2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二物理滬科版(2020)期末必刷常考題之閉合電路歐姆定律、電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻_第1頁
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第46頁(共46頁)2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二物理滬科版(2020)期末必刷??碱}之閉合電路歐姆定律、電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻一.選擇題(共6小題)1.在如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,電流表、電壓表均為理想電表,將R3的滑片向下滑動(dòng),下列說法正確的是()A.電壓表讀數(shù)不變 B.電流表讀數(shù)變大 C.R1兩端的電壓升高 D.流過R3的電流減小2.如圖電路中,電阻R=2Ω。斷開S后,理想電壓表的讀數(shù)為4V;閉合S后,電壓表的讀數(shù)為2V,則電源的內(nèi)阻為()A.4Ω B.3Ω C.2Ω D.1Ω3.發(fā)光二極管(LED)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)半導(dǎo)體器件。已知某種型號(hào)的LED燈在不同電壓下發(fā)出不同顏色的光:當(dāng)兩端電壓為1.4V時(shí),發(fā)紅光;當(dāng)兩端電壓為1.8V時(shí),發(fā)黃光;當(dāng)兩端電壓為3.2V時(shí),發(fā)藍(lán)光。將此LED燈接入如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢E=5V,內(nèi)阻r=1Ω,R0=1Ω,C為電容器,電容為1μF,R為滑動(dòng)變阻器,最大阻值為10Ω,電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)。開關(guān)閉合后,下列判斷正確的是()A.與LED燈發(fā)黃光時(shí)相比,LED燈發(fā)紅光時(shí),R0兩端的電壓更大 B.穩(wěn)定時(shí)電流表讀數(shù)越大,電容器所帶電荷量越大 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最右端,LED燈發(fā)黃光時(shí),電流表讀數(shù)為0.32A D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于正中間,電流表讀數(shù)為0.30A時(shí),LED燈發(fā)藍(lán)光4.如圖所示電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí),以下判斷正確的是()A.電壓表示數(shù)變大,通過燈L1的電流變大,燈L2變亮 B.電壓表示數(shù)變小,通過燈L1的電流變小,燈L2變暗 C.電壓表示數(shù)變大,通過燈L2的電流變小,燈L1變亮 D.電壓表示數(shù)變小,通過燈L2的電流變大,燈L1變暗5.如圖所示,I為理想電流表A示數(shù),U為理想電壓表V2示數(shù),P1為定值電阻R1消耗的功率,P2為電源的輸出功率,W為干路中通過電荷量q時(shí)電源做的功。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2滑片P向上緩慢滑動(dòng)過程中,下列圖像可能正確的是()A. B. C. D.6.如圖所示,在三棱錐的棱ab、ac、bc、cd上分別接入四個(gè)相同的定值電阻R1、R2、R3、R4,bd間接理想電流表,ad間接理想電容器C。不計(jì)導(dǎo)線電阻,若ac間接入的電壓恒為U,則()A.a(chǎn)b間和bc間的電勢差相等 B.僅R1變大時(shí),電流表示數(shù)不變 C.僅R3變大時(shí),電容器C的電荷量減少 D.僅R2變大時(shí),電容器C的電荷量增加二.多選題(共3小題)(多選)7.在圖甲電路中,電表均為理想電表,a、b兩端分別接上元件A、B時(shí)移動(dòng)滑片P以改變滑動(dòng)變阻器R(量程0~100Ω)的阻值,測得元件A和B的伏安特性曲線分別如圖乙中圖線A、B所示,傾斜虛線為曲線B的切線;a、b兩端接上導(dǎo)線時(shí),測得電源的伏安特性曲線如圖乙中圖線C所示。若改變滑動(dòng)變阻器R的阻值、電壓表V1、V2和電流表的示數(shù)變化分別表示為ΔU1、ΔU2和ΔI,則下列說法中正確的是()A.當(dāng)a、b兩端接上元件A時(shí),|ΔB.當(dāng)a、b兩端接上元件A時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為0.9W C.當(dāng)a、b兩端接上元件B,滑動(dòng)變阻器R的滑片P從左向右滑動(dòng)時(shí),元件B的電阻一定增大 D.當(dāng)a、b兩端接上元件B,滑動(dòng)變阻器R的滑片P在最左端時(shí),元件B的電阻為30Ω(多選)8.如圖所示為一種可自動(dòng)控制亮度的節(jié)能路燈的電路示意圖。已知電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r,定值保護(hù)電阻的阻值為R0,且R0>r。L為可視作定值電阻的燈泡。RL為滑動(dòng)變阻器,A、A1均為理想電流表。將滑片P滑至滑動(dòng)變阻器R的中間某位置,閉合開關(guān)S。將滑動(dòng)變阻器RL的滑片向左移動(dòng),在此過程中()A.A1表的示數(shù)變小 B.電源的輸出電壓變小 C.A1表示數(shù)的變化量大于A表的示數(shù)變化量 D.電源的輸出功率變?。ǘ噙x)9.如圖所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合,將滑片P向右移動(dòng),關(guān)于電流表和電壓表示數(shù)變化情況,以下說法正確的是()A.電流表示數(shù)變小 B.電流表示數(shù)變大 C.電壓表示數(shù)變小 D.電壓表示數(shù)變大三.填空題(共4小題)10.某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖,電路中的R1和R2,其中一個(gè)是定值電阻,另一個(gè)是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高,對(duì)壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時(shí),控制開關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警;當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2(U1、U2為定值)時(shí),控制開關(guān)自動(dòng)開啟高水位預(yù)警。則壓力傳感器為(選填“R1”或“R2”);若定值電阻的阻值越大,開啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越(選填“高”或“低”)。11.如圖甲所示是吳老師家的部分家庭電路圖,吳老師在家用甲臺(tái)燈L2學(xué)習(xí)時(shí),突然臺(tái)燈L2的燈絲斷了,而屋內(nèi)的照明燈L1依然正常發(fā)光。甲、乙兩根進(jìn)戶線中(選填“甲”或“乙”)是火線,若吳老師將屋內(nèi)的照明燈L1的開關(guān)S1閉合,用試電筆檢測燈L1兩端的a、b兩點(diǎn),會(huì)發(fā)現(xiàn)(選填“a”、“b”或“都”)能使試電筆的管發(fā)光。12.如圖所示,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)電阻為r。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片從右端滑到左端時(shí),小燈泡L3(填“變亮”、“變暗”或“不變”),電壓表V1、V2示數(shù)變化分別為ΔU1和ΔU2,則|ΔU1||ΔU2|(填“>”或“=”或“<”)。13.如圖所示,電源內(nèi)阻不計(jì),電源的電壓為12V保持不變。R1=30Ω,閉合開關(guān)S后,理想電流表的示數(shù)為1.0A。(1)R1與R2為(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。(2)R1兩端的電壓為V。(3)求R2的阻值。四.解答題(共2小題)14.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢E=10V、內(nèi)阻r=1.5Ω,電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R0=0.5Ω,電阻R1=2.5Ω,小燈泡L標(biāo)有“2V,0.4W”。閉合開關(guān)后,小燈泡與電動(dòng)機(jī)恰能正常工作(小燈泡的電阻不變),求:(1)電源的輸出功率;(2)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率;(3)若電動(dòng)機(jī)被卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng),則電動(dòng)機(jī)的熱功率為多少。15.通過電動(dòng)機(jī)提升重物的電路如圖所示,電源電動(dòng)勢E=12V,電源內(nèi)阻r=2Ω,電阻R=3.5Ω。當(dāng)重物質(zhì)量很大時(shí),閉合開關(guān)S,電動(dòng)機(jī)未能提起重物,理想電壓表的示數(shù)為8V;當(dāng)重物質(zhì)量m=1kg時(shí),閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后電動(dòng)機(jī)以恒定速度提升重物,此時(shí)電壓表的示數(shù)為10V。轉(zhuǎn)軸與細(xì)繩間不打滑,不計(jì)阻力,重力加速度g=10m/s2。求:(1)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r0;(2)重物勻速上升時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率;(3)重物勻速上升的速度。

