高考物理复习专题八恒定电流市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

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V,闪光灯闪光一次经过电荷量不变,4/49,答案,BCD本题考查含容电路和电容器充电与放电。因电容器属于非线性元件,电容器,在充电过程中,充电电流是非线性减小,故A错。若,R,增大,充电电流减小,充电时间变长,故B,正确。由,Q,=,CU,且,U,=80 V为定值可见,C,增大时,Q,增大,闪光灯闪光一次经过电荷量增大,故C,正确。闪光灯闪光一次经过闪光灯电荷量与电源电动势无关,故D正确。,难点突破,含容电路中电容器充电和放电电流是非线性改变,回路中电阻越大,充、放电,速度越迟缓。,5/49,3.(江苏单科,8,4分)(多项选择)如图所表示电路中,电源电动势为12 V,内阻为2,四个电阻阻,值已在图中标出。闭合开关S,以下说法正确有,(),A.路端电压为10 V,B.电源总功率为10 W,C.,a,、,b,间电压大小为5 V,D.,a,、,b,间用导线连接后,电路总电流为1 A,6/49,答案,AC外电路总电阻,R,=10,由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流,I,=,=1 A,所以路端电压,U,=,E,-,Ir,=12 V-1,2 V=10 V,A选项正确;电源总功率,P,=,EI,=12 W,B选项错误;由,图(a)可知,U,ab,=,U,aO,-,U,bO,=-15,0.5 V+5,0.5 V=-5 V,故选项C正确;当,a,、,b,间用导线连接后,其等效,电路如图(b)所表示,电路中外电阻,R,=7.5,电路中总电流,I,=,=,A,1 A,D选项错误。,图(a),图(b),7/49,考查点,本题考查闭合电路欧姆定律、电阻串联与并联、电功率、电势与电势差等知识,要求考生有扎实基本功和较强分析推理能力,属于中等难度题。,方法技巧,两部分电路间电势差,U,ab,=,a,-,b,可知,U,ab,=,a,-,b,+,O,-,O,=(,a,-,O,)-(,b,-,O,)=,U,aO,-,U,bO,。,8/49,1.(上海单科,9,4分)将四个定值电阻,a,、,b,、,c,、,d,分别接入电路,测得对应电流、电压值,如图所表示。其中阻值最靠近两个电阻是,(),A.,a和,b,B.,b,和,d,C.,a,和,c,D.,c,和,d,B组统一命题、省(区、市)卷题组,答案,A本题考查,U,-,I,图像意义。依据,R,=,知,定值电阻,U,-,I,图线斜率表示定值电阻,阻值。在,U,-,I,图中分别连接,O,与4个点,依据它们倾斜度可知,a,和,b,阻值最靠近,故选A。,方法技巧,图像题处理方法,图像题是物理中最常见题型之一。解题步骤是:一看轴,即看清横轴及纵轴意义;二看点,即看清图像中坐标点位置;三看斜率,即看清斜率意义及大小;四看面,即看清图像与坐标,轴所包围面积意义。,9/49,2.(课标,17,6分)阻值相等四个电阻、电容器,C,及电池,E,(内阻可忽略)连接成如图所表示,电路。开关S断开且电流稳定时,C,所带电荷量为,Q,1,;闭合开关S,电流再次稳定后,C,所带电,荷量为,Q,2,。,Q,1,与,Q,2,比值为,(),A.,B.,C.,D.,10/49,答案,C当开关S断开时等效电路如图1所表示,电容器,C,两端电压,U,=,E,所带电荷量,Q,1,=,CU,=,CE,;当开关S闭合时等效电路如图2所表示,电容器,C,两端电压,U,=,E,所带电荷量,Q,2,=,CE,。所以,=,C项正确。,图1,图2,方法技巧,简化电路时会熟练应用电势排列法,才能又准又快地画出等效电路。,11/49,3.(安徽理综,17,6分)一根长为,L,、横截面积为,S,金属棒,其材料电阻率为,棒内单位体,积自由电子数为,n,电子质量为,m,电荷量为,e,。