高考物理二轮复习精品资料专题07 恒定电流教学案（教师版）.doc

专题七 恒定电流【2013考纲解读】恒定电流主要考查以电路为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切，是应用型、能力型题目的重要内容之一，也是高考命题热点内容之一。历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题，值得说明的是，近年来高考在对本章的考查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.【重点知识整合】一、直流电路1电功和电热电功wquuit；电热qi2rt.(1)对纯电阻电路，电功等于电热，即电流流经纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能，所以wquiti 2rtt.(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)，电能一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能(如机械能或化学能等)，所以电功必然大于电热，即wq，这时电功只能用wuit计算，电热只能用qi 2rt计算，两式不能通用2闭合电路欧姆定律表达形式：eu外u内；i (i、r间关系)；ueir(u、i间关系)；ue(u、r间关系)注意：当外电路断开时(i0)，路端电压u等于电动势e.若用理想电压表测量，则读数等于电动势，在进行断路故障分析时，常用此结论进行判断，即何处断路，何处两端电压等于电动势但用电压表直接测量时，读数却略小于电动势(因为有微弱电流流过电源而产生内压降)当外电路短路时(r0，因而u外0)，电流最大，为im(不允许出现这种情况，因为这会把电源烧坏)3电源的功率与效率(1)电源的功率p：也称电源的总功率，是电源将其他形式的能转化为电能的功率，计算式为：pie(普遍适用)；pi2(rr)(只适用于外电路为纯电阻的电路)(2)电源内阻消耗功率p内：是电源内阻的热功率，也称电源的损耗功率，计算式为：p内i2r.(3)电源的输出功率p外：是外电路上消耗的功率，计算式为：p外iu外(普遍适用)；p外i2r(只适用于外电路为纯电阻的电路)(4)电源的效率：.(5)电源的输出功率(p外)与外电阻r的关系：p外.p外与r的关系图象如图4111所示由图可以看出：图4111当rr时，电源的输出功率最大，pm，此时电源效率50%.当rr时，随着r的增大输出功率越来越小当rr时，随着r的增大输出功率越来越大当r由小于r增大到大于r时，随着r的增大输出功率先增大后减小(非单调变化)4含容电路的分析技巧电容器两极板间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压，与电容器串联的电阻两端的电压一定为零(有阻无流，则无电压)【高频考点突破】考点1 、欧姆定律 电阻定律【例1】ab两地间铺有通讯电缆，长为l，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆，在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻，检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：令b端的双线断开，在a处测出双线两端间的电阻ra；令 a端的双线断开，在b处测出双线两端的电阻rb；在 a端的双线间加一已知电压ua，在b端用内阻很大的电压表测出两线间的电压ub.试由以上测量结果确定损坏处的位置，图a-10-43-3考点2 、 电功 电功率 电热【例2】不考虑温度对电阻的影响，对一个220 v，40 w”的灯泡，下列说法正确的是a接在110 v的电路上时的功率为20 wb接在110 v的电路上时的功率为10 wc接在440 v的电路上时的功率为160 wd. 接在220 v的电路上时的功率为40 w【解析】 解法l：由得灯泡的电阻电压为ll0 v时，.电压为440 v时，超过灯泡的额定电压一倍，故灯泡烧坏，p= 0解法2：由可知r一定时，当时，考点3 、 闭合电路欧姆定律【例3】 在如图a-10-45-4所示电路中，电池电动势 e=5 v，内阻r=10 ，固定电阻r=90 ，r0是可变电阳在r0由零增加到400的过程中求：图a-10-45-4可变电阻r0上消耗热功率最大的条件和最大热功率电池的内电阻r和固定电阻r上消耗的最小热功率之和【难点探究】难点一直流电路动态分析1引起电路特征发生变化的主要原因有：滑动变阻器滑片滑动，使电路的电阻发生变化；开关的闭合、断开或换向(双掷开关)使电路结构发生变化；电路发生短路和断路(电路故障)2电路动态变化问题的分析思路当电路中某处的电阻发生变化时，先由局部电阻的变化推出外电路电阻r外的变化，再由闭合电路的欧姆定律i总和u端ei总r讨论干路电流i总的变化和路端电压u端的变化，最后分析对其他部分电路产生的影响，从而分别确定各元件上其他量的变化情况(使用的公式是部分电路欧姆定律、电路中各元件上的电压关系和电流关系等)注意：电路的总电阻总是随其中任一电阻的增大而增大，随任一电阻的减小而减小；电阻并联的数目越多，总阻值越小；从电路分析角度看，断路可认为是电路中某处电阻增大到无穷大，短路可认为是电路某处电阻减小到零，因此电路故障问题可以视为特殊的动态分析问题；对电路进行简化时，电压表和电容器视为断路，电流表视为短路；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，其所在电路中有充、放电电流，电路达到稳定状态时，电容器就相当于一个阻值无穷大的电阻，则电容器所在电路处可视为断路分析计算含有电容器的直流电路时应注意：电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，在此支路的电阻没有电