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(3)设甲的质量为 M,碰撞后甲、乙的速度分别 4.0.15 7.5 【解析】 滑片P 向右移动的过程
为vM、vm,根据动量守恒和机械能守恒定律有: 中,电流表示数在减小,电压表示数在增加,由此可以
Mv0=MvM+mvm ⑩ 确定电流表量程选取的是0~0.6A,电压表量程选取
1 2 1 1 1Mv0= Mv2 2M+ mvm 的是0~15V,所以电流表的示数为2 2 2 4×0.6A=0.15
联立⑩ 得:
2Mv
v = 0m A,
1
电压表的示数为 ×15V=5V;当电压表示数M+m 3
由 和 M≥m,可得:v0≤vm<2v0 U1=2.5V时,电流表示数I1=0.3A,得
设乙球过D 点的速度为v'D,由动能定理得 I1(R1+R2)E=U1+I1R1+ R r2
-mg·
1 1
2R-qE·2R=2mv'
2 2
D-2mvm 当电压表 示 数U2=5V 时,电 流 表 示 数I2=
联立⑨ 得:2m/s≤v'D<8m/s 0.15A,得
设乙在水平轨道上的落点到B 点的距离为x', I2(R1+R2)E=U2+I2R1+ r,
则有:x'=v' R2Dt
联立② 得:0.4m≤x'<1.6m 解方程组得:E=7.5V.
5.【解析】 设所需碳棒的长度为l1,电阻率为
专题7 恒定电流
ρ1,电阻温度系数为α1;铜棒的长度为l2,电阻率为
十年高考母题原型训练 ρ2,电阻温度系数为α2.根据题意有
ρ1=ρ10(1+α1t) ①
A组 ρ2=ρ20(1+α2t) ②
式中 10、20分别为碳和铜在0℃时的电阻率.
题源1 电阻定律、欧姆定律 ρ ρ
设碳棒的电阻为R1,铜棒的电阻为R2,有
1.D 【解析】 热敏电阻用于温控,光敏电阻用 l1
, , R1= 1 ③于光电传感 电阻丝主要是热效应 故A、B、C说法正 ρ S
确,而电阻对交、直流作用等效,故D说法错误. lR2=
2
ρ2 ④
2.A 【解析】 滑动变阻器下部电阻R1 与上
S
式中 为碳棒与铜棒的横截面积
部电阻R2 并联.当滑片P 下滑时,R2 增大,R
S .
1 减小,
电路中的总电阻先变大后变小,电压表测路端电压, 碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分
别为
电压表示数先变大后变小.当滑片P 下滑时,电流表
先测通过R1 的电流,电流表示数由零变大,R1 为零 R=R1+R2 ⑤
时,电流表测干路电流,示数最大.所以A项正确. l0=l1+l2 ⑥
3.B 【解析】 电动机未启动时,U灯=E-I1r 式中l0=1.0m
=(12.5-10×0.05)V=12V,电灯功率P灯=U灯 I 联立以上各式得
=120W.电动机启动时,U灯'=E-Ir=(12.5-58 l l αl + αl2 R= 1+ 2 ρ10 1 1 ρ20 2 2ρ10S ρ20S+ S t ⑦
2
×0.05)V=9.6V,
U
设电灯阻值不变,由P= ,可得R 要使 R 不 随t 变 化,⑦式 中t 的 系 数 必 须 为
U ' 2 零9.6 2 .
即
P'= ( 灯 灯 ,电功U ) ×P = ( ) ×120W=76.8W灯 12 ρ10α1l1+ρ20α2l2=0 ⑧
率的减少量ΔP=P-P'=(120-76.8)W=43.2W. 联立⑥⑧式得
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ρ20α2 在支路没有电流,而电流表示数几乎为零,说明电流l1= l0 ⑨
ρ20α2-ρ10α1 表所在的支路几乎没有电流,说明总电阻很大,这样
代入数据解得
说明 在干路中,则对应电路③;现象b.电珠亮度
l1=3.8×10-3m ⑩
增加,电流表示数变大,说明二者所在电路的电流变
6.【解析】 (1)设电动机的电功率为P,则
大,则对应电路①;现象c.电珠开始不亮,说明电珠
P=UI
开始所在电路没有电流,后来发亮,说明该电路中存
设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则
在电流,而电流表从开始有示数到烧毁,说明电流表
P =I2r r
所在电路的电流变大至烧坏,则对应电路②;现象d.
代入数据解得 Pr=1×103 W
电珠不亮,说明电珠所在电路中没有电流,电流表从
(2)设蓄水总质量为 M,所用抽水时间为t.已知
示数增大,到线圈烧断,说明电流表所在电路中电流
抽水高度为h,容积为V,水的密度为ρ,则 变大,则对应电路④,选项A正确.
