（新課標）2020高考物理總復習 第八章 恒定電流教師用書（含解析）.doc

恒定電流考 綱 要 求考 情 分 析歐姆定律實驗八：測定金屬的電阻率(同時練習使用螺旋測微器) 1.命題規(guī)律高考對該部分內(nèi)容以選擇題的形式考查電路的基本概念和規(guī)律、閉合電路的歐姆定律等知識，或以填空題的形式考查電學實驗，且以考查實驗設(shè)計和實驗儀器的應用為主。2.考查熱點預計該部分命題的重點仍是電學實驗，要特別注意基本儀器的使用，實驗原理的理解，實驗電路的設(shè)計、連接，實驗數(shù)據(jù)的處理等知識。電阻定律電阻的串聯(lián)、并聯(lián)實驗九：描繪小電珠的伏安特性曲線電源的電動勢和內(nèi)阻電源的電動勢和內(nèi)阻實驗十：測定電源的電動勢和內(nèi)阻閉合電路的歐姆定律實驗十一：練習使用多用電表電功率、焦耳定律第46課時電阻定律、歐姆定律(雙基落實課)點點通(一)電流的三個表達式定義式微觀式?jīng)Q定式公式IInqSvI適用范圍一切電路一切電路金屬、電解液字母含義q表示在時間t內(nèi)通過導體橫截面的電荷量n：導體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q：每個自由電荷的電荷量S：導體橫截面積v：電荷定向移動的速率U：導體兩端的電壓R：導體本身的電阻公式含義I與q、t無關(guān)，I與的值相等微觀量n、q、S、v決定I的大小IUI小題練通1(魯科教材原題)關(guān)于電流，以下說法正確的是()A在導體中，只要自由電荷在運動，就一定會形成電流B電流的方向就是電荷定向移動的方向C電流總是從電勢高的一端流向電勢低的一端D導體兩端沒有電壓就不能形成電流解析：選D只有電荷的定向移動才能形成電流，A錯誤；正電荷定向移動的方向為電流方向，B錯誤；在電源內(nèi)部，電流從電勢低的一端流向電勢高的一端，在電源外部，電流從電勢高的一端流向電勢低的一端，C錯誤；電壓是形成電流的原因，導體兩端沒有電壓就不能形成電流，D正確。2(教科教材原題)在示波管中，電子槍2 s內(nèi)發(fā)射61013個電子，則示波管中電流大小約為()A4.8106 AB31013 AC9.6106 A D3106 A解析：選A由題意知，2 s內(nèi)發(fā)射的電荷量為q1.6101961013 C9.6106 C，根據(jù)電流的定義式I，得I A4.8106 A，A正確。3安培提出了著名的分子電流假說，根據(jù)這一假說，電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流。設(shè)電荷量為e的電子，以速率 v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動，關(guān)于該環(huán)形電流的說法正確的是()A電流大小為，電流方向為順時針B電流大小為，電流方向為順時針C電流大小為，電流方向為逆時針D電流大小為，電流方向為逆時針解析：選C電子做勻速圓周運動的周期T，由I得I，電流的方向與電子運動方向相反，故電流方向為逆時針，C正確。 融會貫通(1)電子流、帶電粒子流都可以等效為電流，導體中自由電荷的無規(guī)則運動不能形成電流。(2)電流的方向與正電荷定向移動的方向相同，與負電荷定向移動的方向相反。點點通(二)電阻定律1電阻定律同種材料的導體，其電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比；導體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。表達式為：R。2電阻率(1)物理意義：反映導體的導電性能，是導體材料本身的屬性。(2)電阻率與溫度的關(guān)系：金屬的電阻率隨溫度升高而增大；半導體的電阻率隨溫度升高而減小。 小題練通1下列說法中正確的是()A由R可知，電阻與電壓、電流都有關(guān)系B由R可知，電阻只與導體的長度和橫截面積有關(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所謂超導現(xiàn)象，就是當溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，導體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象解析：選DR是電阻的定義式，R與電壓和電流無關(guān)，故A錯誤；R是電阻的決定式，即電阻與、l、S都有關(guān)系，故B錯誤；電阻率一般與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故C錯誤；當溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，導體的電阻率突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象叫超導現(xiàn)象，故D正確。2(教科教材原題)兩根完全相同的金屬裸導線，如果把其中的一根均勻拉長到原來的2倍，把另一根對折，然后給它們加上相同的電壓，則在同一時間內(nèi)，通過它們橫截面的電荷量之比為()A14 B18C116 D161解析：選C根據(jù)電阻定律R，R14，R2，再根據(jù)I，QIt，解得Q1Q2116，C正確。3(粵教教材原題)工業(yè)上用一種稱為“電導儀”的儀器測定液體的電阻率。儀器中的一個部件如圖所示，A、B是兩片面積為1 cm2的正方形鉑片，間距d1 cm，把它們浸沒在待測液體中。若通過兩根引線加上電壓U6 V時，測出電流I1 A，這種液體的電阻率為多少？解析：根據(jù)電阻定律R及歐姆定律I，解得 m6104 m。答案：6104 m 融會貫通(1)當導線被拉長或?qū)φ蹠r，長度、橫截面積都會發(fā)生變化，但總體積是不變的。(2)電阻定律和歐姆定律相結(jié)合，可以求解與之相關(guān)的多個物理量。點點通(三)部分電路歐姆定律1內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。2表達式：I。適用范圍：金屬導電和電解液導電，不適用于氣體導電或半導體元件。3導體的伏安特性曲線(1)定義：用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，畫出的IU圖像，如圖所示。圖線的斜率ktan ，圖中R1>R2(選填“>”“<”或“”)。