2012高中物理 专题12 恒定电流和电路（教师版）

用心 爱心 专心1 20122012 高中物理高中物理 专题专题 1212 恒定电流和电路 教师版 恒定电流和电路 教师版 本专题高考主要考查以 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 2013 高考考查的热点 考点定位考点定位 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 考点考点 PK PK 考点考点 1 1 欧姆定律 欧姆定律 电阻定律电阻定律 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 解析 设双线电缆每单位长度的电阻为 r 漏电处电阻为 R 漏电处距 A 为 x 题设测量 过程可用如图 A 10 43 3 电路表示 则 AA 间电阻 RrxRA BB 间电阻 RxLrRB 当 AA 间加电压 A U 时 在 BB 间用内阻很大的电压表测出的电压 B U 等于 R 两端电压 电缆 上近似看作无电流无电势降落 根据欧姆定律得 R U Rrx U BA 联立解得 L URUR UUR x BAAB BAA 2 考点考点2 2 电功电功 电功率电功率 电热电热 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 w B 接在 110 V 的电路上时的功率为 10 w C 接在 440 v 的电路上时的功率为 160 w D 接在 220 v 的电路上时的功率为 40 w 图 A 10 43 3 用心 爱心 专心2 考点考点 3 3 闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律 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 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 解析 回路中电流 0 RrR E I 则 R0上热功率 400 100 25 100 25 0 2 0 2 0 0 0 2 1 R RR R RIP 当 R0 100 时 P1有最大值 WP 16 1 max 内阻 r 和固定电阻 R 上消耗的热功率之和 1090 100 25 2 0 22 2 R rIRIP 当 R0 400 时 P2有最小值 WP01 0 min 2012 2012 高考试题解析高考试题解析 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 图 A 10 45 4 用心 爱心 专心3 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 答案 ABC 解析 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 接入电路的电阻变大 整个回路的电流变小 内部消耗的功率 P 一定减小 C 正确 总功率 P EI 一定减小 A 正确 而内电压降低 2 I r 处电压升高 电源的效率增大 B 正确 当内电阻等于外电阻时 输出功率 UIU EIE 最大 此题中无法知道内外电阻的关系 因此 D 不对 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 2012 福建 14 原题 如图 理想变压器原线圈输入电压 u sin m t U 副线圈 电路中 0R 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 1U 和 2U 表示 是理想交流电流表 示数分别用 1I 和 2I 表示 下列说法正 确的是 A 1I 和 2I 表示电流的瞬间值 B 1U 和 2U 表示电压的最大值 用心 爱心 专心4 C 滑片 P 向下滑动过程中 2U 不变 1I 变大 D 滑片 P 向下滑动过程中 2U 变小 1I 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 中档题 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 8 108kW h B 8 1010kW h C 8 1011kW h D 8 1013kW h 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 88 0 1 5 360 4 107 2 10EKWh 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 0 10 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 