2010届高考物理专题复习精品学案―电路.doc

为您服务教育网 2010届高考物理专题复习精品学案电路摘要：点拨:电路的动态变化问题是高考出镜率最高的电学问题之一,其求解关键是先弄清部分电路的电阻变化,再弄清全电路的电阻变化,再是全电.关键词：高考,动态类别：其它来源：牛档搜索（Niudown.COM）本文系牛档搜索（Niudown.COM）根据用户的指令自动搜索的结果，文中内涉及到的资料均来自互联网，用于学习交流经验，作品其著作权归原作者所有。不代表牛档搜索（Niudown.COM）赞成本文的内容或立场，牛档搜索（Niudown.COM）不对其付相应的法律责任！152010届高考物理专题复习精品学案电路【命题趋向】电路是高考的重点和热点，每年必有命题。根据近年高考，本专题的热点问题有：动态电路问题、电源的功率问题，伏安曲线或电源的图象，电动势和内阻的测量、电表的读数、变阻器的分压和限流接法选择、电流表的内外接法选择等。2010高考可能会单独命制与此有关的电路功率问题几率较大，当然单独命制电路实验题几乎为雷打不变的规律。预计实验会涉及电路的分压与限流、电流表的内、外接法，电表的读数、游标卡尺或千分尺的读数，以及图象问题。【考点透视】一、三个定律恒定电流中的三个定律分别是：1、电阻定律：，适用于金属导体或电解液导电；2、欧姆定律：（1）部分电路欧姆定律，对金属导电和电解液导电均适用，但对气体导电不适用；（2）闭合电路欧姆定律或（粗测电阻的欧姆表就是依据闭合电路欧姆定律制成的）；3、焦耳定律，普遍适用；电流做的功（对纯电阻电路或元件才取等号）二、五种功率1、电功率，普遍使用；2、热功率，普遍使用；3、电源的输出功率；在电源电动势和内阻一定时，当时，电源的输出功率最大，即，此时电源效率%；4、电源消耗的电功率；5、电源的总功率，。三、两种图线BE/rAIUOE图2OIU图11、导体的伏安特性曲线图1，线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线，直线的斜率在数值上等于导体电阻的倒数。2、电源的的图象图2，图线斜率的绝对值等于电源内阻，图线在纵轴上的截距等于电源电动势，图线在横轴上的截距等于短路时的电流。四、复杂电路要先画出等效电路图电路的等效原则：1、无电流的支路可省去；2、电势相等的点可合并；3、理想电压表认为断路，理想电流表则视为短路；4、电路稳定时，电容器可作断路处理。五、动态问题分析由部分电阻变化推断外电路总电阻（）的变化，再由全电路欧姆定律讨论干路电流的变化，最后再根据具体情况分别确定各元件上其他量的变化情况。六、故障电路的分析与判断1、电路短路时出现的现象：（1）电路中仍有电流；（2）被短路的电器不工作；（3）与之串联的电器工作电流增大；（4）被短路部分电压为零2、电路断路时出现的现象：（1）被断路部分无电流；（2）被断路部分有电压（如果电路较简单一般此电压会等于电源的输出电压）3、电路故障测试方法电压表检测断点故障方法：（1）用电压表与电源并联，若电压表示数不为零时，说明电源完好；若电压表示数为零，说明电源损坏。（2）在电压表示数不为零时，再逐段与外电路的各部分电路并联，若电压表指针偏转， 则外电路中的该段电路有断点；若电压表示数为零，则断点必在该段电路之外的部分。电压表检测短路方法：（1）用电压表与电源并联，若电压表示数为零，说明电源被短路；若电压表示数不为零时，说明外电路没有被完全短路。（2）在电压表示数不为零时,再逐段与外电路的各部分电路并联，若电压表示数为零，外电路的该部分电路被短路；若电压表示数不为零时，则外电路的该部分电路不被短路或不完全被短路。电流表检测故障方法：串连在电路中的电流表，若示数不为零，故障应是短路；若示数为零，说明故障应是与电流表串连的电路部分断开。七、含有电容器的直流电路分析方法电容器是一个储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路有充电、放电电流，一旦电流达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，电容电路可看作是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电量时，可在相应的位置补上分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确地判断并求出电容器的两端的电压，其具体方法是：1、确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压2、当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压，而与电容器串联的电阻可看成导线3、对于较复杂电路，需要将电容器两端的电势与基准点的电势比较后才能确定电容器两端的电压.【例题解析】1.电路的连接例1、一个T型电路如图所示，电路中的电, 。另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则A. 