(2)線性元件：伏安特性曲線是過原點的直線的電學元件，適用于歐姆定律。(3)非線性元件：伏安特性曲線不是過原點的直線的電學元件，不適用于歐姆定律。 小題練通1(粵教教材原題)如圖是兩個電阻R1、R2的伏安特性曲線，由圖可知兩電阻的大小之比R1R2等于()A13 B31C1 D1解析：選A導體的電阻等于IU圖像斜率的倒數(shù)，由題圖可得R1R2tan 30tan 6013，A正確。2(教科教材原題)一段導體兩端電壓是4 V，在2 min內(nèi)通過導體橫截面的電荷量是15 C，這段導體的電阻R_。解析：根據(jù)公式I，R，解得R 32 。答案：323(教科教材原題)一卷鋁導線，橫截面積為1 mm2。在27 下，當這卷導線兩端電壓為54 V時，通過導線的電流為2 A，這卷導線有多長？(鋁的電阻率為2.7108 m)解析：根據(jù)公式I，R，解得l m1 000 m。答案：1 000 m 融會貫通(1)分清IU圖像和UI圖像，對于線性元件，UI圖像的斜率表示電阻，而IU圖像的斜率表示電阻的倒數(shù)。(2)歐姆定律可以和電流的定義式、電阻定律等公式相結(jié)合，求解相關(guān)聯(lián)的物理量。點點通(四)電阻的串聯(lián)、并聯(lián)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流II1I2InII1I2In電壓UU1U2UnUU1U2Un電阻R總R1R2Rn分壓原理或分流原理U1U2UnR1R2RnI1I2In功率分配P1P2PnR1R2RnP1P2Pn小題練通1(教科教材原題)某種位移傳感器的工作原理如圖所示。物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的金屬桿P，通過理想電壓表(內(nèi)阻非常大)顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小x，則下列說法正確的是()A物體M運動時，電路中的電流會發(fā)生變化B物體M運動時，電壓表示數(shù)會發(fā)生變化C物體M不動時，電路中沒有電流D物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)解析：選B物體M不動時，電路中有電流，電壓表有示數(shù)，C、D錯誤；物體M運動時，電路中電流不變，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，A錯誤，B正確。2.如圖是有兩個量程的電壓表，當使用a、b兩個端點時，量程為010 V，當使用a、c兩個端點時，量程為0100 V。已知電流表的內(nèi)阻Rg為500 ，滿偏電流Ig為1 mA，則電阻R1、R2的值分別為()A9 500 90 000 B90 000 9 500 C9 500 9 000 D9 000 9 500 解析：選A當使用a、b兩個端點時，電流表串聯(lián)R1，由串聯(lián)電路特點有R總R1Rg，得R1Rg 9 500 ；當使用a、c兩個端點時，電流表串聯(lián)R1、R2，同理有R總R1R2Rg，得R2RgR190 000 。故A正確。3.(滬科教材原題)有一金屬絲，長1 m，電阻為15 ?，F(xiàn)將金屬絲兩端連接成一閉合圓環(huán)如圖所示，在圓環(huán)上取P、Q兩點。已知P、Q間的短圓弧長20 cm，求P、Q間的電阻值。解析：P、Q將金屬絲分為兩部分，根據(jù)電阻定律，導體的電阻與長度成正比，故短圓弧電阻為R1R3 ，長圓弧電阻為R2R12 ，R1、R2并聯(lián)，根據(jù)，解得P、Q間的電阻值為R總2.4 。答案：2.4 融會貫通(1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中的任意一個電阻，串聯(lián)電阻增多時，總電阻增大。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于任意支路的電阻，并聯(lián)支路增多時，總電阻減小。(3)不論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，只要某個電阻增大，總電阻就增大，反之則減小。1電阻的決定式和定義式的比較公式RR區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了導體的電阻由哪些因素決定，R由、l、S共同決定提供了一種測電阻的方法伏安法，R與U、I均無關(guān)只適用于粗細均勻的金屬導體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導體2.對UI圖像和IU圖像的理解(1)只有圖乙IU圖像才叫做導體的伏安特性曲線。(2)圖線a、c、e、f表示線性元件，b、d表示非線性元件。(3)在圖甲中，圖線a、c的斜率表示導體的電阻，斜率越大，電阻越大，Ra>Rc；在圖乙中，圖線e、f的斜率表示導體電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，Re<Rf。(4)圖線b的斜率變大，電阻變大；圖線d的斜率變小，電阻變大。注意圖線b或d上某點切線的斜率不是電阻或電阻的倒數(shù)。根據(jù)R，電阻為某點和原點連線的斜率或斜率的倒數(shù)。 課堂綜合訓練1.如圖所示，a、b分別表示由相同材料制成的兩條長度相同、粗細均勻電阻絲的伏安特性曲線，下列判斷中正確的是()Aa代表的電阻絲較粗Bb代表的電阻絲較粗Ca代表的電阻絲的電阻小于b代表的電阻絲的電阻D圖線表示的電阻絲的電阻與電壓成正比解析：選Bb圖線的斜率大，表示電阻小，由電阻定律R，可知b代表的電阻絲較粗，選項B正確，A、C錯誤；電阻是導體本身的性質(zhì)，與電阻兩端的電壓無關(guān)，選項D錯誤。2. (多選)如圖所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。在兩導體上加相同的電壓，通過兩導體的電流方向如圖所示，則下列說法中正確的是()AR1中的電流小于R2中的電流BR1中的電流等于R2中的電流CR1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定向移動的速率DR1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率解析：選BD設(shè)正方形的邊長為L、導體厚度為d，則I，R，得I，故R1、R2中的電流相等，A錯誤，B正確；由InqSvnqLdv得，L大則v小，C錯誤，D正確。