用心 爱心 专心5 同学的设计方案 请给出你的评价 25 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t 通量变化率为 由法拉第电磁感应定律得 E t 22 21 11 22 B SBrr 由 两式并代入数据得 2 4 9 10EV t 根据右手定则 或愣次定律 可知感应电流方向为 ba 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 R总 4 3 RR 总 Ab 两段电势差为 2 1 2 10 ab UEIRV 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 1 t 2 t 1 1 12 ts 2 1 2 4 ts 设轮子转一圈的周期为 T 则 T 1s 在 T 1s 内 金属条四次进出磁场 后三次与第一次一样 由上面 4 式可画出如下图图像 ab Ut 用心 爱心 专心6 2011 2011 高考试题解析高考试题解析 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 A 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 E Ir 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 用心 爱心 专心7 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 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 用心 爱心 专心8 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 用心 爱心 专心9 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 V A 的读数变大 的读数变大 V A 的读数变小 的读数变小 V A 的读数变小 的读数变大 V A 2010 2010 高考试题解析高考试题解析 1 1 2010 2010 新课标全国卷 新课标全国卷 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 a b 由图可知 a b 的值分别为 A 3 4 1 4 B 1 3 2 3 C 1 2 1 2 D 2 3 1 3 用心 爱心 专心10 解析解析 选D 电源效率 E U E为电源的总电压 即电动势 根据图象可知 Ua E 3 2 Ub E 3 1 所以选项D正确 2 2 2010 2010 上海 上海 在右图的闭合电路中 当滑片P向右移动时 两电表读数的变化是 A 变大 变大 B 变小 变大 A V A V C 变大 变小 D 变小 变小 A V A V 解析解析 选 B 当滑片P向右移动时 滑动变阻器电阻变大 导致干路电流变小 内阻压 降减小 路端电压变大 2 如图所示的电路中 两平行金属板A B水平放置 两板间的距离d 40 cm 电源电动势 E 24V 内电阻r 1 电阻R 15 闭合开关 S 待电路稳定后 将一带正电的小球从 B板小孔以初速度v0 4m s 竖直向上射入板间 若小球带电量为 q 1 10 2 C 质量为m 2 10 2 kg 不考虑空气阻力 那么 滑动变阻 器接入电路的阻值为多大时 小球恰能到达 A 板 此时 电源的输出功 率是多大 取g 10 m s2 解析 1 小球进入板间后 受重力和电场力作用 且到 A 板时速 度为零 设两板间电压为 UAB 由动能定理得 mgd qUAB 0 2 0 2 1 mv 所以滑动变阻器 两端电压 U滑 UAB 8V 设通过滑动变阻器电流为 I 由欧姆定律得 I A rR UE 1 滑 滑 动变阻器接入电路的电阻 8 滑 滑 I U R 用心 爱心 专心11 2 电源的输出功率 P出 I2 R R滑 23 W 3 如图 电源的内阻不可忽略 已知定值电阻R1 10 R2 8 当电键S接位置 1 时 电 流表的示数为 0 20A 那么当电键S接位置 2 时 电流表的示数可能是下列的哪些值 A 0 28A B 0 25A C 0 22A D 0 19A 解析 电键接 2 后 电路的总电阻减小 总电流一定增大 所以不可能是 0 19A 电源 的路端电压一定减小 原来路端电压为 2V 所以电键接 2 后路端电压低于 2V 因此电流一 定小于 0 25A 所以只能选 C 答案 C 4 如图所示 电源电动势为E 内电阻为r 当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时 发 现电压表 V1 