在棒两端加上恒定电压时,棒内产生电流,自,由电子定向运动平均速率为,v,则金属棒内电场强度大小为,(),A.,B.,C.,nev,D.,12/49,答案,C金属棒电阻,R,=,自由电子定向移动形成电流,I,=,neSv,金属棒两端电压,U,=,IR,故金属棒内电场强度,E,=,=,=,nev,选项C正确。,13/49,4.(上海单科,18,4分)(多项选择)如图所表示电路中,电源内阻忽略不计。闭合开关,电压表示数为,U,电流表示数为,I,;在滑动变阻器,R,1,滑片,P,由,a,端滑到,b,端过程中),A.,U,先变大后变小,B.,I,先变小后变大,C.,U,与,I,比值先变大后变小,D.,U,改变量与,I,改变量比值等于,R,3,14/49,答案,BC据题意,因为电源内阻不计,电压表示数总是不变,故选项A错误;滑片滑动过程,中,变阻器,R,1,等效阻值,R,1,先增大后减小,又,R,1,、,R,2,两端总电压不变,且,R,1,+,R,1,=,所以电流表示,数先减小后增大,故选项B、C正确;因为电压表示数没有改变,故选项D错误。,15/49,5.(北京理综,23,18分)如图1所表示,用电动势为,E,、内阻为,r,电源,向滑动变阻器,R,供电。改,变变阻器,R,阻值,路端电压,U,与电流,I,均随之改变。,(1)以,U,为纵坐标,I,为横坐标,在图2中画出变阻器阻值,R,改变过程中,U,-,I,图像示意图,并说,明,U,-,I,图像与两坐标轴交点物理意义。,(2)a.请在图2画好,U,-,I,关系图线上任取一点,画出带网格图形,以其面积表示此时电源输,出功率;,b.请推导该电源对外电路能够输出最大电功率及条件。,(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证实:电源电动势在数值上等于内、外电路,电势降落之和。,16/49,解析,(1),U,-,I,图像如图所表示。图像与纵轴交点纵坐标值为电源电动势,与横轴交点横坐标,值为短路电流。,(2)a.如图所表示。,b.电源输出电功率,P,=,I,2,R,=,R,=,当外电路电阻,R,=,r,时,电源输出电功率最大,为,P,max,=,答案,看法析,17/49,(3)电动势定义式,E,=,依据能量守恒定律,在题图所表示电路中,非静电力做功,W,产生电能等于在外电路和内电路产,生电热,即,W,=,I,2,rt,+,I,2,Rt,=,Irq,+,IRq,得,E,=,Ir,+,IR,=,U,内,+,U,外,18/49,试题评析,闭合电路及,U,-,I,图像,(1)本题考查闭合电路中路端电压,U,随干路电流,I,改变关系图线,电源输出功率及其最大值,以及最大值产生条件。考查内容为教材基本知识。此题作为一道高考中分值不小计,算题,提醒考生要重视基本知识学习。,(2)电动势是电源最基本特征量,在学习中学生不但仅要掌握其定义式,更要深刻了解其内,含,并能灵活应用。,19/49,1.(天津理综,2,6分)如图所表示,电路中,R,1,、,R,2,均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容,器,C,极板水平放置。闭合开关S,电路到达稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。假如,仅改变以下某一个条件,油滴仍能静止不动是,(),A.增大,R,1,阻值B.增大,R,2,阻值,C.增大两板间距离D.断开开关S,C组教师专用题组,20/49,答案,B设油滴质量为,m,电荷量为,q,两板间距离为,d,当其静止时,有,q,=,q,=,mg由题图,知,增大,R,1,U,R,1,增大,油滴将向上加速,增大,R,2,油滴受力不变,仍保持静止;由,E,场,=,知,增大,d,U,不,变时,E,场,减小,油滴将向下加速;断开开关S,电容器将经过,R,1,、,R,2,放电,两板间场强变小,油滴将,向下加速,故只有B项正确。,21/49,2.