/sundae_meng/sundae_meng1．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(guó)家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰。假設(shè)每戶家庭有兩只60W的白熾燈，均用10W的LED燈替代。估算出全國(guó)一年節(jié)省的電能最接近(

)A．8×108kW·h

B．8×1010kW·hC．8×1011kW·h

D．8×1013kW·h解析：選因每只白熾燈和發(fā)光二極管的功率分別為60W和10W，按4億戶家庭，每戶家庭每天亮燈6小時(shí)計(jì)算，全國(guó)一年節(jié)省的電能最接近4×108×2×(60－10)×10－3kW×365×6h＝8.76×1010kW·h，則選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。B/sundae_meng2．當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過(guò)該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J。為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6C的電荷量通過(guò)該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是(

)A．3V

1.8JB．3V

3.6JC．6V

1.8JD．6V

3.6J解析：選由q＝It可知，相同時(shí)間通過(guò)的電荷量為原來(lái)的2倍，則電流為原來(lái)的2倍。由U＝IR可知電壓為原來(lái)的2倍。由W＝qU可知原來(lái)的電壓為U＝3V，故電阻兩端現(xiàn)在所加電壓為6V，消耗的電能為3.6J，選項(xiàng)D正確。D/sundae_meng圖9－13.直流電路如圖9－1所示，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電源的(

)A．總功率一定減小B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小D．輸出功率一定先增大后減小/sundae_mengABC/sundae_meng4．四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測(cè)算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問(wèn)題的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，進(jìn)入蓄水池，用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳功效率為80%的皮帶，帶動(dòng)效率為60%的離心水泵工作。工作電壓為380V，此時(shí)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為19kW，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.4Ω。已知水的密度為1×103kg/m3，重力加速度取10m/s2。求：(1)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率；(2)將蓄水池蓄入864m3的水需要的時(shí)間(不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度)。/sundae_meng解析：(1)設(shè)電動(dòng)機(jī)的電功率為P，則P＝UI①設(shè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r上消耗的熱功率為Pr，則Pr＝I2r②代入數(shù)據(jù)解得Pr＝1×103W③(2)設(shè)蓄水總質(zhì)量為M，所用抽水時(shí)間為t。已知抽水高度為h，蓄水池容積為V，水的密度為ρ，則M＝ρV④設(shè)質(zhì)量為M的河水增加的重力勢(shì)能為ΔEp，則ΔEp＝Mgh⑤設(shè)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P0，則P0＝P－Pr⑥根據(jù)能量守恒定律得P0t×60%×80%＝ΔEp⑦代入數(shù)據(jù)解得t＝2×104s⑧答案：(1)1×103W

(2)2×104s/sundae_meng由以上高考試題可以看出，本專題的高頻考點(diǎn)主要集中在電能、電功率的有關(guān)計(jì)算、閉合電路的動(dòng)態(tài)分析、電路的實(shí)際應(yīng)用等方面，難度適中，另外與本專題有關(guān)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)是每年高考必考的內(nèi)容，復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)理清各個(gè)基本概念，熟記各公式及其適用條件。/sundae_meng/sundae_meng/sundae_meng[例1]有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A。求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大？

[解析]當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)無(wú)機(jī)械能輸出，故電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，相當(dāng)于純電阻電路，歐姆定律成立。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，一部分電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能輸出，但因線圈有電阻，故又在線圈上產(chǎn)生內(nèi)能，輸入的電功率P電＝P熱＋P機(jī)。/sundae_meng[答案]

1.5W

8W/sundae_meng(1)涉及含電動(dòng)機(jī)的直流電路中電學(xué)量和能量轉(zhuǎn)化的問(wèn)題，應(yīng)注意歐姆定律適用的范圍及電動(dòng)機(jī)中能量的分配。

(2)含有電動(dòng)機(jī)的電路中，若電動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)，則電路為非純電阻電路，若電動(dòng)機(jī)被卡住，則電路為純電阻電路。/sundae_meng1.如圖9－2所示為汽車蓄電池與車燈(電阻不變)、啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)組成的電路，蓄電池內(nèi)阻為0.05Ω。電流表和電壓表均為理想電表，只接通S1時(shí)，電流表示數(shù)為10A，電壓表示數(shù)為12V；再接通S2，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電流表示數(shù)變?yōu)?A，則此時(shí)通過(guò)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流是(