V2示数变化的绝对值分别为 U1和 U2 下列说法中正确的是 A 小灯泡L1 L3变暗 L2变亮 B 小灯泡L3变暗 L1 L2变亮 C U1 U2 解析 滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端 总电阻减小 总电流增大 路端电压减小 与电阻蝉联串联的灯泡 L1 L2 电流增大 变亮 与电阻并联的灯泡 L3 电压降低 变暗 U1 减小 U2 增大 而路端电压 U U1 U2 减小 所以 U1 的变化量大于 U2 的变化量 选 BD 答案 BD 5 如图所示为一电路板的示意图 a b c d为接线柱 a b与 220V 的交流电源连接 ab间 bc间 cd间分别连接一个电阻 现发现电路中没有电流 为检查电路故障 用一 交流电压表分别测得b d两点间以及a c两点间的电压均为 220V 由此 可知 A ab间电路通 cd间电路不通 用心 爱心 专心12 B ab间电路不通 bc间电路通 C ab间电路通 bc间电路不通 D bc间电路不通 cd间电路通 解析 由于用交流电压表测得 b d 两点间为 220V 这说明 ab 间电路是通的 bc 间电 路不通或 cd 间电路不通 由于用交流电压表测得 a c 两点间为 220V 这说明 cd 间电路 是通的 ab 间电路不通或 bc 间电路不通 综合分析可知 bc 间电路不通 ab 间电路通和 cd 间电路通 即选项 C D 正确 答案 CD 7 基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术 被认为是纳米技术的第一次真正应 用 在下列有关其它电阻应用的说法中 错误的是 A 热敏电阻可应用于温度测控装置中 B 光敏电阻是一种光电传感器 C 电阻丝可应用于电热设备中 D 电阻在电路中主要起到通过直流 阻碍交流的作用 解析 考查基本物理常识 热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系 测得该热敏电阻的值即可获取温度 从而应用于温度测控装置中 A 说法正确 光敏电阻 是将光信号与电信号进行转换的传感器 B 说法正确 电阻丝通过电流会产生热效应 可 应用于电热设备中 C 说法正确 电阻对直流和交流均起到阻碍的作用 D 说法错误 答案 D 用心 爱心 专心13 9 一个T型电路如图所示 电路中的电阻 1 10R 23 120 40RR 另有一测试电 源电动势为 100 V 内阻忽略不计 则 A 当cd端短路时 ab之间的等效电阻是 40 B 当ab端短路时 cd之间的等效电阻是 40 C 当ab两端接通测试电源时 cd两端的电压为 80 V D 当cd两端接通测试电源时 ab两端的电压为 80 V 10 当光照射到光敏电阻上时 光敏电阻的阻值 变小 填 变大 不变 或 变小 半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 温度 变化而改变的特性制成的 解析 光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻 半导体材料的电阻率随温度升高而减 小 5 关于电阻率的说法正确的是 A 电阻率与导体的长度无关 B 电阻率与导体的材料有关 C 电阻率与导体的形状有关 D 电阻率与导体的横截面积有关 解析 电阻率只与导体材料有关 与导体的形状 长度和导体的截面积都没有关系 故选 项 B 正确 用心 爱心 专心14 答案 B 1 某课外活动小组将锌片和铜片插入一个西红柿中 用电压表测量 铜片和锌片间电压为 0 30V 然后又将同样的 10 个西红柿电池串联成电池组 n个相同电池串联时 总电动势为 nE 总电阻为nr 与一个额定电压为 1 5V 额定功率为 1W 的小灯泡相连接 小灯泡不发 光 测得小灯泡两端的电压为 0 2V 对此现象以下解释正确的是 A 西红柿电池组的电动势大于小灯泡的额定电压 小灯泡已经烧毁 B 西红柿电池组不可能提供电能 C 西红柿电池组提供的电功率太小 D 西红柿电池组的内阻远大于小灯泡的电阻 解析 西红柿电池组的内阻过大 导致电路中电流太小 灯泡两端的电压过小 小灯 泡不能发光 答案 CD 2 如图所示是一火警报警器的部分电路示意图 其中R3为用半导体热敏材料制成的传感 器 值班室的显示器为电路中的电流表 a b之间接报警器 当传感器R3所在处出现火情 时 显示器的电流I 报警器两端的电压U的变化情况是 A I变大 U变大 B I变大 U变小 C I变小 U变小 D I变小 U变大 解析 发生火灾时 温度升高 R3的电阻减小 电路中的总电阻减小 总电流增大 内电压增大 路端电压减小 即U变小 R1的电压增大 则R2两端的电压减小 通过R2的 电流减小 故选项 C 对 答案 C 3 一个电池组的电动势为E 内阻为r 