2025-2026學(xué)年上學(xué)期高二物理滬科版(2020)期末必刷常考題之閉合電路歐姆定律、電源電動(dòng)勢及內(nèi)阻參考答案與試題解析一.選擇題(共6小題)題號(hào)123456答案DCDDDC二.多選題(共3小題)題號(hào)789答案BCDACAD一.選擇題(共6小題)1.在如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,電流表、電壓表均為理想電表,將R3的滑片向下滑動(dòng),下列說法正確的是()A.電壓表讀數(shù)不變 B.電流表讀數(shù)變大 C.R1兩端的電壓升高 D.流過R3的電流減小【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析.【專題】定性思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】D【分析】R3的滑片向下滑動(dòng),R3接入電路的電阻變大,據(jù)此分析電路中電流和路端電壓的變化;根據(jù)U=IR分析R1兩端電壓的變化;根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)分析?!窘獯稹拷猓篈B、R3的滑片向下滑動(dòng),R3接入電路的電阻變大,電路中總電阻變大,總電流變小,路端電壓變大,故AB錯(cuò)誤;C、因?yàn)殡娐分须娏髯冃?,根?jù)U=IR可知R1兩端的電壓變小,故C錯(cuò)誤;D、R3接入電路的電阻變大,并聯(lián)部分兩端電壓變大,即R2兩端的電壓變大,通過R2的電流變大,但干路中的電流變小,所以通過R3電流減小,故D正確。故選:D?!军c(diǎn)評(píng)】知道R3的滑片向下滑動(dòng),R3接入電路的電阻變大是解題的基礎(chǔ),掌握串、并聯(lián)電路電壓和電流的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵。2.如圖電路中,電阻R=2Ω。斷開S后,理想電壓表的讀數(shù)為4V;閉合S后,電壓表的讀數(shù)為2V,則電源的內(nèi)阻為()A.4Ω B.3Ω C.2Ω D.1Ω【考點(diǎn)】用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.【專題】定量思想;等效替代法;恒定電流專題;分析綜合能力.【答案】C【分析】斷開S后,理想電壓表的讀數(shù)等于電源電動(dòng)勢。閉合S后,根據(jù)閉合電路歐姆定律計(jì)算電源的內(nèi)阻。【解答】解:斷開S后,理想電壓表的讀數(shù)為4V,則電源的電動(dòng)勢E=4V閉合S后,電壓表的讀數(shù)為U=2V,則根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=解得電源的內(nèi)阻為r=2Ω,故ABD錯(cuò)誤,C正確。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí),要知道理想電壓表對(duì)電路沒有影響,開路電壓等于電源電動(dòng)勢。3.發(fā)光二極管(LED)是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)半導(dǎo)體器件。已知某種型號(hào)的LED燈在不同電壓下發(fā)出不同顏色的光:當(dāng)兩端電壓為1.4V時(shí),發(fā)紅光;當(dāng)兩端電壓為1.8V時(shí),發(fā)黃光;當(dāng)兩端電壓為3.2V時(shí),發(fā)藍(lán)光。將此LED燈接入如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢E=5V,內(nèi)阻r=1Ω,R0=1Ω,C為電容器,電容為1μF,R為滑動(dòng)變阻器,最大阻值為10Ω,電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)。開關(guān)閉合后,下列判斷正確的是()A.與LED燈發(fā)黃光時(shí)相比,LED燈發(fā)紅光時(shí),R0兩端的電壓更大 B.穩(wěn)定時(shí)電流表讀數(shù)越大,電容器所帶電荷量越大 C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最右端,LED燈發(fā)黃光時(shí),電流表讀數(shù)為0.32A D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于正中間,電流表讀數(shù)為0.30A時(shí),LED燈發(fā)藍(lán)光【考點(diǎn)】含容電路的常規(guī)分析與計(jì)算;勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.【專題】比較思想;控制變量法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】D【分析】電路穩(wěn)定時(shí),電容器相當(dāng)于斷路,由此分析電阻R0兩端的電壓;穩(wěn)定時(shí),根據(jù)U=E﹣Ir分析路端電壓與電流的關(guān)系,再分析電容器兩板間電壓大小,判斷電容器所帶電荷量大??;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最右端,LED燈發(fā)黃光時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律計(jì)算電流表讀數(shù);當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于正中間,電流表讀數(shù)為0.30A時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律求出LED燈的電壓,再確定其發(fā)光顏色?!窘獯稹拷猓篈、電路穩(wěn)定時(shí),電容器相當(dāng)于斷路,所以無論是LED燈發(fā)黃光還是發(fā)紅光,電阻R0兩端的電壓都是零,故A錯(cuò)誤;B、穩(wěn)定時(shí)電流表讀數(shù)越大,根據(jù)路端電壓U=E﹣Ir可知,路端電壓越小,電容器兩板間電壓越小,則電容器所帶電荷量越小,故B錯(cuò)誤;C、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于最右端時(shí)R=10Ω,LED燈發(fā)黃光時(shí)兩端電壓為1.8V,電流表讀數(shù)為I=E-D、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片位于正中間時(shí)R'=5Ω,電流表讀數(shù)為0.30A時(shí),則I′(R′+r)=E﹣U′LED解得LED燈的電壓為ULED'=3.2V可知LED燈發(fā)藍(lán)光,故D正確。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】解答本題時(shí),要搞清電路結(jié)構(gòu),知道電路穩(wěn)定時(shí),電容器相當(dāng)于斷路,利用閉合電路歐姆定律分析。4.如圖所示電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí),以下判斷正確的是()A.電壓表示數(shù)變大,通過燈L1的電流變大,燈L2變亮 B.電壓表示數(shù)變小,通過燈L1的電流變小,燈L2變暗 C.電壓表示數(shù)變大,通過燈L2的電流變小,燈L1變亮 D.電壓表示數(shù)變小,通過燈L2的電流變大,燈L1變暗【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析.【專題】定性思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】D【分析】滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí),變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)串反并同分析燈泡亮度變化和電壓表示數(shù)變化即可?!窘獯稹拷猓夯瑒?dòng)變阻器的滑片P從a端向b端滑動(dòng)時(shí),變阻器接入電路的電阻變小,其中燈泡L1、電壓表都和變阻器并聯(lián),燈泡L2與變阻器串聯(lián),根據(jù)串反并同可知,電壓表示數(shù)變小,通過燈L1的電流變小,燈L1變暗,通過燈L2的電流變大,燈L2變亮,故D正確,ABC錯(cuò)誤。故選:D。【點(diǎn)評(píng)】能夠看懂電路的結(jié)構(gòu)是解題的關(guān)鍵,掌握串反并同二級(jí)結(jié)論的應(yīng)用是解題的基礎(chǔ)。5.如圖所示,I為理想電流表A示數(shù),U為理想電壓表V2示數(shù),P1為定值電阻R1消耗的功率,P2為電源的輸出功率,W為干路中通過電荷量q時(shí)電源做的功。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2滑片P向上緩慢滑動(dòng)過程中,下列圖像可能正確的是()A. B. C. D.【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析.【專題】比較思想;控制變量法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】D【分析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律列式,得到U與I的關(guān)系式,再分析U﹣I圖像的形狀;根據(jù)功率公式分析P1﹣I2圖像的形狀;根據(jù)W=qE分析W﹣q圖像的形狀;根據(jù)電源的輸出功率P2=IE-I2【解答】解:A、根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得U=E﹣I(R1+r),可知U﹣I圖像是一條向下傾斜的直線,故A錯(cuò)誤;B、定值電阻R1消耗的功率P1=I2RC、電路中通過的電荷量為q時(shí),電源做的功為W=qE,其中E為電源的電動(dòng)勢,是定值,則W﹣q圖像是一條通過原點(diǎn)向上傾斜的直線,故C錯(cuò)誤;D、電源的輸出功率為P2=IE-I故選:D。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了閉合電路歐姆定律的相關(guān)知識(shí),根據(jù)物理規(guī)律得到解析式,再分析圖像的形狀和物理意義是常用的方法,要熟練掌握。6.如圖所示,在三棱錐的棱ab、ac、bc、cd上分別接入四個(gè)相同的定值電阻R1、R2、R3、R4,bd間接理想電流表,ad間接理想電容器C。不計(jì)導(dǎo)線電阻,若ac間接入的電壓恒為U,則()A.a(chǎn)b間和bc間的電勢差相等 B.