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器充(放)电例1、如图4112所示电路，电源内阻不可忽略开关s闭合后，在变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中()a电压表与电流表的示数都减小b电压表与电流表的示数都增大c电压表的示数增大，电流表的示数减小d电压表的示数减小，电流表的示数增大【答案】a【解析】变阻器r0的滑动端向下滑动时，接入电路中的电阻变小，电路中总电阻变小，由i可得，电路中总电流变大，内阻上分到的电压变大，路瑞电压变小，电压表的示数变小总电流变大，电阻r1分到的电压变大，由于u端ur1ur2，路端电压变小，r1分到的电压变大，所以r2分到的电压变小，电流表的示数变小综上所述，a项正确，b、c、d项错误【点评】本题的分析思路是：变阻器接入电路的电阻变小，导致电路总电阻变小，再由闭合电路欧姆定律确定干路电流变大，最后再根据各部分的串并联情况，利用串并联电路特点和部分电路欧姆定律分别确定各量的变化情况本题是滑动变阻器滑片移动引起的电路动态变化，下面的变式题则是因开关断开引起的电路变化 【变式探究】如图4113所示，e为内阻不能忽略的电池，r1、r2、r3为定值电阻，s0、s为开关，v与a分别为电压表与电流表初始时s0与s均闭合，现将s断开，则() av的读数变大，a的读数变小 bv的读数变大，a的读数变大 cv的读数变小，a的读数变小 dv的读数变小，a的读数变大 【答案】b【解析】 当 s断开时，电路的总电阻r总变大，总电流i变小，内电压u内ir变小，路端电压ueir变大，电压表测量路端电压，读数变大；r1两端电压u1ir1变小，r3两端电压u3uu1变大，通过r3的电流i3变大，电流表读数变大，b选项正确难点二 与电功、电功率、电热相关问题的综合分析明晰电功、电功率、电热的概念与相互关系电功w 电热q 电功率p 物理意义 电流通过电路做的功，即使电荷定向移动时电场力做的功 电流通过导体所做的功，电阻上所产生的热量 表征电流做功快慢的物理量，用电流所做的功与所用时间的比值来表示 能量转化消耗的电能转化为其他形式的能量(内能、机械能、化学能等) 消耗的电能转化为内能 说明：纯电阻电路中，电功率等于热功率；非纯电阻电路中，电功率只有一部分转化成热功率纯电阻电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉、白炽灯等；非纯电阻电路中常含有电动机、电解槽等例2、如图所示，已知电源电动势e20 v，内阻r1 ，当接入固定电阻r4 时，电路中标有“3 v,6 w”的灯泡l和内阻rd0.5 的小型直流电动机d都恰能正常工作试求： (1)电路中的电流大小；(2)电动机的额定电压；(3)电动机的输出功率解析：(1)灯泡l正常发光,所以电路中的电流为i=2 a.(2)根据闭合电路欧姆定律可求得,电动机的额定电压为ud=e-i(r+r)-ul=20-2(1+4)-3 v=7 v.(3)电动机的总功率为p总=udi=72 w=14 w. 电动机的热功率为p热=i2rd=220.5 w=2 w. 所以电动机的输出功率为p出=p总-p热=(14-2) w=12 w.点评：处理该类题目首先应当注意接入电动机的电路是非纯电阻电路.电动机的输入功率(即消耗的总功率ui)=转化为机械能的功率+转化为内能的功率.其中电动机的输出功率就是转化为机械能的功率,电解槽的输出功率就是转化为化学能的功率.【变式训练】 有一个直流电动机,把它接入0.2 v电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 a;若把电动机接入2.0 v电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 a.求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大? 难点三 含容电路问题的综合分析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,电路里有充放电电流.一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件,电容器所处电路看做是断路,简化电路时可去掉它.简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上.在具体方法上要注意以下几点:(1)根据q=cuq=cu可知,要求电容器所带电荷量以及充放电时所带电荷量的变化,关键是求电容器两端的电压.(2)在电路分析时要注意电容器所在支路的连接情况.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以此支路中的电阻上无电压降,可以把与电容器串联的电阻看成导线,电容器两极板间的电压就等于该支路两端的电压. (3)对于较复杂的电路,经常需要将电容器两端的电势与基准点的电势进行比较后才能确定电容器两端的电压. 例3、如图所示的电路中,已知r1=30 ,r2=15 ,r3=20 ,c=2 f,ab间电压u=6 v,且a端为正.为使电容器所带电荷量达到q=210-6 c且电容器上极板带负电,应将电阻箱r4的阻值调节到多大?若电容器上极板带正电,r4的阻值又应调节到多大?难点四 u-i图像的意义复习时注意电源的伏安特性曲线反映的是电源自身的性质,具有丰富的内涵(如图所示):1.图线与纵轴的截距表示电源的电动势;2.与横轴的截距表示短路电流;3.斜率的绝对值表示电源内阻;4.图线上任意一点所对应的电压和电流的比值(或者说任意一点与坐标原点o连线的斜率)表示接在外电路的电阻;5.阴影部分面积表示电流为i时,外电路电阻两端的输出功率,四边形aeoi的面积表示电源的总功率。导体的伏安特性曲线反映导体的性质.如果是遵循欧姆定律的线性元件,这是一条直线,电阻恒定不变(如图中直线b所示);如果是不遵循欧姆定律的非线性元件,如气体半导体等,就是一条曲线.