用它给一电阻为R的直流电动机供电 当电动机 正常工作时 通过电动机的电流为I 电动机两端的电压为U 经时间t 用心 爱心 专心15 A 电源在内外电路做的功为 I2r IU t B 电池消耗的化学能为IEt C 电动机输出的机械能为IEt I2 R r t D 电池组的效率为 U Ir E 解析 由闭合电路欧姆定律和能量守恒知 电池消耗的化学能提供了电源在内外电路 所做的功W W IEt I U Ir t IU I2r t 电动机的机械能 E机 UIt I2Rt E Ir It I2Rt EIt I2 R r t 电池组的效率 100 100 UI EI U E 答案 ABC 4 把标有 220V 100W 的A灯和 220V 200W 的B灯串联起来 接入 220V 的电路中 不计导线电阻 则下列判断中正确的是 A 两灯的电阻之比RA RB 2 1 B 两灯的实际电压之比UA UB 2 1 C 两灯实际消耗的功率之比PA PB 1 2 D 在相同时 间内 两灯实际发热之比为QA QB 1 2 5 如图所示 电阻R1 20 电动机内阻的阻值R2 10 当开关打开时 电流表的示数 是I0 0 5A 当开关合上后 电动机转动起来 电路两端的电压不变 电流表的示数I和 电路消耗的电功率P应是 A I 0 5A B I 1 5A C P 15W D P 15W 解析 由题意可知 电路两端的电压U R1I0 10V 闭合开关后 当电压全部加在电 动机的内阻上时 它的电流为 1A 但只有一部分电压加在电动机内阻上 所以I 1 5A B 对 同理电动机所消耗的功率也小于 10W 则电路消耗的电功率P1 5A C P 15W D P 15W 解析 开关 S 断开时 电流表示数为 0 5A 则U I1R1 10V 合上 S 后 电动机接入 电路 因电动机为非纯电阻用电器 故I2 1A 电路总功率P UI U I1 I2 U R2 10 1 0 5 W 15W 则 A B C 均错 D 项对 答案 D 10 在如图所示的U I图象中 直线 为某一电源的路端电压与电流的关系图象 直线 为某一电阻R的伏安特性曲线 用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路 由图象可知 A 电源的电动势为 3V 内阻为 0 5 B 电阻R的阻值为 1 C 电源的输出功率为 2W D 电源的效率为 66 7 11 下面列出的是某种电视机 电风扇 空调机和电冰箱铭牌上的一些参数 用心 爱心 专心18 根据铭牌上提供的信息 下列说法正确的是 A 四种电器都正常工作时电风扇中通过的电流最小 B 四种电器都正常工作时空调机消耗的电功率最大 C 在 24 小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电多 D 在 24 小时内正常使用的电冰箱比连续运转的电风扇耗电少 12 如图所示 R0为热敏电阻 温度降低电阻增大 D为理想二极管 正向电阻为零 反向 电阻无穷大 C为平行电板电容器 C中央有一带电液滴刚好静止 M点接地 下列各项 单独操作可能使带电液滴向上运动的是 A 滑动变阻器R的滑动触头P向上移动 B 将热敏电阻R0加热 C 开关 K 断开 D 电容器C的上极板向上移动 解析 本题考查电容器和带电体的运动规律 由电路图可知 滑动变阻器滑动触头P 向上移动 则滑动变阻器R的阻值减小 其两端电压减小 但由于二极管的作用电容器两 极板间电压将不变 带电液滴将不移动 A 错误 给热敏电阻加热 则其电阻值减小 则 滑动变阻器分得的电压增大 带电液滴将向上移动 B 正确 开关 K 断开后电容器两极板 间电压增大到等于电源电动势 所以液滴将向上移动 C 正确 由E 可知 电容器上极 U d 用心 爱心 专心19 板向上移动会使极板间电场强度减小 液滴向下移动 所以 D 错误 答案 BC 13 现有一特殊的电池 其电动势E约为 9V 内阻r在 35 55 范围 最大允许电流 为 50mA 为测定这个电池的电动势和内阻 某同学利用如图甲所示的电路进行实验 图中 电压表的内电阻很大 对电路的影响可以不计 R为电阻箱 阻值范围为 0 9999 R0 是定值电阻 1 实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格 本实验应选用 A 10 2 5W B 50 1 0W C 150 1 0W D 1500 5 0W 2 该同学接入符合要求的R0后 闭合开关 S 调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U再改 变电阻箱阻值 取得多组数据 作出了如图乙所示的图线 则根据该同学所作的图线可知 图象的横坐标与纵坐标的比值表示 3 根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为 