3如圖所示，某用電器與供電電源距離為L，線路上的電流為I。若要求線路上的電壓降不超過U，已知輸電導線的電阻率為，那么該輸電導線的橫截面積的最小值是()ABC D解析：選B根據(jù)電阻的定義式得R，根據(jù)電阻定律得R，解得S，故選項B正確，A、C、D錯誤。4(多選)如圖為握力器原理示意圖，握力器絕緣把手上的連桿與彈簧一起上下移動，握力的大小可通過一定的換算關(guān)系由電流表的示數(shù)獲得。當人緊握握力器時，握力越大()A電路中總電阻越大 B電路中總電阻越小C電路中電流越小 D電路中電流越大解析：選BD由題圖可知，握力越大，滑動變阻器接入電路的電阻越小，電路中總電阻越小，電流越大，故B、D正確，A、C錯誤。5某電路需要額定電流為20 A的保險絲，但手邊只有用同種材料制成的“15 A”和“5 A”兩種型號的保險絲，它們的規(guī)格如表所示，能否將這兩種保險絲取等長的兩段并聯(lián)后接入該電路中？說明其理由。保險絲12直徑1 mm2 mm額定電流5 A15 A解析：取得的兩段等長的保險絲橫截面積之比S1S214，由電阻定律R得，電阻之比R1R2S2S141，并聯(lián)接入電路后保險絲兩端的電壓相等，由歐姆定律得，通過的電流之比I1I2R2R114，即第2根保險絲中的實際電流是第1根中的4倍，而其額定電流只是第1根的3倍，所以不能這樣使用。答案：不能理由見解析1某一探測器因射線照射，內(nèi)部氣體電離，在時間t內(nèi)有n個二價正離子到達探測器的陰極，有2n個電子到達探測器的陽極，則探測器電路中的電流為()A0BC D解析：選D探測器電路中的電流I，故選項D正確。2.小燈泡的伏安特性曲線如圖中的AB段(曲線)所示，由圖可知，從A狀態(tài)到B狀態(tài)，燈絲的電阻因溫度的影響改變了()A5 B10 C1 D6 解析：選B由電阻的定義式R知，A狀態(tài)下電阻RA 30 ；B狀態(tài)下的電阻RB 40 ，故從A狀態(tài)到B狀態(tài)，電阻改變了10 ，選項B正確。3.如圖所示是A、B兩電阻的UI圖像，則兩電阻之比及在相同電壓情況下的電流之比分別是()ARARB21IAIB21BRARB21IAIB12CRARB12IAIB21DRARB12IAIB12解析：選B由UI圖像得RA 10 ，RB 5 ，故RARB21；根據(jù)I知，電壓U一定時，電流I與電阻R成反比，所以IAIBRBRA12。綜上所述，B正確。4.如圖所示電路中，電壓U保持不變，當開關(guān)S斷開時，理想電流表的示數(shù)為0.6 A；當開關(guān)S閉合時，理想電流表的示數(shù)為0.9 A。則兩電阻阻值之比R1R2為()A12 B21C23 D32解析：選A由歐姆定律I得，電壓一定時，電流與電阻成反比，則有，整理得，故A正確。5.如圖所示，a、b、c為同種材料做成的電阻，b與a的長度相等但橫截面積是a的兩倍；c與a的橫截面積相等但長度是a的兩倍。當開關(guān)閉合后，三個理想電壓表的示數(shù)關(guān)系是()AV1的示數(shù)是V2的2倍BV1的示數(shù)是V3的2倍CV2的示數(shù)是V1的2倍DV2的示數(shù)是V3的2倍解析：選A由題意可知：Lc2La2Lb，Sb2Sa2Sc；設(shè)b的電阻RbR，由電阻定律R得：Ra2Rb2R，Rc2Ra4R，RcRaRb421。由題圖可知，a、b、c三個電阻串聯(lián)，通過它們的電流相等，由UIR得：UcUaUb421，故UV3UV1UV2421，V1的示數(shù)是V2的2倍，故A正確，C錯誤；V3的示數(shù)是V1的2倍，故B錯誤；V3的示數(shù)是V2的4倍，故D錯誤。6.用如圖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，G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)，改變滑動頭P的位置，當通過G的電流為零時，測得MPl1，PNl2，則Rx的阻值為()AR0 BR0CR0 DR0解析：選C當通過G的電流為零時，G兩端的電勢相等，即R0兩端電壓與MP兩端電壓相等，設(shè)為U1；Rx兩端電壓與PN兩端電壓相等，設(shè)為U2，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理有，；由電阻定律R可得，則有，可得RxR0，故C正確。7(多選)如圖所示，把四個相同的燈泡接成甲、乙兩種電路后，燈泡都正常發(fā)光，且兩個電路的總功率相等。則下列關(guān)系式正確的是()AU甲>U乙 BU甲4U乙CR甲4R乙 DR甲2R乙解析：選AC設(shè)燈泡正常發(fā)光時電壓為U，電流為I，則U甲IU乙2I，則U甲2U乙，A正確，B錯誤；根據(jù)I2R甲(2I)2R乙，得R甲4R乙，C正確，D錯誤。8(多選)一根粗細均勻的金屬導線，在其兩端加上電壓U時，通過導線的電流為I，導線中自由電子定向移動的速率為v。若將導線均勻拉長，使它的橫截面半徑變?yōu)樵瓉淼?，再給它兩端加上電壓2U，則()A通過導線的電流為B通過導線的電流為C導線中自由電子定向移動的速率為D導線中自由電子定向移動的速率為解析：選AD將導線均勻拉長，使其橫截面半徑變?yōu)樵瓉淼?，則橫截面積變?yōu)樵瓉淼?，導線長度要變?yōu)樵瓉淼?倍，電阻率不變，由電阻定律R可知，導線電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍；電壓變?yōu)?U，由歐姆定律I可知，電流變?yōu)樵瓉淼?，故A正確，B錯誤；電流I變?yōu)樵瓉淼?，橫截面積變?yōu)樵瓉淼?，單位體積中自由移動的電子數(shù)n不變，每個電子所帶的電荷量e不變，由電流的微觀表達式InevS可知，電子定向移動的速率變?yōu)樵瓉淼?，故C錯誤，D正確。9.(多選)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線P點處的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線。則下列說法中正確的是()A隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大B對應P點，小燈泡的電阻為RC對應P點，小燈泡的電阻為RD對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積解析：選ABD由題圖圖像可知，U越大，UI圖線的斜率越小，表示小燈泡的電阻越大，A對；R中的U、I與小燈泡所處狀態(tài)下的電壓與電流相對應，B對，C錯；對應P點，功率PU1I2，與圖中矩形PQOM所圍面積相等，D對。