高考物理第一轮复习 第七章 恒定电流（备考指南）-人教高三全册物理试题.pdf

第七章恒定电流备考指南考点内容要求题型把握考情一、电路的基本概念和规律欧姆定律II选择、计算找规律从近儿年高考试题来看，高 考对本章内容的考查重点有电路 的基本概念和规律、闭合电路的 欧姆定律等知识，实验部分则以 基本仪器的使用和电路实验为 主，题型以填空题的形式出现，分值约15分。电阻定律I电阻的串联、并联I二、闭合电路欧姆定律电源的电动势和内阻II选择、计算闭合电路的欧姆定律II电功率、焦耳定律I实验八测定金属的电阻率（同时练习使用螺旋 测微器）填空明热点预计高考命题的重点仍将是 对基本概念和规律、闭合电路的 欧姆定律的理解和应用，实验则 考查基本仪器的使用，实验原理 的理解，实验数据的处理等知识。实验九描绘小灯泡的伏安特性曲线实验1-测定电源的电动势和内阻实验H一练习使用多用电表第1节电流.电阻电功电功率宏观循图忆知|电泡照成条件一导体中有由电荷，件疝存。抬续电业定义式一/-微观衣达式一/nqSr|电阳及|电阳定律电路的基本概念电网一火邛一电阳定律一4=,电阻率一跟导（而4料,温度有关衣达式*/=4I|,欧碍定律一 庭用慈用一钮和电触版溶液导电_|公式一 W=4=Ult 电功 一电功率一=乎=卫_.耳定律一。=电 I-一二一Jl热功率一尸=旦【微观易错判断由知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比。（X）由/=口，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。（J）由Q=与知，导体的电阻率与导体的电阻和横截面积的乘积成正比，与导体的长度 成反比。（X）（4）公式-及 g/A力适用于任何电路。（J）（5）公式上吃1=/只适用于纯电阻电路。（J）1物理学史链接I（1）1826年德国物理学家欧姆通过实验得出欧姆定律。（2）19世纪，焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律，即焦耳 定律。昌课堂骸一站突破 自司财者 E地山|不了理点不一燎小|自主信透量要点一电流的理解及其三个表达式的应用;公式适用范围字母含义公式含义定义t一切电路q为时间方内通过导体横截面的电荷量彳反映了/的大小，但不能说式1/o c g,/o c-微观式I=nqSv一切电路n,导体单位体积内的自由电荷数Q:每个自由电荷的电荷量S导体横截面积匕电荷定向移动速率从微观上看、Q、S、V决定了/的大小决定式UI=-R金属、电解液：导体两端的电压R：导体本身的电阻/由、A决定，18 U17o c-R多角练通1.如图7-1-1所示为一磁流体发电机示意图，尔方是平行正对的金属板，等离子体（电 离的气体，由自由电子和阳离子构成，整体呈电中性）从左侧进入，在方时间内有个自由电 子落在夕板上，则关于中的电流大小及方向判断正确的是（）-RH图 7-1-1A.1=一从上向下 B./=平，从上向下C./=彳，从下向上 D./=之会，从下向上解析：选A由于自由电子落在夕板上，则力板上落上阳离子，因此中的电流方向为 自上而下，电流大小/=彳=5。A项正确。2.（多选）截面直径为成长为人的导线，两端电压为，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动平均速率的影响，下列说法正确的是（）A.电压加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍B.导线长度/加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C.导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变D.导线截面直径d加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍解析：选ABC电压加倍时，由欧姆定律得知，电流加倍，由电流的微观表达式I=nqSv 得知，自由电子定向运动的平均速率/加倍，故A正确；导线长度/加倍，由电阻定律得知，电阻加倍，电流减半，则由电流的微观表达式得知，自由电子定向运动的平均速率?!/减半，故B正确；导线横截面的直径d加倍，由可知，截面积变为4倍，由电阻定 律得知，电阻变为原来的;，电流变为原来的4倍，根据电流的微观表达式得知，自 由电子定向运动的平均速率，不变。故C正确，D错误。3.（多选）截面积为S的导线中通有电流已知导线每单位体积中有个自由电子，每 个自由电子的电荷量是&自由电子定向移动的速率是r,则在时间方内通过导线截面的自 由电子数是（）A.nSvb t B.nvL tc lb t C.I L tD.Se解析：选AC因为/=六，所以（?=/3自由电子数为:N=,则选项C正确。又因为电流的微观表达式为1=e eE Ar云，所以自由电子数为代选项A正确。要点二电阻、电阻定律的理解与应用共碍!1.