)A．2A

B．8AC．50AD．58A圖9－2/sundae_mengC/sundae_meng[例2]

(2011·北京高考)如圖9－3所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開(kāi)關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)程中(

)圖9－3/sundae_mengA．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[解析]滑動(dòng)變阻器R0的滑片向下滑動(dòng)，R0接入電路的電阻變小，電路的總電阻變小，總電流變大，電源的內(nèi)電壓變大，外電壓變小，電壓表的示數(shù)變小，R1兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變小，電流表的示數(shù)變小，A項(xiàng)正確。[答案]

A/sundae_meng/sundae_meng(2)極限法：即因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。(3)特殊值法：對(duì)于某些電路問(wèn)題，可以采取代入特殊值法判定，從而得出結(jié)論。(4)結(jié)論法：“串反”“并同”即某一電阻阻值變化，則與該電阻相串聯(lián)的用電器，兩端電壓、通過(guò)的電流、消耗的功率都將與該電阻阻值變化情況相反；與該電阻相并聯(lián)的用電器，兩端電壓、通過(guò)的電流、消耗的功率都將與該電阻阻值變化情況相同。/sundae_meng圖9－4/sundae_meng解析：選當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，外電阻變大，總電流I變小，路端電壓U外變大，所以電壓表的示數(shù)變大；總電流變小，電阻R1上的電壓U1減小，而路端電壓變大，則電阻R3上的電壓變大，所以電流表的示數(shù)變大。所以B項(xiàng)正確。B/sundae_meng[例3]在如圖9－5所示的電路中，R1、R2、R3均為可變電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，兩平行金屬板M、N中有一帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。為使帶電液滴向上加速運(yùn)動(dòng)，可采取的措施是(

)圖9－5/sundae_mengA．增大R1的阻值B．減小R2的阻值C．減小R3的阻值

D．增大M、N間距[答案]

B/sundae_meng含容電路問(wèn)題的分析方法(1)電容器在直流電路中，相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大(只考慮電容器是理想的不漏電的情況)的電阻，在電容器處電路可視為斷路，分析時(shí)可以等效于拆去電容器，從而簡(jiǎn)化電路；簡(jiǎn)化后若求電容器所帶電荷量，可接在相應(yīng)的位置上。(2)電路穩(wěn)定后，電容器兩極的電壓等于與它并聯(lián)電路的電壓值。(3)當(dāng)電容器與電阻串聯(lián)時(shí)，電阻兩端不分電壓。/sundae_meng(4)電路中的電流、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；如果兩端電壓降低，電容器將通過(guò)與它連接的電路放電。(5)電容器帶電荷量或帶電荷量變化的求解方法：電容器所帶電荷量用Q＝CU計(jì)算，電容器所帶電荷量變化用ΔQ＝C·ΔU計(jì)算。/sundae_meng3．科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，磁敏電阻(GMR)的阻值隨所處空間磁場(chǎng)的增強(qiáng)而增大，隨所處空間磁場(chǎng)的減弱而變小，如圖9－6所示電路中，GMR為一個(gè)磁敏電阻，R、R2為滑動(dòng)變阻器，R1、R3為定值電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1和S2閉合時(shí)，電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。則(