M=ρV U2 U2 362
设质量为 M 的河水增加的重力势能为ΔE ,则 5.B 【解析】 由P= 得R R=P =36Ω=36p
ΔEp=Mgh Ω,此为灯泡在正常工作时的电阻值.接到18V电源
设电动机的输出功率为P0,则P0=P-Pr 两端时,灯泡无法正常工作灯丝温度低,此时阻值R'
根据能量守恒定律得 U'2 182
明显小于36Ω,由P'=R'=R'>9W
,因此,选B.
P0t×60%×80%=ΔEp
代入数据解得 6.B 【解析】 Ubc=0说明R'完好,Ucd=0说
t=2×104s 明L完好,Uab=5.0V,Uad=5.0V,说明故障可能是
R 断路,故B正确.
题源2 电路的分析与计算
7. 非 发光 【解析】 该逻辑电路为非 门 电
1.D 【解析】 闪光灯接通前,电源对电容器充 路,当电阻R'受到光照时R'两端电势差趋近于零,小
电,电容器 端 电 压 可 达 击 穿 电 压U,则 知 E>U,A 灯泡L将发光.
错;电容器所带的最大电荷量QC闪光时,电容器通过闪光灯放电,QC 减小,C错;在一 或插座 ① ② 流过熔丝的电流未超过其额定电
个闪光周期内,电源通过电阻R 对电容器C 充电,当 流,但流过人体的电流已超过30mA 电流过大而不
UC=U(击穿电压)时,闪光灯接通而发光,C 两板上的 熔断,容易发生火灾事故 (3)B (4)地线接在自来
电荷量又通过闪光放电,故QR=Q灯=QC,D正确. 水管上 (5)容易发生人体触电事故 C 发生漏电
2.A 【解析】 S接1时,因电源有内阻,各灯 时人体分得的电压只有12V,不会造成危险 (6)略
均不能达到额定功率,B、C错.含L支路的电阻大于 【解析】 (1)不安全率最低的城市就是用电环境最
另一支路电阻,其电压与另一支路相同,其功率小于 安全的城市,所以E城市用电环境最安全.最高不安
另一支路功率,D错.L功率小于额定功率,A正确. 全率与最低不安全率相差90%-41%=49%.
3.B 【解析】 估算取值:每户节约功率为100 (2)无接地线,使用劣质开关或插座等都是引起
W,每天用灯6小时,每年365天,全国估计为4亿 家庭用电不安全事例;当流过熔丝的电流未超过其额
户,得结果与B接近. 定电流,但流过人体的电流已超过30mA,将会有生
4.A 【解析】 本题以故障电路为背景,考查欧 命危险,所以支持猜想[2]的材料为①②;若用铜丝代
姆定律和电路的特点.突破口是从故障现象分析,逐 替熔丝,铜丝所允许的额定电流大于熔丝,可能出现
一排除电路,难度中等.现象a.电珠不亮,说明电珠所 的危害是电流过大而不熔断,容易发生火灾事故.
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(3)漏电保护器是一个变压器,它必须使火线和 A错误;若小灯泡电阻偏大,则分得的电压就大,这有
零线分别接在输入和输出端,所以B正确. 助于出现闪亮现象,B错误;若线圈电阻偏大,在自感
(4)地线接在自来水管上,会引起漏电现象,造成 电动势一定的情况下,线圈内阻上的电压偏大,相应
人身不安全. 灯泡两端的电压就偏小,这不利于出现闪亮现象,C
(5)淋浴器发生漏电可导致其外壳带电,容易发 正确;线圈自感系数越大,产生的自感电动势越大,这
生人体触电事故;因为发生漏电时人体分得的电压只 有利于闪亮现象的出现,故D错误.
有12V,不会造成危险,所以C正确. 4.A 【解析】 变阻器R0 的滑动端向下滑动
(6)发挥自己的想象,图画重点要描述“珍惜生 的过程中,使连入电路中的R0 阻值减小,整个电路
命,安全用电”的主题. 的电阻减小,电路的电流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 并联后再题源3 闭合电路的动态分析
与R1 串联,在 R0 减小时,使 得 R2 两 端 电 压 减 小,
1.B 【解析】 设电阻R1=R2=R3=R,当电 R2 的电流减小,即电流表示数减小.A正确,B、C、D
3R
键S1 接1时,电路中总电阻为 +r,当电键S1 接2 错误.2
5.【解析】 (1)驱动电机的输入功率 P电=IU
, 2R时 电路 中 总 电 阻 为 +r,总 电 阻 变 小,由3 I干 = =1.5×10
4 W.
E (2)在匀速行驶时 P机=0.9P电=Fv=fv,R总 变小,I干 变大,路端电压R U=E-I干r
,电源
总 f=0.9P电/v
的E、r不变,则路端电压减小,即伏特表读数减小, 汽车所受阻力与车重之比 f/mg=0.045.