电阻与电阻率的区别（1）电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻率是反映材料导电性能好坏的物 理量。导体的电阻与电阻率无直接关系，即电阻率大，电阻不一定大；电阻率小，电阻不一 定小。2.两个公式的对比公式UR=11 R=P飞字母含义：导体两端的电压I:通过导体的电流P：材料的电阻率/：沿电流方向导体的长度S：垂直电流方向导体的横截面积公式含义提供了测定电阻的一种方法说明了电阻的决定因素典例两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另 一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量 之比为（）A.1：4 B.1：8C.1：16 D.16：1思路点拨本题应根据电阻定律R=p 4欧姆定律/=枭口电流定义式/=求解。o K t解析对于第一根导线，均匀拉长到原来的2倍，则其横截面积必然变为原来的,由 电阻定律可得其电阻变为原来的4倍，第二根导线对折后，长度变为原来的;，横截面积变为 原来的2倍，故其电阻变为原来的;。给上述变化后的裸导线加上相同的电压，由欧姆定律得：1-2=D/.由可知，在相同时间内，电荷量之比Q :L3为三个相同 规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。当开关S闭合后，电路中的总电流 为0.25 A,则此时（）图 7-1-8A.L上的电压为Lz上电压的2倍B.3消耗的电功率为0.75 WC.Lz的电阻为12 QD.L、L2消耗的电功率的比值大于4：1解析：选BD电路中的总电流为0.25 A,L中电流为0.25 A,由小灯泡的伏安特性曲 线可知电压为3.0 V,L消耗的电功率为4/=0.75 W,选项B正确。根据并联电路规律，Lz中电流为0.125A,由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V,L的电压大约为L电 压的10倍，选项A错误。由欧姆定律，L2的电阻为=彳=,0.125）Q=2.4Q,选项C错 误。Lz消耗的电功率为-0=0.3 X0.125 W=0.037 5 W,L、L?消耗的电功率的比值大于 4：1,选项D正确。要点四电功、电功率及焦耳定律!修教田1.电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度。通常情况下,计算电功时用公式-3计算电热时用公式2.从能量转化的角度来看，电功和焦耳热之间的数量关系是万0、UI G fRt。(1)纯电阻电路：如电炉等构成的电路，电流做功将电能全部转化为内能，此时有 仁。计算时可任选一公式：W=Q=Pt=fRt=UI t=-to1(2)非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电流做功除将电能转化为内能外,还转化为机械能、化学能等，此时有心。电功只能用公式来计算，焦耳热只能用 公式0=/以来计算。对于非纯电阻电路，欧姆定律不再适用。典例如图7-1-9所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图。电动机内电阻r=0.8 Q,电路中另一电阻A=10 Q,直流电压=160 V,电压表示数&=110 V。试求：(1)通过电动机的电流；(2)输入电动机的电功率；(3)若电动机以v=l m/s匀速竖直向上提升重物，求该重物的质量。(g取10 m/s2)思路点拨(1)要求通过电动机的电流，能否通过/=缶求解？为什么？若不能应如何求解？提示：由于电动机为非纯电阻电路，故电流不能用/=,求解；可通过求解电阻A的电 流来求。1(2)要求输入电动机的电功率能否通过片方来求解？1提示：不能。可用户=火求解。(3)如何求解电动机的发热功率、机械功率？提示：P热=fr,P机=产出=P也一户热。解析(1)由电路中的电压关系可得电阻A的分压4=一=(160110)V=50 V,流过电阻兄的电流5=,=*A=5 A,即通过电动机的电流，人=/k5 Ao(2)电动机的分压“=110 V,输入电动机的功率夕电=74=550 Wo(3)电动机的发热功率产热=/r=20 W,电动机输出的机械功率产出=尸电一户热=530 W,又因 P出,=mgv,所以 m=53 k g。gv答案(1)5 A(2)550 W(3)53 k g方法规律非纯电阻电路的分析技巧在非纯电阻电路的计算中，要注意非纯电阻用电器两端的电压并非是全部加在用电器内 阻上，只有在输出功率为零时(此时电路变为纯电阻电路)两者才相等。但是，无论在纯电阻 电路还是在非纯电阻电路中，发热功率都是八处理非纯电阻电路的计算问题时，要善于从 能量转化的角度出发，紧紧围绕能量守恒定律，利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关 系求解。针对训练1.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略 不计)，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电 流是0.50 A,则下列说法中正确的是()A.