步步高2015屆高考物理一輪復(fù)習(xí)-恒定電流

..考點(diǎn)內(nèi)容要求考綱解讀歐姆定律Ⅱ1．應(yīng)用串、并聯(lián)電路規(guī)律、閉合電路歐姆定律及部分電路歐姆定律進(jìn)行電路動(dòng)態(tài)分析．2．非純電阻電路的分析與計(jì)算,將結(jié)合實(shí)際問題考查電功和電熱的關(guān)系．能量守恒定律在電路中的應(yīng)用,是高考命題的熱點(diǎn),多以計(jì)算題或選擇題的形式出現(xiàn)．3．穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)含電容電路的分析,以及電路故障的判斷分析,多以選擇題形式出現(xiàn)．4．實(shí)驗(yàn)及相關(guān)電路的設(shè)計(jì),幾乎已成為每年高考必考的題型.電阻定律Ⅰ電阻的串、并聯(lián)Ⅰ電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻Ⅱ閉合電路的歐姆定律Ⅰ電功率、焦耳定律Ⅰ實(shí)驗(yàn)：測定金屬的電阻率<同時(shí)練習(xí)使用螺旋測微器>實(shí)驗(yàn)：描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)：測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)：練習(xí)使用多用電表第1課時(shí)電阻定律歐姆定律焦耳定律及電功率考綱解讀1.理解歐姆定律、電阻定律、焦耳定律的內(nèi)容,并會(huì)利用它們進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算與判斷.2.會(huì)用導(dǎo)體的伏安特性曲線I－U圖象及U－I圖象解決有關(guān)問題.3.能計(jì)算非純電阻電路中的電功、電功率、電熱．1．[電阻定律的理解]導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),對于同種材料的導(dǎo)體,下列表述正確的是<>A．橫截面積一定,電阻與導(dǎo)體的長度成正比B．長度一定,電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比C．電壓一定,電阻與通過導(dǎo)體的電流成正比D．電流一定,電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成反比答案A解析對于同種材料的導(dǎo)體,電阻率是個(gè)定值,根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f<l,S>可知A對,B錯(cuò)．導(dǎo)體的電阻不隨電流或電壓的變化而變化．故C、D錯(cuò)．2．[歐姆定律的理解]根據(jù)部分電路歐姆定律,下列判斷正確的有<>A．導(dǎo)體兩端的電壓越大,電阻就越大B．導(dǎo)體中的電流越大,電阻就越小C．比較幾只電阻的I－U圖象可知,電流變化相同時(shí),電壓變化較小的圖象是屬于阻值較大的那個(gè)電阻的D．由I＝eq\f<U,R>可知,通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比答案D解析導(dǎo)體的電阻表征導(dǎo)體阻礙電流的能力,由導(dǎo)體本身決定,與U、I無關(guān),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在電阻的I－U圖象中,阻值R＝eq\f<ΔU,ΔI>,當(dāng)ΔI相同時(shí),ΔU越小,表示該導(dǎo)體的阻值越小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)歐姆定律公式I＝eq\f<U,R>可知,通過一段導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比,選項(xiàng)D正確．3．[非純電阻電路中的電功和電功率]如圖1所示,用輸出電壓為1.4V,輸出電流為100mA的充電器對內(nèi)阻為2Ω的鎳－氫電池充電．下列說法正確的是<>圖1A．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為0.12WB．充電器輸出的電功率為0.14WC．充電時(shí),電池消耗的熱功率為0.02WD．充電器把0.14W的功率儲(chǔ)存在電池內(nèi)答案ABC解析充電器對電池的充電功率為P總＝UI＝0.14W,電池充電時(shí)的熱功率為P熱＝I2r＝0.02W,所以轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為P化＝P總－P熱＝0.12W,因此充電器把0.12W的功率儲(chǔ)存在電池內(nèi),故A、B、C正確,D錯(cuò)誤．4．[對導(dǎo)體的伏安特性曲線的理解]某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖2所示,則下列說法中正確的是<>圖2A．加5V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約是5ΩB．加11V電壓時(shí),導(dǎo)體的電阻約是1.4ΩC．由圖可知,隨著電壓的增大,導(dǎo)體的電阻不斷減小D．由圖可知,隨著電壓的減小,導(dǎo)體的電阻不斷減小答案AD解析對某些導(dǎo)體,其伏安特性曲線不是直線,但曲線上某一點(diǎn)的eq\f<U,I>值仍表示該點(diǎn)所對應(yīng)的電阻值．本題中給出的導(dǎo)體加5V電壓時(shí),eq\f<U,I>值為5,所以此時(shí)電阻為5Ω,A正確；當(dāng)電壓增大時(shí),eq\f<U,I>值增大,即電阻增大,綜合判斷可知B、C錯(cuò)誤,D正確．一、電流1．電流的定義式：I＝eq\f<q,t>,其中q為通過導(dǎo)體某橫截面的電荷量,t為通過這些電荷量所用的時(shí)間．2．微觀表達(dá)式對于導(dǎo)體有I＝nqvS,其中n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù),S為導(dǎo)體的橫截面積,q為自由電荷的電荷量,v為自由電荷的定向移動(dòng)速率．二、電阻、電阻定律1．電阻<1>定義式：R＝eq\f<U,I>.<2>物理意義：導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小．2．電阻定律：R＝ρeq\f<l,S>.3．電阻率<1>物理意義：反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量,是導(dǎo)體材料本身的屬性．<2>電阻率與溫度的關(guān)系①金屬的電阻率隨溫度升高而增大；②半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減??；③超導(dǎo)體：當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時(shí),某些材料的電阻率突然減小為零,成為超導(dǎo)體．三、部分電路歐姆定律1．內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟導(dǎo)體的電阻R成反比．2．公式：I＝eq\f<U,R>.3．適用條件：適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電,適用于純電阻電路．四、電功、電熱、電功率1．電功<1>定義：導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的電場力做的功．<2>公式：W＝qU＝IUt<適用于任何電路>．<3>電流做功的實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程．2．電功率<1>定義：單位時(shí)間內(nèi)電流做的功,表示電流做功的快慢．<2>公式：P＝W/t＝IU<適用于任何電路>．3．焦耳定律<1>電熱：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比．<2>計(jì)算式：Q＝I2Rt.4．熱功率<1>定義：單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量．<2>表達(dá)式：P＝eq\f<Q,t>＝I2R.考點(diǎn)一對電阻、電阻定律的理解和應(yīng)用1．電阻與電阻率的區(qū)別<1>電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量,電阻大的導(dǎo)體對電流的阻礙作用大．電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量,電阻率小的材料導(dǎo)電性能好．<2>導(dǎo)體的電阻大,導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能不一定差；導(dǎo)體的電阻率小,電阻不一定小,即電阻率小的導(dǎo)體對電流的阻礙作用不一定小．<3>導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)．

2．電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式R＝ρeq\f<l,S>R＝eq\f<U,I>區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法,并不說明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體例1一段長為L,電阻為R的均勻電阻絲,把它拉成3L長的均勻細(xì)絲后,切成等長的三段,然后把它們并聯(lián)在一起,其電阻值為<>A.eq\f<R,3>B．3RC.eq\f<R,9>D．R解析根據(jù)R＝ρeq\f<L,S>＝ρeq\f<L2,V>可知,原電阻絲被拉長3倍后的總阻值為9R,再切成三段后每段的阻值為3R,把它們并聯(lián)后的阻值為R,故選項(xiàng)D正確．答案D突破訓(xùn)練1根據(jù)R＝ρeq\f<l,S>可以導(dǎo)出電阻率的表達(dá)式ρ＝eq\f<RS,l>,對溫度一定的某種金屬導(dǎo)線來說,它的電阻率<>A．跟導(dǎo)線的電阻R成正比B．跟導(dǎo)線的橫截面積S成正比C．跟導(dǎo)線的長度l成反比D．只由其材料的性質(zhì)決定答案D解析對于某種金屬導(dǎo)線來說,電阻率只由其材料的性質(zhì)決定,而不是由R、S、l來決定,對比各選項(xiàng)可知,A、B、C錯(cuò)誤,D正確．考點(diǎn)二對伏安特性曲線的理解1．圖3中,圖線a、b表示線性元件,圖線c、d表示非線性元件．2．圖線a、b的斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大,電阻越小,故Ra<Rb<如圖甲所示>．3．圖線c的電阻隨電壓的增大而減小,圖線d的電阻隨電壓的增大而增大<如圖乙所示>．圖34．伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻．例2我國已經(jīng)于2012年10月1日起禁止銷售100W及以上的白熾燈,以后將逐步淘汰白熾燈．假設(shè)某同學(xué)研究白熾燈得到某白熾燈的伏安特性曲線如圖4所示．圖象上A點(diǎn)與原點(diǎn)的連線與橫軸成α角,A點(diǎn)的切線與橫軸成β角,則<>圖4A．白熾燈的電阻隨電壓的增大而減小B．在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為tanβC．在A點(diǎn),白熾燈的電功率可表示為U0I0D．