(上海单科,18,4分)(多项选择)如图,电路中定值电阻阻值,R,大于电源内阻阻值,r,。将滑动变阻,器滑片向下滑动,理想电压表V,1,、V,2,、V,3,示数改变量绝对值分别为,U,1,、,U,2,、,U,3,理想电,流表A示数改变量绝对值为,I,则,(),A.A示数增大,B.V,2,示数增大,C.U,3,与,I,比值大于,r,D.,U,1,大于,U,2,22/49,答案,ACD滑动变阻器滑片向下滑动,造成滑动变阻器连入电路阻值变小,总电阻变,小,又电源电动势不变,则电流变大,即电流表示数变大,选项A对。电压表V,1,测量定值电阻,R,两,端电压,因电流变大,所以V,1,示数增大。电压表V,2,测量定值电阻和滑动变阻器两端总电压,即路端电压,示数变小,选项B错。,U,1,=,I,R,U,2,=,I,r,所以,U,1,U,2,选项D对。电压表V,3,测,量滑动变阻器两端电压,电压表V,3,示数改变量,U,3,=,I,(,r,+,R,),所以,=,r,+,R,r,选项C对。,23/49,考点欧姆定律电阻定律焦耳定律,1.(江苏南通一模,2)如图所表示,电源电动势,E,=12 V,内阻,r,=1.0,电阻,R,1,=4.0,R,2,=7.5,R,3,=,5.0,电容器电容,C,=10 F,闭合开关S,电路到达稳定后电容器所带电荷量为,(),A.4.5,10,-5,CB.6.0,10,-5,C,C.7.5,10,-5,CD.1.2,10,-4,C,答案,B闭合开关S,R,1,和,R,3,串联,电容器两端电压等于,R,3,两端电压,U,=,E,=6.0 V,电容器上所带电荷量,Q,=,CU,=6.0,10,-5,C,故选B。,三年模拟,A组 201,6,201,8,年高考模拟基础题组24/49,2.江苏金陵中学调研(一),2一个电流表满偏电流,I,g,=1 mA,内阻为500,要把它改装成,一个量程为010 V电压表,则应在电流表上,(),A.串联一个10 k电阻,B.并联一个10 k电阻,C.串联一个9.5 k电阻,D.并联一个9.5 k电阻,答案,C由欧姆定律,U,=,I,g,(,r,g,+,R,)得,R,=,-,r,g,=9.5 k。故C正确。,25/49,3.江苏如皋中学调研(二),5如图所表示电路中,电流表A和电压表V均可视为理想电表。,现闭合开关S后,将滑动变阻器滑片,P,向左移动,以下说法中正确是,(),A.电流表A示数变小,电压表V示数变大,B.电阻,R2,消耗功率变大,C.电容器,C,上电荷量减小,D.电源总功率变大,答案,A滑片,P,向左移动,R,2,接入阻值变大,依据“串反并同”可知:A示数变小,V示数,变大,电容器,C,上电荷量增大,所以A对,C错;,R,2,消耗功率为,P,2,=,U,2,I,2,不能确定,P,2,改变情况,B,错;电源总功率,P,=,E,I,而,I,减小,所以,P,变小,D错。,26/49,4.(江苏苏州调研,10)(多项选择)硅光电池是一个太阳能电池,含有低碳环境保护优点。如图所,示,图线,a,是该电池在某光照强度下路端电压,U,和电流,I,关系图像(电池电动势不变,内阻不是,定值),图线,b,是某电阻,R,UI,图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,以下说法中正确,是,(),A.硅光电池内阻为8,B.硅光电池总功率为0.4 W,C.硅光电池内阻消耗热功率为0.32 W,D.若将,R,换成阻值更大电阻,硅光电池输出功率增大,27/49,答案,AC由图像信息可知,电动势,E,=3.6 V,定值电阻阻值,R,=,=10,回路工作电流,I,=0.,2 A。由闭合电路欧姆定律知,I,=,代入数据解得,r,=8,故A正确。总功率,P,总,=,EI,=3.6,0.2 W,=0.72 W,故B错。内阻发烧功率,P,r,=,I,2,r,=0.2,2,8 W=0.32 W,故C正确。由图像能够看出,换更大电阻后,回路工作电流减小,但工作电压增大,则,UI,可能增大,也可能减小或不变,故D项错。