僅R1變大時(shí),電流表示數(shù)不變 C.僅R3變大時(shí),電容器C的電荷量減少 D.僅R2變大時(shí),電容器C的電荷量增加【考點(diǎn)】含容電路的動(dòng)態(tài)分析;平行板電容器的相關(guān)參數(shù)與計(jì)算;歐姆定律的簡單應(yīng)用;電阻定律的內(nèi)容及表達(dá)式;閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式.【專題】定性思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】C【分析】畫出a、c間的等效電路圖,根據(jù)電阻的變化情況結(jié)合電路連接特點(diǎn)逐項(xiàng)進(jìn)行解答。【解答】解:a、c間的等效電路圖如圖所示(將c點(diǎn)接地):A、由于R3和R4的并聯(lián)的等效電阻值等于R1阻值的12,根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知,ab間和bc間的電勢差不相等,故AB、僅R1變大時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知,R4兩端電壓減小,流經(jīng)R4的電流減小,則電流表的示數(shù)減小,故B錯(cuò)誤;C、僅R3變大時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知,R3兩端的電壓增大,則電容器兩端電壓增大,電容器C的電荷量增加,故C正確;D、僅R2變大時(shí),電容器兩端電壓不變,電容器C的電荷量不變,故D錯(cuò)誤。故選:C?!军c(diǎn)評(píng)】本題主要是考查電路的動(dòng)態(tài)分析,由于電路比較復(fù)雜,畫出等效電路圖是解答本題的關(guān)鍵。二.多選題(共3小題)(多選)7.在圖甲電路中,電表均為理想電表,a、b兩端分別接上元件A、B時(shí)移動(dòng)滑片P以改變滑動(dòng)變阻器R(量程0~100Ω)的阻值,測得元件A和B的伏安特性曲線分別如圖乙中圖線A、B所示,傾斜虛線為曲線B的切線;a、b兩端接上導(dǎo)線時(shí),測得電源的伏安特性曲線如圖乙中圖線C所示。若改變滑動(dòng)變阻器R的阻值、電壓表V1、V2和電流表的示數(shù)變化分別表示為ΔU1、ΔU2和ΔI,則下列說法中正確的是()A.當(dāng)a、b兩端接上元件A時(shí),|ΔB.當(dāng)a、b兩端接上元件A時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為0.9W C.當(dāng)a、b兩端接上元件B,滑動(dòng)變阻器R的滑片P從左向右滑動(dòng)時(shí),元件B的電阻一定增大 D.當(dāng)a、b兩端接上元件B,滑動(dòng)變阻器R的滑片P在最左端時(shí),元件B的電阻為30Ω【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析.【專題】定量思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】BCD【分析】根據(jù)圖線A計(jì)算即可;當(dāng)變阻器接入電路中的電阻等于元件A和電源內(nèi)阻之和時(shí)變阻器消耗的功率最大,據(jù)此計(jì)算;根據(jù)圖線上各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的變化分析;根據(jù)圖線B和電源的I﹣U圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算。【解答】解:A、由圖乙可知元件A是一個(gè)定值電阻,當(dāng)a、b兩端接上元件A時(shí),RA=|ΔU2B、根據(jù)圖線C可知,電源的電動(dòng)勢E=12V,電源內(nèi)阻為r=121.2Ω=10Ω,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻R=RA+r=30Ω+10Ω=40ΩC、當(dāng)a、b兩端接上元件B,滑動(dòng)變阻器R的滑片P從左向右滑動(dòng)時(shí),變阻器接入電路中的電阻變大,則電路中的電流變小,即通過元件B的電流一直減小,根據(jù)圖乙可知,元件B的伏安特性曲線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率逐漸減小,該連線的斜率表示電阻的倒數(shù),所以元件B的電阻一直增大,故C正確;D、當(dāng)a、b兩端接上元件B,滑動(dòng)變阻器R的滑片P在最左端時(shí),變阻器接入電路中的電阻為零,此時(shí)只有元件B接入電路,則元件B的伏安特性曲線和電源的I﹣U圖線的交點(diǎn)的比值表示元件B的電阻,此時(shí)元件B的電阻為RB=9故選:BCD?!军c(diǎn)評(píng)】能夠根據(jù)電源的I﹣U圖線得到電源的內(nèi)阻和電動(dòng)勢,知道圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示電阻的倒數(shù)是解題的基礎(chǔ),知道當(dāng)變阻器接入電路中的電阻等于元件A和電源內(nèi)阻之和時(shí)變阻器消耗的功率最大。(多選)8.如圖所示為一種可自動(dòng)控制亮度的節(jié)能路燈的電路示意圖。已知電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r,定值保護(hù)電阻的阻值為R0,且R0>r。L為可視作定值電阻的燈泡。RL為滑動(dòng)變阻器,A、A1均為理想電流表。將滑片P滑至滑動(dòng)變阻器R的中間某位置,閉合開關(guān)S。將滑動(dòng)變阻器RL的滑片向左移動(dòng),在此過程中()A.A1表的示數(shù)變小 B.電源的輸出電壓變小 C.A1表示數(shù)的變化量大于A表的示數(shù)變化量 D.電源的輸出功率變小【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析.【專題】定性思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】AC【分析】根據(jù)串反并同分析;根據(jù)電源輸出電壓表達(dá)式分析;根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)分析;當(dāng)外電阻大于電源內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率隨著外電阻的增大而減小,據(jù)此分析?!窘獯稹拷猓篈、將滑動(dòng)變阻器RL的滑片向左移動(dòng),變阻器接入電路的電阻變大,由電路圖可知電流表A1和變阻器串聯(lián),根據(jù)串反并同可知電流表A1示數(shù)變小,故A正確;B、電源輸出電壓表達(dá)式為U=RR+rE,由此可知電源的輸出電壓隨外電阻的變大而變大;將滑動(dòng)變阻器C、因?yàn)樽冏杵鹘尤腚娐返碾娮枳兇?,根?jù)電壓分配原則可知變阻器分得的電壓增多,所以通過燈泡的電流以及通過變阻器R滑片P左邊部分的電流都增大,但因?yàn)榭傠娮柙龃?,總電流減小,即電流表A示數(shù)減小,所以A1表示數(shù)的變化量大于A表的示數(shù)變化量,故C正確;D、當(dāng)外電阻大于電源內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率隨著外電阻的增大而減小,因?yàn)镽0>r,由此可知將滑動(dòng)變阻器RL的滑片向左移動(dòng)過程中,電源的輸出功率減小,故D錯(cuò)誤。故選:AC?!军c(diǎn)評(píng)】能夠看懂電路結(jié)構(gòu),掌握串反并同的二級(jí)結(jié)論的應(yīng)用,知道當(dāng)外電阻大于電源內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率隨著外電阻的增大而減小燈是解題的基礎(chǔ)。(多選)9.如圖所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合,將滑片P向右移動(dòng),關(guān)于電流表和電壓表示數(shù)變化情況,以下說法正確的是()A.電流表示數(shù)變小 B.電流表示數(shù)變大 C.電壓表示數(shù)變小 D.電壓表示數(shù)變大【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析.【專題】定性思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】AD【分析】由圖可知,定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電流表測量電路中的電流,電壓表測量R兩端的電壓。將滑片P向右移動(dòng)時(shí),R接入的阻值變大,電路的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變化及R0兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知R兩端的電壓變化?!窘獯稹拷猓河蓤D可知,定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電流表測量電路中的電流,電壓表測量R兩端的電壓。將滑片P向右移動(dòng)時(shí),R接入的阻值變大,電路的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變小,由U=IR可知,R0兩端的電壓變小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知R兩端的電壓變大,即電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大,故AD正確,BC錯(cuò)誤。故選:AD?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,解題關(guān)鍵能根據(jù)歐姆定律分析電流變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律分析電壓變化。三.填空題(共4小題)10.某同學(xué)利用壓力傳感器設(shè)計(jì)水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖,電路中的R1和R2,其中一個(gè)是定值電阻,另一個(gè)是壓力傳感器(可等效為可變電阻)。水位越高,對(duì)壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小。