10.(多選)某同學在探究通過導體的電流與其兩端電壓的關(guān)系時，將記錄的實驗數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所示的圖像。根據(jù)圖像，下列說法正確的是()A導體甲的電阻大于導體乙的電阻B在導體乙的兩端加1 V的電壓時，通過導體乙的電流為0.1 AC將導體甲連接到電壓為4 V的電路上時，通過導體甲的電流為0.9 AD將導體乙連接到電壓為5 V的電路上時，通過導體乙的電流為0.5 A解析：選BD由題圖知兩導體的阻值分別為R甲 5 ，R乙 10 ，即導體甲的電阻較小，A錯誤；在導體乙的兩端加1 V的電壓時，通過導體乙的電流為0.1 A，B正確；將導體甲連接到電壓為4 V的電路上時，通過導體甲的電流I A0.8 A，C錯誤；將導體乙連接到電壓為5 V的電路上時，通過導體乙的電流I A0.5 A，D正確。第47課時閉合電路的歐姆定律(重點突破課) 考點一閉合電路的動態(tài)分析動態(tài)分析問題是閉合電路歐姆定律的具體應用，這類問題由于形式多樣、考法靈活，考生不能統(tǒng)籌系統(tǒng)地去想問題，而導致分析不夠全面而失誤。1閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。(2)公式：I(只適用于純電阻電路)。(3)其他表達形式電壓表達式：EUIr。能量表達式：EIUII2r。2路端電壓與外電阻的關(guān)系(1)一般情況：UEIr，當外電阻R增大時，路端電壓U增大。UI圖像如圖。(2)特殊情況當外電路斷路時，I0，UE。當外電路短路時，I短，U0。典例如圖所示電路，當滑動變阻器R1的滑片向上滑動時，下列說法正確的是()AR2的功率增大BR3兩端的電壓減小C電流表的示數(shù)變大DR1的電流增大解析當滑動變阻器R1的滑片向上滑動時，其接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，則干路電流I減小，路端電壓U增大，R3兩端的電壓等于路端電壓，則R3兩端的電壓增大，通過R3的電流I3增大，通過R2的電流I2II3，I減小，I3增大，則I2減小，故R2的功率減小，電壓U2也減小；R1、R4的并聯(lián)電壓U并UU2，U增大，U2減小，則U并增大，故通過電流表的電流IA增大，電流表的示數(shù)變大，通過R1的電流I1I2IA，I2減小，IA增大，則I1減小，故只有C正確。答案C閉合電路動態(tài)分析的三種方法1程序法 2“串反并同”結(jié)論法(1)所謂“串反”，即某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都將減小，反之則增大。 (2)所謂“并同”，即某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、消耗的電功率都將增大，反之則減小。3.極限法因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑片分別滑至兩個極端，讓電阻最大或電阻為零進行討論。 集訓沖關(guān)1.如圖所示，閉合開關(guān)S，a、b、c三盞燈均正常發(fā)光，電源電動勢恒定且內(nèi)阻不可忽略?，F(xiàn)將滑動變阻器R的滑片稍向上滑動一些，三盞燈亮度變化為()Aa燈變亮，b、c燈變暗Ba、c燈變亮，b燈變暗Ca、c燈變暗，b燈變亮 Da、b燈變暗，c燈變亮解析：選B將滑動變阻器R的滑片稍向上滑動一些，R接入電路的電阻將減小，總電阻將減小，由閉合電路歐姆定律I得，總電流增大，路端電壓UEIr減小，由PaI2Ra知a燈變亮，由UaIRa知a燈兩端的電壓變大，由UUaUb判斷出b燈兩端電壓Ub減小，由Ib，Pb知通過b燈的電流減小，b燈變暗，再由IIbIc知Ic變大，由PcIc2Rc知c燈變亮，B正確。2.(多選)如圖所示電路，已知電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，R0為固定電阻，當滑動變阻器R的觸頭向下移動時，下列論述正確的是()A燈泡L一定變亮B電流表的示數(shù)變小C電壓表的示數(shù)變小DR0消耗的功率變小解析：選ABD當R的觸頭向下移動時，R接入電路的電阻變大，外電路總電阻變大，則由閉合電路歐姆定律知，總電流變小，路端電壓變大，則電壓表的示數(shù)變大，燈泡L兩端的電壓變大，則燈泡L一定變亮，通過燈泡L的電流變大，而總電流變小，則電流表的示數(shù)變小，R0消耗的功率變小，故A、B、D正確，C錯誤。考點二含電容器電路問題含電容器電路的分析是一個難點，電路中出現(xiàn)電容器，學生往往難以確定電容器與電路的串、并聯(lián)關(guān)系及電壓關(guān)系等，給分析解決問題帶來很大的障礙。1電路的簡化不分析電容器的充、放電過程時，把電容器所在的電路視為斷路，簡化電路時可以去掉，求電荷量時再在相應位置補上。2電路穩(wěn)定時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，同支路的電阻相當于導線，即電阻不起降低電壓的作用，電容器兩端的電壓與其并聯(lián)用電器兩端電壓相等。3電壓變化帶來的電容器變化電路中電流、電壓的變化可能會引起電容器的充、放電。若電容器兩端電壓升高，電容器將充電；若電容器兩端電壓降低，電容器將通過與它連接的電路放電，可由QCU計算電容器上電荷量的變化量。典例(2016全國卷)阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為()ABC D解析斷開S和閉合S后等效電路分別如圖甲、乙所示。根據(jù)串聯(lián)電路的電壓與電阻成正比可得，甲、乙兩圖中電容器兩極板間的電壓U1E，U2E，C所帶的電荷量QCU，則Q1Q235，選項C正確。答案C 規(guī)律方法含電容器電路問題的解題思路第一步理清電路的串、并聯(lián)關(guān)系第二步確定電容器兩極板間的電壓。在電容器充電和放電的過程中，歐姆定律等電路規(guī)律不適用，但對于充電或放電完畢的電路，電容器的存在與否不再影響原電路，電容器接在某一支路兩端，可根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)規(guī)律求解該支路兩端的電壓U第三步分析電容器所帶的電荷量。