,28/49,5.(江苏苏锡常镇一模联考,6)(多项选择)光敏电阻是用硫化钙或硒化镉等半导体材料制成,特殊电阻器,其电阻值会随光照强度增大而减小,光敏电阻这种特殊性能,在科技生活中有,广泛应用,某应用电路如图所表示,R,1,、,R,2,为定值电阻,L为小灯泡,R,3,为光敏电阻,当照射光强度增,大时,(),A.电压表示数增大B.,R,2,中电流减小,C.小灯泡功率增大D.,R,3,功率增大,29/49,答案,ABC光照强度增大时,R,3,电阻减小,电路总电阻减小,干路电流增大,R,1,两端电压和内,阻电压增大,电压表示数增大,故A正确;依据,E,=,U,r,+,U,1,+,U,2,知,U,2,减小,依据,I,2,=,U,2,/,R,2,知,R,2,中电,流减小,故B正确;流过灯泡电流增大,依据,P,L,=,I,2,R,L,小灯泡功率增大,故C正确;流过,R,3,电流,增大,电压减小,功率改变无法确定,故D错误。,30/49,6.(江苏六市二模,6)(多项选择)如图所表示闭合电路中,R,是半导体光敏电阻,R,1,为滑动变阻器。,现用一束光照射光敏电阻,则,(),A.电流表读数变大,B.电压表读数变大,C.电源总功率变大,D.电源内阻功率变大,31/49,其它解法,R,减小,则回路中电流增大,U,R,=,E,-,IR,1,故,U,R,增大;,P,总,=,EI,也变大,P,内,=,I,2,r,显然也变大,故A、C、D均正确。,考查点,本题为动态电路分析问题,电路简单。为轻易题。,答案,ACD当光照射光敏电阻时,其阻值,R,减小,由“串反并同”可知A对,B错;又由,P,=,EI,和,P,内,=,I,2,r,知,C、D均正确。,32/49,7.(江苏扬州期中,14)在如图所表示电路中,两平行正对金属板,A,、,B,水平放置,两板间距,离,d,=4.0 cm。电源电动势,E,=400 V,内电阻,r,=20,电阻,R,1,=1 980。闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电小球(可视为质点)从,B,板上小孔以初速度,v,0,=1.0 m/s竖直向上射入两板间,小球,恰好能抵达,A,板。若小球所带电荷量,q,=1.0,10,-7,C,质量,m,=2.0,10,-4,kg,不考虑空气阻力,忽略射,入小球对电路影响,取,g,=10 m/s,2,。求:,(1),A,、,B,两金属板间电压大小,U,;,(2)滑动变阻器消耗电功率,P,滑,;,(3)电源效率,。,33/49,解析,(1)小球从,B,板上小孔射入,恰好抵达,A,板过程中,在电场力和重力作用下做匀减,速直线运动,设,A,、,B,两极板间电压为,U,依据动能定理有,-,qU,-,mgd,=0-,m,解得,U,=200 V,(2)设此时滑动变阻器接入电路中电阻值为,R,滑,依据闭合电路欧姆定律可知,电路中电流,I,=,依据部分电路欧姆定律可知,U,=,IR,滑,解得,R,滑,=2.0,10,3,滑动变阻器消耗电功率,P,滑,=,=20 W,(3)电源效率,=,=,=99.5%,答案,(1)200 V(2)20 W(3)99.5%,34/49,8.(江苏泰州月考,15)如图所表示电路中,电源电动势,E,=4 V,内电阻,r,=1,电阻箱,R,1,可,调。现将,R,1,调到3 后固定。已知,R,2,=6,R,3,=3,求:,(1)开关S断开和接通时,经过,R,1,电流分别为多大?,(2)为了使,A,、,B,之间电路电功率在开关S接通时能到达最大值,应将,R,1,阻值调到多大?这时,A,、,B,间消耗最大电功率是多少?,35/49,解析,(1)开关S断开时,I,1,=,=0.4 A;,开关接通时,R,2,、,R,3,并联总电阻,R,23,=,=2,I,1,=,=,A,(2)开关接通时,A,、,B,之间总电阻,R,23,=2 为定值,所以,只有当,R,1,=0时,总电流最大,A,、,B,之间,电功率才最大。