电饭煲的电阻为44 Q,洗衣机电动机线圈的电阻为440 QB.电饭煲消耗的电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC.1 min内电饭煲消耗的电能为6.6X101 J,洗衣机电动机消耗的电能为6.6X103 JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍解析：选C由于电饭煲是纯电阻元件，所以=：=44Q,P=Uh=100 W,其在1 1min内消耗的电能第=0=6.6X101J,洗衣机为非纯电阻元件，所以%司=110W,其在1 min内消耗的电能例=02力=6.6X1()3 J,其热功率热所以电饭煲发热功 率不是洗衣机电动机发热功率的10倍。2.(2015 天津六校联考)电阻7?和电动机M串联接到电路中，如图7-1-10所示，已知 电阻不跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，电动机正常工作。设电阻左和电动机M两 端的电压分别为和，经过时间下，电流通过电阻做功为生 产生热量为Q,电流通过 电动机做功为明，产生热量为Q,则有()图 7-1-10A.V，Q Q iB.U=Uz,Q Q ic.%aQ d.附我,avQ解析：选A由于电阻左跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，根据焦耳定律，二 者产生的热量相等，Q、=Q z。电流通过电动机做功网大于电流通过电阻做功死 即附机 电动机M两端的电压大于电阻两端电压，即6c。电流沿以下方向流过该金属 电阻，其中电阻阻值最小的是（）下向 电流方向A BCD图2解析：选A选项A中电阻横截面积最大，长度最小，根据兄=0（可知，其电阻最小。4.（多选）电位器是变阻器的一种，如图3所示，如果把电位器与灯泡串联起来，利用它 改变灯泡的亮度，下列说法正确的是（）我税电阻一-擀动触大图3A.串接点刀使滑动触头顺时针转动，灯泡变暗B.串接4、。使滑动触头逆时针转动，灯泡变亮C.串接力、。使滑动触头顺时针转动，灯泡变喑D.串接反。使滑动触头顺时针转动，灯泡变亮解析：选AD根据电位器结构和连线可知：串接4、方使滑动触头顺时针转动时回路电 阻增大，回路电流减小，灯泡变暗，A正确；同理，D正确；串接力、。时，滑动触头不能改 变回路电阻，灯泡亮度不变，故B、C错误。对点训练：欧姆定律、伏安特性曲线的应用5.如图4所示，a、6分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是（）图4A.a代表的电阻丝较粗B.。代表的电阻丝较粗C.a电阻丝的阻值小于6电阻丝的阻值D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析：选B 6图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律可知6代表的电阻丝 较粗，选项B正确，A、C错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D错 误。4夕段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（）0 3 6“V0.5图5A.8点的电阻为12 QB.8点的电阻为40 QC.导体的电阻因温度的影响改变了 1 QD.导体的电阻因温度的影响改变了 9 Q3解析：选B根据电阻的定义式可以求出4、少两点的电阻分别为7?（Q=30 Q,6吊=77=Q=40 Q,所以A=EM=10 Q,故8对一，A、C、D 错。0.157.（2015 杭州检测）一个用半导体材料制成的电阻器其电流/随它两端电压变化 的关系图像如图6甲所示，若将它与两个标准电阻A、兄并联后接在电压恒为的电源两端,3个用电器消耗的电功率均为R现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设 电阻器和电阻4、兆消耗的电功率分别是此、R、它们之间的关系为（）图6PA.P=4Pd B.Pdi4C.PD=P2 D.M V4K解析：选D由于电阻器与两个标准电阻国、用并联后接在电压恒为的电源两端时，三者功率相同，则此时三者电阻相同。当三者按照题图乙所示电路连接时，电阻器两端的 电压小于，由题图甲图像可知，电阻器的电阻增大，则有吊4=不，而吊与K并联，1）电压相等，根据人不，P,P2,C错误；由欧姆定律可知，电流&VA,又/=Z+4,根据P=fR,P4Pd,PV4B,A错误、D正确；由于电阻器与电阻后的并联电阻 M用，所以U p两端的电压小于5,且阻值变大，则弓B错误。对点训练：电功、电功率及焦耳定律8.（2015 济南外国语学校测试）用电动势为区内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为 的电动机供电，电动机正常工作后，测得通过的电流为/、电动机两端的电压为U,则（）PA.