)O的連線的正切值的倒數(shù)，由圖可知隨著U的增大，直線 OP的斜率變小，故電阻變大，A B均對(duì)

8、；在P點(diǎn)處小燈泡的功率應(yīng)為 P=I2XU就是矩形PQOM勺面積，故 D對(duì)，答案ABD例3.如圖已知兩只燈泡 Li、L2分別標(biāo)有“ 110V, 60W”和“110V, 100W”，另外有一 只滑動(dòng)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，下面（圖8-1-3）哪個(gè)電路設(shè)計(jì)最合理？解析：電路設(shè)計(jì)是否合理應(yīng)從兩個(gè)方面思考，一是能否正常工作， 二是最節(jié)能。由題意可知，L1的阻值比L2的阻值大，故無論變阻器R取何彳1, AC均不能正常工作，故排除；比較BD兩圖可知，R上的電壓均為110V,而D圖R中的電流值是L1、L2電流之和，大于B圖（L2 與L1中電流之差），故答案B觸類旁通

9、：如圖8-1-4所示，AB兩地間鋪有通迅電纜，長為 L,它是由兩條并在一起彼此絕緣的均勻?qū)Ь€組成的， 通常稱為雙線電纜。 在一次事故中經(jīng)檢查斷定是電纜上某處的絕緣保護(hù)層損壞，導(dǎo)致兩導(dǎo)線之間漏電，相當(dāng)于該處電纜的兩導(dǎo)線之間接了一個(gè)電阻。檢查人員經(jīng)過下面的測(cè)量可以人工口 確定損壞處的位置：雙線斷開，在A處測(cè)出雙線兩端間的電阻Ra；（2）1811-4 開，在B處測(cè)出雙線兩端的電阻Rb； （3）在A知電壓Ua,在B端用內(nèi)阻很大的電壓表測(cè)出兩（1）令B端的 令A(yù)端的雙線斷 端雙線間加一已線間的電壓Ub。試由以上測(cè)量結(jié)果確定損壞處的位置。提示：設(shè)雙線電纜單位長度的電阻為 r ,漏電處電阻為 R,漏電處距A

10、端為x,則Ra = rx R,Rb =r(L -x) R再由串聯(lián)電路的電壓分配特點(diǎn)建立方程答案：x =RaL（Ua -Ub）（Ra-Rb）Ua-2RaUb例4.某一電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電壓 Ui=10V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載，因此不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流為11=2A o當(dāng)電壓為U2=36V時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)電流為I2=1A。求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大?解析：電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可視為為純電阻，由歐姆定律得,R=U1 =5O,這個(gè)電阻可認(rèn)為是不 一 Ii 一2 .變的。電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 輸入的電功率為所以機(jī)械功率P=31W觸類旁通：如圖 電壓U恒定，調(diào)節(jié)R A.兩個(gè)支路中的電阻 B.兩支路兩端的電壓 C.兩支路產(chǎn)生的熱

11、量7一U-圖 8-1-5P電=U2l2=36W,內(nèi)部消耗的熱功率 P戈4=I2R=5W,8-1-5所示，直流電動(dòng)機(jī)與可變電阻R1并聯(lián)，路端使兩個(gè)支路中的電流強(qiáng)度相等，則可知 ：相等相等相等D.兩支路消耗的電功率相等提示：電動(dòng)機(jī)屬非純電阻電路，不滿足歐姆定律，故兩支路電阻不相等；由于兩支路并聯(lián)，故電壓相等；由 Q=I2R,它們產(chǎn)生的熱量因電阻R的不同而不同；再由 P=UI可知，兩支路消耗的電功率相等，答案BD正確。針對(duì)訓(xùn)練一、基礎(chǔ)題1.關(guān)于電阻率，下列說法中不正確的是（A.電阻率是表征材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導(dǎo)電性能越差B.各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度升高而增

12、大C.所謂超導(dǎo)體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，它的電阻率突然變?yōu)榱銏D8-1-6所示的4個(gè)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平方U 2之間的函數(shù)關(guān)系的是以下哪個(gè)圖象（2.D.某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標(biāo)準(zhǔn)電阻8-1-7所示，電源可提供 U=6 V的恒定電壓，Ro 某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將一電流表（內(nèi)阻忽略）并聯(lián)于數(shù)為2 A,當(dāng)將電流表換成電壓表（內(nèi)阻無限大）后，示數(shù)為3 V,則Rx的阻值為 Q.34.將阻彳1為16 為固定點(diǎn)，P為滑鍵, Q、P間的電阻先后為(冗；一或9兀.22電阻Ri、R2并聯(lián)所得圖 8-1-8的均勻電阻絲變成一

13、閉合圓環(huán)，在圓環(huán)上取Q構(gòu)成一圓形滑動(dòng)變阻器，如圖8-1-8所示，要使4 和3 ,則對(duì)應(yīng)的0角應(yīng)分別是圓形滑動(dòng)變阻器 Q、P之間的電阻為兩段圓弧的的總電阻，找出總電阻與 0關(guān)系即可求解.)5 .如圖8-1-9電路所示, 100V電壓時(shí)，ab兩端電壓為當(dāng)ab兩端接入100V電壓時(shí)，cd兩端為20V;當(dāng)cd兩端接入A. 4： 2 ： 1B. 2 :50V,則 R11 ： 1:R2 ： R3之比是()AC. 3 ： 2 ： 16.如圖 8-1-10 圖連接時(shí)，恰好 變阻器的滑片P()BA. L1亮度不變，RiR2nRiRsD.以上都不對(duì)所示，L1，L2是兩個(gè)規(guī)格不同的燈泡，當(dāng)它們?nèi)缍寄苷０l(fā)光，設(shè)電路