當(dāng)a、b兩端的電壓大于U1時(shí),控制開關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警;當(dāng)a、b兩端的電壓小于U2(U1、U2為定值)時(shí),控制開關(guān)自動(dòng)開啟高水位預(yù)警。則壓力傳感器為R1(選填“R1”或“R2”);若定值電阻的阻值越大,開啟高水位預(yù)警時(shí)的水位越低(選填“高”或“低”)。【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析.【專題】比較思想;控制變量法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】R1,低【分析】根據(jù)串聯(lián)電路中,電阻越大電壓越大的規(guī)律,結(jié)合高低水位對(duì)應(yīng)的傳感器阻值狀態(tài)分析?!窘獯稹拷猓河深}意可知,水位越高,對(duì)壓力傳感器的壓力越大,壓力傳感器的電阻值越小??刂崎_關(guān)自動(dòng)開啟低水位預(yù)警,此時(shí)水位較低,壓力傳感器的電阻值較大,由于a、b兩端此時(shí)的電壓大于U1,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知,R1為壓力傳感器;根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,a、b兩端的電壓為U=當(dāng)a、b兩端的電壓等于U2,且一定時(shí),若定值電阻R2的阻值越大,則R1阻值也越大,則知水位越低。故答案為:R1,低【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電路相關(guān)知識(shí),理解壓力傳感器不同狀態(tài)下阻值的情況是解決此類問題的關(guān)鍵。11.如圖甲所示是吳老師家的部分家庭電路圖,吳老師在家用甲臺(tái)燈L2學(xué)習(xí)時(shí),突然臺(tái)燈L2的燈絲斷了,而屋內(nèi)的照明燈L1依然正常發(fā)光。甲、乙兩根進(jìn)戶線中甲(選填“甲”或“乙”)是火線,若吳老師將屋內(nèi)的照明燈L1的開關(guān)S1閉合,用試電筆檢測燈L1兩端的a、b兩點(diǎn),會(huì)發(fā)現(xiàn)b(選填“a”、“b”或“都”)能使試電筆的管發(fā)光?!究键c(diǎn)】根據(jù)電路故障分析電路現(xiàn)象.【專題】定性思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】甲;b?!痉治觥繙y電筆是用來辨別火線和零線的設(shè)備,即當(dāng)用測電筆檢測時(shí),若是碰到火線,氖管會(huì)發(fā)光的?!窘獯稹拷猓洪_關(guān)連在火線和用電器之間,說明甲是火線;c孔不能使測電筆的氖管發(fā)光,則說明甲是零線;若吳老師將屋內(nèi)的照明燈L1的開關(guān)S1閉合,用試電筆檢測燈L1兩端的a、b兩點(diǎn),b點(diǎn)連接火線,a點(diǎn)連零線,b點(diǎn)發(fā)光。故答案為:甲;b?!军c(diǎn)評(píng)】知道家庭電路的連接和安全用電的知識(shí)是解決該題的關(guān)鍵。12.如圖所示,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)電阻為r。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片從右端滑到左端時(shí),小燈泡L3變暗(填“變亮”、“變暗”或“不變”),電壓表V1、V2示數(shù)變化分別為ΔU1和ΔU2,則|ΔU1|>|ΔU2|(填“>”或“=”或“<”)。【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析;用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電路中的電壓、電流或電阻.【專題】定量思想;推理法;恒定電流專題;分析綜合能力.【答案】變暗,>【分析】滑動(dòng)變阻器觸片左移導(dǎo)致接入電阻減小,外電路總電阻隨之減小,總電流增大。L2因電流增大而變亮,V1示數(shù)因總電流增大而減小,導(dǎo)致L3變暗。L1的電流因總電流增大和L3電流減小而增大,故L1變亮。由于電源電壓恒定,V1示數(shù)減小量大于V2示數(shù)增大量,因此電壓表示數(shù)變化的絕對(duì)值關(guān)系為前者大于后者?!窘獯稹拷猓寒?dāng)滑動(dòng)變阻器觸片由右向左滑動(dòng)時(shí),接入電路的電阻減小,外電路總電阻減小,總電流I增大,故燈L2變亮。電壓表V1示數(shù)U1=E-I(R通過燈L1的電流IL1=I-IL3,由于I增大且IL3減小,解得:IL1增大,燈L1變亮。根據(jù)U=U1+U2,由于U1減小而U2增大,且U減小,故故答案為:變暗,>【點(diǎn)評(píng)】本題綜合考查閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路動(dòng)態(tài)分析等電學(xué)核心知識(shí)。題目通過滑動(dòng)變阻器阻值變化引發(fā)電路參數(shù)改變,要求學(xué)生準(zhǔn)確判斷各元件電壓電流變化趨勢,并定量比較電壓表示數(shù)變化量絕對(duì)值大小關(guān)系。解題過程需要學(xué)生熟練掌握總電阻與分電阻的關(guān)系,靈活運(yùn)用電壓分配原理,同時(shí)考察學(xué)生對(duì)電路能量守恒的理解能力。題目計(jì)算量適中,但思維鏈條較長,需建立清晰的動(dòng)態(tài)分析邏輯:從總電阻變化推導(dǎo)總電流變化,進(jìn)而分析各支路電流分配,最后通過電壓關(guān)系建立比較條件。其中電壓表示數(shù)變化量絕對(duì)值的比較是難點(diǎn),需要學(xué)生深刻理解電源內(nèi)電壓與外電壓的制約關(guān)系。該題能有效訓(xùn)練學(xué)生的電路分析能力和邏輯推理能力。13.如圖所示,電源內(nèi)阻不計(jì),電源的電壓為12V保持不變。R1=30Ω,閉合開關(guān)S后,理想電流表的示數(shù)為1.0A。(1)R1與R2為并聯(lián)(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)。(2)R1兩端的電壓為12V。(3)求R2的阻值20Ω?!究键c(diǎn)】用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電路中的電壓、電流或電阻;并聯(lián)電路的特點(diǎn)及應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;恒定電流專題;理解能力.【答案】(1)并聯(lián);(2)12;(3)20Ω?!痉治觥浚?)根據(jù)電路連接方式判斷;(2)利用并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)求解;(3)先求出通過R1的電流,再根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)求出通過R2的電流,最后用歐姆定律求R2阻值。【解答】解:(1)根據(jù)電路圖知R1與R2并聯(lián)。(2)R1與R2兩端的電壓為電源的電壓12V。(3)理想電流表的示數(shù)為1.0A,為干路電流,故1A又1R聯(lián)立解得R2=20Ω故答案為:(1)并聯(lián);(2)12;(3)20Ω。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵在于明確并聯(lián)電路的電壓和電流特點(diǎn),熟練運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算。四.解答題(共2小題)14.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢E=10V、內(nèi)阻r=1.5Ω,電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R0=0.5Ω,電阻R1=2.5Ω,小燈泡L標(biāo)有“2V,0.4W”。閉合開關(guān)后,小燈泡與電動(dòng)機(jī)恰能正常工作(小燈泡的電阻不變),求:(1)電源的輸出功率;(2)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率;(3)若電動(dòng)機(jī)被卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng),則電動(dòng)機(jī)的熱功率為多少?!究键c(diǎn)】用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電路中的電壓、電流或電阻;計(jì)算電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功或機(jī)械功率.【專題】定量思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】(1)電源的輸出功率為10W;(2)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為6W;(3)電動(dòng)機(jī)被卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的熱功率為3.125W?!痉治觥浚?)根據(jù)小燈泡與電動(dòng)機(jī)恰能正常工作,可知通過電阻和燈泡的電流、燈泡兩端電壓,即可得到干路電流;根據(jù)電源輸出功率表達(dá)式,即可得到電源輸出功率;(2)根據(jù)通過電動(dòng)機(jī)的電流、電動(dòng)機(jī)電壓,即可得到電動(dòng)機(jī)的輸入功率;根據(jù)通過電動(dòng)機(jī)的電流、電動(dòng)機(jī)電阻,即可得到電動(dòng)機(jī)的熱功率;由電動(dòng)機(jī)的輸出功率、熱功率、輸入功率關(guān)系,即可得到電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率;(3)若電動(dòng)機(jī)卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng),則電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于純電阻用電器,根據(jù)閉合電路歐姆定律,可得到通過電動(dòng)機(jī)的電流,結(jié)合熱功率公式,即可得到電動(dòng)機(jī)的熱功率?