,I,总,=,=,A,P,AB,=,R,AB,=,2 W=,W,答案,(1)0.4 A,A(2)0,W,36/49,9.江苏金陵中学调研(一),17如图所表示,电源电动势,E,=7.5 V,内电阻,r,=1.0,定值电阻,R,2,=12,电动机M线圈电阻,R,=0.50。开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表示数,U,1,=4.0 V,电阻,R,2,消耗电功率,P,2,=3.0 W。不计电动机摩擦损耗,求:,(1)电源路端电压;,(2)电动机输出机械功率。,37/49,解析,(1)电阻,R,2,两端电压即电源路端电压,因,P,2,=,U,2,/,R,2,所以,U,=6 V,(2)由,E,=,U,+,Ir,得,干路上电流,I,=(,E,-,U,)/,r,=1.5 A。,经过电阻,R,2,电流,I,2,=,U,/,R,2,=0.5 A,则经过电动机电流,I,1,=,I,-,I,2,=1.0 A,所以电动机输出机械功率,P,机,=,I,1,U,1,-,R,=3.5 W。,答案,(1)6 V(2)3.5 W,友情提醒,电动机为非纯电阻电路,部分电路欧姆定律对其不成立;,P,=,对其也不成立。,38/49,1.(江苏南通二模,3)图甲电路中,D,为发光二极管,其伏安特征曲线如图乙所表示。在图甲电,路中,闭合开关S,滑动变阻器,R,滑片,P,从左端右移过程中,(),A.二极管,D,变亮,B.二极管,D,两端电阻变大,C.经过二极管,D,电流减小,D.电源功率减小,B,组 201,6,201,8,年高考模拟综合题组,时间:,20,分钟分值:3,5,分,一、单项选择题(每小题3分,共,6,分),39/49,答案,A滑片从左端右移过程中,R,接入电阻减小,则回路中电流增大,由乙图可知,U,也增,大,则二极管消耗电功率,UI,增大,即二极管变亮,故A正确,C错。,I,-,U,图线与,O,点连线斜率等,于电阻倒数,由图可知随,U,增大,二极管电阻变小,故B错。电源功率,P,=,EI,显然,P,随,I,增大,而增大,故D错。,40/49,2.(江苏泰州二模,3)可变电容器,C,1,、,C,2,和可变电阻器,R,1,、,R,2,以及电源,E,连接成如图所表示,电路。闭合S,当,R,1,滑片在图示位置时,C,1,、,C,2,所带电荷量相等。现要使,C,1,所带电荷量大,于,C,2,所带电荷量,可采取方法是,(),A.只增大,R,2,电阻,B.只增大,C,2,电容,C.只增大,C,1,电容,D.只将,R,1,滑片向,A,端移动,41/49,答案,C两电容器带电荷量分别为,Q,1,=,C,1,U,1,=,C,1,IR,1左,Q,2,=,C,2,U,2,=,C,2,IR,1右,则,=,可见A、,B均错,C正确。只将,R,1,滑片向,A,端移动,则,R,1左,减小,R,1右,增大,结果恰与题中要求相反,故D错。,考查点,本题考查电容器、动态电路分析、电阻分压、电容器带电荷量等知识,题目情景,简单,重在考查考生基本功,属于轻易题。,解题关键,搞清等效电路是处理本题关键。电容器隔直流,所以,C,1,和,C,2,对电路中电流以,及电阻分压没有任何影响。,42/49,3.(江苏徐州期中,6)将电阻,R,1,和,R,2,分别接到同一电池组两极时消耗电功率相同。电,池组向两个电阻供电时电流分别是,I,1,和,I,2,电池组内阻消耗功率分别是,P,1,和,P,2,电池组效,率分别是,1,和,2,电阻两端电压分别是,U,1,和,U,2,。若已知电流,I,1,I,2,则有,(),A.,R,1,R,2,B.,U,1,2,D.,P,1,R,2,U,1,U,2,由,P,内,=,I,2,r,知,P,1,2,选项C、D正确。,解题技巧,经过画图像分析各量关系,经常事半功倍,所以,我们要熟悉并掌握一些惯用图,像,并在解题时应用43/49,4.(江苏盐城期中,7)某集装箱吊车交流电动机输入电压为380 V,当吊车以0.1 m/s速,度匀速吊起总质量为5.7,10,3,kg集装箱时,测得电动机电流为20 A,g,取10 m/s,2,则,(),A.