选项A错误.电源内部消耗的功率P内=I2干r,I干 变 (3)当阳光垂直电池板入射时,所需板面积最小,
大,P内 增大,B选项正确.当电键S1 接1时,R2 两端 设其为S
R 2
电压U = U= U,当电键S 接2时,R 两端 距太阳中心为r的球面面积 S =4πr
2
R2 3 3 1 2
0
2R 若没有能量损耗,太阳能电池板接收到的太阳能
R 1 P' S
电压UR2= U= U,R2 两端电压变小,C选项错 功率为P',则 =2R 2 P0 S0
I2 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为干 R总 R总 P
误.电池的效率η= ·I2 (R +r) 100%=
·
干 总 R总+r P=(1-30%)P'
1
100%= ·r 100%
,则当电键S1 由接1改为接 P S
1+ P0(1-30%)
=S0
R总
由于P电=15%P,所以电池板的最小面积
2时,总电阻变小,电池的效率减小,D选项错误.
PS0 4πr2P电 2
2.B 【解析】 本题考查自感现象,由于瞬间增 S=0.7P =0 0.15×0.7P ≈101m0
大的通过C 的电流,会使L 产生阻碍作用,从而使R 分析可行性并提出合理的改进建议.
上的电流逐渐增大,而流过D的电流要逐渐减小,t=
t 组1 时,S断开,C 会产生一个阻碍减小的作用效果,即 B
从B 流到A,故UAB 为负值.
题源1 电阻定律、欧姆定律
3.C 【解析】 本题考查自感现象,可得小灯泡
没有出现闪亮现象是因为断电后电路中的小灯泡两 1.A 【解析】 本题考查闭合电路的欧姆定律
端电压太小,因断电后电路与电源脱离关系,线圈与 的应用.设灯泡的电阻为RL,根据闭合电路的欧姆定
灯泡组成闭合电路,故电源内阻大小对自感无影响, 律:E=Ir+ILRL,在电动机未启动时,I=IL1=10
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A,则有12=10×0.05+10RL①,在电动机启动时,有 R4+r=1Ω
12=56×0.05+IL2RL②,由①②两式得:RL=1.15 E=4V
Ω,IL2=8A.所以电动机启动时,车灯电功率减少ΔP 故只能求出电源电动势E 而不能求出内阻r.
=I2 2L1RL-IL2RL=(102×1.15-82×1.15)W=41.4
题源2 电路的分析与计算
W,选项A正确.
2.C 【解析】 本题考查传感器的应用以及闭 1.BD 【解析】 A选项会使人体电阻并联在被
合电路的欧姆定律.当传感器R3 所在处出现火情时, 测电阻两端,故 A错;在未知电压的大约值时,须用
温度升高电阻增大,回路的总电流减小,路端电压U 高量程粗测出其大约值,然后用合适量程细测,B正
变大,UR2=E-I总(r+R1),则UR2增大,通过R2 的 确;测电流时,应将电表串联在电路中,C错;用完后,
电流I增大,C正确. 为保护电表,须将选择开关拨到“OFF”挡或交流电压
3.D 【解析】 当温度为20℃时,热敏电阻的 最高挡,D正确.
阻值为R1=4kΩ,根据闭合电 路 欧 姆 定 律 得:E= 2
2.D 【 】
U
解析 由P= 得正常工作时灯泡的
I1(R1+Rg) ①,当电流表读数为3.6mA时:E= R
2 2
I2(R2+Rg) ②.联立①②得R2=2kΩ,从图象中查 U 6电阻R=P =1Ω=36Ω
,直接用欧姆表测量时,由
出对应的温度为120℃,选项D正确.考查闭合电路
于电压较低,灯丝温度较低,测得的电阻值比正常工
欧姆定律以及从图象中提取有用信息的能力.
作时的电阻值要小,故D正确.考查功率与电压电阻
4.AC 【解析】 由图知Ea>Eb,内阻ra>rb,
的关系和导体电阻随温度变化的规律.
当电 阻 R 接 到 电 源 两 极 时,电 源 的 效 率 为 η=
3.CD 【解析】 首先应明确两点:(1)电路中无
I2R R
2( )= ,所以R 接到电源b 上时,电源的I R+r R+r 电流即I=0时,任何电阻两端均无电压;(2)若电路
效率高,A对,D错.由图知,R 接到电源a 上时,电源 中仅有一处断路,则电路中哪里断路,横跨断路处任
的输出电压和电流均比接到b上时大,从而使电源的 意两点间的电压均是电源电压.由题设知,bd 间电压
输出功率大,B错,C对.故选AC. 为220V,说明断路点必在bd 之间;ac间电压为220
5.(1)A2 V1 R1 E2 (2)2 12 0.75 V,说明断路点又必在ac 间;两者共同区间是bc,故
6.99 17.5 【解析】 由图线可知U=220V bc断路,其余各段均完好,正确选项是C、D.