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)小燈泡與電動(dòng)機(jī)恰能正常工作,可知燈泡的電流為:IL=PLUL通過電阻的電流為:I1=ULR1=2V2.5Ω=0.8根據(jù)電源輸出功率表達(dá)式:P=EI,即可得到電源輸出功率為:P=10W;(2)由(1)可得通過電動(dòng)機(jī)的電流為I=1A,根據(jù)閉合電路歐姆定律,可得電動(dòng)機(jī)電壓為:UM=E﹣Ir﹣UL,可得電動(dòng)機(jī)電壓為:UM=6.5V,電動(dòng)機(jī)的輸入功率為:PM=UMI,解得:PM=6.5W;根據(jù)通過電動(dòng)機(jī)的電流、電動(dòng)機(jī)電阻,即可得到電動(dòng)機(jī)的熱功率為:P熱=I2R0由電動(dòng)機(jī)的輸出功率、熱功率、輸入功率關(guān)系:PM=P熱+P出,即可得到電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為:P出=6W;(3)若電動(dòng)機(jī)卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng),則電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于純電阻用電器,燈泡電阻為:RL根據(jù)閉合電路歐姆定律,可得到通過電動(dòng)機(jī)的電流為:I3=Er+R0+答:(1)電源的輸出功率為10W;(2)電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為6W;(3)電動(dòng)機(jī)被卡死不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的熱功率為3.125W?!军c(diǎn)評(píng)】本題考查含電動(dòng)機(jī)的電路計(jì)算,注意在電動(dòng)機(jī)卡死時(shí),其相當(dāng)于純電阻元件,符合歐姆定律。15.通過電動(dòng)機(jī)提升重物的電路如圖所示,電源電動(dòng)勢E=12V,電源內(nèi)阻r=2Ω,電阻R=3.5Ω。當(dāng)重物質(zhì)量很大時(shí),閉合開關(guān)S,電動(dòng)機(jī)未能提起重物,理想電壓表的示數(shù)為8V;當(dāng)重物質(zhì)量m=1kg時(shí),閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后電動(dòng)機(jī)以恒定速度提升重物,此時(shí)電壓表的示數(shù)為10V。轉(zhuǎn)軸與細(xì)繩間不打滑,不計(jì)阻力,重力加速度g=10m/s2。求:(1)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r0;(2)重物勻速上升時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率;(3)重物勻速上升的速度?!究键c(diǎn)】用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電路中的電壓、電流或電阻;電功和電功率的計(jì)算.【專題】定量思想;推理法;恒定電流專題;推理論證能力.【答案】(1)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r0為0.5Ω;(2)重物勻速上升時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為6.5W;(3)重物勻速上升的速度為0.6m/s?!痉治觥浚?)當(dāng)重物質(zhì)量很大,電動(dòng)機(jī)未能提起重物時(shí),電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于純電阻。先根據(jù)電源電動(dòng)勢、電壓表的示數(shù)求出電路中的電流,再結(jié)合電阻R和電源內(nèi)阻的電壓,進(jìn)而推導(dǎo)出電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r0;(2)當(dāng)重物勻速上升時(shí),先根據(jù)電壓表的示數(shù)和電源電動(dòng)勢求出電路中的電流,再算出電動(dòng)機(jī)兩端的電壓,最后根據(jù)電壓和電流的關(guān)系求出電動(dòng)機(jī)消耗的功率;(3)電動(dòng)機(jī)消耗的功率一部分用于內(nèi)阻發(fā)熱(熱功率),一部分用于提升重物(機(jī)械功率)。先算出熱功率,再用電動(dòng)機(jī)消耗的功率減去熱功率得到機(jī)械功率,最后結(jié)合重物的重力,求出重物勻速上升的速度?!窘獯稹拷猓海?)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)純電阻,則通過電動(dòng)機(jī)的電流I電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r(2)重物勻速上升時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流I電動(dòng)機(jī)消耗的功率P機(jī)=I2(U2﹣I2R)代入數(shù)值得P機(jī)=6.5W(3)由能量關(guān)系P解得v=0.6m/s答:(1)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r0為0.5Ω;(2)重物勻速上升時(shí)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為6.5W;(3)重物勻速上升的速度為0.6m/s?!军c(diǎn)評(píng)】這道題是對(duì)含電動(dòng)機(jī)非純電阻電路的綜合性考查,既考查學(xué)生對(duì)基本公式的掌握和應(yīng)用能力(如閉合電路歐姆定律的應(yīng)用),又考查學(xué)生的分析推理能力(如電動(dòng)機(jī)在不同工作狀態(tài)下的電路性質(zhì)分析),還考查了學(xué)生對(duì)功率分解(熱功率、機(jī)械功率)的理解能力,能有效檢測學(xué)生的綜合應(yīng)用水平。

考點(diǎn)卡片1.勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】一、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系式1.關(guān)系式:U=Ed或者E=U2.適用條件:只有在勻強(qiáng)電場中才有這個(gè)關(guān)系。3.注意:式中d是指沿電場方向兩點(diǎn)間的距離。4.方向關(guān)系:場強(qiáng)的方向就是電勢降低最快的方向。由于電場線跟等勢面垂直,只有沿電場線方向,單位長度上的電勢差才最大,也就是說電勢降落最快的方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的方向。但電勢降落的方向不一定是電場強(qiáng)度方向。二、對(duì)公式U=Ed的理解1.從變形公式E=U2.公式中的d可理解為勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)所在等勢面之間的距離。3.對(duì)于非勻強(qiáng)電場,用公式E=Ud可以定性分析某些問題。例如等差等勢面E越大處,現(xiàn)在舉例來說明公式E=Ud在非勻強(qiáng)電場中的應(yīng)用。如圖所示,A、B、C是同一電場線上的三點(diǎn),且AB=BC,由電場線的疏密程度可以看出EA<EB<EC,所以AB間的平均場強(qiáng)比BC間的小,即E→AB<EBC,又因?yàn)閁AB=AB?E→AB,UBC=BC?三、電場強(qiáng)度與電勢差的比較物理量電勢差U電場強(qiáng)度E定義(1)電場中任意兩點(diǎn)的電勢之差,UAB=φA﹣φB(2)電荷在電場中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),靜電力所做的功跟電荷量的比值放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值定義式U=WE=F意義描述了電場的能的性質(zhì)描述了電場的力的性質(zhì)大小數(shù)值上等于單位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),靜電力所做的功數(shù)值上等于單位電荷受到的力方向標(biāo)量,無方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向聯(lián)系在勻強(qiáng)電場中有U=Ed【命題方向】如圖,在光滑絕緣的水平面上,有一靜止在A點(diǎn)質(zhì)量為m=1×10﹣3kg、帶正電q=10﹣3C的小球,現(xiàn)加一水平方向的勻強(qiáng)電場使小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知A、B兩點(diǎn)間距離為L=0.1m,電勢差為UAB=20V.(1)判斷勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向;(2)求電場強(qiáng)度的大??;(3)求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率.分析:(1)帶正電的小球加一水平方向的勻強(qiáng)電場使小球從靜止由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況判斷勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向;(2)根據(jù)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系求解電場強(qiáng)度的大?。?)根據(jù)動(dòng)能定理求解小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率解答:(1)帶正電的小球加一水平方向的勻強(qiáng)電場使小球從靜止由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),所以勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向?yàn)橛葾指向B.