【文档说明】(新高考)高考物理一轮复习课件第8章第2讲《电路电路的基本规律》(含解析).ppt,共(122)页,1.581 MB,由MTyang资料小铺上传
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恒定电流第八章第2讲电路电路的基本规律主干梳理对点激活线圈越大非静电力电荷量非静电力内阻正比反比增大E电动势短路电流电源的内阻EIUI一堵点疏通1.无论是串联电路还是并联电路,只要其中一个电阻变大,总电阻
就变大。()2.用小量程电流表改装电压表时,串联的电阻越大,改装的电压表的量程越大。()3.电源的电动势与外电路无关,由电源中非静电力的性质决定,但与电源的体积有关。()4.闭合电路中外电阻越大,路端电压越大。()5.外电阻越大,电源的输出功率越大。()6.电源的输出功率越大,电源的效率越高。
()√√×√××二对点激活1.(多选)下列关于电池的说法正确的是()A.同一种干电池,旧电池比新电池的内阻大、容量小B.电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内部静电力的功率C.1号干电池比5号干电池的电动势小、容量大D.当通过同样的电荷量时,电动势为2V的蓄电池比电动势为1
.5V的干电池提供的电能多答案解析同一种干电池,不论是1号还是5号,其电动势皆为1.5V,但体积大的电池容量较大;电池使用时间越长,容量越小,内阻越大,故A正确,C错误。电源的电动势表示的是非静电力做功的本领,也就是
电源将其他形式的能转化为电能的本领,非静电力做的功大小等于电源将其他形式的能转化为电能的多少,W=Eq,电动势越大,通过相同的电荷量时非静电力做的功越多,电源提供的电能越多,电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示在电源内部非静电力的功率,故B错误,D正确。解析2.
(人教版必修第三册·P71·T4改编)如图是有两个量程的电压表,当使用a、b两个端点时,量程为0~10V,当使用a、c两个端点时,量程为0~100V。已知电流表的内阻Rg为500Ω,满偏电流Ig为1mA,则电阻R1、R2的值为()A.9500
Ω90000ΩB.90000Ω9500ΩC.9500Ω9000ΩD.9000Ω9500Ω答案解析3.一个电源接8Ω电阻时,通过电源的电流为0.15A,接13Ω电阻时,通过电源的电流为0.10A,则电源的电动势和内阻分别为()A.2V1
.5ΩB.1.5V2ΩC.2V2ΩD.1.5V1.5Ω解析由闭合电路欧姆定律得E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),代入数据联立得r=2Ω,E=1.5V,B正确。答案解析4.如图所示的三个电路图,________是串联电路,___________是并
联电路。解析判断电路是串联的还是并联的,最好的办法是从图中电源的正极出发,用铅笔轻轻地沿电流的路径“走”上一圈,回到电源的负极。在这一圈中,如果一直没有“分岔”,即出现支路,则为串联电路;如果“分岔”,各支路电
流汇合后又流回负极,则为并联电路。解析AB、C5.(人教版必修第三册·P88·T5改编)用电动势为1.5V、内阻为1.0Ω的干电池5节串联,给一个“6.0V0.6W”的用电器供电。(1)求该用电器的额定电流;(2)若要使该用电器在额定电压下工作
,电路中还需要串联一个阻值多大的电阻?答案(1)0.1A(2)10Ω答案解析考点细研悟法培优考点1电路的动态分析1.判定总电阻变化情况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。(2)若开关的通、断使串联的
用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小。(3)在如图甲所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并与用电器并联,另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。(4)
在一个定值电阻R和一个可变电阻R0组成的如图乙所示的电路中,若R0≥R,则当两个并联支路的电阻值相等时,a、b两端的总电阻最大;若R0<R,则两支路电阻值越接近,a、b间的总电阻越大。即“阻差小,总阻大;阻差大,总阻小”
。例1如图所示电路,当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时,下列说法正确的是()A.R2的功率增大B.R3两端的电压减小C.电流表的示数变大D.R1的电流增大答案提示:电流路径法、节点法。(2)试画出等效电路图。提示:尝试解答电路动态
分析的一般步骤(1)弄清局部电路变化所引起的局部电路电阻的变化。(2)根据局部电路电阻的变化,确定整个电路的外电阻如何变化。[变式1-1](2020·江苏省徐州市第一次质量抽测)(多选)智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害,因此手机
都有一项可以调节亮度的功能,该功能既可以自动调节,也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能,设计了如图所示的电路。闭合开关,下列说法正确的是()A.仅光照变强,小灯泡变亮B.仅光照变弱,小灯泡变亮C.