V 内电阻r为 14 为了精确测量某待测电阻Rx的阻值 约为 30 有以下一些器材可供选择 电流表 A1 量程 0 50mA 内阻约 12 A2 量程 0 3A 内阻约 0 12 电压表 V1 量程 0 3V 内阻很大 V2 量程 0 15V 内阻很大 电源 E 电动势约为 3V 内阻约为 0 2 定值电阻 R 30 允许最大电流 1 0A 滑动变阻器 R1 0 10 允许最大电流 2 0A 滑动变阻器 R2 0 1k 允许最大电流 0 5A 单刀单掷开关 S 一个 导线若干 1 电流表应选 电压表应选 滑动变阻器应选 填字 母代号 2 请在方框中画出测量电阻Rx的实验电路图 要求测量值的范围尽可能大一些 所用器材 用心 爱心 专心20 用对应的符号标出 3 某次测量中 电压表示数为U时 电流表示数为I 则计算待测电阻阻值的表达式为 Rx 解析 1 A1 V1 R1 利用伏安法测电阻 因电源电压约为 3V 电压表应选用 V1 最 大电流约为 100mA 若选择A2则量程过大 误差增大 所以选择 A1 为了使电压值在更大 范围内变化 电路应采用分压式接法 滑动变阻器选择R1 2 实验电路图如图所示 因Rx较小 故用R为保护电阻 又因Rx远远小于电压表内阻 测量电路应用电流表外接法 滑动变阻器接为分压式 3 R 根据电路图有 Rx R 解之得Rx R U I U I U I 15 利用电动机通过如图所示的电路提升重物 已知电源电动势E 6V 电源内阻 r 1 电阻R 3 重物质量m 0 10kg 当将重物固定时 电压表的示数为 5V 当重 物不固定 且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时 电压表的示数为 5 5V 求重物匀 速上升时的速度大小 不计摩擦 g取 10m s2 16 如图所示的电路中 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 10V 求 用心 爱心 专心21 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 电阻R2中的电流I U2 R2 代入数据得I 1A 2 外电阻R R2 15 R1R3 R1 R3 路端电压U IR 15V 3 根据闭合电路欧姆定律I E R r 代入数据解得E 20V 4 S1闭合而 S2断开 电路中的总电流 I E R1 R2 r 电压表示数U I R1 R2 代入数据解得U 16V 答案 1 1A 2 15V 3 20V 4 16V 1 全国 2 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 用心 爱心 专心22 3 福建 15 如图所示 平行板电容器与电动势为E的直流电源 内阻不计 连接 下 极板接地 一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态 现将平行板电容器的上极 板竖直向上移动一小段距离 A 带点油滴将沿竖直方向向上运动 B P点的电势将降低 C 带点油滴的电势将减少 D 若电容器的电容减小 则极板带电量将增大 答案 B 解析 电容器两端电压 U 不变 由公式 d U E 场强变小 电场力变小 带点油滴将沿 竖直方向向下运动 A 错误 P 与下极板距离 d 不变 而强场 E 减小 由公式 U Ed 知 P 与 正极板的电势差变小 又因为下极板电势不变 所以 P 点的电势变小 B 正确 由于电场 力向上 而电场方向向下 所以油滴带负电 又因为 P 点的电势降低 所以油滴的电势能 增大 C 错误 电容器两端电压不变 电容减小 由公式 Q CU 可知 带电量减小 D 错误 考点定位 电容器 电场 电势综合考查 4 重庆 18 某实物投影机有 10 个相同的强光灯 L1 L10 24V 200W 和 10 个相同的指示灯 X1 X10 220V 2W 将其连接在 220V 交流电源上 电路见题 18 图 若工作一段时间后 L2 灯丝烧断 则 A X1的功率减小 L1的功率增大 B X1的功率增大 L1的功率增大 C X2功率增大 其它指示灯的功率减小 D X2功率减小 其它指示灯的功率增大 答案 C 解析 将电路等效为十个阻值相同电阻串联现在 2 L 烧断后这部分电阻增大 总电阻也增 用心 爱心 专心23 大电流减小 其他不变部分电压减小功率也就变小 而 2 X 两端电压增大功率变大 所以 C 正确 考点定位 考查分析电路 欧姆定律 电功率等知识等考点 5 海南 5 一平行板电容器两极板间距为d 极板面积为S 电容为 0 S d 其中 0 是 常量 对此电容器充电后断开电源 当增加两板间距时 电容器极板间 A 电场强度不变 电势差变大 B 电场强度不变 电势差不变 C 电场强度减小 电势差不变