針對某一狀態(tài)，根據(jù)QCU，由電容器兩端的電壓U求電容器所帶的電荷量Q，由電路規(guī)律分析兩極板電勢的高低，高電勢板帶正電，低電勢板帶負電 集訓沖關(guān)1.(多選)如圖所示電路中，電源電動勢恒為E，內(nèi)阻為r，電壓表的內(nèi)阻為10 k，B為靜電計，C1、C2分別是兩個電容器。將開關(guān)閉合一段時間，下列說法正確的是()A若C1>C2，則電壓表兩端的電勢差大于靜電計兩端的電勢差B若將滑動變阻器滑動觸頭P向右滑動，則電容器C2上帶電量增大C電容器C1上帶電量為零D再將開關(guān)斷開，然后使電容器C2兩極板間距離增大，則靜電計張角也增大解析：選CD由于靜電計的兩個電極是彼此絕緣的，電壓表是由電流表改裝成的，電路穩(wěn)定后，電路中沒有電流，電壓表兩端沒有電壓，而電容器C2充電，兩端存在電壓，所以電壓表兩端的電勢差小于靜電計兩端的電勢差，故A錯誤；電路穩(wěn)定后，電容器C2的電壓等于電源的電動勢，保持不變，將滑動變阻器滑動觸頭P向右滑動，電容器C2的電壓不變，帶電量不變，故B錯誤；由于電壓表兩端沒有電壓，電容器C1沒有被充電，帶電量為零，故C正確；將開關(guān)斷開，電容器C2的帶電量Q不變，板間距離增大，電容C減小，由公式C分析可知，板間電壓增大，靜電計張角增大，故D正確。2.如圖所示，電源的內(nèi)阻不計，電動勢E12 V，R18 ，R24 ，電容C40 F，則下列說法正確的是()A開關(guān)斷開時，電容器不帶電B將開關(guān)閉合，電容器充電C將開關(guān)閉合后，穩(wěn)定時電容器的電荷量為4.81014 CD若開關(guān)處于閉合狀態(tài)，現(xiàn)將開關(guān)斷開，到再次穩(wěn)定后，通過R1的總電荷量為3.2104 C解析：選D開關(guān)斷開時，電容器兩端電壓等于電源電動勢，不為零，電容器帶電，A項錯誤；將開關(guān)閉合，電容器兩端電壓變小，電容器放電，B項錯誤；將開關(guān)閉合后，穩(wěn)定時電容器兩端的電壓U V4 V，電容器的電荷量為QUC440106 C1.6104 C，C項錯誤；若開關(guān)處于閉合狀態(tài)，現(xiàn)將開關(guān)斷開，到再次穩(wěn)定后，通過R1的總電荷量Q|U|C(124)40106 C3.2104 C，D項正確。3.如圖所示的電路中，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，在滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中，下列結(jié)論正確的是()A小燈泡L變暗B電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小C電容器C上的電荷量增加D電源的總功率變小解析：選B滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中，滑動變阻器接入電路的阻值減小，由閉合電路的歐姆定律得，干路電流I增大，即電流表讀數(shù)變大，小燈泡L的功率PI2R燈增大，小燈泡L變亮，路端電壓UEIr減小，即電壓表讀數(shù)變小，電源的總功率P總EI增大，A、D錯誤，B正確；滑動變阻器兩端的電壓UEI(R燈r)減小，電容器C上的電荷量QCU減小，C錯誤?？键c三電路故障問題電路故障一般有斷路和短路兩大問題，高考?？汲霈F(xiàn)這兩類問題的原因和表現(xiàn)，在備考中要能正確區(qū)分并判定這兩類問題，掌握常用的檢查方法。1故障特點(1)斷路特點：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零。(2)短路特點：用電器發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但其兩端電壓為零。2檢查方法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)路段短路電流表檢測當電路中接有電源時，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。在使用電流表檢測時，一定要注意電流表的極性和量程歐姆表檢測當測量值很大時，表示該處斷路；當測量值很小或為零時，表示該處短路。在使用歐姆表檢測時，電路一定要與電源斷開假設(shè)法將整個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，運用閉合電路或部分電路的歐姆定律進行推斷典例如圖所示，電路中燈泡A、B均正常發(fā)光。忽然燈泡B比原來變暗了些，而燈泡A比原來變亮了些。電路中出現(xiàn)的故障可能是()AR2發(fā)生斷路BR3發(fā)生斷路CR2、R3同時發(fā)生斷路DR1、R3同時發(fā)生斷路解析假設(shè)R2斷路，則A燈所在并聯(lián)支路的總電阻增大，導致外電路總電阻增大，干路電流減小，路端電壓U增大，流過R1的電流I1增大，流過燈泡所在并聯(lián)支路的總電流I2(I2I總I1)減小，B燈兩端的電壓UBI2RB3并減小，B燈變暗，A燈兩端的電壓UA(UAUUB)增大，A燈變亮。選項A正確，同理分析可得，選項B、C、D錯誤。答案A(1)斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)等于電源電動勢，則該段電路中有斷點。(2)短路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，則該并聯(lián)段電路被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則該并聯(lián)段電路沒有被短路或不完全被短路。 集訓沖關(guān)1.如圖所示的電路中，電源的電動勢為6 V，當開關(guān)S接通后，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測得各部分的電壓是Uab6 V，Uad0 V，Ucd6 V，由此可斷定()AL1和L2的燈絲都燒斷了BL1的燈絲燒斷了CL2的燈絲燒斷了D滑動變阻器R斷路解析：選C由Uab6 V可知，電源完好，燈泡都不亮，說明電路當中出現(xiàn)斷路故障，且在a、b之間。由Ucd6 V可知，L1與滑動變阻器R是通的，斷路故障出現(xiàn)在c、d之間，故L2斷路。