仅将滑片向a端滑动,小灯泡变亮D.仅将滑片向b端滑动,小灯泡变亮答案解析仅光照变强,光敏电阻的阻值变小,则总电阻变小,由闭合电路的欧姆定律可知总电流变大,则灯泡的功率变大,灯泡变亮,A正确;仅光照变弱,光敏电阻的阻值变大,则总电阻变大,由闭合电路的欧姆定律可知总
电流变小,则灯泡的功率变小,灯泡变暗,B错误;仅将滑片向a端滑动,滑动变阻器接入电路的有效阻值变小,则总电阻变小,电路中电流变大,灯泡的功率变大,灯泡变亮,C正确;仅将滑片向b端滑动,滑动变阻器接入电路的有效阻值变大,则总电阻变大,电路中电流变小,灯泡的功率变小,灯泡变暗,D错误。解析[变式
1-2](2020·河北省高三第二次省际调研)(多选)如图所示,电路中定值电阻R的阻值大于电源内阻r的阻值,开关S闭合,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表示数变化量的绝对值为ΔI,下列说法正确的是()A.理想电压表V2
的示数增大B.ΔU3>ΔU1>ΔU2C.电源的输出功率减小D.ΔU3与ΔI的比值不变答案解析例2(2020·浙江省杭州高级中学12月仿真模拟)如图所示,已知电源的内阻为r,外电路的固定电阻R0=r,可变电阻Rx的总电阻为2r,在Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中()A.Rx消耗的功率变小
B.电源输出的功率减小C.电源内部消耗的功率减小D.R0消耗的功率减小答案提示:外电阻等于内阻时,即Rx=0时。(2)Rx消耗的功率何时最大?提示:Rx=R0+r时。尝试解答选A。当外电阻与电源内阻相等时电源的输出功率最大;将R0等
效为电源的内阻,则电源的等效内阻为2r,当Rx的阻值为2r时,Rx消耗的功率最大;在Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中,电阻Rx从2r减小到零,则Rx消耗的功率变小,A正确。Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中,外电路电阻从3r减小到
r,则电源的输出功率逐渐变大,B错误。Rx的滑动触头从A端滑向B端的过程中,总电阻逐渐减小,则电流逐渐变大,则根据P=I2R可知,电源内部消耗的功率以及R0消耗的功率均变大,C、D错误。尝试解答[变式2-1](2020·河北省张家口市第一学期
阶段测试)在如图所示的电路中,电源内阻不能忽略,当移动滑动变阻器滑片时,电流表示数变大,则()A.滑片一定向左移动B.电源的输出功率一定增大C.当滑片滑到最左端时,电阻R1消耗的功率最大D.电源的效率一定减小答案解析[变式2-2](2020·浙江省杭州第二中学3月月考)如图甲所示电路
中,R为电阻箱,电源的电动势为E,内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图像,其中功率P0分别对应电流I1、I2,外电阻R1、R2。下列说法中正确的是()答案解析1.电容器的简化处理:电路稳定后,简化电路
时可以把电容器所处电路作为断路,简化电路时可以将该断路去掉,求电荷量时在相应位臵再补上。2.电阻的简化处理:电路稳定后,与电容器同支路的电阻相当于导线。3.电荷变化量的计算:电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电容器两端电压
降低,电容器将通过与它连接的电路放电。(1)由ΔQ=CΔU计算电容器上电荷量的变化。(2)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初、末状态电容器所带电荷量之差。(3)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初、末状态电容器所带电荷量之和。例3(2020·山东省威海市二模)如图所示的电路中,R1、R2、R3为阻值相同的电阻,C为电容器,电源的电动势为E,内阻为r。先将开关S闭合,电路稳
定后,流过电源的电流为I1,电源的效率为η1,电容器的带电量为Q1;再将S断开,电路稳定后,流过电源的电流为I2,电源的效率为η2,电容器的带电量为Q2,则下列说法正确的是()A.I1<I2B.η1>η2C.Q1>Q2D.S断开后,通过电阻R3的电荷量为Q1+Q2答案提示
:R1。(2)开关断开时,电容器与谁并联?提示:R2。尝试解答尝试解答尝试解答分析电容器所带电荷量的变化要注意以下两点(1)把电容器当成断路简化电路图,按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化。(