14、兩端的電壓保持不變， 現(xiàn)將 向右移動(dòng)過程中L1和L2兩燈的亮度變化情況是變暗B. L1變暗， C. L1變亮, D. L1變暗,7.如圖 則 (S斷開時(shí),S閉合時(shí)S斷開與 D. S斷開與 8、兩只完全L2變亮L2變暗圖 8-1-10L2亮度不變8-1-11所示，R1=2Q, R2= 10Q, R3= 10Q, A、B兩端接在電壓恒定的電源上,AB圖 8-1-11R1與R2的功率之比為1：5通過R1與R2的電流之比為2 ： 1閉合兩情況下，電阻 R1兩端的電壓之比為2： 1閉合兩情況下，電阻 R2的功率之比為7 ： 12相同的靈敏電流計(jì)改裝成量程不同的電壓表V,如將兩表串聯(lián)起來后去測(cè)某一線路的電

15、壓，則兩只表()BCA讀數(shù)相同B.指針偏轉(zhuǎn)的角度相同C.量程大的電壓表讀數(shù)大D.量程大的電壓表讀數(shù)小9.三個(gè)標(biāo)有100Q, 4W”、“12.5Q, 8W、“90 10W字樣的電阻，當(dāng)它們串聯(lián)時(shí)允許 加的最大總電壓是 V,并聯(lián)時(shí)允許通過的最大總電流是 A. 40.5, 1.01 10.某同學(xué)在家中測(cè)算電冰箱的月耗電量，他將家中其他用電器斷開，只使用電冰箱，觀察電能表轉(zhuǎn)動(dòng)情況.測(cè)得冰箱制冷時(shí)，轉(zhuǎn)盤每 12s轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)；冰箱保溫時(shí)，轉(zhuǎn)盤每 120s轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn).電能 表上標(biāo)明“2000r/(kW h)”.該同學(xué)還測(cè)得冰箱每小時(shí)制冷10min ,保溫 50min.每月按30d（天）汁.則該冰箱月耗電為 （ kW

16、 - h）（度）.27.如圖8-1-12所示，電壓U=18V電容器Ci=6F, C2=3F,電阻R =QQ, Rz=g.當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，A、B兩點(diǎn) 改變了多少？解析： 在電路中無電流.BC等當(dāng)S閉合時(shí)，間的電壓Uab = ?當(dāng)S閉合時(shí)，電容器C1的電量路中電容器 C1、C2相當(dāng)于斷路.當(dāng)S斷開時(shí)，電 勢(shì).AD 等勢(shì)，因此，Uab=Uac=U cd=18V.R1和R2串聯(lián)，Ci兩端的電壓等于 Ri兩端電壓，C2兩端電壓為R2兩端電壓，Ci電量變化的計(jì)算首先從電壓變化入手 當(dāng)S斷開時(shí)，Uab=Uac=Udb=18V,電容器Ci帶電量為 Qi=CiUac=CiU dc=6 X10-6X18C=1.0

17、8 M0-4C.當(dāng)S閉合時(shí)，電路 Ri、R2導(dǎo)通，電容 Ci兩端的電壓即電阻 Ri兩端的電壓.由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系得Uac此時(shí)電容器Ci=RU =6- 18V=12V.R +&6+3的帶電量為Q=GUAC =6父10% 12C=0.72 0-4C.Uab=Uac=Ucd=18V.Ci的帶電量減少 3.6 X 10-5C.用直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置如圖8-1-13所示，重物質(zhì)量 m=50Kg,電源提供恒定電壓U=110V,不計(jì)各處摩擦，當(dāng)電動(dòng)機(jī)以 v=0.90m/s 2的恒定速度向上提升重物時(shí)，電路中的電流I=5A,由此可知電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R為多少歐姆？（g=10m/s2）如果電機(jī)突然卡住，

18、停止車t動(dòng)，會(huì)發(fā)生什么情況？解：由能量守得：R=4Q如果電動(dòng)機(jī)將達(dá)到二、能力題13.如圖 8-1-14r1為分壓器的輸出端，r L nr A位于變阻器的中央，；A .空載（不接 R）S 8-1-145B,接上負(fù)載R圖 8-1-13恒，有：IU=mgv+I 2R電流被卡住，則其可看成是一個(gè) 4歐姆的純電阻,27.5A ,燒壞電機(jī)。所示，是將滑動(dòng)變阻器作分壓器用的電路，A、B是負(fù)載電阻，電源電壓為 U保持恒定，滑動(dòng)片 P 下列判斷正確的是（）ABD時(shí)，輸出電壓為 U/2 時(shí)，輸出電壓V U/2C.負(fù)載電阻R的阻值越大，輸出電壓越低D.接上負(fù)載R后，要使輸出電壓為 U/2,滑動(dòng)片P須向上移動(dòng)至某一位置。14.如圖 8-1-15 所六路,Ri=10Q , R2=6Q 問：（1） a、b之間接（2） a、b 之間接 A |11解：接電流表時(shí)，電0R1 R3。流表所測(cè)的電流等于u卜匚二R總=3Q 1R4 nR2aIr2=0.25A故bJ1b5接理想電壓表時(shí)，電圖8115壓表所測(cè)白電壓為 R2和R4上的電壓降之和。計(jì)算可得 I 總=12/8=1.5AIr2=0.75A故：Uab=1.5X 3+0.75 X 6=9V,R3=4 Q , R4=3Q,A、B兩點(diǎn)接入恒定電壓 U=6V=理想電流表時(shí)，其讀數(shù)為多少？理想電壓表時(shí)，其讀數(shù)為多少？路的結(jié)構(gòu)是R2并R4后串R1再與R3并聯(lián)，而電R3中的電