所以選項C正確。2.如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3均為定值電阻，電壓表與電流表均為理想電表；開始時開關(guān)S閉合，電壓表、電流表讀數(shù)均不為零，某時刻發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表讀數(shù)均變大，則電路中可能出現(xiàn)的故障是()AR1斷路BR2斷路CR1短路 DR3短路解析：選B若R1斷路，電流表讀數(shù)為零，不符合題意，故A錯誤；若R2斷路，外電路總電阻增大，總電流減小，路端電壓增大，則電壓表讀數(shù)變大；R3的分壓增大，則電流表的讀數(shù)變大，符合題意，故B正確；若R1短路，外電路總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，則電壓表讀數(shù)變小，電流表的讀數(shù)變大，不符合題意，故C錯誤；若R3短路，外電路總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，則電壓表讀數(shù)變小，不符合題意，故D錯誤。3.在如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合后，由于電阻元件發(fā)生短路或斷路故障，電壓表和電流表的讀數(shù)都增大，則可能出現(xiàn)了下列哪種故障()AR1短路 BR2短路CR3短路 DR1斷路解析：選A若R1短路，則外部電路的電阻只剩R3，故總電阻減小，總電流變大，電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大，A正確；若R2短路，電流表的示數(shù)變?yōu)榱?，B錯誤；若R3短路，電壓表的示數(shù)變?yōu)榱悖珻錯誤；若R1斷路，電流表的示數(shù)變?yōu)榱?，D錯誤。1電源電動勢反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力，因此()A電動勢是一種非靜電力B電動勢越大，表明電源儲存的電能越多C電動勢的大小是非靜電力做功能力的反映D電動勢的單位與電勢差的單位相同，故兩者在本質(zhì)上相同解析：選C電動勢是反映電源通過非靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，電動勢越大說明這種轉(zhuǎn)化本領(lǐng)越強，但不能說明電源儲存的電能越多，故選項A、B錯誤，C正確；電動勢的單位與電勢差的單位相同，但兩者在本質(zhì)上不相同，故選項D錯誤。2.在如圖所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為滑動變阻器，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r。設(shè)電流表的讀數(shù)為I，電壓表的讀數(shù)為U，當R5的滑動觸頭向圖中a端移動時()AI變大，U變小BI變大，U變大CI變小，U變大 DI變小，U變小解析：選D當R5的滑動觸頭向a端移動時，R5接入電路的有效阻值減小，由電流隨電阻變化的“串反并同”規(guī)律可知，與R5串聯(lián)的R1、R3中的電流(即總電流)增大，與R5并聯(lián)的R2、R4中的電流減小，所以電路中的電流表的讀數(shù)I變小，路端電壓減小，即電壓表的讀數(shù)U變小，故選項D正確。3.如圖所示，燈泡L1、L2原來都正常發(fā)光，在兩燈突然熄滅后，用電壓表測得c、d間電壓比燈泡正常發(fā)光時的電壓高。電路故障可能是(假設(shè)電路中僅有一處故障)()Aa、c間斷路 Bc、d間斷路Cb、d間斷路 Db、d間短路解析：選B因電路中L1、L2、R及電源串聯(lián)，電路中只有一處故障且兩燈不亮，電路故障必是斷路，D錯誤；若a、c間斷路，兩燈熄滅，電壓表測得c、d間電壓為0，A錯誤；若c、d間斷路，兩燈熄滅，電壓表測得c、d間電壓為電源的電動勢，比燈泡正常發(fā)光時電壓高，B正確；若b、d間斷路，兩燈熄滅，電壓表測得c、d間電壓為0，C錯誤。4.在如圖所示的電路中，開關(guān)S原來是閉合的。現(xiàn)將S斷開，則燈泡L的亮度和電容器C帶電量的變化情況是()A燈泡L變亮、電容器C帶電量增加B燈泡L變亮、電容器C帶電量減少C燈泡L變暗、電容器C帶電量增加D燈泡L變暗、電容器C帶電量減少解析：選A由題圖可知，當S閉合時，R2與燈泡L串聯(lián)后與R3并聯(lián)，再與R1串聯(lián)；當S斷開時，R3斷開，總電阻增大，總電流減小，R1分壓及內(nèi)電壓減小，燈泡L兩端電壓增大，故燈泡L變亮；電容器C兩端電壓等于路端電壓，因內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，故電容器C兩端電壓增大，由QUC可知，電容器C帶電量增加，故A正確。5. 在輸液時，藥液有時會從針口流出體外，為了及時發(fā)現(xiàn)，設(shè)計了一種報警裝置，電路如圖所示。M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時其電阻RM發(fā)生變化，導致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報，此時()ARM變大，且R越大，U增大越明顯BRM變大，且R越小，U增大越明顯CRM變小，且R越大，U增大越明顯DRM變小，且R越小，U增大越明顯解析：選CS兩端的電壓增大，則總電流變大，總電阻變小，說明RM變小，且R越大，并聯(lián)電阻減小越快，干路電流增大越明顯，電壓U增大越明顯，C項正確。6.(2019石家莊模擬)如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，燈泡L1和L2均正常發(fā)光。由于某種原因燈泡L2燈絲突然燒斷，其余用電器均未損壞，則下列結(jié)論正確的是()A電流表讀數(shù)變大，電壓表讀數(shù)變小B燈泡L1變亮C電源的輸出功率可能變大D電容器所帶電荷量減少解析：選C燈泡L2燈絲突然燒斷，外電路總電阻增大，總電流減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律知，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，故電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大，總電流減小，則燈泡L1變暗，故A、B錯誤；根據(jù)電源的內(nèi)阻等于外電阻時，電源的輸出功率最大，由于電源的內(nèi)阻與外電阻關(guān)系未知，電源的輸出功率可能變大，故C正確；路端電壓增大，燈泡L1兩端的電壓減小，則電阻R兩端的電壓增大，電容器兩端的電壓增大，由QCU知，電容器所帶電荷量增大，故D錯誤。