在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為eq\f<U0,I0>解析白熾燈的電阻隨電壓的增大而增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在A點(diǎn),白熾燈的電阻可表示為eq\f<U0,I0>,或表示為tanα,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確；在A點(diǎn),白熾燈的電功率可表示為U0I0,選項(xiàng)C正確．答案CD突破訓(xùn)練2小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖5所示,P為圖線上一點(diǎn),PN為圖線在P點(diǎn)的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說法中錯(cuò)誤的是<>圖5A．隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大B．對應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R＝eq\f<U1,I2>C．對應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的電阻為R＝eq\f<U1,I2－I1>D．對應(yīng)P點(diǎn),小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積答案C解析燈泡的電阻R＝eq\f<U,I>,結(jié)合題圖知,A、B正確,C錯(cuò)誤；小燈泡的功率P＝UI,所以D正確．故選C.考點(diǎn)三電功、電功率、電熱與熱功率1．電功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的量度,電熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度．計(jì)算電功時(shí)用公式W＝IUt,計(jì)算電熱時(shí)用公式Q＝I2Rt.2．從能量轉(zhuǎn)化的角度來看,電功和焦耳熱之間的數(shù)量關(guān)系是W≥Q、UIt≥I2Rt.<1>純電阻電路：如電爐等構(gòu)成的電路,電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,此時(shí)有W＝Q.計(jì)算時(shí)可任選一公式：W＝Q＝Pt＝I2Rt＝UIt＝eq\f<U2,R>t.<2>非純電阻電路：如含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路,電流做功除將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等,此時(shí)有W>Q.電功只能用公式W＝UIt來計(jì)算,焦耳熱只能用公式Q＝I2Rt來計(jì)算．對于非純電阻電路,歐姆定律不再適用．例3一只電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)并聯(lián)接在輸出電壓為220V的交流電源上<其內(nèi)電阻可忽略不計(jì)>,均正常工作．用電流表分別測得通過電飯煲的電流是5.0A,通過洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)的電流是0.50A,則下列說法中正確的是<>A．電飯煲的電阻為44Ω,洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為440ΩB．電飯煲消耗的電功率為1555W,洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為155.5WC．1min內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104J,洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6.6×103JD．電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍解析由于電飯煲是純電阻元件,所以R1＝eq\f<U,I1>＝44Ω,P1＝UI1＝1100W其在1min內(nèi)消耗的電能W1＝UI1t＝6.6×104J洗衣機(jī)為非純電阻元件,所以R2≠eq\f<U,I2>,P2＝UI2＝110W其在1min內(nèi)消耗的電能W2＝UI2t＝6.6×103J其熱功率P熱≠P2,所以電飯煲發(fā)熱功率不是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍．答案C電功和電熱的處理方法1．P＝UI、W＝UIt、Q＝I2Rt在任何電路中都能使用．在純電阻電路中,W＝Q,UIt＝I2Rt,在非純電阻電路中,W>Q,UIt>I2Rt.2．在非純電阻電路中,由于UIt>I2Rt,即U>IR,歐姆定律R＝eq\f<U,I>不再成立．3．處理非純電阻電路的計(jì)算問題時(shí),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"尋找等量關(guān)系求解．突破訓(xùn)練3電阻R和電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接到電路中,如圖6所示,已知電阻R跟電動(dòng)機(jī)線圈的電阻值相等,電鍵接通后,電動(dòng)機(jī)正常工作,設(shè)電阻R和電動(dòng)機(jī)M兩端的電壓分別為U1和U2,經(jīng)過時(shí)間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生熱量為Q1,電流通過電動(dòng)機(jī)做功為W2,產(chǎn)生熱量為Q2,則有<>圖6A．U1<U2,Q1＝Q2B．U1＝U2,Q1＝Q2C．W1＝W2,Q1>Q2D．W1<W2,Q1<Q2答案A解析電動(dòng)機(jī)是非純電阻元件,其兩端電壓U2>IR＝U1,B錯(cuò)；電流做的功W1＝IU1t,W2＝IU2t,因此W1<W2,C錯(cuò)；電流產(chǎn)生的熱量由Q＝I2Rt可判斷Q1＝Q2,A對,D錯(cuò)．33．利用"柱體微元"模型求解電流的微觀表達(dá)式模型簡介帶電粒子在外加電場的作用下,形成定向移動(dòng)的粒子流,從中取一圓柱形粒子流作為研究對象,即為"柱體微元"模型．設(shè)柱體微元的長度為L,橫截面積為S,單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)自由電荷的電荷量為q,電荷定向移動(dòng)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(shí)間t＝eq\f<L,v>.<3>電流的微觀表達(dá)式I＝eq\f<Q,t>＝nqvS.例4來自質(zhì)子源的質(zhì)子<初速度為零>,經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速,形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流．已知質(zhì)子電荷量e＝1.60×10－19C．這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子個(gè)數(shù)為多少？假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的,在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處,各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流,其中的質(zhì)子數(shù)分別為N1和N2,則N1∶N2等于多少？審題與關(guān)聯(lián)解析質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)由I＝eq\f<ne,t>可知eq\f<n,t>＝eq\f<I,e>＝6.25×1015<個(gè)/秒>．建立如圖所示的"柱體微元"模型,設(shè)質(zhì)子經(jīng)過距質(zhì)子源L和4L處時(shí)的速度分別為v1、v2,在L和4L處作兩個(gè)長為ΔL<極短>的柱體微元．因ΔL極短,故L和4L處的兩個(gè)柱體微元中的質(zhì)子的速度可分別視為v1、對于這兩個(gè)柱體微元,設(shè)單位體積內(nèi)質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2,由I＝eq\f<q,t>＝eq\f<neSvt,t>＝neSv可知,I1＝n1eSv1,I2＝n2eSv2,作為串聯(lián)電路,各處的電流相等．所以I1＝I2,故eq\f<n1,n2>＝eq\f<v2,v1>.根據(jù)動(dòng)能定理,分別有eEL＝eq\f<1,2>mveq\o\al<2,1>,eE·4L＝eq\f<1,2>mveq\o\al<2,2>,可得eq\f<v2,v1>＝eq\f<2,1>,所以有eq\f<n1,n2>＝eq\f<2,1>,因此,兩柱體微元中的質(zhì)子數(shù)之比eq\f<N1,N2>＝eq\f<n1,n2>＝eq\f<2,1>.答案6.25×1015個(gè)2∶1高考題組1．<2012·XX理綜·17>功率為10W的發(fā)光二極管<LED燈>的亮度與功率為60W的白熾燈相當(dāng)．根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略,2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰．假設(shè)每戶家庭有2只60W的白熾燈,均用10W的LED燈替代,估算出全國一年節(jié)省的電能最接近<>A．8×108kW·hB．8×1010kW·hC．8×1011kW·hD．8×1013kW·h答案B解析按每戶一天亮燈5小時(shí)計(jì)算,每戶一年節(jié)省的電能為<2×60－2×10>×10－3×5×365kW·h＝182.5kW·h,假設(shè)全國共有4億戶家庭,則全國一年節(jié)省的電能為182.5×4×108kW·h＝7.3×1010kW·h,最接近于B選項(xiàng),故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤．2．<2013·XX理綜·19>用圖7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,是靈敏度很高的電流表,MN是一段均勻的電阻絲．閉合開關(guān),改變滑動(dòng)頭P的位置,當(dāng)通過電流表的電流為零時(shí),測得MP＝l1,PN＝l2,則Rx的阻值為<>圖7A.eq\f<l1,l2>R0B.eq\f<l1,l1＋l2>R0C.eq\f<l2,l1>R0D.eq\f<l2,l1＋l2>R0答案C解析設(shè)R0、Rx與三者的結(jié)點(diǎn)為Q,當(dāng)通過電流表的電流為零時(shí),說明φP＝φQ,則UR0＝URMP,URx＝URPN,設(shè)IR0＝IRx＝I0,IRMP＝IRPN＝I,故I0R0＝IRMP,I0Rx＝IRPN.兩式相除有eq\f<R0,Rx>＝eq\f<RMP,RPN>,所以Rx＝eq\f<RPN,RMP>R0＝eq\f<l2,l1>R0,正確選項(xiàng)為C.模擬題組3．在如圖8所示的電路中,輸入電壓U恒為8V,燈泡L標(biāo)有"3V,6W"字樣,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM＝1Ω.若燈泡恰能正常發(fā)光,下列說法正確的是<>圖8A．電動(dòng)機(jī)的輸入電壓是5VB．流過電動(dòng)機(jī)的電流是2AC．電動(dòng)機(jī)的效率是80%D．