电阻不断变化,其曲线上每一点对应的电压与电流的比值就是此时导体的电阻(或说成此点与坐标原点连线的斜率表示此时导体的电阻).例4、为探究小灯泡l的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的u-i图像应是( )【解析】由于小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,随着灯泡两端电压逐渐增大,灯丝温度逐渐升高,其电阻逐渐增大,在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大,c正确.【答案】c 【历届高考真题】【2012高考】（2012上海）13当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3c，消耗的电能为0.9j。为在相同时间内使0.6c的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 （ ）（a）3v，1.8j （b）3v，3.6j （c）6v，l.8j （d）6v，3.6j【答案】d【解析】根据e=uq，可知通过该电阻的电荷量为0.3c，消耗的电能为0.9j时电阻两端所加电压u=3v，在相同时间内通过0.6c的电荷量，则电流强度为原来的2倍，而根据i=u/r，电压也为原来的2倍，即为6v，这样消耗的电能e=uq=3.6j【考点定位】电场、恒定电流和电路（2012上海）17直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片p向右移动时，电源的（ ）（a）总功率一定减小 （b）效率一定增大（c）内部损耗功率一定减小（d）输出功率一定先增大后减小【考点定位】恒定电流和电路9. （2012海南）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、u、e和q表示。下列说法正确的是a保持u不变，将d变为原来的两倍，则e变为原来的一半b保持e不变，将d变为原来的一半，则u变为原来的两倍c保持d不变，将q变为原来的两倍，则u变为原来的一半d保持d不变，将q变为原来的一半，则e变为原来的一半【答案】ad【解析】保持u不变，由u=ed可知，将d变为原来的两倍，则e变为原来的一半，选项a正确；保持e不变，由u=ed可知，将d变为原来的一半，则u变为原来的一半，选项b错误；保持d不变，电容器的电容量c不变。将q变为原来的两倍，由c=q/u可知，则u变为原来的两倍，选项c错误；保持d不变，电容器的电容量c不变。将q变为原来的一半，由c=q/u可知，则e变为原来的一半【考点定位】此题考查平行板电容器及其相关知识。（2012福建）如图，理想变压器原线圈输入电压u=，副线圈电路中为定值电阻，r是滑动变阻器。和是理想交流电压表，示数分别用和表示；是理想交流电流表，示数分别用和表示。下列说法正确的是a和表示电流的瞬间值b和表示电压的最大值c滑片p向下滑动过程中，不变、变大d滑片p向下滑动过程中，变小、变小【答案】c 【解析】 在交变电流中电压表和电流表显示的都是有效值，答案ab均错误；由理想变压器可知，副线圈两端电压u2不变，从电路可知当滑片p向下移动时，电阻变小，电流i2增大，输出功率增大，所以输入功率也增大所以电流i1增大，所以答案选c。【考点定位】交流电的三值：有效值、最大值、瞬时值的关系以及理想变压器原理和动态电路分析。（2012浙江）17、功率为10w的发光二极管（led灯）的亮度与功率60w的白炽灯相当。根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有二只60w的白炽灯，均用10w的led灯替代，估算出全国一年节省的电能最接近a.8108kwh b. 81010kwh c. 81011kwh d. 81013kwh【答案】b【解析】每户家庭功率节省100w，中国人口约为13亿，大概4亿户家庭，每天开灯5小时，则一年全国节省的电能为，所以b正确。【考点定位】功能、估算（2012浙江）25、（22分）为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置，如图所示，自行车后轮由半径r1=5.010-2m的金属内圈、半径r2=0.40m的金属内圈和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为r的小灯泡。在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度b=0.10t、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r1、外半径为r2、张角=/6。后轮以角速度=2 rad/s相对于转轴转动。若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应。（1）当金属条ab进入“扇形” 磁场时，求感应电动势e，并指出ab上的电流方向；（2）当金属条ab进入“扇形” 磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；（3）从金属条ab进入“扇形” 磁场开始，经计算画出轮子转一圈过程中，内圈与外圈之间电势差uab-t图象；（4）若选择的是“1.5v、0.3a”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出，通过改变磁感应强度b、后轮外圈半径r2、角速度和张角等物理量的大小，优化前同学的设计方案，请给出你的评价。【解析】（1）金属条ab在磁场中切割磁感线运动，所构成的回路磁通量变化，设经过时间，磁通量变化率为，由法拉第电磁感应定律得：由两式并代入数据得：根据右手定则（或愣次定律），可知感应电流方向为。arrrreb（2）通过分析，可得电路为(3)设电路中的总电阻，根据电路可知ab两段电势差为设 ab离开磁场区域的时刻为，下一条金属条进入磁场区域的时刻为 (4)“闪烁“装置不能正常工作。