)圖9－6/sundae_mengA．只調(diào)節(jié)電阻R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，電阻R1消耗的電功率變大B．只調(diào)節(jié)電阻R，當(dāng)P1向右端移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)C．只調(diào)節(jié)電阻R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，電阻R1消耗的電功率變大D．只調(diào)節(jié)電阻R2，當(dāng)P2向下端移動(dòng)時(shí)，帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)解析：選P1向右端移動(dòng)時(shí)R接入電路阻值增大，左側(cè)電路中電流減小，磁場(chǎng)減弱，此時(shí)磁敏電阻(GMR)阻值減小，右側(cè)閉合回路中電流增大，由P＝I2R可得R1消耗的電功率變大，此時(shí)R2兩端電壓U2＝IR變大，帶電微粒所受電場(chǎng)力增大，故帶電微粒將向上運(yùn)動(dòng)，所以A正確，B錯(cuò)誤；P2向下端移動(dòng)時(shí)，R2接入電路阻值不變，電路中電流不變，R1消耗的電功率不變，R2兩端電壓不變，電容器兩端分壓增大，帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)，故CD錯(cuò)誤。A/sundae_meng直流電路的圖象問(wèn)題1．三種圖象的比較圖象物理意義注意問(wèn)題反映I跟U的正比關(guān)系圖象的斜率表示導(dǎo)體的電阻，斜率越大，電阻越大/sundae_meng圖象物理意義注意問(wèn)題反映導(dǎo)體的伏安特性，圖象是直線表示導(dǎo)體為線性元件，是曲線表示導(dǎo)體為非線性元件線性元件圖象斜率的倒數(shù)為導(dǎo)體的電阻表示電源的輸出特性，縱軸截距為電源電動(dòng)勢(shì)，橫軸截距為短路電流圖象斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻(注意縱坐標(biāo)數(shù)值在坐標(biāo)原點(diǎn)是否從零值開(kāi)始)/sundae_meng2．方法技巧在某段電路的U－I圖象中，圖上任意一點(diǎn)的U與I所對(duì)應(yīng)的矩形面積，就是該段電路消耗的功率，如果是電源的U—I圖象，則圖上任意一點(diǎn)的U與I所對(duì)應(yīng)的矩形面積，就是電源的輸出功率，通過(guò)圖象的面積變化，可以分析功率的變化情況。/sundae_meng[例1]

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變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系上，如圖9－7中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知(

)圖9－7/sundae_mengA．反映Pr變化的圖線是bB．電源電動(dòng)勢(shì)為8VC．電源內(nèi)阻為1ΩD．當(dāng)電流為0.5A時(shí)，外電路的電阻為6Ω[解析]由題意可知Pr＝I2r，變化曲線應(yīng)該是c，且由圖象可求得電源內(nèi)阻r＝2Ω，選項(xiàng)A，C錯(cuò)誤；由PE＝EI，可求得電源電動(dòng)勢(shì)E＝4V，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由圖象及閉合電路歐姆定律E＝IR＋I(xiàn)r可知，當(dāng)電流為0.5A時(shí)外電路的電阻為6Ω，選項(xiàng)D正確。故選D。[答案]

D/sundae_meng解決圖象問(wèn)題應(yīng)注意(1)明確圖象的研究對(duì)象。根據(jù)題目反映的物理規(guī)律確定各物理量之間的關(guān)系。(2)識(shí)別圖象中橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)所代表的物理量及物理意義，明確圖象的截距、斜率、圖象交點(diǎn)、峰值、“面積”等的物理意義。(3)對(duì)圖象進(jìn)行分析、比較、判斷，找出規(guī)律得出結(jié)論。/sundae_meng[例2]如圖9－8所示是某直流電路中電壓隨電流變化的圖象，其中a、b分別表示路端電壓、負(fù)載電阻上電壓隨電流變化的情況，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．陰影部分的面積表示電源的輸出功率

B．陰影部分的面積表示電源的內(nèi)阻上消耗的功率

C．當(dāng)α＝β時(shí)，電源的總功率最大，效率最高

D．當(dāng)α＝β時(shí)，電源的效率小于50%圖9－8/sundae_meng[解析]由閉合電路歐姆定律、U－I圖象特點(diǎn)及電源輸出功率P出＝UI可知陰影部分面積表示該負(fù)載電阻消耗的功率，即電源的輸出功率，A對(duì)B錯(cuò)；當(dāng)α＝β時(shí)，電源的內(nèi)阻等于負(fù)載電阻，此時(shí)電源的效率為50%，輸出功率最大，總功率P＝EI不是最大，C、D錯(cuò)。[答案]

A/sundae_meng