时,I2=0.45A,功率P2=UI=99W.据串联电路的 4. ② b
特征可知通过L1 和L2 的电流相等,同时两者电压之 5.【解析】 (1)S闭合,处于加热状态
和应为220V.从图线可知,符合上述条件的电流值应 S断开,处于保温状态.
为I=0.25A.此时L2 对应的电压U2=70V,故L 22 ( U2)由电功率公式得P1= ①
的实际功率P'2=U2·I=70×0.25W=17.5W. R1
2
7.【解析】 (1)电压表和电流表有示数且增大, UP2=R1+R ②
说明外电阻增大,
2
故只能是R2 被烧断路了.
联立①②得R1=121Ω,R2=1089Ω.
( U' 3.22)R 11=I'=1 0.8Ω=4Ω. (3)二极管导通时处于加热状态,二极管截止时,
(3)UR3=I1R1-UR2=0.75×4V-2V=1V 用电器处在保温状态.
UR 1 t t
I = 33 = =0.25A W=P1 2+P2 2=0.22kW
·h(或7.92×105J).
R3 4
E=3.2V+0.8A×(R4+r) 6.【解析】 (1)由题意,在图甲电路中:
E=3V+(0.25A+0.75A)(R4+r) 电路的总电流I总=IL1+IL2+IL3=0.9A
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U路端=E-I总r=2.55V 的输出功率变小,B对;外电阻变大,路端电压增大,
UR2=U路端-UL3=0.05V 灯泡L两端电压变小,滑动变阻器两端电压变大,电
IR2=I总=0.9A 容器上的电量Q=CU 变大,C错;电流表测量的是电
电阻R2 消耗功率PR2=IR2UR2=0.045W. 路中的总电流,电压表测量的是路端电压,所以电流
(2)图甲电源提供的电功率 表读数变小,电压表读数变大,D对.
P总=I总 E=0.9×3W=2.7W 5.【解析】 (1)设电压表内阻为RV
图乙电源提供的电功率P'总=I'总E'=0.3×6W
U 1 1
1
V ( + )=(E-UV)
=1.8W R1 RV R2
由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而 RV=4.8kΩ.
P'

所以图乙电路比图甲电路节能. RU 2C=R +R E=4V1 2
题源3 闭合电路的动态分析 Q=CUC=1.88×10-5C
1.A 【解析】 滑动触头由a 滑向b的过程中, 电压表接入电路后,电容器上电压为U'C=4.5V
-5
总电阻变小,D错误,干路电流变大,路端电压变小, Q'=CU'C=2.115×10 C
A正确,内阻消耗功率变大,C错误,定值电阻R 上 所以电容器上电荷量增加了3
电压降低,电流表示数变小,B错误. ΔQ=Q'-Q=2.35×10
-6C.
2.AC 【解析】 2电压表并联在电阻两端后会 36.【解析】 (1)传感器的电阻R传=U2传/P传=
使并联部分的电阻变小, 09.这部分电路分配的电压小于
Ω=10Ω
未接电压表前的电压,所以电阻两端的实际电压大于
09.
电压表的读数.故答案A对B错;电压表是表头与一 传感器的额定电流I传=P传/U传=3A=03.A.
个分压电阻串联组成的,电压表 V1 读数大,说明并 (2)要求电路各部分安全,则要求电路的最大电流:
联部分的电阻大(在与电路其他部分串联时,电压的 I=I传=0.3A
分配与电阻成正比),所以电压表 V1 的内阻大于电 此时电源电压最大值:Um=U传+U0
压表V2 的内阻.答案C对D错. U传 为传感器的额定电压,U0 为R0 调至最大值
3.BD 【解析】 本题考查了电容器的有关知 R0max=10Ω时R0 两端的电压,
识.根据电路图,电容器的两端电压为电阻R2 两端的 即U0=I传 R0max=0.3×10V=3V
电压,要使电容器所带电荷量增加, Q根据C= 知, 所以电 源 电 压 最 大 值U Umax=U
传 +U0=3V+
3V=6V.