（金属条的电动势远小于小灯泡的额定电压，因此无法正常工作）b增大，e增大，但有限度r2增大，e增大，但有限度增大，e增大，但有限度增大，e不变。【考点定位】电磁感应、电路、此题最后一问为开放性试题。【2011高考】1（北京）如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关s闭合后，在变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中， avsr1e，rr2r0a电压表与电流表的示数都减小b电压表与电流表的小数都增大c电压表的示数增大，电流表的示数减小d电压表的示数减小，电流表的示数增大答案：a解析：变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中，使连入电路中的r0阻值减小，整个电路的电阻减小，电路中的电流i增大，路端电压u=eir减小，即电压表的示数减小，又r2与r0并联后再与r1串联，在r0减小时，使得r2两端电压减小，r2中的电流减小，即电流表示数减小。a正确，b、c、d错误。2.（全国）（15分）（注意：在试题卷上答题无效）如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为l，电阻不计。在导轨上端并接2个额定功率均为p、电阻均为r的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为m、电阻可忽略不计的金属棒mn从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求：mnaclbd（1）磁感应强度的大小；（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率。联立式得式得 b = （2）设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v，由电磁感应定律与欧姆定律得e = blv e = ri0 联立式得 v = 3.（重庆）在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有两个错误电路，如题20图所示。电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合s，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a.电珠l不亮；电流表示数几乎为零b.电珠l亮度增加；电流表示数增大c电珠l开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d.电珠l不亮；电流表从示数增大到线圈烧断与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为a. b. c. d. 【答案】a.【解析】对于电路，随着滑动变阻器触头向右滑动，灯泡上电压增大，灯泡变亮，通过电流表的电流增加，由于滑动变阻器触头滑到最右端也不会造成短路，所以电流表不至于烧毁.据此判断与b对应； 对于电路，滑动变阻器触头向右滑动时，灯泡亮度增加，电流表示数变大，当滑动变阻器触头滑到最右端时，造成短路，从而烧毁电流表，之后，灯泡变得最亮.据此判断，与c对应；对于电路，由于电压表串联进了电路，而电压表内电阻很大，滑动变阻器触头时，灯泡不亮，电流表示数几乎没有变化，据此判断与a对应；对于电路，随着滑动变阻器触头向右滑动，灯泡不亮，电流表将被短路烧毁.所以，对以a、b、c、d.4（上海）如图所示电路中，闭合电键s，当滑动变阻器的滑动触头p从最高端向下滑动时，(a)电压表v读数先变大后变小，电流表a读数变大(b)电压表v读数先变小后变大，电流表a读数变小(c)电压表v读数先变大后变小，电流表a读数先变小后变大(d)电压表v读数先变小后变大，电流表a读数先变大后变小【答案】a.【解析】电路的串并联关系是这样的：滑动变阻器的上下两部分电阻并联再与电阻r串联。当上下两部分电阻相等时，并联电路阻值最大，干路电流最小，路端电压最高，即电压表读数经历了先减小后增大的过程。所以只有a、c选项可能正确；当滑动变阻器的滑动触头p在最高端时，电流表读数为零，即电流表的读数是从零开始增加的，因此，只能是a选项不可能是c选项。5.（海南）如图，e为内阻不能忽略的电池，r1、r2、r3为定值电阻，s0、s为开关，v与a分别为电压表与电流表。初始时s0与s均闭合，现将s断开，则的读数变大，的读数变小的读数变大，的读数变大的读数变小，的读数变小的读数变小，的读数变大答案：b解析：由闭合电路欧姆定律得：，将s断开后外电路总电阻r变大，则总电流i变小，而u=e-ir，所以路端电压u（即的读数）变大；由部分电路欧姆定律得：，流过r3的电流i3（即的读数）与r3两端电压成正比，又因为u3=e-i（r1+r），总电流i变少，u3变大，所以i3变大。因此选择答案b。【2010高考】1. 2010新课标19电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u为路端电压，i为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为、.由图可知、的值分别为a、 b、 c、 d、答案：d解析：电源效率，e为电源的总电压（即电动势），根据图象可知ua=, ub=，所以选项d正确。32010安徽18如图所示，m、n是平行板电容器的两个极板，r0为定值电阻，r1、r2为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键s，小球静止时受到悬线的拉力为f。