2)电路稳定时,找到与电容器并联的电阻,而电容器两极板的电压等于与之并联的电阻两端的电压。[变式3](2020·山东省泰安肥城市高三下适应性训练二)在如图所示的电路中,开关S1、S2、S3、S4均闭合,C是极板水平放臵的平行板电容器,极板间悬浮着一油滴P,下列说法正确的是()A.油滴
带正电B.只断开开关S1,电容器的带电量将会增加C.只断开开关S2,油滴将会向上运动D.只断开开关S4,油滴将会向下运动答案解析电容器的上极板与电源正极相连,带正电,油滴受到竖直向下的重力和静电力作用
,处于平衡状态,故静电力方向竖直向上,油滴带负电,A错误;只断开开关S1,不影响电路的结构,电容器的带电量不变,B错误;只断开开关S2,电容器两极板间电压等于电源电压,则电容器两极板间电压增大,电场强度增大,油滴将会向上运动,C正确;只断
开开关S4,电容器所带电荷量不变,板间电场强度不变,油滴仍然静止,D错误解析图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、I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,表示此电阻的大小图线的斜率的绝对值内电阻r电阻
大小联系在同一坐标系中,两图线交点坐标(Un,In),既表示用该电源与该电阻组成回路时的路端电压和电路中的电流,也表示电阻两端电压及其电流;P=InUn既表示此时电源的输出功率,也表示此时电阻的实际功率例4(2020·黑龙江省大庆中学高三下学期开学考试)在如图所示的UI
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Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是()A.电源的电动势为3V,内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的效率为80%D.电源的输出功率为4W答案提示:U
=E-Ir。(2)两个UI图线的交点的意义是什么?提示:电源与电阻R组成闭合电路时对应的电阻两端的电压和电路中的电流。尝试解答[变式4]如图所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到这个电源
上,则()A.R1接在电源上时,电源的效率高B.R2接在电源上时,电源的效率高C.R1接在电源上时,电源的输出功率大D.电源的输出功率一样大答案解析电路故障一般是短路或断路,常见的情况有导线断芯、灯泡断丝
、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象。1.两种常见故障的特点(1)断路特点:表现为路端电压不为零而电流为零。(2)短路特点:用电器或电阻发生短路,表现为有电流通过电路但用电器或电阻两端电压为零。2.检查故障的两种基本方法(1)仪表检测法①电压表检测:如果电
压表示数为零,说明电压表上无电流通过,则可能在与电压表并联的路段之外有断路,或与电压表并联的路段完全短路。如果电压表有示数,说明电压表上有电流通过,则在与电压表并联的路段之外无断路,且与电压表并联的路段内电阻值不为零(可能无短路,也可能部分短路)。②电
流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各部分电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位臵。在运用电流表检测时,一定要注意电流表的正负接线柱和量程。③欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处断路;当测量值很小或为零时,表示该处短路。在运用欧姆表检测时,外电路一定要切断电源。(2)假设法
已知电路发生某种故障,寻找故障发生在何处时,可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分电路发生故障,运用闭合电路或部分电路的欧姆定律进行分析。分析结果若与题述物理现象不符合,则故障不是发生在这部分电路;若分析结果与题述物理现象符合,则故障可能发生
在这部分电路,直到找出发生故障的全部可能为止,此方法亦称排除法。例5如图是某同学连接的实验实物图,A、B灯都不亮,他采用下列两种方法进行故障检查。(1)应用多用电表的直流挡进行检查,选择开关臵于10V挡。该同学测试结果如表1所示,在测试a、b间直流电压时,红表
笔应接触________(填“a”或“b”)。根据测试结果,可判定故障是________。A.灯A短路B.灯B短路C.cd段断路D.df段断路aD表1测试点电压示数a、b有示数b、c有示数c、d无示数d、f有示数(2)将开关断开,再选择欧姆挡测试,