整個(gè)電路消耗的電功率是10W答案AB解析根據(jù)燈泡恰能正常發(fā)光可知電路電流I＝eq\f<P,U>＝2A．電動(dòng)機(jī)的輸入電壓是5V,流過電動(dòng)機(jī)的電流是2A,電動(dòng)機(jī)輸入功率P＝UI＝10W,整個(gè)電路消耗的電功率是8×2W＝16W,選項(xiàng)A、B正確,D錯(cuò)誤．電動(dòng)機(jī)線圈的電阻發(fā)熱消耗功率I2RM＝4W,電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械功率為10W－4W＝6W,電動(dòng)機(jī)的效率是η＝60%,選項(xiàng)C錯(cuò)誤．4．在如圖9甲所示的電路中,L1、L2、L3為三個(gè)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．當(dāng)開關(guān)S閉合后,電路中的總電流為0.25A,則此時(shí)<>圖9A．L1兩端的電壓為L2兩端電壓的2倍B．L1消耗的電功率為0.75WC．L2的電阻為12ΩD．L1、L2消耗的電功率的比值大于4∶1答案BD解析電路中的總電流為0.25A,L1中電流為0.25A,由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓為3.0V,故L1消耗的電功率為P＝UI＝0.75W,選項(xiàng)B正確．根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律,L2中電流為0.125A,由小燈泡的伏安特性曲線可知電壓大約為0.3V,L1兩端的電壓大約為L2兩端電壓的10倍,選項(xiàng)A錯(cuò)誤．由歐姆定律可知L2的電阻為R＝eq\f<U,I>＝eq\f<0.3,0.125>Ω＝2.4Ω,選項(xiàng)C錯(cuò)誤．L2消耗的電功率為P＝UI＝0.3×0.125W＝0.0375W,故L1、L2消耗的電功率的比值大于4∶1,選項(xiàng)D正確．<限時(shí)：30分鐘>?題組1電阻率、電阻定律的理解與應(yīng)用1．關(guān)于電阻和電阻率,下列說法中正確的是<>A．把一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線分成等長的兩段,則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉淼囊话隑．由ρ＝eq\f<RS,l>可知,ρ∝R,ρ∝eq\f<1,l>C．材料的電阻率隨溫度的升高而增大D．對某一確定的導(dǎo)體,當(dāng)溫度升高時(shí),若不計(jì)導(dǎo)體的體積和形狀變化,發(fā)現(xiàn)它的電阻增大,說明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大答案D2．下列說法中正確的是<>A．由R＝eq\f<U,I>可知,電阻與電壓、電流都有關(guān)系B．由R＝ρeq\f<l,S>可知,電阻與導(dǎo)體的長度和橫截面積都有關(guān)系C．各種材料的電阻率都與溫度有關(guān),金屬的電阻率隨溫度的升高而減小D．所謂超導(dǎo)體,就是當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個(gè)臨界溫度時(shí),它的電阻率突然變?yōu)榱愦鸢窧D解析R＝eq\f<U,I>是電阻的定義式,R與電壓和電流無關(guān),故A錯(cuò)誤；而R＝ρeq\f<l,S>是電阻的決定式,橫截面積一定,電阻與導(dǎo)體的長度成正比,長度一定,電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比,故B正確；電阻率都與溫度有關(guān),金屬的電阻率隨溫度的升高而增大,故C錯(cuò)誤；當(dāng)溫度降低到接近絕對零度的某個(gè)臨界溫度時(shí),導(dǎo)體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象,此時(shí)的導(dǎo)體叫超導(dǎo)體,故D正確．3．電位器是變阻器的一種．如圖1所示,如果把電位器與燈泡串聯(lián)起來,利用它改變燈泡的亮度,下列說法正確的是<>圖1A．串接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡變暗B．串接A、C使滑動(dòng)觸頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡變亮C．串接A、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡變暗D．串接B、C使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),燈泡變亮答案AD解析根據(jù)電位器結(jié)構(gòu)和連線可知：串接A、B使滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)回路電阻增大,回路電流減小,燈泡變暗,A正確；同理,D正確；串接A、C時(shí),滑動(dòng)觸頭不能改變回路電阻,燈泡亮度不變,故B、C錯(cuò)誤．4．有甲、乙兩個(gè)由同種金屬材料制成的導(dǎo)體,甲的橫截面積是乙的兩倍,而單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量乙是甲的兩倍,以下說法中正確的是<>A．甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B．乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的兩倍C．乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的兩倍D．甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率大小相等答案B?題組2對伏安特性曲線的理解與應(yīng)用5．如圖2所示是某導(dǎo)體的I－U圖線,圖中α＝45°,下列說法正確的是<>圖2A．通過該導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比B．此導(dǎo)體的電阻R＝2ΩC．I－U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù),所以R＝cot45°＝1.0ΩD．在該導(dǎo)體兩端加6.0V電壓時(shí),每秒通過導(dǎo)體截面的電荷量是3.0C答案ABD解析由題圖可知,通過該導(dǎo)體的電流I與其兩端電壓U成正比,A正確；導(dǎo)體電阻R＝eq\f<U,I>＝2Ω,對應(yīng)I－U圖線斜率的倒數(shù),但R≠cot45°,B正確,C錯(cuò)誤；當(dāng)U＝6.0V時(shí),I＝eq\f<U,R>＝3.0A,故每秒通過該導(dǎo)體截面的電荷量為q＝It＝3.0C,D正確．6．某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖3中AB段<曲線>所示,關(guān)于導(dǎo)體的電阻,以下說法正確的是<>圖3A．B點(diǎn)的電阻為12ΩB．B點(diǎn)的電阻為40ΩC．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1ΩD．導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了9Ω答案B解析根據(jù)電阻的定義式可以求出A、B兩點(diǎn)的電阻分別為RA＝eq\f<3,0.1>Ω＝30Ω,RB＝eq\f<6,0.15>Ω＝40Ω,所以ΔR＝RB－RA＝10Ω,故B對,A、C、D錯(cuò)．7．在電噴汽車的進(jìn)氣管道中,廣泛地使用著一種叫"電熱絲式空氣流量傳感器"的部件,其核心部分是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲．如圖4所示,電源的輸出電壓恒定．當(dāng)進(jìn)氣管道中的冷空氣流速越大時(shí),電阻R0兩端的電壓U0越高,反之,電壓U0就越低．這樣,管道內(nèi)空氣的流速就轉(zhuǎn)變成了可以測量的電壓信號(hào),便于汽車內(nèi)的電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,如果將這種電熱絲從汽車的進(jìn)氣管道中取出,放在實(shí)驗(yàn)室中測量它的伏安特性曲線,得到結(jié)果正確的是<>圖4答案D?題組3電功、電熱、電功率的理解和計(jì)算8．如圖5所示為一未知電路,現(xiàn)測得兩個(gè)端點(diǎn)a、b之間的電阻為R,若在a、b之間加上電壓U,測得通過電路的電流為I,則該未知電路的電功率一定為<>圖5A．I2RB.eq\f<U2,R>C．UID．UI－I2R答案C解析不管電路是否為純電阻電路,電路的電功率一定為P＝UI,選項(xiàng)C正確；只有電路為純電阻電路時(shí),才有P＝UI＝I2R＝eq\f<U2,R>,故A、B錯(cuò)誤；而UI－I2R為電能轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式能的功率,故D錯(cuò)誤．9．電子產(chǎn)品制作車間里常常使用電烙鐵焊接電阻器和電容器等零件,技術(shù)工人常將電烙鐵和一個(gè)燈泡串聯(lián)使用,燈泡還和一只開關(guān)并聯(lián),然后再接到市電上<如圖6所示>,下列說法正確的是<>圖6A．開關(guān)接通時(shí)比開關(guān)斷開時(shí)消耗的總電功率大B．開關(guān)接通時(shí),燈泡熄滅,只有電烙鐵通電,可使消耗的電功率減小C．開關(guān)斷開時(shí),燈泡發(fā)光,電烙鐵也通電,消耗的總功率增大,但電烙鐵發(fā)熱較少D．開關(guān)斷開時(shí),燈泡發(fā)光,可供在焊接時(shí)照明使用,消耗的總功率不變答案A10．在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),應(yīng)用如圖7所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R并控制電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0V．重新調(diào)節(jié)R并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0V．則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率為<>圖7A．32WB．44WC．47WD．48W答案A解析當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),此時(shí)電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于一個(gè)純電阻,所以由題中的兩表讀數(shù),可以計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為r＝eq\f<U,I>,代入數(shù)據(jù)得r＝4Ω,重新調(diào)節(jié)R并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),根據(jù)題中的兩表讀數(shù),計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P＝UI－I2r,代入數(shù)據(jù)得P＝32W,B、C、D錯(cuò)誤,A正確．11．如圖8所示,一直流電動(dòng)機(jī)與阻值R＝9Ω的電阻串聯(lián)在電源上,電源電動(dòng)勢E＝30V,內(nèi)阻r＝1Ω,用理想電壓表測出電動(dòng)機(jī)兩端電壓U＝10V,已知電動(dòng)機(jī)線圈電阻RM＝1Ω,則下列說法中正確的是<>圖8A．