电路中电流R-vrB.在时间方内，电池组消耗的化学能为YC.在时间方内，电动机输出的机械能是Y一/八D.以上说法都不对E解析：选B当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，7 流 路端变化电IE的变化H坡后分析局邮电压、电典例（多选）（2015 长沙四校联考）如图7-2-4所示，图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑片产向右端移动时，下面说法中正确的是（）A.电压表片的读数减小,B.电压表明的读数增大,C.电压表V2的读数减小,D.电压表V2的读数增大,图 7-2-4 电流表A的读数增大 电流表A的读数减小 电流表由的读数增大 电流表儿的读数减小解析滑动变阻器滑片向右端移动，使得吊变小，总电阻变小，总电流变大，即电 流表&的读数增大。内电压变大，国所分电压变大，并联电路电压即电压表的读数变小。即K两端电压变小，通过4的电流变小即电流表A?的读数减小，由于总电流增大，所以经过 另外一个支路即经过此的电流变大，尼两端电压变大，即电压表V2的读数增大，对照选项A、D正确。答案AD方法规律电路的动态分析技巧解决电路的动态问题一定要遵循“部分一整体一部分”的程序，逐一判断。同时,，尽量先分析串联电阻，后分析并联电阻；先分析定值电阻，后分析可调电阻；既要关心每一 电阻的电压，又要关心其电流。例如，本题中利用“总电流增大”、“兄的分流减小”可以 判断通过尼的电流增大。针对训练1.（多选）（2015 湖北省公安县模拟考试）如图7-2-5所示电路中，电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器后的滑动触头分移动时，关于两个电压表匕与V2 的示数，下列判断正确的是（）图 7-2-5A.尸向a移动，M示数增大、V2的示数减小B.尸向6移动，示数增大、V2的示数减小C.向a移动，M示数改变量的绝对值小于V2示数改变量的绝对值D.尸向6移动，用示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值解析：选AC 向a移动，不连入电路的电阻减小，根据“并同串反”可知V2示数减小,%示数增大，内增大，A正确；同理，B错误；由Q内+外=内+%+九，电源电动势不 变可得：内示数改变量绝对值与%示数改变量绝对值之和等于V2示数改变量绝对值,C正确;同理，D错误。2.（多选）如图7-2-6所示，电源的电动势和内阻分别为氏r,R=r,滑动变阻器的滑 片月由a向6缓慢移动，则在此过程中（）图 7-2-6电压表V,的示数一直增大电压表V2的示数先增大后减小电源的总功率先减小后增大D.电源的输出功率先减小后增大解析：选CD当滑片滑到中点时一，滑动变阻器的两部分并联电阻最大，所以外电路总 电阻先增大后减小，故路端电压先增大后减小，即电压表片的示数先增大后减小，A错误；电流先减小后增大，所以电阻尼两端的电压先减小后增大，即电压表V2的示数先减小后增大,B错误；根据以可得电源总功率先减小后增大，C正确；滑片在a端时，外电路电阻等于 电源内阻，电源的输出功率最大，之后外电路电阻增大，所以电源输出功率减小，当滑片位 于中点时，减小到最小，之后又开始增大，所以电源的输出功率先减小后增大，D正确。要点三闭合电路的功率及效率问题田工电源总功率任意电路：P懑=EI=Pw+P内纯电阻电路：2息一（A+r）上电源内部消耗的功率P 内=/?=P 总P.I!电源的输出功率任意电路：PH=UI=P；aP,xEr纯电阻电路：夕出=2.R-r与外电阻A的关系Rt r&l-图 7-2-7解析保护电阻消耗的功率为Po=Er。因必和r是常量，而发是变量，所以7?最小时，4最大，即7?=0时,取缎62T=T W=8 Wo用2,r+否答案4=0%”=8 W多维探究更改I求电眼笥付的最大功车 求电用箝R的最大功率(日电阻箭代制国腐定.薇2定电的车 求值阻功攵式3I求电源的点大输出功率I把外电路电申威改木并联I交式4变式1：例题中条件不变，求当电阻箱读数为多少时，电阻箱消耗的功率先最大,并求这个最大值。解析：这时要把保护电阻吊与电源内阻r算在一起，据以上结论，当A=总+r即=(1+0.5)Q=1.5 Q 时,，741axe62E 亚=6 Wo4 r+/答案：7?=1.5Q 凡做=6 W变式2：在例题中，若电阻箱A的最大值为3 Q,尼=5 Q,求：当电阻箱4读数为多 少时，电阻箱A的功率最大，并求这个最大值。解析：把用=5 Q当作电源内阻的一部分，则等效电源内阻r等为6 Q,而电阻箱用的最大值为3 Q,小于6 Q,P=27?=-,则不能满足等，当电阻箱1+4r等2 427?=-WoO火的电阻取3 Q时，消耗功率最大，最大值为：P=4答案：7?=3 Q P=-W变式3：例题中条件不变，求电源的最大输出功率。E 4卜+，除外解析：由电功率公式人产尼卜一7R%1-,当外=r时，几1最大，即-+4rE 62=rf=0.5C 时,r=而 w=9W。