可以增大电压,所以B选项正确,A选项错误;只减小
(3)设实际检测时加在a、b 间的电压为U,, 传感R3 电 容 器 两 端 电 压 不 变,C选 项 错 误;根 据 C=
器的实际电阻为R传
εrS
知,只减小a、b 两极板间的距离,电容增大,电4πkd 根据第一次实验记录数据有:U=I1R传+U1
荷量增加,D选项正确. 即U=0.16A×R传+1.48V
4.BD 【解析】 本题考查了电路的动态分析. 根据第二次实验记录数据有:U=I2R传+U2
滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后,滑动变阻 即U=0.22A×R传+0.91V
器电阻变大,整个电路的电阻变大,电流变小,灯泡L 解得:R传=9.5Ω
变暗,A错;电源的输出功率P=UI,电流变小,电源 U=3V
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传感器的电阻变化为ΔR=10Ω-9.5Ω<1Ω mgsinα
mgsinα=BIL,B= , 选项正确
所以此传感器仍可使用. IL
A .
7.【解析】 (1)设 R1 和 R2 的并联 电 阻 为 R,
R1R2
有:R=R1+R ①2
E R
R2 两端的电压为:U=
0
r0+R+R ②x
2 【 】 mv, 2πmU 3.A 解析 由 R= T= ,可 得 A
R2 消耗的电功率为:P= ③ qB qBR2
正确.
当Rx=29 Ω 时,联 立①②③式,代 入 数 据,
解得: 【 】 2πm q4.D 解析 由 T= ,B I=
,得
T I=q
P=0.6W ④ Bq2
() , , ,2 故 正确设小球质量为m 电荷量为q 小球做匀速圆 2πm D .
周运动时,有: 5.A 【解析】 由安培定则知,通电直导线上方
qE=mg ⑤ 的磁场垂直纸面向外,由左手定则可知,阴极射线受
U
E= ⑥ 力向上
,故选项A正确.
d
设小球做圆周运动的半径为r,有: 题源2 带电粒子在磁场中的运动
v2
qvB=m ⑦ 1.A 【解析】 画出带电粒子运动轨迹示意图,r
如图所示.设带电粒子在匀强磁场中运动轨迹的半径
由几何关系有:
为r,根 据 洛 伦 兹 力 公 式 和 牛 顿 第 二 定 律,qv0B=
r=d ⑧
v2
联立①②⑤⑥⑦⑧式,代入数据,解得: m 0,解得r=mv0/qB.由图中几何关系可得:r tan30°
Rx=54Ω ⑨
3mv
=R/r. 0联立解得:该磁场的磁感应强度B= ,
专题8 磁 场 3qR
选项A正确.
十年高考母题原型训练
A组
题源1 磁场的有关概念
1.A 【解析】 由左手定则得 A正确;由R=
mv 2.BC 【解析】 当粒子以速度v0 垂直于 MN,vM>vN,B错;由洛伦兹力始终不做功,得C错;Bq 进入磁场时,最远落在 A 点,若粒子落在 A 点的左
2πm 1 , , ,
由T= ,故B t =t = T
,D . 侧 速度不一定小于v0 可能方向不垂直 落在错 A 点
q M N 2
的右侧,速度一定大于v0,所以A错误,B正确;若粒
2.A 【解析】 如 图 所 示,导 体 棒 静 止 在 斜 面
子落在A 点的左侧d 范围内,则垂直于MN 进入时,
上,受力平衡.安培力 F 方向沿斜面向上,由左手定
2mv
则,磁 场 B 方 向 垂 直 斜 面 向 上,又 mgsinα=F, 速度最小,轨道直径为2r=OA-d,即 B =OA-q
·49·专题7 恒定电流
考纲·题型解读
1.常以选择题的形式考查电阻定律、欧姆定律公式中各物理量的含义、对定律的理解及其简单应用.
2.常以选择题的形式考查串、并联电路的有关知识,常进行含电容器电路的分析,电阻、电流、电功、电热等大小的计算,以
及电功、电功率分配问题的分析.
3.对闭合电路的动态分析,常从电路某一局部变化开始,分析由此引起电阻、电流、电压、电功率等物理量的变化.
题源1 电阻定律、欧姆定律 压U,而画出的I-U 图象.
线性元件的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线;非
解题模型1.1 线性元件的伏安特性曲线是通过坐标原点的曲线.
1.电阻定律 3.闭合电路欧姆定律
() : , (1)内容:1 R 闭 合 电 路 里 的 电 流
,跟 电 源 的 电 动 势 成 正
电阻定律 同种材料的导体 其电阻 与导体的长
L , 比
,跟整个电路中的电阻成反比
度 成正比 与它的横截面积S 成反比;导体的电阻与构 .
l ()表达式: E
成它的材料有关.写成公式R= . 2 I=ρS R+r
( [ ]2) 说明ρ———材料的电阻率(描述导体材料的性质),跟材
各字母含义: 、 是电路中电源的电动势和内阻,
料和温度有关;各种材料的电阻率一般随温度的变化而变 ① E r
化;对金属, 由电源决定,一般电源一定, 、 不变温度升高,ρ增大.
Er .
,
2.部分电路欧姆定律 ②R 是外电路的电阻 由外电路的结构情况决定.