通過電動(dòng)機(jī)的電流為10AB．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為20WC．電動(dòng)機(jī)的熱功率為4WD．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為16W答案BCD解析由E＝30V,電動(dòng)機(jī)兩端電壓為10V可得R和電源內(nèi)阻上分擔(dān)的電壓為20V,則I＝eq\f<20,9＋1>A＝2A,故A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)輸入功率P＝UI＝10V×2A＝20W,故B正確；P熱＝I2RM＝4×1W＝4W,故C正確；P輸出＝P－P熱＝20W－4W＝16W,故D正確．12．如圖9所示,A為電解槽,M為電動(dòng)機(jī),N為電爐子,恒定電壓U＝12V,電解槽內(nèi)阻rA＝2Ω,當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開時(shí),示數(shù)為6A；當(dāng)S2閉合,S1、S3斷開時(shí),示數(shù)為5A,且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35W；當(dāng)S3閉合,S1、S2斷開時(shí),示數(shù)為4A．求：圖9<1>電爐子的電阻及發(fā)熱功率；<2>電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；<3>在電解槽工作時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少．答案<1>2Ω72W<2>1Ω<3>16W解析<1>電爐子為純電阻元件,由歐姆定律得：R＝eq\f<U,I1>＝eq\f<12,6>Ω＝2Ω其發(fā)熱功率為：P＝UI1＝12×6W＝72W.<2>電動(dòng)機(jī)為非純電阻元件,由能量守恒定律得：UI2＝Ieq\o\al<2,2>rM＋P輸出所以：rM＝eq\f<UI2－P輸出,I\o\al<2,2>>＝eq\f<12×5－35,52>Ω＝1Ω.<3>電解槽為非純電阻元件,由能量守恒定律得：P化＝UI3－Ieq\o\al<2,3>rA所以P化＝<12×4－42×2>W＝16W.第2課時(shí)電路閉合電路歐姆定律考綱解讀1.熟練掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),并能分析、計(jì)算.2.理解閉合電路歐姆定律,并能進(jìn)行電路的動(dòng)態(tài)分析和計(jì)算．1．[串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)]電阻R1與R2并聯(lián)在電路中,通過R1與R2的電流之比為1∶2,則當(dāng)R1與R2串聯(lián)后接入電路中時(shí),R1與R2兩端電壓之比U1∶U2為<>A．1∶2B．2∶1C．1∶4D．4∶1答案B解析根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知R1與R2的比值為2∶1,當(dāng)將它們串聯(lián)接入電路中時(shí),電壓之比為電阻之比,B選項(xiàng)正確．2．[對電動(dòng)勢概念的理解]下列關(guān)于電動(dòng)勢的說法正確的是<>A．電源的電動(dòng)勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比,跟通過的電荷量成反比B．電動(dòng)勢的單位跟電壓的單位一致,所以電動(dòng)勢就是兩極間的電壓C．非靜電力做的功越多,電動(dòng)勢就越大D．E＝eq\f<W,q>只是電動(dòng)勢的定義式而非決定式,電動(dòng)勢的大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的答案D解析電動(dòng)勢的定義式E＝eq\f<W,q>中,E與W、q無關(guān),E反映的是電源的屬性,由電源內(nèi)部非靜電力的特性決定,故A、C錯(cuò)誤,D正確；電動(dòng)勢的單位雖然與電壓的單位相同,但兩者有本質(zhì)的區(qū)別,B錯(cuò)誤．3．[閉合電路歐姆定律的應(yīng)用]一電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3V,接上8Ω的負(fù)載后路端電壓降為2.4V,則可以判定電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r為<>A．E＝2.4V,r＝1ΩB．E＝3V,r＝2ΩC．E＝2.4V,r＝2ΩD．E＝3V,r＝1Ω答案B解析當(dāng)外電路斷路時(shí),I＝0,U外＝E＝3V；接上8Ω負(fù)載時(shí),I′＝eq\f<U外′,R>＝eq\f<2.4,8>A＝0.3A,則r＝eq\f<U內(nèi),I′>＝eq\f<E－U外′,I′>＝eq\f<3－2.4,0.3>Ω＝2Ω.一、串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)1．特點(diǎn)對比串聯(lián)并聯(lián)電流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n電壓U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un電阻R＝R1＋R2＋…＋Rneq\f<1,R>＝eq\f<1,R1>＋eq\f<1,R2>＋…＋eq\f<1,Rn>電壓分配eq\f<U1,U2>＝eq\f<R1,R2>,eq\f<Un,U>＝eq\f<Rn,R>電流分配eq\f<I1,I2>＝eq\f<R2,R1>,eq\f<I1,I>＝eq\f<R,R1>功率分配eq\f<P1,P2>＝eq\f<R1,R2>,eq\f<Pn,P>＝eq\f<Rn,R>eq\f<P1,P2>＝eq\f<R2,R1>,eq\f<P1,P>＝eq\f<R,R1>2．幾個(gè)常用的推論<1>串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻．<2>并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻,且小于其中最小的電阻．<3>無論電阻怎樣連接,某一段電路的總耗電功率P總是等于該段電路上各個(gè)電阻耗電功率之和．<4>無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián),電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí),電路的總電阻變大．二、電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1．電動(dòng)勢<1>定義：電動(dòng)勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功．<2>表達(dá)式：E＝eq\f<W,q>.<3>物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)大小的物理量．2．內(nèi)阻電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的,也有電阻,叫做電源的內(nèi)阻,它是電源的另一重要參數(shù)．三、閉合電路歐姆定律1．內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比．2．公式eq\b\lc\{\rc\<\a\vs4\al\co1<I＝\f<E,R＋r>只適用于純電阻電路,E＝U外＋U內(nèi)適用于任何電路>>3．路端電壓U與電流I的關(guān)系<1>關(guān)系式：U＝E－Ir.<2>U－I圖象如圖1所示．圖1①當(dāng)電路斷路即I＝0時(shí),縱坐標(biāo)的截距為電源電動(dòng)勢．②當(dāng)外電路電壓為U＝0時(shí),橫坐標(biāo)的截距為短路電流．③圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻．考點(diǎn)一電路動(dòng)態(tài)變化的分析1．電路動(dòng)態(tài)分析類問題是指由于斷開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,一處變化又引起了一系列的變化．2．電路動(dòng)態(tài)分析的方法<1>程序法：電路結(jié)構(gòu)的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路eq\b\lc\{\rc\<\a\vs4\al\co1<并聯(lián)分流I,串聯(lián)分壓U>>→變化支路.<2>極限法：即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問題,可將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論．<3>判定總電阻變化情況的規(guī)律①當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大<或減小>時(shí),電路的總電阻一定增大<或減小>．②若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí),電路的總電阻增大；若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí),電路的總電阻減?。?巨磁電阻<GMR>電流傳感器可用來準(zhǔn)確檢測大容量遠(yuǎn)距離直流輸電線路中的強(qiáng)電流,其原理利用了巨磁電阻效應(yīng)．巨磁電阻效應(yīng)是指某些磁性材料的電阻R在一定磁場作用下隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B的增加而急劇減小的特性．如圖2所示檢測電路,設(shè)輸電線路電流為I<不是GMR中的電流>,GMR為巨磁電阻,R1、R2為定值電阻,已知輸電線路電流I在巨磁電阻GMR處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小與I成正比,下列有關(guān)說法正確的是<>圖2A．如果I增大,電壓表V1示數(shù)減小,電壓表V2示數(shù)增大B．如果I增大,電流表A示數(shù)減小,電壓表V1示數(shù)增大C．如果I減小,電壓表V1示數(shù)增大,電壓表V2示數(shù)增大D．如果I減小,電流表A示數(shù)減小,電壓表V2示數(shù)減小解析如果I增大,輸電線路電流I在巨磁電阻GMR處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大,GMR電阻值減小,回路中電流增大,電流表A示數(shù)增大,電壓表V1示數(shù)減小,電壓表V2示數(shù)增大,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；如果I減小,輸電線路電流I在巨磁電阻GMR處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B減小,GMR電阻值增大,回路中電流減小,電流表A示數(shù)減小,電壓表V1示數(shù)增大,電壓表V2示數(shù)減小,選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤．答案AD利用程序法分析電路動(dòng)態(tài)變化問題的一般步驟<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?cè)绾巫兓?lt;3>根據(jù)閉合電路歐姆定律I總＝eq\f<E,R外總＋r>,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各支路的電流如何變化．突破訓(xùn)練1在如圖3所示電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向b端移動(dòng)時(shí)<>圖3A．電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小B．電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大C．電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大D．電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小答案B解析當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向b端移動(dòng)時(shí),電阻R3變小,電路總電阻變小,電源輸出電流增大,電壓表示數(shù)變小,并聯(lián)電路兩端電壓變小,通過R2的電流變小,通過R3的電流變大,即電流表示數(shù)變大,選項(xiàng)B正確．