(2)根據(jù)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系得:UAB=Ed=0.1E=20V所以E=200V/m(3)根據(jù)動(dòng)能定理研究小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),qU=v=210m/s答:(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向?yàn)橛葾指向B.(2)電場強(qiáng)度的大小是200V/m;(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速率是210m/s.點(diǎn)評(píng):理解和掌握電場中各個(gè)物理量之間的關(guān)系,在具體題目中能熟練的應(yīng)用.【解題方法點(diǎn)撥】U=Ed關(guān)系的應(yīng)用:公式U=Ed中d是沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的距離或兩等勢面間的距離,而U是這兩點(diǎn)間的電勢差。這一定量關(guān)系只適用于勻強(qiáng)電場,變形后E=Ud,用它可求2.平行板電容器的相關(guān)參數(shù)與計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】綜合應(yīng)用電容的定義式C=QU和平行板電容器電容的決定式可以計(jì)算平行板電容器的相關(guān)參數(shù),如極板電荷量、電壓、板間距離,進(jìn)一步結(jié)合電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系E=Ud計(jì)算兩板之間的電場強(qiáng)度以及應(yīng)用電場力與電場強(qiáng)度的關(guān)系F=【命題方向】某平行板電容器的電容為C,帶電量為Q,相距為d,今在板間中點(diǎn)放一電量為q的點(diǎn)電荷,則它所受到的電場力的大小為()A、2kQdd2B、4kQdd2分析:由電容的定義式C=QU求出兩極板間的電壓,由板間電壓與場強(qiáng)的關(guān)系式U=Ed求出板間場強(qiáng),點(diǎn)電荷所受的電場力大小為F=qE。解答:由電容的定義式C=QU得,板間電壓為U=QC.板間場強(qiáng)大小為E=Ud故選:C。點(diǎn)評(píng):本題考查對(duì)于電容、板間電壓、場強(qiáng)等物理量之間關(guān)系的掌握情況?;A(chǔ)題?!窘忸}思路點(diǎn)撥】電容的定義式與決定式的比較1.C=QU是電容的定義式,對(duì)某一電容器來說,Q∝U,但C2.C=?rS4πkd是平行板電容器電容的決定式,C∝?r,C∝S3.歐姆定律的簡單應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】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,跟它的電阻R成反比.2.表達(dá)式:I=U3.適用條件:適用于金屬和電解液導(dǎo)電,氣體導(dǎo)電和半導(dǎo)體元件不適用.4.導(dǎo)體的伏安特性曲線:用橫軸表示電壓U,縱軸表示電流I,畫出的I﹣U關(guān)系圖線.(1)線性元件:伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件,適用于歐姆定律.(2)非線性元件:伏安特性曲線為曲線的電學(xué)元件,即非線性元件的電流與電壓不成正比.【命題方向】(1)第一類常考題型是考查歐姆定律不同表達(dá)式的物理意義:對(duì)于歐姆定律的理解,下列說法中錯(cuò)誤的是()A.由I=UB.由U=IR,對(duì)一定的導(dǎo)體,通過它的電流強(qiáng)度越大,它兩端的電壓也越大C.由R=UI,導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,D.對(duì)一定的導(dǎo)體,它兩端的電壓與通過它的電流強(qiáng)度的比值保持不變分析:根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容可知,通過電阻的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比,電阻的大小是由導(dǎo)體本身決定的,與電壓的大小無關(guān).解:A、根據(jù)歐姆定律可知,通過電阻的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比,所以A正確;B、由U=IR,對(duì)一定的導(dǎo)體,電流與電壓成正比,所以通過它的電流強(qiáng)度越大,它兩端的電壓也越大,所以B正確;C、導(dǎo)體的電阻與電壓的大小無關(guān),是由導(dǎo)體本身決定的,所以C錯(cuò)誤;D、對(duì)一定的導(dǎo)體,它兩端的電壓與通過它的電流強(qiáng)度的比值保持不變,即為電阻的大小,所以D正確.本題選錯(cuò)誤的,故選C.點(diǎn)評(píng):本題就是考查學(xué)生對(duì)歐姆定律的理解,掌握住電阻是由導(dǎo)體本身決定的,與電壓的大小無關(guān),即可解決本題.(2)第二類??碱}型是考查對(duì)伏安特性曲線的理解:如圖所示為電阻R1和R2的伏安特性曲線,并且把第一象限分為了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域.現(xiàn)把R1和R2并聯(lián)在電路中,消耗的電功率分別用P1和P2表示;并聯(lián)的總電阻設(shè)為R.下列關(guān)于P1與P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是()A.特性曲線在Ⅰ區(qū),P1<P2B.特性曲線在Ⅲ區(qū),P1<P2C.特性曲線在Ⅰ區(qū),P1>P2D.特性曲線在Ⅲ區(qū),P1>P2分析:伏安特性曲線的斜率等于電阻的倒數(shù).當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)后總電阻R比任何一個(gè)電阻都要小,R的伏安特性曲線的斜率大于R1和R2的伏安特性曲線的斜率.R1和R2并聯(lián)在電路中,電壓相等,由圖讀出電流關(guān)系,再研究功率關(guān)系.解:把R1和R2并聯(lián)在電路中,并聯(lián)的總電阻R比R1和R2都小,則R的伏安特性曲線的斜率大于R1和R2的伏安特性曲線的斜率,則R的伏安特性曲線應(yīng)該Ⅰ區(qū).R1和R2并聯(lián)在電路中,電壓相等,由圖讀出流過電阻R1的電流較大,則功率P1>P2.故選C.點(diǎn)評(píng):本題首先要從數(shù)學(xué)角度理解圖線的物理意義:斜率越大,電阻越?。浯巫プ〔⒙?lián)電路的基本特點(diǎn):支路兩端的電壓相等.【解題方法點(diǎn)撥】1.歐姆定律不同表達(dá)式的物理意義(1)I=UR是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,表示通過導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比,與電阻(2)公式R=U2.對(duì)伏安特性曲線的理解(1)如圖,圖線a、b表示線性元件,圖線c、d表示非線性元件.(2)圖象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的電阻減小,圖線d的電阻增大(如圖乙所示).(4)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(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻.3.深化拓展(1)在I﹣U曲線上某點(diǎn)切線的斜率不是電阻的倒數(shù).(2)要區(qū)分是I﹣U圖線還是U﹣I圖線.(3)對(duì)線性元件:R=UI=△4.歐姆定律I=U對(duì)于純電阻,適合歐姆定律,即純電阻兩端的電壓滿足U=IR.對(duì)于非純電阻,不適合歐姆定律,因P電=UI=P熱+P其他=I2R+P其他,所以UI>I2R,即非純電阻兩端的電壓滿足U>IR.4.電阻定律的內(nèi)容及表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電阻定律(1)內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻跟它的長度成正比,與它的橫截面積成反比,導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān).(2)表達(dá)式:R=ρlS2.電阻率(1)計(jì)算式:ρ=RS(2)物理意義:反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能,是導(dǎo)體材料本身的屬性.【命題方向】(1)第一類??碱}型是考查對(duì)電阻與電阻率的理解:下列說法中正確的是()A.由R=B.由R=ρlSC.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,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)榱惴治觯簩?dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì),反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大??;電阻大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān);還受溫度的影響;與導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體兩端的電壓大小無關(guān).解:A、導(dǎo)體電阻的大小和導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān),與電壓、電流沒有關(guān)系,故A錯(cuò)誤,B正確;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增大,故C錯(cuò)誤;D、超導(dǎo)體是當(dāng)其溫度降低到接近絕對(duì)零度的某個(gè)臨界溫度時(shí),電阻值等于零,此時(shí)電阻率突然變?yōu)榱悖蔇正確.故選BD.點(diǎn)評(píng):深入理解電阻的概念及影響電阻大小的因素是解答此題的關(guān)鍵.(2)第二類??碱}型是考查電阻定律的應(yīng)用:如圖所示,P是一個(gè)表面均勻鍍有很薄電熱膜的長陶瓷管,其長度為L,直徑為D,鍍膜材料的電阻率為ρ,膜的厚度為d.管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N.