江苏版5年高考3年模拟A版物理总复习专题八恒定电流教师用书Word文件下载.docx
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破考点
【考点集训】
考点一 部分电路欧姆定律与电阻定律
1.(2017江苏金陵中学调研,2)一个电流表的满偏电流Ig=1mA,内阻为500Ω,要把它改装成一个量程为
10V的电压表,则应在电流表上( )
A.串联一个10kΩ的电阻
B.并联一个10kΩ的电阻
C.串联一个9.5kΩ的电阻
D.并联一个9.5kΩ的电阻
答案 C
2.恒流源是一种特殊的电源,其输出的电流能始终保持不变。
如图所示的电路中,当滑动变阻器滑动触头P向左移动时,下列说法中正确的是( )
A.R0上的电压变小
B.R2上的电流变大
C.R1上的电压变大
D.R1上电压变化量大于R0上的电压变化量
答案 B
3.如图所示的电路中,E为电池,R1、R2为可变电阻,R为定值电阻,C为平行板电容器,闭合开关S后,能使电容器带电荷量增加的方法是( )
A.增大R1的阻值
B.增大电容器两极板间的距离
C.减小R2的阻值
D.将电容器的两极板错开些
4.某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示,关于导体的电阻,以下说法正确的是( )
A.B点的电阻为12Ω
B.B点的电阻为40Ω
C.导体的电阻因温度的影响改变了1Ω
D.导体的电阻因温度的影响改变了9Ω
考点二 电功率、焦耳定律
1.(多选)现用充电器为一手机电池充电,等效电路如图所示,充电器电源的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是( )
A.充电器输出的电功率为UI+I2r
B.电能转化为化学能的功率为UI-I2r
C.电池产生的热功率为I2r
D.充电器的充电效率为
×
100%
答案 BC
2.(人教选修3-1,二—5—例1,变式)(多选)一个电动机,线圈电阻是0.4Ω,另有一个阻值也为0.4Ω的电阻与其串联,当电路两端所加的电压为110V时,通过的电流是5A,电动机在转动,下列说法正确的是( )
A.电动机与电阻发热的功率相同
B.电动机与电阻两端的电压相同
C.电动机输出的机械功率为530W
D.若电路两端所加的电压变为220V,电动机及电阻仍能安全工作,则电路中的电流变为10A
答案 AC
考点三 闭合电路欧姆定律
1.(2018江苏徐州期中,6)(多选)将电阻R1和R2分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同。
电池组向两个电阻供电时的电流分别是I1和I2,电池组内阻消耗的功率分别是P1'
和P2'
电池组的效率分别是η1和η2,电阻两端的电压分别是U1和U2。
若已知电流I1<
I2,则有( )
A.R1<
R2B.U1<
U2
C.η1>
η2D.P1'
<
P2'
答案 CD
2.(多选)如图甲所示电路,不计电表内阻的影响,改变滑动变阻器滑片位置,测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的两条实验图线,如图乙所示,关于这两条实验图线,有( )
A.图线b的延长线不一定过坐标原点O
B.图线a的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源的电动势
C.图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电源的输出功率
D.图线a、b交点的横坐标和纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的电功率
答案 BCD
3.在如图(a)所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。
闭合开关S,将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端,两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示。
则R1的阻值为 Ω;
R2的最大阻值为 Ω;
电源的内阻r为 Ω。
答案 5 20 5
4.(2018江苏南通月考,15)电动势为E、内电阻为r的电源与粗细均匀的电阻丝相连,组成如图所示的电路。
电阻丝长度为L,电阻为R。
C为平行板电容器,其相对面积为S,两板间的距离为d,在滑动触头向右滑的过程中,电流计中有电流通过,为什么?
若电流计允许通过的最大电流为Im,求P滑动时,所允许的最大速度是多少?