考點(diǎn)二電路中的功率及效率問題1．電源的總功率<1>任意電路：P總＝EI＝U外I＋U內(nèi)I＝P出＋P內(nèi)．<2>純電阻電路：P總＝I2<R＋r>＝eq\f<E2,R＋r>.2．電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)＝I2r＝U內(nèi)I＝P總－P出．3．電源的輸出功率<1>任意電路：P出＝UI＝EI－I2r＝P總－P內(nèi)．<2>純電阻電路：P出＝I2R＝eq\f<E2R,R＋r2>＝eq\f<E2,\f<R－r2,R>＋4r>.<3>純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系①當(dāng)R＝r時(shí),電源的輸出功率最大為Pm＝eq\f<E2,4r>.②當(dāng)R>r時(shí),隨著R的增大輸出功率越來越?。郛?dāng)R<r時(shí),隨著R的增大輸出功率越來越大．④當(dāng)P出<Pm時(shí),每個(gè)輸出功率對應(yīng)兩個(gè)外電阻R1和R2,且R1R2＝r2.⑤P出與R的關(guān)系如圖4所示．圖44．電源的效率<1>任意電路：η＝eq\f<P出,P總>×100%＝eq\f<U,E>×100%.<2>純電阻電路：η＝eq\f<R,R＋r>×100%＝eq\f<1,1＋\f<r,R>>×100%因此在純電阻電路中R越大,η越大；當(dāng)R＝r時(shí),電源有最大輸出功率,效率僅為50%.特別提醒當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí),效率并不是最大,只有50%；當(dāng)R→∞時(shí),η→100%,但此時(shí)P出→0,無實(shí)際意義．例2如圖5所示,已知電源電動(dòng)勢E＝5V,內(nèi)阻r＝2Ω,定值電阻R1＝0.5Ω,滑動(dòng)變阻器R2的阻值范圍為0～10Ω.求：圖5<1>當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為多大時(shí),電阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？<2>當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？<3>當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí),電源的輸出功率最大？最大功率是多少？解析<1>定值電阻R1消耗的電功率為P1＝I2R1＝eq\f<E2R1,R1＋R2＋r2>,可見當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R2＝0時(shí),R1消耗的功率最大,最大功率為P1m＝eq\f<E2R1,R1＋r2>＝2W.<2>將定值電阻R1看做電源內(nèi)阻的一部分,則電源的等效內(nèi)阻r′＝R1＋r＝2.5Ω,故當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R2＝r′＝2.5Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,最大功率為P2m＝eq\f<E2,4r′>＝2.5W.<3>由電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系可知,當(dāng)R1＋R2＝r,即R2＝r－R1＝<2－0.5>Ω＝1.5Ω時(shí),電源有最大輸出功率,最大功率為P出m＝eq\f<E2,4r>＝3.125W.答案<1>R2＝0時(shí),R1消耗的功率最大,為2W<2>R2＝2.5Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,為2.5W<3>R2＝1.5Ω時(shí),電源的輸出功率最大,為3.125W對閉合電路功率的兩點(diǎn)新認(rèn)識(shí)<1>閉合電路是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng),電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．內(nèi)、外電路將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,EI＝P內(nèi)＋P外就是能量守恒定律在閉合電路中的體現(xiàn)．<2>外電阻的阻值向接近內(nèi)阻的阻值方向變化時(shí),電源的輸出功率變大．突破訓(xùn)練2如圖6所示電路中,R為一滑動(dòng)變阻器,P為滑片,若將滑片向下滑動(dòng),則在滑動(dòng)過程中,下列判斷錯(cuò)誤的是<>圖6A．電源內(nèi)電路消耗功率一定逐漸增大B．燈泡L2一定逐漸變暗C．電源效率一定逐漸減小D．R上消耗功率一定逐漸變小答案D解析滑動(dòng)變阻器滑片P向下滑動(dòng),R↓→R并↓→R外↓,由閉合電路歐姆定律I＝eq\f<E,r＋R外>推得I↑,由電源內(nèi)電路消耗功率P內(nèi)＝I2r可得P內(nèi)↑,A正確．U外↓＝E－I↑r,U1↑＝<I↑－IL1↓>R1,UL2↓＝U外↓－U1↑,PL2↓＝eq\f<U\o\al<2,L2>↓,RL2>,故燈泡L2變暗,B正確．電源效率η↓＝eq\f<I2R外,I2R外＋r>＝eq\f<R外,R外＋r>＝eq\f<1,1＋\f<r,R外↓>>,故C正確．R上消耗的功率PR＝eq\f<U\o\al<2,L2>↓,R↓>,PR增大還是減小不確定,故D錯(cuò)．考點(diǎn)三電路故障問題的分析1．故障特點(diǎn)<1>斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零．<2>短路特點(diǎn)：用電器或電阻發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端電壓為零．2．檢查方法<1>電壓表檢測：如果電壓表示數(shù)為零,則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路,或并聯(lián)路段短路．<2>電流表檢測：當(dāng)電路中接有電源時(shí),可用電流表測量各部分電路上的電流,通過對電流值的分析,可以確定故障的位置．在運(yùn)用電流表檢測時(shí),一定要注意電流表的極性和量程．<3>歐姆表檢測：當(dāng)測量值很大時(shí),表示該處斷路,當(dāng)測量值很小或?yàn)榱銜r(shí),表示該處短路．在運(yùn)用歐姆表檢測時(shí),電路一定要切斷電源．<4>假設(shè)法：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)行推理．例3如圖7是某同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖,開關(guān)閉合后A、B燈都不亮,他采用下列兩種方法進(jìn)行故障檢查．圖7<1>應(yīng)用多用電表的直流擋進(jìn)行檢查,選擇開關(guān)置于10V擋．該同學(xué)測試結(jié)果如表1所示,在測試a、b間直流電壓時(shí),紅表筆應(yīng)接觸________<填a或b>．根據(jù)測試結(jié)果,可判定故障是________．A．燈A短路B．燈B短路C．cd段斷路D．df段斷路表1測試點(diǎn)電壓示數(shù)a、b有示數(shù)b、c有示數(shù)c、d無示數(shù)d、f有示數(shù)表2測試點(diǎn)指針偏轉(zhuǎn)情況c、dd、ee、f<2>將開關(guān)斷開,再選擇歐姆擋測試,測量結(jié)果如表2所示,那么檢查出的故障是<>A．燈A斷路B．燈B短路C．燈A、B都斷路D．d、e間導(dǎo)線斷路解析<1>應(yīng)用多用電表判斷電路故障,首先要正確使用多用電表,對多用電表而言,電流應(yīng)從紅表筆流入該表內(nèi),由題圖能看出a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢,知紅表筆應(yīng)接觸a.由表1條件可知,d、f間有示數(shù),則d—c—a—干電池—b—f間無斷路,又因?yàn)閏、d間無示數(shù),故d、f段斷路,選項(xiàng)D正確；若燈A短路或燈B短路,不會(huì)造成A、B燈都不亮,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；若cd段斷路,則d、f間不會(huì)有示數(shù),選項(xiàng)C錯(cuò)誤．<2>由表2可知,c、d間有一定的電阻但不是很大,即燈A既不短路也不斷路,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；d、e間存在很大電阻,表明d、e間導(dǎo)線斷路,選項(xiàng)D正確；e、f間電阻為零,則燈B短路,選項(xiàng)B正確．答案<1>aD<2>BD突破訓(xùn)練3在如圖8所示的電路中,閉合開關(guān)時(shí),燈不亮,已經(jīng)確定是由燈泡斷路或短路引起的,在不能拆開電路的情況下<開關(guān)可閉合,可斷開>,現(xiàn)用一個(gè)多用電表的直流電壓擋、直流電流擋和歐姆擋分別對故障電路進(jìn)行如下檢查并作出判斷<如表所示>：圖8次序操作步驟現(xiàn)象和結(jié)論1閉合開關(guān),選直流電壓擋,紅、黑表筆分別接a、b指針偏轉(zhuǎn),燈斷路；指針不偏轉(zhuǎn),燈短路2閉合開關(guān),選直流電流擋,紅、黑表筆分別接a、b指針偏轉(zhuǎn),燈斷路；指針不偏轉(zhuǎn),燈短路3閉合開關(guān),選歐姆擋,紅、黑表筆分別接a、b指針不動(dòng),燈斷路；指針偏轉(zhuǎn),燈短路4斷開開關(guān),選歐姆擋,紅、黑表筆分別接a、b指針不動(dòng),燈斷路；指針偏轉(zhuǎn)最大,燈短路以上操作和判斷錯(cuò)誤的是<>A．1B．2C．3D．4答案C解析選直流電壓擋時(shí),紅、黑表筆分別接高、低電勢點(diǎn),若指針偏轉(zhuǎn),說明a、b兩點(diǎn)有電壓,其他地方完好且a、b之間有斷路；若指針不偏轉(zhuǎn),說明a、b兩點(diǎn)電勢相等,a、b之間必短路,1正確．選直流電流擋時(shí),指針若偏轉(zhuǎn)說明有電流流過表頭,而燈不亮,則燈必?cái)嗦?；若不偏轉(zhuǎn),a、b兩點(diǎn)電勢相等,燈必短路,2正確．選歐姆擋時(shí),已啟用歐姆表內(nèi)部電源,必須將外電路電源斷開,故3是錯(cuò)誤的,而4顯然正確,故選C.突破訓(xùn)練4如圖9所示電路中,開關(guān)閉合穩(wěn)定后,某時(shí)刻理想電壓表和電流表的讀數(shù)都突然增大,造成這一現(xiàn)象的原因是電阻元件發(fā)生短路或斷路故障,則可能出現(xiàn)了下列哪種故障<>圖9A．R3斷路B．R1短路C．R2斷路D．R3短路答案D解析若R3短路,回路的總電阻減小,由閉合電路歐姆定律I＝eq\f<E,R外＋r>得干路的總電流增大,由U＝E－Ir可知電路的外電壓減小,通過R1的電流減??；因I＝I1＋I(xiàn)2,所以通過電流表所在支路的電流增大,由U2＝R2I2可知電壓表示數(shù)增大,D可能；A、B、C均不可能．