7.(多選)在如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，將滑動變阻器的滑片P從圖示位置向右滑動的過程中，關(guān)于各電表示數(shù)的變化，下列判斷中正確的是()A電壓表V的示數(shù)變大B電流表A2的示數(shù)變小C電流表A1的示數(shù)變小D電流表A的示數(shù)變大解析：選AB當滑片P向右滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，則總電阻增大；由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流減小，由UEIr可知，路端電壓增大，可知電流表A的示數(shù)變小，電壓表V的示數(shù)變大，故A正確，D錯誤；因路端電壓增大，R1中電流增大，電流表A1的示數(shù)變大，故C錯誤；因總電流減小，而R1中電流增大，則R2中電流減小，電流表A2的示數(shù)變小，故B正確。8.(多選)在如圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻為r，現(xiàn)閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P向左移動一段距離后，下列結(jié)論正確的是()A燈泡L變亮B電壓表讀數(shù)變小C電流表讀數(shù)變小D電容器C上的電荷量增加解析：選CD滑片P向左移動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，導致電路總電阻增大，電路中電流減小，則電流表讀數(shù)變小，燈泡L變暗，故A錯誤，C正確；電壓表讀數(shù)為路端電壓，由U路EIr知U路增大，故B錯誤；電容器兩端的電壓UCEIrU燈，可知UC增大，則電容器C上的電荷量增加，故D正確。9.(多選)(2019濟南模擬)如圖所示電路中，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻。當光照減弱時，R3阻值增大，則()A電壓表的示數(shù)增大 BR2中電流增大CL的功率減小 D路端電壓增大解析：選BCD由題圖可知，L與R3串聯(lián)后與R2并聯(lián)，再與R1串聯(lián)；當光照減弱時，R3阻值增大，電路中總電阻增大，總電流減小，由UEIr可知，路端電壓增大；因總電流減小，則R1兩端的電壓減小，電壓表的示數(shù)減?。徊⒙?lián)部分電壓增大，R2中電流增大，流過L的電流減小，故L的功率減小，故A錯誤，B、C、D正確。10.(多選)某同學按如圖所示電路進行實驗，電壓表內(nèi)阻看成無限大，電流表內(nèi)阻看成零。實驗中由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零)，若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的電路故障是()AR3短路 BRP短路CR3斷路 DR2斷路解析：選BDR3短路時，由于電流表內(nèi)阻看成零，兩電壓表都被短路，示數(shù)都為零，與題不符，故A錯誤；RP短路時，兩電壓表都測量R2兩端的電壓，示數(shù)相同，而且都不為零，故B正確；R3斷路時，電壓表V2測量R2兩端的電壓，電壓表V1測量RP和R2串聯(lián)的電壓，電壓表V1的示數(shù)大于電壓表V2的示數(shù)，故C錯誤；R2斷路時，由于電壓表內(nèi)阻看成無限大，兩電壓表都測量R3兩端的電壓，示數(shù)相同，而且都不為零，故D正確。第48課時電路中的能量問題(重點突破課) 考點一純電阻電路與非純電阻電路對純電阻電路的分析較易，對非純電阻電路的分析較難，學生特別容易混淆非純電阻電路的電功和電熱、電功率和熱功率，理清這些知識，是學好本考點的前提。電功、電功率、焦耳定律和熱功率內(nèi)容表達式電功電路中電場力移動電荷做的功WqUUIt電功率單位時間內(nèi)電流做的功，表示電流做功的快慢PUI焦耳定律電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻及通電時間成正比QI2Rt熱功率單位時間內(nèi)的發(fā)熱量PI2R典例如圖所示，電源電動勢E8 V，內(nèi)阻為r0.5 ，“3 V,3 W”的燈泡L與電動機M串聯(lián)接在電源上，燈泡剛好正常發(fā)光，電動機剛好正常工作，電動機的線圈電阻R1.5 。求：(1)通過電動機的電流；(2)電源的輸出功率；(3)電動機的輸出功率。解析(1)燈泡L正常發(fā)光，通過燈泡的電流IL1 A電動機與燈泡串聯(lián)，通過電動機的電流IMIL1 A。(2)路端電壓UEIr7.5 V電源的輸出功率PUI7.5 W。(3)電動機兩端的電壓UMUUL4.5 V電動機的輸出功率P機UMIMIM2R3 W。答案(1)1 A(2)7.5 W(3)3 W(1)在非純電阻電路中，歐姆定律不再適用，不能用歐姆定律求電流，應用PUI求電流。(2)在非純電阻電路中，電功大于電熱，即W>Q，這時電功只能用WUIt計算，電熱只能用QI2Rt計算，兩式不能通用。(3)由能量守恒定律得WQE，E為其他形式的能。對電動機來說，輸入的功率P入IU，發(fā)熱的功率P熱I2r，輸出的功率即機械功率P機P入P熱UII2r。 集訓沖關(guān)1.(多選)用如圖所示的實驗電路研究微型電動機的性能。當調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻R使電動機停止轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I10.5 A和U12.0 V；重新調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻R使電動機正常轉(zhuǎn)動時，電流表和電壓表的示數(shù)分別為I22.0 A 和U224 V。