現(xiàn)把它接入電路中,測得M、N兩端電壓為U,通過它的電流I.則金屬膜的電阻率的值為()A.UIB.πUD24分析:鍍膜材料的截面積為陶瓷管的周長和膜的厚度為d的乘積,根據(jù)歐姆定律求出電阻的大小,在根據(jù)電阻定律R=ρLs計(jì)算出鍍膜材料的電阻率即可.解:由歐姆定律可得,鍍膜材料的電阻R=U鍍膜材料的截面積為s=2πD2?d=πDd根據(jù)電阻定律可得,R=ρLs所以鍍膜材料的電阻率ρ為,ρ=sRL=故選C.點(diǎn)評(píng):本題容易出錯(cuò)的地方就是如何計(jì)算鍍膜材料的截面積,在計(jì)算時(shí)可以把它看成是邊長為陶瓷管周長,寬為d的矩形,計(jì)算出截面積,再根據(jù)電阻定律計(jì)算即可.【解題方法點(diǎn)撥】1.電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻是反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量.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.(2)導(dǎo)體電阻并不是只由電阻率決定,即電阻大,電阻率不一定大;電阻率小,電阻不一定?。?.電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式R=ρlR=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)適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體5.并聯(lián)電路的特點(diǎn)及應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路電流I=I1=I2=…=InI=I1+I2+…+In電壓U=U1+U2+…+UnU=U1=U2=…=Un總電阻R總=R1+R2+…+Rn1R功率分配P1P總=P1+P2+…PnP1P總=P1+P2+…+Pn【命題方向】將一只阻值為數(shù)千歐的電阻R1和一只阻值為千分之幾歐的電阻R2并聯(lián)起來,則總電阻()A、很接近R1而略大于R1B、很接近R1而略小于R1、C、很接近R2而略大于R2D、很接近R2而略小于R2分析:通過并聯(lián)電阻的計(jì)算公式即可求解.解答:根據(jù)1RR=因?yàn)镽1較大,R2很小,所以R2所以R很接近R2而略小于R2故選:D。點(diǎn)評(píng):本題主要考查了求并聯(lián)電阻的公式,難度不大,屬于基礎(chǔ)題.【解題思路點(diǎn)撥】1.解決并聯(lián)電路問題的基本邏輯是:并聯(lián)電路中并聯(lián)部分的電壓相等,根據(jù)歐姆定律I=UR分析電流關(guān)系以及P2.不管是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,電路的總功率都等于各個(gè)電子元器件消耗的功率之和。6.電功和電功率的計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電功的計(jì)算公式:W=qU=UIt2.電功率的計(jì)算公式:P=W3.如果是純電阻電路,電流做的功完全用來發(fā)熱,則有W=qU=UIt=I2Rt=UP=UI=I2R=U【解題思路點(diǎn)撥】四個(gè)定值電阻連成如圖所示的電路。RA、RC的規(guī)格為“6V6W”,RB、RD的規(guī)格為“6V12W”。將該電路接在輸出電壓U=11V的恒壓電源上,則()A、RA的功率最大,為6WB、RB的功率最小,為0.67WC、RC的功率最小,為1.33WD、RD的功率最大,為12W分析:根據(jù)P=U2R求出每個(gè)電阻值,根據(jù)歐姆定律求出電路總電流,進(jìn)而求出每個(gè)并聯(lián)電阻兩端的電壓,根據(jù)P=I2R和解答:由P=U2R知,RA=RC=U12P1=626Ω=6電阻B和C并聯(lián)的電阻RBC=RBRC則電路的總電流I=UR=則并聯(lián)電阻兩端電壓UBC=IRBC=1×2V=2V則RA的功率為PA=I2RA=12×6W=6WRB的功率為PB=UBC2RC的功率為PC=UBC2RD的功率為PD=I2RD=12×3W=3W由此可知:RA的功率最大,為6WRC的功率最小,為0.67W故A正確,BCD錯(cuò)誤;故選:A。點(diǎn)評(píng):本題考查閉合電路的歐姆定律以及電阻功率的求法。注意并聯(lián)電阻的求解,以及求功率時(shí),串聯(lián)電路常用P=I2R而并聯(lián)電路常用P=U【解題思路點(diǎn)撥】根據(jù)具體的電路,電功和電功率的計(jì)算有很多公式可選,要先具體分析電路條件,選擇出合適的公式,進(jìn)而計(jì)算電功或電功率。7.計(jì)算電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功或機(jī)械功率【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的具體能量轉(zhuǎn)化如下(1)電動(dòng)機(jī)的輸入功率是電動(dòng)機(jī)消耗的總功率,P入=UI。(2)電動(dòng)機(jī)的熱功率是線圈上電阻的發(fā)熱功率,P熱=I2r。(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率是電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率,P出=UI﹣I2r。(4)電動(dòng)機(jī)的效率η=P出P入2.本考點(diǎn)主要針對(duì)電動(dòng)機(jī)問題中輸出功率、輸出功與機(jī)械效率的計(jì)算。【命題方向】如圖所示,電阻R1=8Ω,電動(dòng)機(jī)繞組電阻R0=2Ω,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電阻R1消耗的電功率是2.88W;當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電阻R1消耗的電功率是2W.若電源的電動(dòng)勢為6V,求開關(guān)S閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率.分析:當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電阻R1消耗的電功率求出電路中電流,由歐姆定律求出電源的內(nèi)阻r.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),根據(jù)電阻R1消耗的電功率求出R1的電流和電壓,根據(jù)歐姆定律求出干路電流,得到電動(dòng)機(jī)的電流,再求出電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率.解答:當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),由P1=I12R1得:I整個(gè)電路有閉合電路的歐姆定律有:E=I1×(R1+r)代入數(shù)據(jù)解得:r=2Ω當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),由P2=I22R1得:IR1的電壓為:U=I2R1=4V設(shè)干路中電流為I,則有:I=E電動(dòng)機(jī)的電流為:IM=I﹣I2=0.5A故電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為:P=UIM-IM2R答:開關(guān)S閉合時(shí),電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為1.5W.點(diǎn)評(píng):本題考查處理非純電阻電路問題的能力.對(duì)于電動(dòng)機(jī)正常時(shí),其電路是非純電阻電路,歐姆定律不成立,本題不能用IM=U【解題思路點(diǎn)撥】電動(dòng)機(jī)電路的分析與計(jì)算8.閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】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.表達(dá)式:I=ER+r,E表示電動(dòng)勢,I表示干路總電流,3.閉合電路中的電壓關(guān)系:閉合電路中電源電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和E=U外+U內(nèi)。4.由E=U外+U內(nèi)可以得到閉合電路歐姆定律的另一個(gè)變形U外=E﹣Ir?!久}方向】在已接電源的閉合電路里,關(guān)于電源的電動(dòng)勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是()A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓增大,電源電動(dòng)勢也會(huì)隨之增大B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓也就不變,電源電動(dòng)勢必然減小C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓減小時(shí),電源電動(dòng)勢也隨內(nèi)電壓減小D、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動(dòng)勢始終為二者之和,保持恒量分析:閉合電路里,電源的電動(dòng)勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和.外電壓變化時(shí),內(nèi)電壓也隨之變化,但電源的電動(dòng)勢不變.解答:A、如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源電動(dòng)勢保持不變。故A錯(cuò)誤。B、如外電壓減小,內(nèi)電阻不變,內(nèi)電壓將增大,電源電動(dòng)勢保持不變。故B錯(cuò)誤。C、如外電壓不變,則內(nèi)電壓也不變。故C錯(cuò)誤。D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得到,電源的電動(dòng)勢等于內(nèi)電壓與外電壓之和,如外電壓增大,則內(nèi)電壓減小,電源的電動(dòng)勢保持恒量。故D正確。故選:D。點(diǎn)評(píng):本題要抓住電源的電動(dòng)勢是表征電源的本身特性的物理量,與外電壓無關(guān).