考點(diǎn)四電源U－I圖象與電阻U－I圖象的比較圖象上的特征物理意義電源U－I圖象電阻U－I圖象圖形圖象表述的物理量變化關(guān)系電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻兩端電壓隨電阻中的電流的變化關(guān)系圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢E,與橫軸交點(diǎn)表示短路電流eq\f<E,r>過坐標(biāo)軸原點(diǎn),表示沒有電壓時(shí)電流為零圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點(diǎn)對應(yīng)的U、I比值表示外電阻的大小,不同點(diǎn)對應(yīng)的外電阻大小不同每一點(diǎn)對應(yīng)的比值均等大,表示此電阻的大小圖線斜率的絕對值大小內(nèi)電阻r電阻大小例4在如圖10所示的U－I圖象中,直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U－I圖線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路,由圖象可知<>圖10A．電源的電動(dòng)勢為3V,內(nèi)阻為0.5ΩB．電阻R的阻值為1ΩC．電源的輸出功率為4WD．電源的效率為50%解析由圖線Ⅰ可知,電源的電動(dòng)勢為3V,內(nèi)阻為r＝eq\f<E,I短>＝0.5Ω；由圖線Ⅱ可知,電阻R的阻值為1Ω,該電源與電阻R直接相連組成的閉合電路的電流為I＝eq\f<E,r＋R>＝2A,路端電壓U＝IR＝2V<可由題圖讀出>,電源的輸出功率為P＝UI＝4W,電源的效率為η＝eq\f<UI,EI>×100%≈66.7%,故選項(xiàng)A、B、C正確,D錯(cuò)誤．答案ABC突破訓(xùn)練5如圖11所示,直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線C為一個(gè)電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖象．如果將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上,那么有<>圖11A．R接到a電源上,電源的效率較高B．R接到b電源上,電源的輸出功率較大C．R接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源效率較低D．R接到b電源上,電阻的發(fā)熱功率和電源的效率都較高答案C解析由題圖判斷電源a的內(nèi)阻大,在純電阻電路中電源效率η＝eq\f<R,R＋r>×100%,內(nèi)阻越大,效率越低；電源的輸出功率P＝UI對應(yīng)圖線交點(diǎn)坐標(biāo)的乘積,只有C正確．34.含電容器電路的分析方法1．電路的簡化：不分析電容器的充、放電過程時(shí),把電容器所處的支路視為斷路,簡化電路時(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：電路穩(wěn)定后,與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流,同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線,即電阻不起降低電壓的作用,與電容器串聯(lián)的電阻視為等勢體．電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓．3．在計(jì)算電容器所帶電荷量的變化時(shí),如果變化前后極板所帶電荷的電性相同,那么通過所連導(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．例5如圖12所示的電路中,電源的電動(dòng)勢E＝6V,內(nèi)阻r＝1Ω,電阻R1＝3Ω,R2＝6Ω,電容器的電容C＝3.6μF,二極管D具有單向?qū)щ娦?開始時(shí),開關(guān)S1閉合,S2斷開．圖12<1>合上S2,待電路穩(wěn)定以后,求電容器上電荷量變化了多少？<2>合上S2,待電路穩(wěn)定以后再斷開S1,求斷開S1后流過R1的電荷量是多少？審題與關(guān)聯(lián)解析<1>設(shè)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),電容器兩端的電壓為U1,干路電流為I1,根據(jù)閉合電路歐姆定律有I1＝eq\f<E,R1＋r>＝1.5AU1＝I1R1＝4.5V合上開關(guān)S2后,電容器兩端電壓為U2,干路電流為I2.根據(jù)閉合電路歐姆定律有I2＝eq\f<E,\f<R1R2,R1＋R2>＋r>＝2AU2＝I2eq\f<R1R2,R1＋R2>＝4V所以電容器上電荷量減少了：ΔQ＝<U1－U2>C＝1.8×10－6<2>設(shè)合上S2后,電容器上的電荷量為Q,則Q＝CU2＝1.44×10－5再斷開S1后,R1和R2的電流與阻值成反比,故流過電阻的電荷量與阻值成反比．故流過電阻R1的電荷量為：Q1＝eq\f<R2,R1＋R2>Q＝9.6×10－6C.答案<1>減少了1.8×10－6C<2>9.6×10－高考題組1．<2011·北京理綜·17>如圖13所示電路,電源內(nèi)阻不可忽略．開關(guān)S閉合后,在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中<>圖13A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大C．電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小D．電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大答案A解析變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中,變阻器R0接入電路中的電阻變小,從而使整個(gè)電路中的外電阻變小,干路電流變大,內(nèi)阻r分得的電壓U內(nèi)＝Ir變大,U外變小,電壓表示數(shù)變?。蒛1＝IR1知U1變大,因U外＝U1＋U2,故U2變小,由于I2＝eq\f<U2,R2>,所以流過R2的電流變小,電流表示數(shù)變小,選項(xiàng)A正確．模擬題組2．如圖14所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),則<>圖14A．電壓表讀數(shù)減小B．電流表讀數(shù)減小C．質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)D．R1上消耗的功率逐漸增大答案BC解析R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),R4↑→R總↑→I總↓→U端↑,分析電流表示數(shù)變化時(shí),可把R1和R3等效為電源內(nèi)阻,示數(shù)即可等效為總電流,由上面分析知其示數(shù)減小,B正確；分析示數(shù)的變化時(shí),可把R1、R2和R3都等效為電源內(nèi)阻,其示數(shù)即為等效路端電壓,增大,A錯(cuò)誤；分析電容器兩板間電壓時(shí),可把R1等效為電源內(nèi)阻,UC＝U端,E′＝eq\f<UC,d>,增大,C正確；P1＝Ieq\o\al<2,總>R1,減小,D錯(cuò)誤．3．豎直放置的一對平行金屬板的左極板上,用絕緣細(xì)線懸掛了一個(gè)帶正電的小球,將平行金屬板按如圖15所示的電路連接,開關(guān)閉合后絕緣細(xì)線與左極板間的夾角為θ.保持開關(guān)閉合,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片在a位置時(shí),電流表的讀數(shù)為I1,夾角為θ1；當(dāng)滑片在b位置時(shí),電流表的讀數(shù)為I2,夾角為θ2,則<>圖15A．θ1<θ2,I1<I2B．θ1>θ2,I1>I2C．θ1＝θ2,I1＝I2D．θ1<θ2,I1＝I2答案D解析本題考查電路的動(dòng)態(tài)分析及帶電小球在電場中的受力問題,意在考查學(xué)生對分壓電路的理解和認(rèn)識(shí)．在滑動(dòng)變阻器的滑片由a位置滑到b位置的過程中,平行金屬板兩端的電壓增大,小球受到的電場力增大,因此夾角θ增大,即θ1<θ2；另外,電路中的總電阻不變,因此總電流不變,即I1＝I2.對比各選項(xiàng)可知,答案選D.<限時(shí)：30分鐘>?題組1電路的動(dòng)態(tài)分析1．在如圖所示的四個(gè)電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,定值電阻阻值為R0,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí),理想電壓表讀數(shù)變大的是<>答案D解析對于圖A,電壓表被短路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí),理想電壓表一直沒有讀數(shù)．對于圖B,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí),理想電壓表讀數(shù)減小．對于圖C,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí),外電路中電流減小,理想電壓表讀數(shù)變?。畬τ趫DD,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a向b滑動(dòng)時(shí),理想電壓表讀數(shù)變大,選項(xiàng)D正確．2．在如圖1所示的電路中,E為電源,其內(nèi)阻為r,L為小燈泡<其燈絲電阻可視為不變>,R1、R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值隨所受照射光強(qiáng)度的增大而減小,V為理想電壓表．若將照射R3的光的強(qiáng)度減弱,則<>圖1A．電壓表的示數(shù)增大B．小燈泡消耗的功率減小C．通過R2的電流減小D．電源內(nèi)阻的電壓增大答案B解析若將照射R3的光的強(qiáng)度減弱,則R3的電阻將增大,電路中的總電阻將增大,總電流減小,故電壓表的示數(shù)減小,內(nèi)電壓也減小,A、D錯(cuò)誤；電阻R2兩端的電壓將增大,通過R2的電流增大,而總電流減小,所以通過小燈泡的電流減小,小燈泡消耗的功率減小,B正確,C錯(cuò)誤．3．如圖2所示的電路中,電源內(nèi)阻不可忽略,L1、L2兩燈均正常發(fā)光,R1為定值電阻,R為一滑動(dòng)變阻器,P為滑動(dòng)變阻器的滑片,若將滑片P向下滑動(dòng),則<>圖2A．L1燈變亮B．L2燈變暗C．R1上消耗的功率變大D．總電流變小答案BC解析本題考查電路的動(dòng)態(tài)變化,意在考查閉合電路中各物理量隨外電阻變化的關(guān)系．由閉合電路歐姆定律可得,滑片P向下滑動(dòng),電路總電阻減小,總電流增大,路端電壓減小,所以L1、L2變暗,R1上消耗的功率變大,A、D錯(cuò)誤,B、C正確．?題組2電路中的功率與效率4．