答案：9 W变式4：如图7-2-8所示，电源电动势 Q2V,内阻r=lQ,电阻尼=2 Q,可变电阻的阻值范围为。10 Q。求可变电阻为多大时，A上消耗的功率最大，最大值为多少？图 7-2-81)解析：方法一：Pr=f 1根据闭合电路欧姆定律，路端电压RR-尼+A ERRU=h-=-,RoR 广分+力?+后/r-R+R代入数据整理得P.=-+97F+1212 9当Q时，A上消耗的功率最大，P=Wo方法二：采用等效电源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看r r r r作电动势为少=%二夕，内阻为/=方=的电源，当=/=二一时，电源对外电路 Ao+r 7io+r 而十 rE 2的输出功率最大弓=三丁。4r把数值代入各式得：等=炉=3月=9 V；R+r 32 9答案：R=-Q P=-W o o要点四两类小/图像的比较与应用两种图像的比较电源U-1图像电阻层/图像图形-/二,物理意义电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻中的电流随电阻两端电压的变化关系截距与纵轴交点表示电源电动势E,与E横轴交点表示电源短路电流一 r过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标从I的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标久/的比值表示外电阻的大小，不同点对应 的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小斜率（绝对值）电源电阻r电阻大小典例（多选）（2015 衡水中学模拟）在如图7-2-9所示的图像中，直线I为某一电源 的路端电压与电流的关系图像，直线H为某一电阻的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻相连组成闭合电路。由图像可知（）02 4 6 1/图 7-2-9A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5 QB.电阻”的阻值为1 QC.电源的输出功率为2 WD.电源的效率为66.7%解析图线I与纵轴的交点表示电源电动势为3 V,图线I的斜率的绝对值表示电 源内阻r为0.5 Q,A正确。图线H的斜率表示电阻的阻值为1 Q,B正确。由I、II图 线的交点坐标可知电流/=2A,路端电压=2 V,电源输出功率-0=4 W,C错误。电源 效率=答=，66.7%,D正确。上总匕答案ABD易错提醒电源”/图线中纵坐标（仍不以零开始的话，横轴的截距小于短路电流，但直线斜率的绝 对值仍等于电源的内阻。针对训练1.（多选）如图7-2-10所示为两电源的图像，则下列说法正确的是（）图 7-2-10A.电源的电动势和内阻均比电源大B.当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等C.当外接相同的电阻时，两电源的效率可能相等D.不论外接多大的相同电阻，电源的输出功率总比电源的输出功率大解析：选AD图线在坐标轴上的截距等于电源电动势，图线的斜率 产的绝对值等于电源的内阻，因此A对；作外接电阻左的小/图线分别交电源、的伏安特性曲线于s、s两点，电源的工作点横、纵坐标的乘积为电源的输出功率，由图可知，无论外接多大电阻，两工作点s、s横、”一；纵坐标的乘积都不可能相等，且电源的输出功率总比电源的输出功率大，故B错，D对-；p T2 D D电源的效率/?=9=丁不=H，囚为电源内阻不同，则电源效率不同，C错。P0 1 R+r R+r2.（多选）如图7-2-11所示，直线4为电源的小/图线，直线方和。分别为电阻4、R的小/图线，用该电源分别与国、尼组成闭合电路时，电源的输出功率分别为A、B，电源 的效率分别为乙I、H 2,则（）图 7-2-11A.PPz B.P、=RzC.n 2 D./7 in 2,选项c正确、d错误。C12要点五含电容器的电路1直阳解决含电容器的直流电路问题的一般方法(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路 的作用是断路。(3)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不 起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的 电压。(4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连 导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通 过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。典例(多选)(2015 东北三校二模)如图7-2-12所示，G=6p F,Q=3 p F,&=3 Q,%=6 Q,电源电动势=18 V,内阻不计。