当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40C. 当ab两端接通测试电源时， cd两端的电压为80 VD. 当cd两端接通测试电源时， ab两端的电压为80 V【解析】本题考查电路的串并联知识。当cd端短路时，R2与R3并联电阻为30后与R1串联，ab间等效电阻为40，A对；若ab端短路时，R1与R2并联电阻为8后与R3串联，cd间等效电阻为128，B错；但ab两端接通测试电源时，电阻R2未接入电路，cd两端的电压即为R3的电压，为Ucd = 100V=80V，C对；但cd两端接通测试电源时，电阻R1未接入电路，ab两端电压即为R3的电压，为Uab = 100V=25V，D错。本题正确答案AC。点拨：恒定电流常见一些比较复杂的电路，分析时需要画出等效电路图。注意电流表的分析认为是短路，电压表认为是断路，若问某两点间的电压，千万别给该两点间臆想上一段之路。2.纯电阻电路规律的综合考查例2、如图所示电路中，电阻R1=R2=R3=10，电源内阻r=5，电压表可视为理想电表当开关S1和S2均闭合时，电压表的示数为10VR3(1)电阻R2中的电流为多大?(2)路端电压为多大?(3)电源的电动势为多大?(4)当开关S1闭合而S2断开时，电压表的示数变为多大?【解析】（1）（2）路端电压等于外电路电压，故（3）又，故（4）当开关S1闭合而S2断开时，电路是、串联再与电源构成闭合电路，起导线作用，电压表示数等于外电路电压。点拨：电路基本知识有公式、定律及其简单应用，较复杂电路的简化及其计算等，这是高考要求的基本要求，一定要牢记掌握。3.电路功率的分析与计算例3、某同学设计了一个转向灯电路（题图），其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源.当S置于位置1时，以下判断正确的是A. L的功率小于额定功率B. L1亮，其功率等于额定功率C. L2亮，其功率等于额定功率D.含L支路的总功率较另一支路的大【解析】本题考查的是闭合电路欧姆定律、电功率。由电路图可知，当S置于位置1时，含L、支路与支路并联， 电源电动势为6V，三个灯的额定电压也为6V，根据闭合电路欧姆定律可知，电源分一部分电压，外电压将小于6V，所以三个灯的实际功率均小于额定功率，故A正确，BC错误；又含L支路的总电阻大于支路的电阻，根据电功率可知，含L支路的较另一支路电阻大，总功率较另一支路的小，故D错误。故选A。点拨：本题对于D选项的判断基本上都能完成，本题的主要误区在于B、C选项的判断，电源电动势为6V，很容易让学生产生误解；并联电路的电压等于电源电动势，所以亮，其功率等于额定功率。得到错误的答案AB。4.非纯电阻电路的计算例4、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 ，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了 （ ）A35.8 W B43.2 WC48.2 W D76.8 W【解析】电动机不启动时，灯泡的电压为电源路端电压，设为 UL，电动机启动后灯泡电压仍为路端电压，设为UL。由欧姆定律得 I = E / （R+r） 求得灯泡电阻R =1.2W ，灯泡消耗功率为PL= EI I2 r =120W。电动机启动后，路端电压UL=EIr = 9.6V， 灯泡消耗电功率 为PL = UL2/R = 9.62/1.2 =76.8W。所以灯泡功率降低了P =120W76.8W =43.2W。点拨：（1）审题要仔细，不要把“车灯的电功率降低了”误理解为“车灯的电功率降为了”；（2）要知道电动机是非线性元件，欧姆定律不适用。 5.动态电路例5、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是A电压表和电流表读数都增大B电压表和电流表读数都减小C电压表读数增大，电流表读数减小D电压表读数减小，电流表读数增大1I/AU/V02 3 44812【解析】本题考查直流电路的动态分析。当R滑向b端时，R阻值增大，使总电阻增大，总电流减少，内电压减少，外电压增大，所以电压表示数增大；总电流减小时，R1上的电压也减小，所以变阻器R与R2并联部分电压增大，故电流表示数增大。本题正确选项A。点拨：电路的动态变化问题是高考出镜率最高的电学问题之一，其求解关键是先弄清部分电路的电阻变化，再弄清全电路的电阻变化，再是全电路电流与电压变化，然后才是分析部分电路的情况。6.图象问题例6、如图是某一半导体器件的U-I图， 将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，求此时电 源的输出功率是多少？若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为多少？【解析】半导体器件与“9V，18W”用电器串联时，流过的电流，从图象中得对应的半导体元件电压是1V，故电源的输出电压是，输出功率。电源内阻。