调节r1、r2，关于f的大小判断正确的是esr0r1r2mna保持r1不变，缓慢增大r2时，f将变大b保持r1不变，缓慢增大r2时，f将变小c保持r2不变，缓慢增大r1时，f将变大d保持r2不变，缓慢增大r1时，f将变小【答案】b【解析】保持r1不变，缓慢增大r2时，由于r0和r2串联，r0两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压u减小，带电小球受到的电场力减小, 悬线的拉力为将减小，选项b正确，a错误。保持r2不变，缓慢增大r1时，r0两端的电压不变，f电不变，悬线的拉力为f不变，c、d错误。4. 2010上海物理21如图，金属环a用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧，若变阻器滑片p向左移动，则金属环a将向_（填“左”或“右”）运动，并有_（填“收缩”或“扩张”）趋势。【解析】变阻器滑片p向左移动，电阻变小，电流变大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向原电流磁场方向相反，相互吸引，则金属环a将向右移动，因磁通量增大，金属环a有收缩趋势。5. 2010上海物理23电动机的自动控制电路如图所示，其中为热敏电阻，为光敏电阻，当温度升高时，的阻值远小于；当光照射时，其阻值远小于，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中的虚线框内应选_门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以_的阻值（填“增大”或“减小”）。【解析】为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值小时，输入为1，输出为1，所以是“或门”。因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小即光敏电阻较大时输入为1，输出为1，所以要增大。【2009高考】1（09年天津卷3）.为探究小灯泡l的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的u-i图象应是解析：灯丝电阻随电压的增大而增大，在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大。c正确。2（09年广东物理10）如图所示，电动势为e、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关s1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上s2，则下列表述正确的是a电源输出功率减小 bl1上消耗的功率增大c通过r1上的电流增大 d通过r3上的电流增大答案：c解析：在合上s2之前，三灯泡都能正常工作，合上s2之后，电路中的总电阻r总减小，则i总增大，即流过r1的电流增大，由于不及内阻，电源的输出功率p出=ei，可见电源的输出功率增大，a错误；r1两端的电压增大，则并联部分的电压减小，i4减小，i2减小，i1减小，可见c正确。4（09年江苏物理5）在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为，电容器的电容为。当闪光灯两端电压达到击穿电压时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定a电源的电动势一定小于击穿电压b电容器所带的最大电荷量一定为 c闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大d在一个闪光周期内，通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等答案：d解析：理解此电路的工作过程是解决本题的关键。电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压u时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于u，断路，电源再次给电容器充电，达到电压u时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得充电后达到电压u，则电源电动势一定大于等于u，a 项错误；电容器两端的最大电压为u，故电容器所带的最大电荷量为cu，b项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，c项错误；充电时电荷通过r，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，d项正确。6（09年四川卷17）.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，r120 ，r230 ，c为电容器。已知通过r1的正弦交流电如图乙所示，则a.交流电的频率为0.02 hzb.原线圈输入电压的最大值为200 vc.电阻r2的电功率约为6.67 wd.通过r3的电流始终为零压为um20v，再根据原副线圈的电压之比等于匝数之比可知原线圈输入电压的最大值为200 v、b错；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过r3和电容器，d错；根据正弦交流电的峰值和有效值关系并联电路特点可知电阻r2的电流有效值为i、电压有效值为uum/v，电阻r2的电功率为p2uiw、c对。7（09年广东理科基础5）导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是a横截面积一定，电阻与导体的长度成正比b长度一定，电阻与导体的横截面积成正比c电压一定，电阻与通过导体的电流成正比d电流一定，电阻与导体两端的电压成反比答案：a解析：对于同中材料的物体,电阻率是个定值,根据电阻定律可知a正确。