在如圖3所示的電路中,電源內(nèi)阻不能忽略,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大,則<>圖3A．電源的總功率一定增大B．電源的輸出功率一定增大C．電源內(nèi)部消耗的功率一定減小D．電源的效率一定減小答案AD解析本題考查閉合電路的動(dòng)態(tài)分析,意在考查學(xué)生對閉合電路歐姆定律的理解以及對閉合電路動(dòng)態(tài)分析的能力．滑片移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大,可知滑片向右移動(dòng),電路的總電阻減小,總電流增大,因此電源的總功率增大,電源的效率減小,A、D正確；電源內(nèi)部消耗的功率增大,電源輸出功率的變化情況不確定,B、C錯(cuò)誤．5．在純電阻電路中,當(dāng)用一個(gè)固定的電源<E、r是定值>向變化的外電阻供電時(shí),關(guān)于電源的輸出功率P隨外電阻R變化的規(guī)律如圖4所示,則<>圖4A．當(dāng)R＝r時(shí),電源有最大的輸出功率B．當(dāng)R＝r時(shí),電源的效率η＝50%C．電源的功率P′隨外電阻R的增大而增大D．電源的效率η隨外電阻R的增大而增大答案ABD解析由題圖可知,R＝r時(shí)電源有最大輸出功率eq\f<E2,4r>,A正確；電源的功率P′＝eq\f<E2,r＋R>,隨外電阻R的增大而減小,C錯(cuò)誤；由η＝eq\f<IU,IE>＝eq\f<R,R＋r>＝eq\f<1,1＋\f<r,R>>可知B、D正確．6．電阻非線性變化的滑動(dòng)變阻器R2接入圖5甲所示的電路中,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭改變接入電路中的電阻有效長度x<x為圖中a與觸頭之間的距離>,定值電阻R1兩端的電壓U1與x間的關(guān)系如圖乙所示,a、b、c為滑動(dòng)變阻器上等間距的三個(gè)點(diǎn),當(dāng)觸頭從a移到b和從b移到c的這兩個(gè)過程中,下列說法正確的是<>圖5A．電流表A示數(shù)變化相等B．電壓表V2的示數(shù)變化不相等C．電阻R1的功率變化相等D．電源的輸出功率均不斷增大答案A解析由U1＝IR1,根據(jù)定值電阻R1兩端的電壓U1與x間的關(guān)系圖象可知,電流表A示數(shù)變化相等,選項(xiàng)A正確．由U＝E－Ir可知,電壓表V2的示數(shù)變化相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤．電阻R1的功率P＝I2R1,所以電阻R1的功率變化不相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤．由于題述沒有給出電源內(nèi)阻與外電阻的大小關(guān)系,不能判斷電源的輸出功率如何變化,選項(xiàng)D錯(cuò)誤．?題組3對電路故障及圖象問題的考查7．在如圖6所示的電路中,由于某一電阻發(fā)生短路或斷路,A燈變暗,B燈變亮,則故障可能是<>圖6A．R1短路B．R2斷路C．R3斷路D．R4短路答案BC解析由于A燈串聯(lián)于干路中,且故障發(fā)生后,A燈變暗,故知電路中總電流變小,即電路總電阻變大,由此推知,故障應(yīng)為某一電阻斷路,排除選項(xiàng)A、D.假設(shè)R2斷路,則其斷路后,電路總電阻變大,總電流變小,A燈變暗,同時(shí)R2斷路必引起與之并聯(lián)的燈B中電流變大,使B燈變亮,推理結(jié)果與現(xiàn)象相符,故選項(xiàng)B正確．假設(shè)R3斷路,則也引起總電阻變大,總電流變小,使A燈變暗,同時(shí)R3斷路也必引起與之并聯(lián)的電路<即R1所在支路>中電流增大,B燈中分得的電流也變大,B燈變亮,故選項(xiàng)C正確．8．如圖7所示,直線A為某電源的U－I圖線,曲線B為某小燈泡的U－I圖線的一部分,用該電源和小燈泡組成閉合電路,下列說法中正確的是<>圖7A．此電源的內(nèi)阻為0.5ΩB．電源的總功率為10WC．電源的輸出功率為8WD．由于小燈泡的U－I圖線是一條曲線,所以歐姆定律不適用答案A解析由電源的U－I圖線A可知,此電源的電動(dòng)勢為4V,內(nèi)阻為0.5Ω,選項(xiàng)A正確．用該電源和小燈泡組成閉合電路,電源輸出電流為2A,電源的總功率為P＝EI＝8W,電源的輸出功率為P＝UI＝3×2W＝6W,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤．雖然小燈泡的U－I圖線是一條曲線,但是歐姆定律仍適用,選項(xiàng)D錯(cuò)誤．9．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變化的圖線畫在同一坐標(biāo)系內(nèi),如圖8所示,根據(jù)圖線可知<>圖8A．反映Pr變化的圖線是bB．電源電動(dòng)勢為8VC．電源內(nèi)阻為2ΩD．當(dāng)電流為0.5A時(shí),外電路的電阻為6Ω答案CD解析電源的總功率PE＝IE,與電流成正比,由Pr＝I2r知電源內(nèi)部的發(fā)熱功率與電流的平方成正比,A錯(cuò)誤．當(dāng)電流為2A時(shí),電源的總功率與發(fā)熱功率相等,可得出電源電動(dòng)勢為4V,內(nèi)阻為2Ω.當(dāng)電流為0.5A時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律可得外電路的電阻為6Ω,B錯(cuò)誤,C、D正確．10．如圖9所示,圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖線,則下列說法正確的是<>圖9A．電源的電動(dòng)勢為50VB．電源的內(nèi)阻為eq\f<25,3>ΩC．電流為2.5A時(shí),外電路的電阻為15ΩD．輸出功率為120W時(shí),輸出電壓是30V答案ACD解析電源的輸出電壓和電流的關(guān)系為：U＝E－Ir,直線①的斜率的絕對值等于r,縱軸的截距為電源的電動(dòng)勢,從題圖中看出截距為50V,斜率的大小等于r＝eq\f<50－20,6－0>Ω＝5Ω,A正確,B錯(cuò)誤；當(dāng)電流為I1＝2.5A時(shí),由回路中電流I1＝eq\f<E,r＋R外>解得外電路的電阻R外＝15Ω,C正確；當(dāng)輸出功率為120W時(shí),由題圖中P－I關(guān)系圖線中看出對應(yīng)干路電流為4A,再從U－I圖線中讀取對應(yīng)的輸出電壓為30V,D正確．?題組4對含電容器電路的考查11．電源、開關(guān)S、S′、定值電阻R1、光敏電阻R2和電容器連接成如圖10所示電路,電容器的兩平行板水平放置．當(dāng)開關(guān)S、S′閉合,并且無光照射光敏電阻R2時(shí),一帶電液滴恰好靜止在電容器兩板間的M點(diǎn)．當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R2時(shí),光敏電阻的阻值變小,則<>圖10A．液滴向下運(yùn)動(dòng)B．液滴向上運(yùn)動(dòng)C．R2兩端的電勢差是否升高無法分析D．當(dāng)光照強(qiáng)度不變時(shí)斷開S′,把電容器的上極板向上移一小段距離,則上極板的電勢比A點(diǎn)的電勢高答案BD解析當(dāng)用強(qiáng)光照射光敏電阻R2時(shí),光敏電阻的阻值變小,R2兩端的電勢差降低,R1兩端的電勢差升高,電容器兩極板之間電壓升高,液滴向上運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確,A、C錯(cuò)誤．當(dāng)光照強(qiáng)度不變時(shí)斷開S′,電容器帶電量不變,把電容器的上極板向上移一小段距離,則上極板的電勢比A點(diǎn)的電勢高,選項(xiàng)D正確．12．如圖11所示的電路中,R是壓敏電阻,其阻值隨所受壓力F的增大而減?。]合開關(guān)S后,在緩慢增大F的過程中,下列判斷正確的是<>圖11A．燈泡L1亮度將變大B．燈泡L2亮度將變大C．電容器C所帶電荷量將增大D．電源的輸出功率一定減小答案AC解析本題考查直流電路的動(dòng)態(tài)平衡,意在考查學(xué)生對直流電路動(dòng)態(tài)平衡問題的分析能力．該電路的結(jié)構(gòu)為：壓敏電阻R先與燈泡L3串聯(lián),再與燈泡L2并聯(lián),最后與燈泡L1串聯(lián),其中電容器C與燈泡L3并聯(lián)．在壓力F緩慢增大的過程中,壓敏電阻R的阻值減小,電路中的外電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,干路電流增大,即流過燈泡L1的電流增大,則燈泡L1的亮度將變大,故A正確；根據(jù)閉合電路歐姆定律可得,E＝I<r＋RL1>＋UL2,又干路電流增大,則燈泡L2兩端的電壓減小,燈泡L2亮度將變小,故B錯(cuò)誤；根據(jù)并聯(lián)電路知識(shí)和歐姆定律可得,I＝IL3＋eq\f<UL2,RL2>,UL3＝IL3RL3,又燈泡L2兩端的電壓減小,則燈泡L3兩端的電壓增大,又根據(jù)電容器所帶電荷量與電容器兩極板間的電勢差、電容器的電容的關(guān)系可得,Q＝CUL3,則電容器所帶電荷量將增大,故C正確；根據(jù)電源的輸出功率關(guān)系可得P出＝<eq\f<E,R外＋r>>2R外＝eq\f<E2,\f<R外－r2,R外>＋4r>,由于不知外電阻的阻值與內(nèi)電阻的阻值的關(guān)系,則電源的輸出功率的變化情況無法判斷,故D錯(cuò)誤．單元小結(jié)練電路知識(shí)綜合<限時(shí)：30分鐘>1．下列關(guān)于電源電動(dòng)勢的說法中正確的是<>A．在某電源的電路中,每通過2C的電荷量,電源提供的電能是4J,那么這個(gè)電源的電動(dòng)勢是0.5VB．電源的路端電壓增大時(shí),其電源的電動(dòng)勢一定也增大C．無論內(nèi)電壓和外電壓如何變化,其電源的電動(dòng)勢一定不變D．電源的電動(dòng)勢越大,電源所能提供的電能就越多答案C解析對A,由E＝eq\f<W,q>得E＝2V,則A錯(cuò)；電源的電動(dòng)勢與外電路無關(guān),只由電源自身的性質(zhì)決定,則B錯(cuò),C對；電源的電動(dòng)勢越大,所提供的能量不一定越大,電源提供的電能等于通過電源的電荷量與電動(dòng)勢的乘積,D錯(cuò)．2．已知磁敏電阻在沒有磁場時(shí)電阻很小,有磁場時(shí)電阻變大,并且磁場越強(qiáng)阻值越大．為探測磁場的有無,利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖1所示電路,電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r不變,在沒有磁場時(shí)調(diào)節(jié)變阻器R使燈泡L正常發(fā)光．若探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場區(qū),則<>圖1A．燈泡L變亮B．燈泡L變暗C．電流表的示數(shù)變小D．電流表的示數(shù)變大答案AC解析探測裝置進(jìn)入強(qiáng)磁場區(qū)以后磁敏電阻阻值變大,回路總電阻變大,總電流變小,電流表示數(shù)變小,電源內(nèi)阻分壓變小,路端電壓變大,燈泡L變亮,正確選項(xiàng)為A、C.3．溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱等家用電器中,它是利用熱敏電阻的阻值隨著溫度變化而變化的特性來工作的．如圖2甲所示,電源的電動(dòng)勢E＝9.0V,內(nèi)阻不計(jì)；G為靈敏電流表,內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻,其阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示．