把1.33的电阻也作为电源电阻，则电源的新内阻变为2.33，则路端电压，若，则。从而作出电源的图象，两图线的交点的纵横坐标相乘便是半导体元件消耗的功率。故半导体元件消耗的功率。点拨：本题的第二问，如果想不到以下的问题，是根本无法求解的。把串联的1.33的电阻也作为电源的内阻，把原来的电源作为一个新电源看待，且要作出新电源的图线，两图线的交点坐标分别是半导体元件两端的电压和流过的电流，根据交点两坐标相乘求半导体元件的功率。7.电路故障的分析判断例7、 如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现两灯都不亮，电流表指针几乎指在“0”刻度线不动，电压表指针则有明显偏转，该电路中故障可能是（）电流表坏了，或开关S接触不良B灯泡L1的灯丝断了，或L1的灯泡与灯座接触不良C电流表和两个灯泡都坏了D从a点开始，经过灯泡L2到b点的这段电路中有断路【解析】电流表指针几乎指在“0”刻度线不动，说明电路有断路；由于断路处的电压应不为“0”，所以电压表指针有明显偏转，则说明了与电压表并联的电路有断路，即a-L2-b支路有断路，所以选DER2R1CS点拨：无论利用电路中连接的仪表，还是另外用电压表或电流表检测电路故障问题，都是根据短路、断路的特点逐步推断故障之所在。8.含容电路问题例8、如图所示，E=10V, R1=4, R2=6,C=30F,电池内阻可忽略.（1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流.（2）然后将开关S断开，求这以后通过R1的电量【解析】（1）电容器稳定后相当于断路，则：（2）断开S前，电容器两端的电压等于R2两端的电压，电压为I1R2，电容器的带电量为：Q1=CI1R2 断开S稳定后总电流为零，电阻R1不分压，可看成导线，电容器两端的电压就等于电源的电动势E，电容器的带电量为：Q2=CE将开关S断开后通过R1的电量为：Q= Q2Q1代入已知数据得：Q=1.210-4C点拨：对于与电容器相关联的试题，电容器稳定后，在电容器处电路可看作是断路，与电容器串联的电阻不分压可看成导线.若要计算电容器中有关电量等的变化，则要先分析电容器两端电压的变化，再利用Q=CU来计算.【专题训练与高考预测】1小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线。则下列说法中正确的是（ ）I Q O U UNMNU1UI1I2PQA随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B对应P点，小灯泡的电阻为RC对应P点，小灯泡的电阻为RD对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积。2如图所示的电路中，灯L1发光，而灯L2，L3均不发光，理想电流表A1有示数，理想电流表A2无示数，假设只有一处出现故障，则故障可能是： （ ） A灯L1断路 B灯L3断路C灯L2短路 D灯L3短路3下列说法中正确的是 （ ）A由知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比B比值反映了导体阻碍电流的性质，即电阻C导体电流越大，电阻越小D由知道，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比4下列说法中正确的是（ ）A电阻A与阻值无穷大的电阻B并联，电阻不变B电阻A与导线B（不计电阻）并联，总电阻为零C并联电路中任一支路的电阻都大于总电阻D并联电路某一支路开路，总电阻为无穷大5关于电动势，下列说法正确的是（ ）A电源两极间的电压等于电源电动势B电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大C电源电动势的数值等于内、外电压之和D电源电动势与外电路的组成无关6对计算任何用电器的电功率都适用的是（ ）. . . .A B C D 7电压表、电流表均有小量程电流表（表头）改装而成，则下列说法中正确的是（ ）A由表头改装成电压表，需给表头并联一个大电阻B由表头改装成电压表，需给表头串联一个大电阻C由表头改装成电流表，需给表头串联一个小电阻D. 由表头改装成电流表，需给表头并联一个小电阻8在图中，AB间的电压为30V，改变滑动变阻器触头的位置，可以改变CD间的电压，UCD的变化范围是 （ ）A010V B020V C1020V D20V30V9理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干。