8（09年广东理科基础14）如图所示是一实验电路图，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是a路端电压变小 b电流表的示数变大c电源内阻消耗的功率变小 d电路的总电阻变大答案：a解析：当滑片向b端滑动时，接入电路中的电阻减少，使得总电阻减小d错；根据，可知总电流在增加，根据闭合电路中的欧姆定律有,可知路端电压在减小，a对；流过电流表的示数为，可知电流在减小，b错；根据，可知内阻消耗的功率在增大，c错。9（09年福建卷16）.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则a电压表的示数为220v b电路中的电流方向每秒钟改变50次c灯泡实际消耗的功率为484w d发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2j答案：d解析：电压表示数为灯泡两端电压的有效值,由图像知电动势的最大值em=v，有效值e=220v，灯泡两端电压，a错；由图像知t=0.02s，一个周期内电流方向变化两次，可知1s内电流方向变化100次，b错；灯泡的实际功率,c错；电流的有效值，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，d对。二、非选择题10（09年上海物理11）如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_门电路，虚线框乙内应选用_门电路（填与、非、或）。答案：或，或解析：题意只要有一个开关未闭合，报警器就会报警，结合或门的特点因此虚线框甲内应选用或门；虚线框乙内应选用或门。11（09年上海物理14）图示电路中，r112w，r26w，滑动变阻器r3上标有“20w，2a”字样，理想电压表的量程有0-3v和0-15v两档，理想电流表的量程有0-0.6a和0-3a两档。闭合电键s，将滑片p从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5v和0.3a；继续向右移动滑片p到另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，则此时电流表示数为_a，该电源的电动势为_v。答案：0.15，7.5解析：由于题意当“继续向右移动滑片p到另一位置”电压表示数一定大于2.5v，电流表示数一定小于0.3a，再结合电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，可知电压表的量程为0-15v，电流表的量程为0-0.6a，因此当滑片滑到下一位置是电流表的实数为；电压表的示数为5v；由串并联电路规律得：，得 ，由闭合电路欧姆定律得；同理：，得，由闭合电路欧姆定律以上各式联立解得：。（09年全国卷）17. 图为测量某电源电动势和内阻时得到的u-i图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8v。则该电路可能为答案：b解析：本题考查测电源的电动势和内阻的实验.由测量某电源电动势和内阻时得到的u-i图线可知该电源的电动势为6v,内阻为0.5.此电源与三个均为3的电阻连接成电路时测的路端电压为4.8v,a中的路端电压为4v,b中的路端电压约为4.8v.正确c中的路端电压约为5.7v,d中的路端电压为5.4v。13（09年北京卷23）单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极和c,a,c间的距离等于测量管内径d，测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电动势e，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为b。（1）已知，设液体在测量管内各处流速相同，试求e的大小（去3.0）（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法；（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为 a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以e、r。r为参量，给出电极a、c间输出电压u的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。解析：（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c 间切割感应线的液柱长度为d， 设液体的流速为v，则产生的感应电动势为e=bdv 由流量的定义，有q=sv= 式联立解得 代入数据得 （2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如：改变通电线圈中电流的方向，使磁场b反向，或将传感器输出端对调接入显示仪表。（3）传感器的显示仪表构成闭合电路，有闭合电路欧姆定律 输入显示仪表是a、c间的电压u，流量示数和u一一对应， e 与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由式可看出， r变化相应的u也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压u的变化而变化，增大r，使rr，则ue,这样就可以降低液体电阻率的变化对显示仪表流量示数的影响。13（09年广东物理18）.如图（a）所示，一个电阻值为r ，匝数为n的圆形金属线与阻值为2r的电阻r1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度b随时间t变化的关系图线如图（b）所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和b0 . 导线的电阻不计。求0至t1时间内（1）通过电阻r1上的电流大小和方向；（2）通过电阻r1上的电量q及电阻