(1) 是电路中的总电流
,由电源的电动势和电路的总
电阻 ③I
定义:导体两端的电压和通过导体中的电流的比值叫 E电阻决定,因此I= 又叫电路中总电流的决定式
/ R+r
.
做电阻.定义式R=U I.
E
物理意义:表示导体对电流的阻碍作用. ④I= ,只适用于外电路为纯电阻电路的情形;R+r E
单位:欧姆(Ω),1MΩ=103kΩ=106Ω. =U+Ir或E=U+U内 对外电路无限制,适用一切电路.
(2)电压(又叫电势差的大小) ⑤公式的延伸:公式E=IR+Ir或E=U+Ir两边同
电流通过电阻R 时,电阻两端的电势差值,又叫电势 乘电流I得EI=I2R+I2r或EI=UI+I2r.
降落,其大小U=IR. 其中EI是电源把其他形式的能转化为电能的功率.
(3)欧姆定律:(反映一段导体电流、电压、电阻的关系) I2R 是外电路上的热功率,
UI是外电路上消耗的电功率,
I2r是内电路上的热功率,
因此公式EI=I2R+I2r 或EI=UI+I2r 是能量守
恒定律在电路中的具体体现.
(3)路端电压U 与电流I的关系
①图线与纵坐标交点表示电路
断开情况,其值为电源电动势E.
导体中的电流I跟导体两端的电压U 成正比,跟导体 ②图线与横坐标交点表示外
的电阻成反比,即I=U/R. 电路短 路 情 况,其 值 为 短 路 电 流
欧姆定律的适用范围:适用于金属导体、电解质溶液; I短=E/r.
不适用于气态导体和半导体元件. ③图线斜率绝对值(tanφ)表
(4)导体的伏安特性曲线 示电源的内电阻.
伏安特性曲线:常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电
·85·
B.当ab 端短路时,cd 之间
4.伏安法测电阻的两种接法的选择 的等效电阻是40Ω
为减少伏安法测电阻的系统误差,应对电流表外接法 C.当ab两端接通测试电源
和内接法作出选择,其方法是: 时,cd 两端的电压为80V
(1)阻值比较法:先将待测电阻的粗略值和电压表、电 D.当cd 两端接通测试电源
流表内阻进行比较,若Rx RV,宜采用电流表外接法;若 时,ab两端的电压为80V
Rx RA,宜采用电流表内接法. [解析] 当cd 端短路时,ab之间的电路为R2 和R3 并联,
(2)如果已知Rx、RV、RA 的大约值,可用临界值计算 R2·R3
R R 然后与R1 串 联,因 此ab 之 间 的 等 效 电 阻 为 +R1=A x
法:当内外接法相对误差相 等 时,有 = ,所 以 R2+R3Rx R Rx≈V 40Ω.选项A正确.同理,当ab端短路时,R1 和R3 并联,然后与
RARV(RA RV)为临界值.当Rx> RARV(即Rx 为 R2 串联,总电阻为128Ω,B选项错误.当ab 两端接通测试电源
大电阻)时用内接法;当Rx< RARV (即Rx 为小电阻) 时,cd 两端的电压为R3 两端的电压,电路为测试电源给串联的
时用外接法;当Rx= RARV 时内、外接法均可. 电阻R1 和R3 供 电,因 此,
100
cd 两 端 的 电 压 为
如果R 与R 间不是R R 关系,则可用: 10+40
×40V=
A V V A
R R 80V,选项C正确.同理,当cd 两端接通测试电源时,ab 两端的V x
当 时,用电流表外接法;
R >x RA 100电压即R3 两端的电压为120+40×40V=25V
,选项D错误.
RV R
当 < x 时,用电流表内接法R .x RA [答案] AC
(3)如果Rx、RV、RA 的大约值未知,则可用实验试探 [真题3] (2023·安徽)用图示的电路可以测量电阻的阻
法:按图接好电路,让电压表一根接线P 先后与a、b 处接 值.图中Rx 是待测电阻,R0 是定值电阻, 是灵敏度很高的电
触一下,如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压 流表,MN 是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P 的位
作用明显),而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不
置,当通过电流表 的电流为零时,测得 MP=l1,PN=l2,则
大),则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的
的阻值为 ( )
变化,而电 压 表 的 示 数 变 化 不 大,则 可 采 用 电 流 表 的 内 Rx
接法.
5.滑动变阻器两种接法的选择 lA. 1
l
R0 B.
1 R0
通常变阻器以限流接法为主,但在下列三种情况下, l2 l1+l2
必须选择分压连接方式. l lC. 2R 20 D. R0
( l l +l1) 1 1 2题目所提供的实验仪器、电表量程或电阻的最大
允许电流不够. [ ] RM l1 R解析 M根据电阻定律有 = ,当电表无读数时,有R
() N
l2 RN
2 变阻器电阻远小于被测电阻或电路中串联的其他
R0 l2R0
( “ ” 1 =
,解得Rx= ,选项C正确.