下列说法正确的是()图 7-2-12A.开关S断开时，a、8两点电势相等B.开关S闭合后，a、6两点间的电流是2 AC.开关S断开时G带的电荷量比开关S闭合后G带的电荷量大D.不论开关S断开还是闭合，G带的电荷量总比G带的电荷量大思路点拨(1)请画出S断开时的简化电路，并说明电容器G、G两端的电压是怎样的？提示：c,KUZZ3I I-J电容器C、C两端的电压均为电源电动势。(2)请画出S闭合时的简化电路，并说明电容器。、C两端的电压是怎样的？提示：C c,R,a电容器6、G两端电压分别为A、A两端的电压。解析S断开时外电路处于断路状态，两电阻中无电流通过，电阻两端电势相等，由 图知a点电势与电源负极电势相等，而b点电势与电源正极电势相等，A错误。S断开时两电 容器两端电压都等于电源电动势，而GC,由 人必知此时当S闭合时，稳定状E态下G与用并联，G与兆并联，电路中电流/=与工行=2 A,此时两电阻两端电压分别为Kr Ki=I R=6V、必=I Rz=12V,则此时两电容器所带电荷量分别为QJ=G=3.6Xl()Tc、qj=C4=3.6X10-5c,对电容器G来说，S闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故B、C正确，D错误。答案BC方法规律含容电路问题的分析技巧(1)电容器在直流电路中的作用，可分两种情况，即：稳定时有电压无电流；充、放 电过程中电压变化，有电流。Q N Q(2)电容器电容0=力=,针对训练1.(多选)(2015 宁波模拟)如图7-2-13所示，兄、尼、尼、吊均为可变电阻，G、G均 为电容器，电源的电动势为笈内阻rWO。若改变四个电阻中的一个阻值，则()A.G、。所带的电量都增加B.增大,G、。所带的电量都增加C.增大发,C、C所带的电量都增加D.减小Ra,G、G所带的电量都增加图 7-2-13减小R，解析：选BD A上没有电流流过，发是等势体，故减小4,G两端电压不变，G两端电 压不变，G、G所带的电量都不变，选项A错误；增大兄，。、G两端电压都增大，G、G所 带的电量都增加，选项B正确；增大兄，G两端电压减小，G两端电压增大，G所带的电量 减小，C所带的电量增加，选项C错误；减小&G、G两端电压都增大，G、G所带的电量 都增加，选项D正确。2.（多选）（2015 黄冈模拟）如图7-2-14所示的电路中，电源的电动势后和内阻r 一定,4、4为平行板电容器的两块正对金属板，片为光敏电阻。当出的滑动触头在a端时，闭合开关S,此时电流表A和电压表V的示数分别为/和U。以下说法正确的是（A.B.若仅将此的滑动触头户向6端移动，则/不变，增大若仅增大A4板间距离，则电容器所带电荷量减少C.D.若仅用更强的光照射国，则/增大，增大，电容器所带电荷量增加 若仅用更强的光照射则变化量的绝对值与/变化量的绝对值的比值不变解析：选BD若仅将兄的滑动触头向8端移动，电压表与电流表示数都不变，A错;增大/、板间距离，电容减小，电容器两端电压不变，由g C得电荷量减小，B正确；光 照更强，光敏电阻发变小，根据串联分压，变小，C错；变化量的绝对值与/变化量的绝 对值的比值就等于r,D正确。I课后演箧对点设计 对比门差国步对机更4用对点训练：电阻的串、并联1.电阻片与K并联在电路中，通过国与尼的电流之比为1：2,则当用与A串联后接 入电路中时，A与兄两端电压之比：为（）A.1：2 B.2：1C.1：4D.4：1解析：选B由并联特点可知：7=7=P又由串联电路特点可得：）=，故B正发1 U2 K2 1确。2.（2015 山西曲傲中学模拟）用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同 的大量程电流表A、Az,若把A、4分别采用并联或串联的方式接入电路，如图1（a）、（b）所示，则闭合开关后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（A.图（a）中的A1、曲的示数相同B.图（a）中的A、A2的指针偏角相同C.图（b）中的&、A2的示数和偏角都不同D.图（b）中的4、A2的指针偏角相同解析：选B图（a）中的&、A?并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同,量程不同的电流表读数不同，故A错误，B正确。图（b）中的A、A?串联，A、儿的示数相同,由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不 同，故C、D错误。对点训练：电路的动态分析3.（2015 徐州质检）如图2所示的电路中，电源电动势为E,内电阻为八开关S闭合后,电灯L、L2均能发光。现将滑动变阻器A的滑片夕稍向上移动，下列说法正确的是（）A.电灯L、L2均变亮图2B.电灯L变亮，L?变暗C.电流表的示数变小D.电源的总功率变小解析：选B将滑动变阻器A的滑片稍向上移动，电流表的示数变大，电灯L变亮，L2变暗，电源的总功率变大，选项B正确，A、C、D错误。4.