答案 电容器两端的电压等于电阻丝PB段上的电压,如果P不滑动,电阻丝PB段长度不变,加在电容器上的电压也不变,电流计G中无电流通过。
若P向右滑动,PB段长度减少,电阻减少,电压也减小,电容器就要放电。
电流计G中的电流就是电容器放电的电流。
由于滑动的速度越大,电容器上电压减小越快,放电电流越大,因此电流计G允许通过电流的最大值就决定了P滑动的最大速度。
设滑动触头P滑动的速度为v,那么在Δt时间内滑过的距离为ΔL=vΔt。
若P1、P2为滑动触头的初末位置。
那么P1、P2与B点间的电压分别为
U1=
U2=
滑动触头P从P1滑至P2的过程中,触头P与B点间的电压减小量为
ΔU=U1-U2=
=
在此过程中,电容器的放电量为ΔQ=CΔU=C
根据电流的定义,流过电流计的电流为
I=
又因为流过电流计的电流I≤Im,
所以触头P滑动时,所允许的最大速度为
vm=
。
炼技法
【方法集训】
方法1 动态直流电路的分析方法
1.如图所示电路中,R为某种半导体气敏元件,其阻值随周围环境一氧化碳气体浓度的增大而减小。
当一氧化碳气体浓度增大时,下列说法中正确的是( )
A.电压表V示数增大
B.电流表A示数减小
C.电路的总功率减小
D.变阻器R1的取值越大,电表示数变化越明显
答案 D
2.(2018江苏苏锡常镇一模联考,6)(多选)光敏电阻是用硫化钙或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器,其电阻值会随光照强度的增大而减小,光敏电阻的这种特殊性能,在科技生活中有广泛应用,某应用电路如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射光强度增大时( )
A.电压表的示数增大B.R2中电流减小
C.小灯泡的功率增大D.R3的功率增大
答案 ABC
方法2 含电容器电路的分析与计算方法
1.(2018江苏盐城期中,8)在如图所示的电路中,电源的负极接地,其电动势为E、内电阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,C为电容器,A、V为理想电流表和电压表。
在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.电压表示数变小B.电流表示数变小
C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低
2.(2018江苏南京期末)如图所示电路,开关S原来是闭合的,当R1、R2的滑片刚好处于各自的中点位置时,悬在电容器两水平极板间的带电尘埃恰好处于静止状态。
要使尘埃向下加速运动,下列方法中可行的是( )
A.把R1的滑片向左移动B.把R2的滑片向左移动
C.把R2的滑片向右移动D.把开关S断开
方法3 电路故障的分析方法
1.(2018江苏常州月考,5)如图所示,电源电动势为6V,当开关接通时,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是Uad=0、Ucd=6V、Uab=6V,由此可以断定( )
A.L1和L2的灯丝都断了B.L1的灯丝断了C.L2的灯丝断了D.变阻器R断路
2.(2018江苏无锡月考,7)(多选)在如图所示的电路中,由于某一电阻发生断路或短路,使A灯变暗,B灯变亮,则故障可能是( )
A.R1短路B.R2断路C.R3断路D.R4短路
方法4 非线性元件的研究方法
1.(2017江苏金陵中学调研,11)(多选)如图甲所示的电路中,L1、L2、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,干路电流为0.25A,则此时 ( )
A.L1两端的电压为L2两端电压的2倍
B.L1消耗的电功率为0.75W
C.L2的电阻为12Ω
D.L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1
答案 BD
2.(多选)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。
如图所示,图线a是该电池在一定光照强度下的U-I图线,图线b是一只某型号的定值电阻R的U-I图线。
现将该电池与电阻R串联成一个闭合电路,下列说法中正确的是( )
A.此时该硅光电池的内阻为
B.这只定值电阻R的阻值为
C.此时电源的总功率为U2I2
D.此时电阻R消耗的功率为U1I1
过专题
【五年高考】
A组基础题组
1.(2018江苏单科,8,4分)(多选)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电。
放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电。
这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光。
该电路( )
A.充电时,通过R的电流不变
B.若R增大,则充电时间变长
C.若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D.若E减小为85V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
2.(2016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12V,内阻为2Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。
闭合开关S,下列说法正确的有( )
A.路端电压为10VB.电源的总功率为10W
C.a、b间电压的大小为5VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1A
3.(2015安徽理综,17,6分)一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。
在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为( )
A.