电阻阻值 其中 远小于 是指R变< ) Rx l110R测 .
[ ]
( 答案 C3)要求回路中某部分电路的电压从零开始连续变化.
[真题4] (2021·全国Ⅱ)下图为测量某电源电动势和内
[真题1] (2021·广东)导体的电阻是导体本身的一种性 阻时得到的U I图线.用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连
质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是 ( ) 接成电路,测得路端电压为4.8V.则该电路可能为 ( )
A.横截面积一定,电阻与导体的长度成正比
B.长度一定,电阻与导体的横截面积成正比
C.电压一定,电阻与通过导体的电流成正比
D.电流一定,电阻与导体两端的电压成反比
[ l解析] 根据欧姆定律R=ρ 可知,当横截面积S 一定S
时,电阻R 与长度l成正比,A项正确.
[答案] A
[真题2] (2020·宁夏)一个T型电路如图所示,电路中
的电阻R1=10Ω,R2=120Ω,R3=40Ω.另有一测试电源,电动
势为100V,内阻忽略不计.则 ( )
A.当cd 端短路时,ab之间的等效电阻是40Ω
·86·
[解析] 由图象知:电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω.利
E
用闭合电路欧姆定律得:U=E- ·r,而四选项中总电阻分R总
: , [解析] 伏安法测电阻要求连接电流表时采用“大内小外”别为 1.5Ω2.5Ω,9.5Ω,5Ω, 代入上式知:B选项正确.
[ ] 的原则以保证实验精度,且一般采用测量三次计算平均值的方答案 B
[ ] ( · ) 法,所以用限流法即可,A对.电源内阻仅3Ω,较小, 对 描绘灯真题5 2020 广东 某同学用伏安法测小灯泡的电阻 B .
, , , 泡伏安特性曲线要求电压从0V开始且有足够多的数据,滑动时 误将电流表和电压表接成如图所示的电路 接通电源后 可
变阻器应连成分压式, 错 半偏法测电阻电路,要求与表头并联
能出现的情况是 ( ) C .
的电阻能够精确读数,D错.
[答案] AB
[真题8] (2022·新课程标准)电源的效率η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
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 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
C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮 为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb 的值分别为 ( )
[解析] 电压表内阻很大,所在支路电流非常小,电压表和电
流表均不会被烧坏,所以A、B错.电流表内阻远小于小灯泡的电阻,
通过小灯泡的电流几乎为零,故小灯泡不亮,选项C错,D对.
[答案] D
[真题6] (2019·广东)如图所示为伏安法测电阻的一种
常用电路.以下分析正确的是 ( )
A.此 接 法 的 测 量 值 大 于 真
实值
B.此接法的测量值小于真实值 3 1 1 2
A. 、 B. 、
C.此接法要求待测电阻值小于 4 4 3 3
电流表内阻 1、1 2、1C.
D.开始实验时滑动变阻器滑动 2 2
D.3 3
头P 应处在最左端 [解析] 本题考查电路的U I 图象以及 电 源 的 效 率.由
[解析] 题目所给电路,控制电路部分为分压电路,测量电 U I 图象可知,若电源的电动势为6U0,则a、b 两点处对应的
路为电流表内接法,在开始实验时滑动变阻器滑动头P 应该在 、 , UI U路端电压分别为4U0 2U0 电源的效率η= = ,所以ηa=
最右端, EI E以保证闭合电键时,分压电路部分电压最小,故D错.电
流表内接时, U1 2 U2 1因电流表有分压作用,故测得的电阻值大于真实
E =
,
3 ηb= =
,正确选项为
E 3 D.
值,此电路适用于待测电阻远远大于电流表内阻的情况,误差较 [答案] D
小,故A正确,C错误.
[答案] A 题源2 电路的分析与计算
[真题7] (2019·江苏)某同学欲采用如图所示的电路完
成相关实验.图中 的量程为0.6A,内阻约0.1Ω; 的量程为 解题模型2.1
3V,内阻约6kΩ; 为小量程电流表;电源电动势约3V,内阻 有关电功、电热、电功率等的计算
较小.下列电路中正确的是 ( ) 1.如果一段电路中只含有电阻元件(例如电炉、电熨
斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯等)称之为纯电阻电路,它有两
大基本特点:
(1)
U
遵循欧姆定律I=R .
(2)电流通过纯电阻电路时,电流做功所消耗的电能
U2
全部转化为内能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=Rt
,
·87·
U2
P=UI=I2R=R .