设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有（ ）AIUP BP=I2(R1+R2) CP =IU DPI2(R1+R2)10如图所示的电路，当滑线变阻器滑片P由a滑到b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为、，则下列各组数据中可能出现的是（ ）V1V2V3E rbaPR2A、B、C、D、11根据网上调查显示，随着中国电信事业的发展，国产手机的市场占有率在2005年4月底已达到47图所示的是中兴手机电池上的文字说明，由此可知该电池的电动势和所储存的最大电能是（ ）ZTE锂离子电池 GB/T 18287-2000型号：Li3706T42P3h614062标称电压：3.7V 充电限制电压：4.2V额定容量：600mAh1 请使用专用电池、充电器2 切勿使电池的电极短路3 置于阴凉干燥处保存深圳市中兴通讯股份有限公司生产日期（序号） 20030327 DM6A投入火中有爆炸危险！A JB JC JD J12如图所示为测电源电动势和内电阻时，依据测量数据做出的路端电压与电流的关系图线，图中DC平行于横坐标轴，DE平行于纵标轴，由图可知 （ ）A比值表示外电路电阻B比值表示电源内电阻C比值表示电源电动势D矩形的面积表示电源的输出功率13在做“决定电阻大小的因素”实验时，每次需挑选下表中两根合适的导线，测出通过它们的电流强度，然后进行比较，最后得出结论。导线号码ABCDEFG长度(m)1.0横截面积（mm2）1.2材料锰铜钨镍铬锰铜钨锰铜镍铬(1)为了研究电阻与导体材料有关，应选用的两根导线是（填号码）_；(2)为了研究电阻与导体的长度有关，应选用的两根导线是_；(3)为了研究电阻与横截面积的关系，应选用的两根导线是_。(4)本实验所采用的方法是_。14如图甲所示的电路可测出电压表的内阻，电源内阻可以忽略，为电阻箱，当R取不同值时，电压表分别有一示数。若多次改变电阻箱的阻值，测得多个对应的电压值，最后作出的图象如图8乙所示，则电压表的内阻 ，电源电动势是 。15某同学测量一只未知阻值的电阻。 （1）他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为_。为了使多用电表测来自量的结果更准确，该同学接着应该进行哪些操作？答：_。 （2）若该同学再用“伏安法”测量该电阻，所用器材如图9乙所示，其中电压表内阻约为5k，电流表内阻约为5，变阻器阻值为50。图中部分连线已经连接好，为了尽可能准确地测量电阻，请你完成其余的连线。 （3）该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后，测得的电阻值将_（填“大于”、“小于”或“等于”）被测电阻的实际阻值。16一个电流表G的内阻=l k，满偏电流为=500uA，现要把它改装成量程为15 V的电压表，求：（1）串联的分压电阻；（2）50uA刻度处对应的电压值为多少？17如图所示，电源电动势、内电阻、均未知，当a、b间接入电阻10时，电流表示数为；当接入电阻时，电流表示数为。当a、b间接入电阻118时，电流表示数为多少？ErR2RR1Aab18“嫦娥”卫星在2007年10月24日由长征3号甲在西昌卫星发射中心发射升空。“嫦娥”卫星在空中运行时所需的能源为太阳能帆板电池，假设该太阳能帆板电池的太阳能集光板面积是8m2，它正对太阳时，太阳能电池可以对外输出120V的电压，并对飞船上的电动机提供10A的电流，已知电动机的直流电阻是4，太阳光垂直照射到地面单位面积的辐射功率为1.0103W/m2。试求：（1）太阳能电池的效率是多少？（2）电动机将电能转化为机械能的效率是多少？参考答案1ABD 提示：斜率越小电阻越大，A对；根据电阻定义知B对D错；恰好是矩形PQOM所围的面积，D对。2C 由A1有示数，但L2不亮，知L2短路，正是由于它短路，使L2两端电压为零，A2中没有示数，所以C正确。3BD 提示：导体的电阻取决于导体自身，与U，I无关，故A、C错，比值反映了导体对电流的阻碍作用，定义为电阻，所以B正确，由知道通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比，D正确4ABC 提示：并联电路的总电阻小于任一支路的电阻。电阻A和导线B（电阻为零）并联，若两端加上电压，则电阻被短路，总电阻为零。5BCD 提示：电源电动势是由电源本身所决定的一个物理量，与是否接入外电路、外电路电阻大小无关，D正确。电源电动势数值上等于内、外电路电压之和，C正确。电动势反映电源把其他能转化为电能本领的大小，电动势越大，移动同样电量的电荷非静电力做功越多，转化成的电能越多，B正确。电动势不是电压，两者不是一个概念，只有没有接入外电路时，电源两极间的电压在数值上等于电动势，接入外电路时，路端电压小于电动势的值，A错误。6D 提示：计算热功率，对非线性电器，热功率小于电功率7BD8C9CD 电吹风不是纯电阻电路，有一部分电能转化为机械能，故CD正确。10BD 提示 滑线变阻器滑片P由a滑到b的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，闭合电路的总电阻变小根据闭合电路欧姆定律，电路中的总电流变大，路端电压（）变小，即电压表的示数变小电压表的示数（）变大电压表的示数（）变小根据，知外电路电压的减小量等于电压表的示数减小量与电压表的示数增加量之差，即把题给的四个选项的各个数值分别代入前式，知符合的有A、B、D三个选