电动机内阻为4.75,B.电动机输出电压为285 V,C.电动机输出功率为7.6,10,3,W,D.电动机工作效率为75%,解题思绪,电动机输出功率为电动机对集装箱牵引力做功功率,由,P,=,Fv,可求之。电动机,工作效率=,。,答案,AD电动机输出功率为,P,=,mgv,=5.7,10,3,10,0.1 W=5.7,10,3,W;由,UI,=,P,+,I,2,R,解得,R4.75,选项A正确,C错误;电动机没有输出电压,选项B错误;电动机工作效率为,=,P,/,UI,=75%,选项,D正确。,44/49,5.江苏金陵中学调研(一),11如图甲所表示电路中,L,1,、L,2,、L,3,为三个相同规格小灯泡,这种小灯泡伏安特征曲线如图乙所表示。当开关S闭合后,干路电流为0.25 A,则此时,(),A.L,1,两端电压为L,2,两端电压2倍,B.L,1,消耗电功率为0.75 W,C.L,2,电阻为12,D.L,1,、L,2,消耗电功率比值大于41,45/49,答案,BD由甲图知,当干路电流为0.25 A时,I,1,=0.25 A,I,2,=,I,3,=0.125 A,又由乙图知,与,I,1,对应,电压,U,1,=3.0 V,与,I,2,、,I,3,对应电压,U,2,=,U,3,0.5 V,所以A错;由,P,=,UI,知,P,1,=,U,1,I,1,=0.75 W,B对;又因,为,R,2,=,121,D对。,考查点,本题考查非线性电路中电压、电阻、电功率计算。为中等难度题。,友情提醒,三个灯泡规格相同,但由伏安特征曲线可知,即使,I,1,=2,I,2,但,U,1,2,U,2,。,对非线性元件,欧姆定律不成立,要依据伏安特征曲线寻找元件电压与电流对应值。,46/49,6.江苏金陵中学调研(一),18如图甲所表示,电源由,n,个电动势,E,=1.5 V、内阻均为,r,(详细值,未知)电池串联组成,合上开关,在变阻器滑片,C,从,A,端滑到,B,端过程中,电路中一些物,理量改变如图乙中、所表示,电表对电路影响不计。(图为输出功率与路端电压,关系曲线;图为路端电压与总电流关系图线;图为电源输出效率与外电阻关系图线),(1)求组成电源电池个数以及一个电池内阻;,(2)求滑动变阻器总阻值;,(3)写出图、中,a,、,b,、,c,三点坐标(不要求计算过程)。,三、非选择题(共17分),答案,(1)40.5(2)8,(3),a,(0.6 A,4.8 V),b,(3 V,4.5 W),c,(4.8 V,2.88 W),47/49,解析,(1)串联电池个数为,n,则电源电动势为,n,1.5 V,内阻为,nr,;,由图可知,当变阻器接入电路电阻与电池内阻相等时,变阻器电功率,P,=4.5 W,即,=,=4.5 W;,由图可知,当变阻器接入电路电阻为0时,电路中电流为3 A,故3 A=,=,故,r,=0.5,;,联立得,n,=4,一个电池内阻为,r,=0.5。,(2)由图可知,当变阻器接入电路阻值最大时,电源效率为80%,故,=80%,解得:,R,=8。,(3)由图可知,a,点坐标是变阻器接入电路阻值最大时对应电流与电压值。,I,a,=,=,=0.6 A,路端电压,U,a,=0.6 A,8=4.8 V,故,a,点坐标为(0.6 A,4.8 V),图中,b,点坐标是输出功率最大时路端电压与功率,当外电阻等于电源内阻为2 时输出,功率最大,故路端电压,U,b,=3 V,P,b,=,W=4.5 W,所以,b,点坐标为(3 V,4.5 W),c,点外电阻为8,48/49,故路端电压为,U,c,=,E,=,6 V=4.8 V,此时功率为,P,c,=,W=2.88 W,故,c,点坐标,为(4.8 V,2.88,W,)。,考查点,本题考查电源串联、闭合电路欧姆定律、电功率、效率等知识,对了解图像能,力、分析推理能力要求较高。为中等难度题。,解题关键,了解图像物理意义,能够经过图像获取有用信息。,49/49,