（多选）（2015 上海市长宁区一模）如图3所示电路中，R、%为定值电阻，电源的内 电阻为入闭合开关S,电压表显示有读数，调节可变电阻的阻值，电压表示数增大量为 U,对此过程，下列判断正确的是（）A.可变电阻7?阻值增大，流过它的电流增大B.电阻尼两端的电压减小，减小量小于 C.通过电阻尼的电流减小，减小量等于竽D.路端电压一定增大，增大量小于解析：选BD调节可变电阻”的阻值，电压表示数增大量为可变电阻阻值增大,流过它的电流减小，选项A错误。电阻A两端的电压减小，电源内阻电压减小，二者减小量 之和等于，所以电阻及两端的电压的减小量小于，选项B正确。通过电阻尼的电流 减小，减小量小于竽，选项C错误。路端电压一定增大，增大量小于，选项D正确。对点训练：闭合电路的功率及效率问题5.（2015 湖北七市联考）有一个电动势为3 V、内阻为1 Q的电源。下列电阻与其连 接后，使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50%的是（）A.0.5 Q B.1 QC.1.5 Q D.2 QE f R解析：选C由闭合电路欧姆定律得/=%广，电源效率乙=丁=一X100%,电阻的R-r L R-r功率P=/R0将四个选项代入分析得，只有C符合题目要求，故C正确。6.（多选）（2015 北京海淀检测）一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为/,线圈电阻为此将它接在电动势为区内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能 正常工作，则（）A.电动机消耗的总功率为UIB.电动机消耗的热功率为:C.电源的输出功率为瓦rD.电源的效率为1g解析：选AD电动机不是纯电阻用电器，电动机消耗的总功率为选项A正确；电动 机消耗的热功率为了凡选项B错误；电源的输出功率为/,选项C错误；电源的效率为3EE Tr,选项D正确。E对点训练：两类小/图像的比较与应用7.如图4所示，直线4为某电源的“/图线，曲线方为某小灯泡的图线，用该电源 和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是（）VA.4 W,8 W B.2 W,4 WC.2 W,3 W D.4 W,6 W解析：选D用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率是/=2X2 W=4 W,电源的总功率是/=3 X2 W=6 Wo选项D正确。8.（多选）（2015-上海青浦质检）如图5所示，直线4 分别为电源a、b的路端电压与 电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为乙和臬，若将一定值电阻吊分别接到a、8两电 源上，通过兆的电流分别为和方，贝1）（）A.r;,rb图5B.lbc.分接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D.后接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低解析：选ABC在电源路端电压与电流的关系图像中斜率表示电源内阻，乙九，A正确。在图像中作出定值电阻吊的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点，L Ib,B正确。K接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低，而接到6电源上，电源的输出功率较小，但电源的效率较高，C正确，D错误。对点训练：含电容器的电路9.如图6所示电路中，4个电阻阻值均为A,开关S闭合时，有质量为勿、带电量为。的 小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开开关S,则下列说法不正确的是（）A.小球带负电B.断开开关后电容器的带电量减小C.断开开关后带电小球向下运动D.断开开关后带电小球向上运动解析：选D带电量为。的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间，说明所受电 场力向上，小球带负电，选项A正确；断开开关后电容器两端电压减小，电容器的带电量减 小，带电小球所受电场力减小，带电小球向下运动，选项B、C正确，D错误。10.（2015 河北正定中学月考）在如图7所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变 阻器的滑片尸向下调节，则正确的是（）A.电压表和电流表的示数都增大B.灯Lz变暗，电流表的示数减小C.灯L变亮，电压表的示数减小D.灯Lz变亮，电容器的带电量增加解析：选C据题意，从图可知，电压表与滑动变阻器并联，电流表与滑动变阻器串联,灯泡L与滑动变阻器串联，灯泡L2与滑动变阻器并联，电容器C与滑动变阻器并联，当滑片 向下移动时，滑动变阻器的阻值减小，据结论“串反并同”可得：电流表示数增加而电压表 示数减小，A选项错误；灯泡Lz上的电流减小，灯泡变暗，但电流表示数增加，B选项错误;灯泡L电流增加，灯泡变亮，而电压表示数减小，故C选项正确；电容器电压减小，据0=CU,则电荷量减小，故D选项错误。