B.
C.ρnevD.
4.(2016上海单科,18,4分)(多选)如图所示电路中,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R1的滑片P由a端滑到b端的过程中( )
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变化量与I变化量比值等于R3
B组题升题组
1.(2015北京理综,19,6分)如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;
R1的阻值等于电流表内阻的
;
R2的阻值等于电流表内阻的2倍。
若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A
2.(2015北京理综,24,20分)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示。
光照前两板都不带电。
以光照射A板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。
假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间的相互作用。
保持光照条件不变。
a和b为接线柱。
已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为Ekm。
元电荷为e。
(1)求A板和B板之间的最大电势差Um,以及将a、b短接时回路中的电流I短。
(2)图示装置可看做直流电源,求其电动势E和内阻r。
(3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U。
外电阻上消耗的电功率设为P;
单位时间内到达B板的电子,在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为ΔEk。
请推导证明:
P=ΔEk。
(注意:
解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)
答案
(1)
Ne
(2)
(3)外电阻两端的电压为U,则电源两端的电压也是U。
由动能定理,一个电子经电源内部电场后损失的动能
ΔEke=eU
设单位时间内有N'
个电子到达B板,则损失的动能之和
ΔEk=N'
ΔEke=N'
eU
根据电流的定义,此时电源内部的电流
I=N'
e
此时流过外电阻的电流也是I=N'
e,外电阻上消耗的电功率
P=IU=N'
所以P=ΔEk
C组教师专用题组
1.(2013江苏单科,4,3分)在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示。
M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时( )
A.RM变大,且R越大,U增大越明显
B.RM变大,且R越小,U增大越明显
C.RM变小,且R越大,U增大越明显
D.RM变小,且R越小,U增大越明显
2.(2016课标Ⅱ,17,6分)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;
闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。
Q1与Q2的比值为( )
C.
D.
3.(2013安徽理综,19,6分)用图示的电路可以测量电阻的阻值。
图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,
是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。
闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表
的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则Rx的阻值为( )
R0B.
R0C.
R0D.
R0
4.(2014天津理综,2,6分)如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。
闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。
如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )
A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值
C.增大两板间的距离D.断开开关S
5.(2014上海单科,18,4分)(多选)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V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则( )
A.A的示数增大B.V2的示数增大
C.ΔU3与ΔI的比值大于rD.ΔU1大于ΔU2
答案 ACD
6.(2018北京理综,23,18分)如图1所示,用电动势为E、内阻为r的电源,向滑动变阻器R供电。
改变变阻器R的阻值,路端电压U与电流I均随之变化。
(1)以U为纵坐标,I为横坐标,在图2中画出变阻器阻值R变化过程中U-I图像的示意图,并说明U-I图像与两坐标轴交点的物理意义。
(2)a.请在图2画好的U-I关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率;
b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。
(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:
电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。
答案
(1)U-I图像如图所示。
图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势,与横轴交点的横坐标值为短路电流。
(2)a.如图所示。