测量结果如表2所示,那么检查出的故障是()A.灯A断路B.灯B短路C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路BD提示:高a点(2)电压表有示数,说明什么?电压表无示数说明什么?提示:并联路段之外无断路且并联
路段内电阻不为零。并联路段之外有断路或并联路段完全短路。尝试解答尝试解答(1)aD(2)BD。(1)应用多用电表判断电路故障,首先要正确使用多用电表,对多用电表而言,电流应从红表笔流入该表内,由题图能看出a点接
电源正极,电势高于b点电势,所以红表笔应接触a。由表1可知,a、b间,b、c间,d、f间均有示数,c、d间无示数,说明d、f之外路段无断路,且d、f间有电阻,而灯不亮,则d、f间有断路,C错误,D正确;至于灯A、灯B是否短路,则无法判断,A、B错误。(2)由表2
可知,c、d间有一定的电阻但不是很大,灯A既不短路也不断路,A、C错误;d、e间存在很大电阻,表明d、e间导线断路,D正确;e、f间电阻为零,则灯B短路,B正确。电路中断路与短路的故障判定首先,认真分析题意,弄清所用的仪表、仪器
,然后用“假设推理法”。假设一个故障现象存在,然后根据电路的串、并联规律进行分析、推理,若能得到相应的现象或题目中所给的数据(如本例表格中的测量结果),就说明这个故障现象存在。[变式5-1](2020·北京市房山区二模)如图所示,S闭合后,两个灯泡均发光,但过一段时间之后两灯都
熄灭,电流表的示数为零。用电压表测L2两端电压,电压表的示数近似于电源电压,该电路的故障可能是()A.电流表坏了或未接好B.L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触C.L1和L2的灯丝都被烧断D.L1的灯丝被烧断或没接好答案解析由“两灯都
熄灭,电流表的示数为零”可判断出电路故障为断路;由“用电压表测L2两端电压,电压表的示数近似于电源电压”可判断出故障为L2断路,B正确。解析[变式5-2](多选)某同学按如图电路进行实验,电压表内阻看成无限大,电流
表内阻看成零。实验中由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是()A.R3短路B.RP短路C.R3断路D.R2断路答案解析解析由“两灯都熄灭,电流表的示数为零”可判断出电路故障为断路;由“用电压表
测L2两端电压,电压表的示数近似于电源电压”可判断出故障为L2断路,B正确。解析启智微专题答卷现场4“等效电源法”的应用高考模拟随埻集训1.(2020·全国卷Ⅰ)图a所示的电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC
随时间t的变化如图b所示,则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图像中,正确的是()答案解析2.(2020·江苏高考)(多选)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时,开关S闭
合,电机工作,车灯突然变暗,此时()A.车灯的电流变小B.路端电压变小C.电路的总电流变小D.电源的总功率变大答案解析3.(2020·北京高考)图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探
头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是()A.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系B.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系C.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系D.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与
电流是非线性关系答案解析4.(2019·江苏高考)如图所示的电路中,电阻R=2Ω。断开S后,电压表的读数为3V;闭合S后,电压表的读数为2V,则电源的内阻r为()A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.4Ω答案解析5.(2016·全国卷Ⅱ)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()答案解析6.(2018·北京高考)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UI图象的示意图,并说明UI图象与两坐标轴交点的物理意义。(2)a.请在图2画好的
UI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。答案解析解析课时作业一、选择题(本题共1