則()A電動機內(nèi)線圈電阻為R線4.0 B電動機內(nèi)線圈電阻為R線12 C電動機正常轉(zhuǎn)動時輸出的機械功率為P機48 WD電動機正常轉(zhuǎn)動時輸出的機械功率為P機32 W解析：選AD當電動機停止轉(zhuǎn)動時，相當于一個純電阻元件，根據(jù)歐姆定律可知，電動機內(nèi)線圈的電阻R線4.0 ，A正確，B錯誤；當電動機正常轉(zhuǎn)動時，電動機消耗的電功率PU2I248 W，電動機內(nèi)線圈消耗的熱功率P線I22R線16 W，故電動機輸出的機械功率P機PP線32 W，C錯誤，D正確。2.如圖所示，電源電動勢E30 V，內(nèi)阻r1 ，燈泡上標有“6 V12 W”字樣，直流電動機線圈電阻R2 。若燈泡恰好能正常發(fā)光，求電動機輸出的機械功率。解析：因燈泡正常發(fā)光，所以I A2 AU內(nèi)Ir21 V2 V所以電動機兩端電壓為UMEU內(nèi)U30 V2 V6 V22 V電動機輸出的機械功率為P機UMII2R222 W222 W36 W。答案：36 W考點二閉合電路的功率問題電源輸出功率最大和電源效率最高的條件不同，而學生往往在這方面易混、易錯，本部分知識是大多數(shù)學生的薄弱環(huán)節(jié)。1電源的功率(1)電路中的功率分配P總P出P內(nèi)，即EIUII2r。(2)輸出功率與閉合電路總電流的關(guān)系P出EII2r，當I時，P出有最大值，為Pm。若外電路是純電阻電路，則有P出I2R。由上式可以看出當Rr時，輸出功率最大，Pm當R>r時，隨著R的增大，P出減小當R<r時，隨著R的增大，P出增大2電源的效率100%100%純電阻電路中100%100%因此R越大，越大；當Rr，電源有最大輸出功率時，效率僅為50%。典例(2018北京高考)如圖1所示，用電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動變阻器R供電，改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。(1)以U為縱坐標，I為橫坐標，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中UI圖像的示意圖，并說明UI圖像與兩坐標軸交點的物理意義。(2)a.請在圖2畫好的UI關(guān)系圖線上任取一點，畫出帶網(wǎng)格的圖形，以其面積表示此時電源的輸出功率；b請推導該電源對外電路能夠輸出的最大電功率及條件。(3)請寫出電源電動勢定義式，并結(jié)合能量守恒定律證明：電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。解析(1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得UEIr，畫出UI圖像的示意圖如圖甲所示。結(jié)合表達式可知，圖像與縱軸交點的坐標值為電源電動勢E，與橫軸交點的坐標值為短路電流，I短。(2)a.在畫好的UI關(guān)系圖線上任取一點，其坐標值U和I的乘積即為此時電源的輸出功率P，因此可畫出帶網(wǎng)格的圖形，以其面積表示此時電源的輸出功率，如圖乙所示。b電源的輸出功率PI2R2R，當外電路電阻Rr時，電源的輸出功率最大，為Pmax。(3)電動勢的定義式為E。根據(jù)能量守恒，在題圖1所示的電路中，非靜電力做功W產(chǎn)生的電能等于在內(nèi)、外電路上產(chǎn)生的電熱，即WI2rtI2RtIrqIRq則EIrIRU內(nèi)U外。答案(1)UI圖像見解析圖甲圖像與縱軸交點的坐標值為電源電動勢，與橫軸交點的坐標值為短路電流(2)a.見解析圖乙b當Rr時，電源的輸出功率最大，Pmax(3)見解析(1)電源的UI圖像，縱軸截距為電源電動勢，橫軸截距為短路電流，圖像斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻。(2)純電阻電路中，非靜電力做功等于內(nèi)、外電路的電熱之和。 集訓沖關(guān)1.如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不可忽略，在滑動變阻器觸頭由a滑向b的過程中，下列說法正確的是()A電流表示數(shù)減小B小燈泡L亮度增大C電源內(nèi)阻消耗功率減小D電源輸出功率一定增大解析：選C在滑動變阻器觸頭由a滑向b的過程中，滑動變阻器接入電路中的阻值增大，總阻值增大，由I，知總電流減小，由UEIr，知路端電壓增大，電流表的示數(shù)增大，A錯；由IIAIL，總電流I減小，IA增大，知IL減小，則小燈泡L亮度減小，B錯；由PrI2r，知電源內(nèi)阻消耗功率減小，C對；因不知電源的內(nèi)阻與外電阻的大小關(guān)系，故不可判斷電源的輸出功率的變化情況，D錯。2.如圖所示電路中，R為電阻箱，為理想電壓表。當電阻箱讀數(shù)為R12 時，電壓表讀數(shù)為U14 V；當電阻箱讀數(shù)為R25 時，電壓表讀數(shù)為U25 V。(1)求電源的電動勢E和內(nèi)阻r；(2)當電阻箱R讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率最大？最大值Pm為多少？解析：(1)由閉合電路歐姆定律：EU1rEU2r解得：E6 V，r1 。(2)電源的輸出功率表達式：PR將上式變形為：P由上式可知Rr1 時，P取最大值：Pm9 W。答案：(1)6 V1 (2)1 9 W 考點三電源和電阻的UI圖像比較兩類UI圖像的研究對象不同，其物理意義不同，圖像上的點、斜率等表達的物理意義也不同。而兩類圖像綜合起來的閉合電路問題難度更大一些。兩類UI圖像的比較電源的UI圖像電阻的UI圖像圖形物理意義電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系截距與縱軸交點表示電源電動勢E，與橫軸交點表示電源短路電流過坐標軸原點，表示沒有電壓時電流為零坐標U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標U、I的比值表示外電阻的大小，不同點對應的外電阻大小不同每一點對應的比值均等大，表示此電阻的大小斜率(絕對值)電源內(nèi)阻r大小電阻大小聯(lián)系在同一坐標系中，兩圖線交點坐標(Un，In)表示用該電源與該電阻組成回路時的路端電壓和電路中的電流，即電阻兩端電壓及其電流；PInUn表示此時電源的輸出功率，即此時電阻的實際功率