b.电源输出的电功率
P=I2R=
R=
当外电路电阻R=r时,电源输出的电功率最大,为
Pmax=
(3)电动势定义式
E=
根据能量守恒定律,在题图所示电路中,非静电力做功W产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热,即
W=I2rt+I2Rt=Irq+IRq
得E=Ir+IR=U内+U外
【三年模拟】
一、选择题(每题5分,共35分)
1.(2019届江苏百校联考,1)(多选)如图所示,电源电动势E和内阻r一定,R1是定值电阻,R2是光敏电阻(光敏电阻被光照射时阻值变小),L是小灯泡。
当照射至R2的光照强度减弱时,以下分析正确的是( )
A.电流表示数减小B.电压表示数不变C.灯泡亮度变暗D.电源效率降低
2.(2018江苏南通一模,2)如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=1.0Ω,电阻R1=4.0Ω,R2=7.5Ω,R3=5.0Ω,电容器的电容C=10μF,闭合开关S,电路达到稳定后电容器所带的电荷量为 ( )
A.4.5×
10-5CB.6.0×
10-5CC.7.5×
10-5CD.1.2×
10-4C
3.[2017江苏如皋中学调研
(二),5]如图所示的电路中,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,下列说法中正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
B.电阻R2消耗的功率变大
C.电容器C上电荷量减小
D.电源的总功率变大
答案 A
4.(2017江苏六市二模,6)(多选)如图所示的闭合电路中,R是半导体光敏电阻,R1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.电源的总功率变大D.电源内阻的功率变大
5.(2018江苏南通二模,3)图甲电路中,D为发光二极管,其伏安特性曲线如图乙所示。
在图甲电路中,闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P从左端向右移的过程中( )
A.二极管D变亮
B.二极管D两端的电阻变大
C.通过二极管D的电流减小
D.电源的功率减小
6.(2018江苏泰州二模,3)可变电容器C1、C2和可变电阻器R1、R2以及电源E连接成如图所示的电路。
闭合S,当R1的滑片在图示位置时,C1、C2所带的电荷量相等。
现要使C1所带的电荷量大于C2所带的电荷量,可采用的方法是( )
A.只增大R2的电阻B.只增大C2的电容
C.只增大C1的电容D.只将R1的滑片向A端移动
7.(2018江苏盐城期中,7)(多选)某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V,当吊车以0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×
103kg的集装箱时,测得电动机的电流为20A,g取10m/s2,则( )
A.电动机的内阻为4.75Ω
B.电动机的输出电压为285V
C.电动机的输出功率为7.6×
103W
D.电动机的工作效率为75%
答案 AD
二、非选择题(共40分)
8.(10分)(2018江苏扬州期中,14)在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm。
电源电动势E=400V,内电阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω。
闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板。
若小球所带电荷量q=1.0×
10-7C,质量m=2.0×
10-4kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g=10m/s2。
求:
(1)A、B两金属板间电压的大小U;
(2)滑动变阻器消耗的电功率P滑;
(3)电源的效率η。
答案
(1)200V
(2)20W (3)99.5%
9.(10分)(2018江苏泰州月考,15)如图所示的电路中,电源的电动势E=4V,内电阻r=1Ω,电阻箱R1可调。
现将R1调到3Ω后固定。
已知R2=6Ω,R3=3Ω,求:
(1)开关S断开和接通时,通过R1的电流分别为多大?
(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值,应将R1的阻值调到多大?
这时A、B间消耗的最大电功率是多少?
答案
(1)0.4A
A
(2)0
W
10.(10分)[2017江苏金陵中学调研
(一),17]如图所示,电源的电动势E=7.5V,内电阻r=1.0Ω,定值电阻R2=12Ω,电动机M的线圈电阻R=0.50Ω。
开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表的示数U1=4.0V,电阻R2消耗的电功率P2=3.0W。
不计电动机的摩擦损耗,求:
(1)电源的路端电压;
(2)电动机的输出功率。
答案
(1)6V
(2)3.5W
11.(10分)(2017江苏金陵中学调研,18)如图甲所示,电源由n个电动势E=1.5V、内阻均为r(具体值未知)的电池串联组成,合上开关,在变阻器的滑片C从A端滑到B端的过程中,电路中的一些物理量的变化如图乙中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示,电表对电路的影响不计。
(Ⅰ图为输出功率与路端电压关系曲线;
Ⅱ图为路端电压与总电流关系图线;
Ⅲ图为电源的输出效率与外电阻的关系图线)
(1)求组成电源的电池的个数以及一个电池的内阻;
(2)求滑动变阻器的总阻值;
(3)写出图Ⅰ、Ⅱ中a、b、c三点的坐标(不要求计算过程)。
答案
(1)4 0.5Ω
(2)8Ω
(3)a(0.6A,4.8V) b(3V,4.5W) c(4.8V,2.88W)
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- 江苏 年高 模拟 物理 复习 专题 恒定 电流 教师