【解題思路點(diǎn)撥】閉合電路的幾個(gè)關(guān)系式的對(duì)比9.用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】閉合電路的歐姆定律的表達(dá)式為(1)I=(2)E=U內(nèi)+U外(3)U=E﹣Ir可以根據(jù)具體的問題選擇合適的公式計(jì)算電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻?!久}方向】如圖所示電路中,當(dāng)開關(guān)S接a點(diǎn)時(shí),標(biāo)有“5V2.5W”的小燈泡L正常發(fā)光,當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時(shí),通過電阻R的電流為1A,這時(shí)電阻R兩端的電壓為4V.求:(1)電阻R的值;(2)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。分析:(1)由題,當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時(shí),通過電阻R的電流為1A,電阻R兩端的電壓為4V,由歐姆定律求出電阻R的值。(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律分別對(duì)開關(guān)S接a點(diǎn)和b時(shí)列方程,聯(lián)立組成方程組求解電動(dòng)勢和內(nèi)阻。解答:(1)當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時(shí),電阻R的值為R=(2)當(dāng)開關(guān)接a時(shí),U1=5V,I1=根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U1+I1r①E=U2+I2r②聯(lián)立①②聯(lián)解得E=6Vr=2Ω答:(1)電阻R的值為4Ω;(2)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻分別為E=6V、r=2Ω。點(diǎn)評(píng):本題是簡單的直流電路的計(jì)算問題。對(duì)于電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,常常根據(jù)兩種情況閉合電路歐姆定律列方程,聯(lián)立組成方程組求解?!窘忸}思路點(diǎn)撥】閉合電路的幾個(gè)關(guān)系式的對(duì)比10.用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電路中的電壓、電流或電阻【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】閉合電路的歐姆定律的表達(dá)式為(1)I=(2)E=U內(nèi)+U外(3)U=E﹣Ir可以根據(jù)具體的問題選擇合適的公式計(jì)算電路的電壓、電流、電阻等參數(shù)?!久}方向】如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢E=6V,電源的內(nèi)阻r=2Ω,電阻R1=3Ω,電阻R2=6Ω.當(dāng)閉合電鍵S后,流過R2的電流為()A、12AB、1AC、211AD、分析:根據(jù)閉合電路的歐姆定律求出通過電源的電流,再由并聯(lián)電路的特點(diǎn)知通過R2的電流。解答:R1,R2并聯(lián)后的電阻R=R1根據(jù)閉合電路的歐姆定律,流過電源的電流I=ER通過R1的電流為I2=R1R1+R2I故選:A。點(diǎn)評(píng):本題主要考查了閉合電路歐姆定律的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析電路的結(jié)構(gòu),掌握并聯(lián)電阻的計(jì)算方法?!窘忸}思路點(diǎn)撥】閉合電路的幾個(gè)關(guān)系式的對(duì)比11.電路動(dòng)態(tài)分析【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.模型概述:電路中某一參數(shù)變化時(shí),其他參數(shù)的變化情況分析,就稱為電路的動(dòng)態(tài)分析。2.閉合電路動(dòng)態(tài)問題的分析方法(1)程序法①分析電路,明確各部分電路的串、并聯(lián)關(guān)系及電流表或電壓表的測量對(duì)象;②由局部電阻變化判斷總電阻的變化;③由I=ER④據(jù)U=E一Ir判斷路端電壓的變化;⑤由歐姆定律及串、并聯(lián)電路的規(guī)律判斷各部分的電路電壓及電流的變化。(2)結(jié)論法——“并同串反”“并同”:是指某一電阻增大時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大;某一電阻減小時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小?!按础保菏侵改骋浑娮柙龃髸r(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減?。荒骋浑娮铚p小時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大?!久}方向】在如圖所示的電路中,E為電源電動(dòng)勢,r為電源內(nèi)阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí),合上開關(guān)S,此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U,現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng),則三個(gè)電表示數(shù)的變化情況()A.I1增大,I2不變,U增大B.I1減小,I2增大,U減小C.I1增大,I2減小,U增大D.I1減小,I2不變,U減小分析:理清電路,確定電壓表測得什么電壓,電流表測得什么電流,抓住電動(dòng)勢和內(nèi)阻不變,采用局部→整體→局部的方法,利用閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析。解答:R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí),R2減小,整個(gè)電路的總電阻減小,總電流增大,內(nèi)電壓增大,外電壓減小,即電壓表示數(shù)減小,R3電壓增大,R1、R2并聯(lián)電壓減小,通過R1的電流I1減小,即A1示數(shù)減小,而總電流I增大,則流過R2的電流I2增大,即A2示數(shù)增大。故A、C、D錯(cuò)誤,B正確。故選:B。點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵抓住電動(dòng)勢和內(nèi)電阻不變,結(jié)合閉合電路歐姆定律求解。注意做題前一定要理清電路,看電壓表測的是什么電壓,電流表測的是什么電流?!窘忸}思路點(diǎn)撥】閉合電路的動(dòng)態(tài)分析方法(1)程序法:局部→整體→局部。(2)“并同串反”法:所謂“并同”,即某一電阻增大時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大,反之則減?。凰^“串反”,即某一電阻增大時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小,反之則增大。12.含容電路的常規(guī)分析與計(jì)算【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】1.模型概述:該模型分析的是電路中含有電容器的一類電路分析問題。本考點(diǎn)旨在針對(duì)常規(guī)的含容電路計(jì)算,不包含動(dòng)態(tài)過程。2.電路穩(wěn)定后,由于電容器所在支路無電流通過,所以在此支路中的電阻上無電壓降低,因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓。3.當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時(shí),電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。4.電路的電流、電壓變化時(shí),將會(huì)引起電容器的充(放)電。如果電容器兩端電壓升高,電容器將充電;如果電容器兩端電壓降低,電容器將通過與它連接的電路放電。【命題方向】如圖所示,電源電動(dòng)勢E=20V,內(nèi)阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=6Ω,C=30μF。(1)閉合開關(guān)S,求穩(wěn)定后通過R1的電流;(2)然后將開關(guān)S斷開,求流過R1的電荷量;(3)如果把R2換成一個(gè)可變電阻,其阻值可以在0~10Ω范圍變化,求開關(guān)閉合并且電路穩(wěn)定時(shí),R2消耗的最大電功率。分析:(1)開關(guān)閉合,電容器所在路看成斷路,R1與R2串聯(lián)進(jìn)行求解;(2)開關(guān)斷開前,電容器并聯(lián)在R2兩端,開關(guān)斷開后,電容器并聯(lián)在電源兩端,通過兩次電壓的變化求出電荷量的變化;(3)當(dāng)外電阻的等于內(nèi)阻時(shí),輸出功率最大。解答:(1)閉合開關(guān)時(shí),電容器所在支路為斷路,則電路中R1與R2串聯(lián),由閉合電路歐姆定律可得:I=Er(2)開關(guān)S斷開之前,電容器并聯(lián)在R2兩端,則電容器兩端電壓等于R2兩端電壓,則U2=IR2=2A×6Ω=12V,斷開開關(guān)后,電容器并聯(lián)在電源兩端,則電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢,即U=20V,則開關(guān)斷開前后,電壓的變化為:△U=U﹣U2=20V﹣12V=8V,則流過R1的電荷量為:△Q=C×△U=30×10﹣6F×8V=2.4×10﹣4C;(3)此時(shí)可將電源與電阻R1看成一個(gè)等效電源,則此時(shí)等效電源的內(nèi)阻為:r1=r+R1=1Ω+3Ω=4Ω,此時(shí)R2消耗的電功率為:P=I2R2=E2(R2+r1答:(1)閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后通過R1的電流為2A;(2)然后將開關(guān)

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