0小题,每小题7分,共70分。其中1~7题为单选,8~10题为多选)1.如果闭合电路中电源的电动势为12V,外电压为10V,当有0.5C电荷量通过电路时,下列结论正确的是()A.在电源内部,非静电力将5J
的其他形式的能转化为电能B.在电源内部,静电力将6J的其他形式的能转化为电能C.在电源外部,静电力将5J的电能转化为其他形式的能D.在电源外部,静电力将6J的电能转化为其他形式的能答案解析在电源内部,根据公式有W=qE=0.5×12J=6J,非静电力将6J的其他形式的
能转化为电能,故A、B错误;在电源外部,根据公式有W=qU=0.5×10J=5J,静电力将5J的电能转化为其他形式的能,故C正确,D错误。解析2.如图所示为两电源的UI图像,则下列说法正确的是()A.电源①的电动势和内阻均比电源②小B.当外接相同的电阻时,两电源的输出功率可能相等C.当外接同
样的电阻时,两电源的效率可能相等D.不论外接多大的相同电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大答案解析3.如图所示为两个量程的电压表原理图,定值电阻R1=2.95×104Ω,R2=1.2×105Ω,灵敏
电流计内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=100μA,下列关于电压表量程的说法正确的是()A.当使用O、A两接线柱时,量程为4VB.当使用O、A两接线柱时,量程为6VC.当使用O、B两接线柱时,量程为15VD.当使用O、B两接线柱时,量程为30
V答案解析4.(2020·江苏省盐城市三模)如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R为滑动变阻器。现闭合开关S,滑动变阻器R的滑动触头P从M端向N端滑动时,则电路中连接的电压表及电流表示数的变化情况分别是()A
.先变大后变小;一直变大B.先变小后变大;一直变小C.先变大后变小;先变小后变大D.先变小后变大;先变大后变小答案解析5.(2020·河北衡水中学3月联合教学质量检测)如图甲所示的电路中定值电阻R=60Ω,电源电动势
E=100V,内阻r=10Ω。如图乙所示,曲线为灯泡L的伏安特性曲线,直线为电源的路端电压与电流的关系图线,以下说法正确的是()A.开关S断开时电源的效率为60%B.开关S闭合后电源的总功率会变小C.开关S闭合后灯泡的亮度增强D.开关S断开时小灯泡消耗的功率为240
W答案解析6.(2020·河南省洛阳市第三次统考)如图a所示电路中,当滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图b所示。不考虑电表对电路的影响,则()A.定值电阻R0为2ΩB.电源内阻r为10ΩC
.电源电动势E为3.4VD.定值电阻R0的最大电功率为0.9W答案解析7.(2021·湖南省郴州市高三上第二次质检)如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1为定值电阻,R2为光敏电阻(光照强度增加,电阻减小),C为电容器,L为小灯泡,电表均为理想电表。闭合开关S后,若增大照射光强度,则()A
.电压表的示数减小B.电源的输出功率减小C.电容器上的电荷量增加答案解析8.(2020·江苏省七市6月第三次调研)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻,C为电容器,开关S1、S2闭合,断开开关S2后()A.电流表示数减小B.电压表示数减小C.有短暂电流通过电阻R
3D.电容器下极板带负电答案解析9.(2020·山西省运城市高三上学期期末)如图所示电路中,电源内阻忽略不计,R0的阻值小于R1的总电阻。闭合开关S,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b端滑到a端的过程中,下列说法中正确的是()A.电流表示数I先变小后变
大B.电压表示数U先变小后变大C.电压表示数U变化量与电流表示数I变化量比值不变D.电压表示数U与电流表示数I比值先变大后变小答案解析10.(2020·山东省青岛市二模)如图,电路中闭合开关S后,灯泡L1和L2均正常发光。由于某种原因L2的
灯丝突然烧断,其余用电器均未损坏。电路再次稳定后,下列说法正确的是()A.电流表示数变大B.电容器C所带电荷量不变C.电源的输出功率一定变大D.电源的工作效率一定变大答案解析二、非选择题(本题共2小题,共30分)11.(15分)如图甲所
示电路中,R1=30Ω,R2=R3=R4=R5=10Ω,C=7μF,A、B两端接一电源,此电源的路端电压与通过电源的电流关系如图乙所示,电表均为理想电表,则:答案解析答案解析解析本课结束