考点综合训练11.如图8所示，力和刀为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小 球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头夕在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向。（电 源的内阻不能忽略）下列判断正确的是（）图8A.小球带负电B.当滑动头从a向6滑动时，绝缘线的偏角6变大C.当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下D.当滑动头停在6处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率解析：选C根据电路可知4板电势高于方板电势，加间电场强度方向水平向右。小球 受电场力也水平向右，故小球带正电，故A项错误；当滑动头从a向6滑动时一，路端电压减 小，故A两端的电压减小，极板间电场强度随之减小，故绝缘线的偏角变小，故B项错误；当极板间电压减小，极板的带电量将减小而放电，又由于/板带正电，故放电电流从上向下 流过电流表，故C项正确；由于电源的内电阻与外电阻的关系不确定，所以无法判断电源的 输出功率变化的规律，故D项错误。12.（2015 西安一中期末考试）如图9所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发 光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能 是A.尼断路B.尼断路C.国短路D.Ri、后同时短路解析：选B由电路图可知，通过灯泡A的电流等于通过灯泡B的电流与通过此的电流 之和。灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，说明通过灯泡B的电流变大，而通 过灯泡A的电流变小，因此通过A的电流变小，所以选B。兄断路或A短路都会使两灯泡都 比原来变亮；R、尼同时短路会使灯泡A比原来变亮，灯泡B熄灭。13.(2015 济南外国语测试)如图10甲所示的电路中，R、用均为定值电阻，且用=100 Q,此阻值未知，A为一滑动变阻器。当其滑片尸从左端滑至右端时，测得电源的路端电压 随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中力、少两点是滑片在变阻器的两个不同端点 得到的。求：图10电源的电动势和内阻；定值电阻尼的阻值；滑动变阻器的最大阻值。解析：(1)题中图乙中45延长线，交轴于20 V处，交/轴于1.0 A处,E所以电源的电动势为月=20 V,内阻r=丁=20 Q。(2)当滑到A的右端时,，电路参数对应图乙中的点，即&=4 V、0.8 A,得R?(3)当/滑到区的左端时,由图乙知此时外=16 V,7总=0.2 A,所以兄外=裂=80 Q/总因为左外=离7+不，Ai K%所以滑动变阻器的最大阻值为：尼=300 Qo答案：见解析实验七测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)一、实验目的1.掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法。2.掌握螺旋测微器的使用方法和读数方法。3.学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。二、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。1.螺旋测微器(1)构造：如图实-7-1所示，它的测砧4和固定刻度方固定在尺架。上，旋钮、微调旋 钮和可动刻度反测微螺杆夕连在一起，通过精密螺纹套在6上。图实-7-1原理：测微螺杆尸与固定刻度夕之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm,即旋钮每旋转 一周，夕前进或后退0.5 mm,而可动刻度月上的刻度为50等份，每转动一小格，尸前进或后 退0.01 mm,即螺旋测微器的精确度为0.01 mm。读数时估读到毫米的千分位上，因此，螺旋 测微器又叫千分尺。(3)读数：测量时被测物体长度的整毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出。测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一 位)X 0.01(mm)如图实-7-2所示，固定刻度示数为2.0 1nm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为：2.0 mm+15.0X0.01 mm=2.150 mm。2.游标卡