閉合開關(guān)S,當(dāng)熱敏電阻的溫度等于20℃時(shí),電流表示數(shù)I1＝2mA；當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝3.6mA時(shí),熱敏電阻的溫度是<>圖2A．60℃B．80℃C．100℃D．120℃答案D解析由題圖乙知,當(dāng)t1＝20°C,熱敏電阻的阻值R1＝4kΩ；根據(jù)閉合電路歐姆定律I1＝eq\f<E,R1＋Rg>,可解得Rg＝0.5kΩ；I2＝eq\f<E,R2＋Rg>,可解得R2＝2kΩ,結(jié)合題圖乙得：t2＝120°C.4．如圖3所示電路中,電流表A和電壓表V均可視為理想電表．現(xiàn)閉合開關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),下列判斷正確的是<>圖3A．電流表A的示數(shù)變小,電壓表V的示數(shù)變大B．小燈泡L變亮C．電容器C上電荷量減小D．電源的總功率變大答案A解析滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),R2接入電路部分的電阻增大,電流表A的示數(shù)變小,電壓表V的示數(shù)變大,選項(xiàng)A正確；電源輸出電流減小,小燈泡L中電流變小,小燈泡L變暗,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電容器兩端電壓增大,電容器C上電荷量增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤．電源輸出電流減小,電源的總功率變小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5．如圖4所示,A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后,水平射入水平放置的兩平行金屬板間,金屬板間所加電壓為U,電子最終打在熒光屏P上,關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是<>圖4A．滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí),其他不變,則電子打在熒光屏上的位置上升B．滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí),其他不變,則電子打在熒光屏上的位置上升C．電壓U增大時(shí),其他不變,則電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時(shí)間不變D．電壓U增大時(shí),其他不變,則電子打在熒光屏上的速度大小不變答案BC解析滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí),其他不變,加速電壓增大,電子速度增大,則電子打在熒光屏上的位置下降,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí),其他不變,加速電壓減小,電子速度減小,則電子打在熒光屏上的位置上升,選項(xiàng)B正確；電壓U增大時(shí),其他不變,則電子從發(fā)出到打在熒光屏上的時(shí)間不變,電子打在熒光屏上的速度增大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤．6．如圖5所示,把兩個(gè)相同的燈泡分別接在甲、乙電路中,甲電路兩端的電壓為8V,乙電路兩端的電壓為16V．調(diào)節(jié)變阻器R1和R2使兩燈都正常發(fā)光,此時(shí)變阻器消耗的功率分別為P1和P2,兩電路中消耗的總功率分別為P甲和P乙,則下列關(guān)系中正確的是<>圖5A．P甲<P乙B．P甲>P乙C．P1>P2D．P1＝P2答案D解析設(shè)燈泡額定電流為I,則兩燈都正常發(fā)光,電流均為額定電流I,甲電路中總電流I甲＝2I,乙電路中總電流I乙＝I,所以P甲＝U甲I甲＝8×2I＝16I,P乙＝U乙I乙＝16×I＝16I,P甲＝P乙,選項(xiàng)A、B均錯(cuò)誤．R1消耗的功率P1＝P甲－2P燈,R2消耗的功率P2＝P乙－2P燈,故P1＝P2,選項(xiàng)D正確．7．如圖6所示,A和B為豎直放置的平行金屬板,在兩極板間用絕緣細(xì)線懸掛一帶電小球．開始時(shí)開關(guān)S閉合且滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P在a處,此時(shí)絕緣線向右偏離豎直方向,偏角為θ,電源的內(nèi)阻不能忽略,則下列判斷正確的是<>圖6A．小球帶負(fù)電B．當(dāng)滑動(dòng)頭從a向b滑動(dòng)時(shí),細(xì)線的偏角θ變大C．當(dāng)滑動(dòng)頭從a向b滑動(dòng)時(shí),電流表中有電流,方向從上向下D．當(dāng)滑動(dòng)頭停在b處時(shí),電源的輸出功率一定大于滑動(dòng)頭在a處時(shí)電源的輸出功率答案C解析根據(jù)題圖電路可知A板電勢高于B板電勢,A、B間電場強(qiáng)度方向水平向右．小球受力平衡,故受電場力也水平向右,即小球帶正電,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)頭從a向b滑動(dòng)時(shí),電阻值減小,路端電壓減小,故R1兩端的電壓減小,極板間電場強(qiáng)度隨之減小,小球所受電場力減小,故細(xì)線的偏角變小,所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)極板間電壓減小時(shí),極板所帶電荷量將減小而放電,又由于A板原來帶正電,故放電電流從上向下流過電流表,所以C項(xiàng)正確；由于電源的內(nèi)電阻與外電阻的關(guān)系不確定,所以無法判斷電源的輸出功率的變化規(guī)律,所以D項(xiàng)錯(cuò)誤．8．如圖7所示電路中,電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r,R0為定值電阻,電容器的電容為C.閉合開關(guān)S,增大可變電阻R的阻值,電壓表示數(shù)的變化量為ΔU,電流表示數(shù)的變化量為ΔI,則<>圖7A．變化過程中ΔU和ΔI的比值保持不變B．電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的比值不變C．電阻R0兩端電壓減小,減小量為ΔUD．電容器的帶電量增大,增加量為CΔU答案AD解析閉合開關(guān)S,增大可變電阻R的阻值,電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大,變化過程中ΔU和ΔI的比值等于定值電阻R0與電源內(nèi)阻r之和,保持不變；電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的比值等于可變電阻R的阻值,逐漸增大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤；電阻R0兩端電壓減小,減小量小于ΔU,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電容器的帶電量增大,增加量為CΔU,選項(xiàng)D正確．9．如圖8所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流的變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線,如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接,則下列說法正確的是<>圖8A．電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11∶7B．電源1與電源2的電動(dòng)勢之比是1∶1C．在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是1∶2D．在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是1∶2答案ABC解析根據(jù)電源的路端電壓隨輸出電流的變化的特性圖線斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻可知,電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11∶7,選項(xiàng)A正確．根據(jù)電源的路端電壓隨輸出電流的變化的特性圖線在縱軸的截距表示電源電動(dòng)勢可知,電源1與電源2的電動(dòng)勢之比是1∶1,選項(xiàng)B正確．根據(jù)曲線交點(diǎn)表示工作點(diǎn),交點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)的乘積表示電源輸出功率,在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是1∶2,選項(xiàng)C正確．根據(jù)曲線交點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)的比值表示小燈泡電阻,在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是18∶25,選項(xiàng)D錯(cuò)誤．10．如圖9所示是某款理發(fā)用的電吹風(fēng)的電路圖,它主要由電動(dòng)機(jī)M和電熱絲R構(gòu)成．當(dāng)閉合開關(guān)S1、S2后,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)葉旋轉(zhuǎn),將空氣從進(jìn)風(fēng)口吸入,經(jīng)電熱絲加熱,形成熱風(fēng)后從出風(fēng)口吹出．已知電吹風(fēng)的額定電壓為220V,吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120W,吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1000W．關(guān)于該電吹風(fēng),下列說法正確的是<>圖9A．電熱絲的電阻為55ΩB．電熱絲的電阻為eq\f<1210,3>ΩC．當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí),電熱絲每秒鐘消耗的電能為1000JD．當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為1120J答案A解析根據(jù)題述電吹風(fēng)的額定電壓為220V,吹冷風(fēng)時(shí)的功率為120W,吹熱風(fēng)時(shí)的功率為1000W,可知電熱絲功率為880W,由P＝eq\f<U2,R>可得電熱絲的電阻為R＝55Ω,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤．當(dāng)電吹風(fēng)吹冷風(fēng)時(shí),電熱絲每秒鐘消耗的電能為零,當(dāng)電吹風(fēng)吹熱風(fēng)時(shí),電動(dòng)機(jī)每秒鐘消耗的電能為120J,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．11．如圖10甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1＝100Ω,R2阻值未知,R3為一滑動(dòng)變阻器．當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí),測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