2.如果电路中除了含有电阻外,还包括电动机、电解
槽等能够把电能转化为其他形式的能的用电器,这种电路
称为非纯电阻电路,其特点是: C D
(1)不遵循欧姆定律,在非纯电阻电路中U>IR. [解析] 经分析能实现此功能的电路是或门电路,选项D
(2)电流通过电路时,电流做功消耗的电能除了转化 正确.
为内能外,还要转化成其他形式的能,如机械能、化学能等. [答案] D
即W=E其他+Q,P=P热+P其他 . [真题11] (2022·重庆)某电容式话筒的原理示意图如图
所示,E 为电源,R 为电阻,薄片P 和Q 为两金属极板.对着话筒
[真题9] (2023·上海)如图,电路中三个电阻R1、R2 和R3 说话时,P 振动而Q 可视为不动.在P、Q 间距增大过程中
的阻值分别为R、2R 和4R.当电键S1 断开、S2 闭合时,电源输出 ( )
功率为P0;当S1 闭合、S2 断开时,电源输出功率也为P0.则电源
电动势为 ;当S1、S2 都断开时,电源的总功率为 .
A.P、Q 构成的电容器的电容增大
B.P 上电荷量保持不变
[解析] 当电键S1 断开、S2 闭合时,电路中电流I1=E/ C.M 点的电势比N 点的低
(R+r),P =I2R=E2R/(R+r)20 1 .当S1 闭合、S2 断开时,电路 D.M 点的电势比N 点的高
中电流I2=E/(4R+r),P 2 2 20=I24R=E4R/(4R+r).联立解 [解析] 本题意在考查考生对平行板电容器电容公式C=
得:r=2R,E=3 P0R.当S1、S2 都断开时,电路中电流I3=E/ εS 的理解,以及解决含电容电路的动态分析问题的能力 由极
P R 4πkd
.
(7R+r)= 0 ,电源的总功率为3R P=EI3=P0. εS板电容器的电容C= 可知,当P、Q 之间的距离4πkd d
增大时,
[答案] 3 P0R P0 电容器的电容C 减小,A错误;而电容器两极板之间的电势差不
解题模型2.2 变,根据Q=CU 可知,电容器两极板上的电荷量减小,B错误;
此时电容器对外放电,故 M 点的电势高于N 点的电势,D正确.
电路故障分析 [答案] D
电路故障一般是断路或短路.断路和短路各有特点: 题源3 闭合电路的动态分析
1.电路中发生断路,表现为电源电压不为零,而电流为
零;断路后,电源电压将全部降落在断路之处,若电路中某两
解题模型
点间电压不为零,等于电源电压,则过这两点间有断点,而这 3.1
两点与电源连接部分无断点.若电路中某两点电压为零,说 1.纯电阻电路中电源的最大输出功率和电源的效率
明这两点无断点,而这两点与电源连接部分有断点. (1)电源输出功率
2.电路中某一部分发生短路,表现为有电流通过电路 2
P出=IU=I2R= E ·R
而该电路两端电压为0. (R+r)
2 2
明确电路故障的这些特点是正确分析电路故障问题 E R E=
的基础. (R-r)
2+4Rr=(R-r)2
R +4r
[真题10] (2023·上海)在车门报警电路中,两个按钮开
关分别装在汽车的两扇门上,只要有开关处于断开状态,报警灯
就发光.能实现此功能的电路是 ( )
2
可见当R=r时,
E
P出 有最大值,且P出max= ,适用条4r
件是E 和r都不变.
A B P出 与外电阻R 的关系图线如图所示.由图可知,对应
某一输出功率P(非最大值)可以有两个不同的外电阻R1
和R ,且有r22 =R1·R2.
·88·
A. 变大, 变大 B. 变小, 变大
C. 变大, 变小 D. 变小, 变小
(2)电源内部的发热功率P内=I2r [解析] 当滑片P 向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻
(3)电源的效率
IU R 值增大,
E
则电路的总电阻增大,由I= 可知,电路的电
η=P出/P总 ×100%=IE×100%=R+r×100%=
R+r+R0
流I减小;由闭合电路欧姆定律1 U=E-I
(r+R0)可知,电压表
r ×100% 的读数增大,选项B正确.
1+R [答案] B
可见当R↑时,η↑. [真题13] (2023·海南)如图,E 为内阻不能忽略的电池,
当R=r时,电源有最大输出功率,但效率仅为50%,
效率并不高. R1、R2、R3 为定值电阻,S0、S为开关, 与 分别为电压表与
(4)能量守恒P总=P出+P内 . 电流表.初始时S0 与S均闭合,现将S断开,则 ( )
2.电路的动态分析
电路的动态分析问题是指由于断开或闭合开关、滑动
变阻器滑片的滑动等造成电路结构、电阻发生了变化,一
处变化又引起了一系列的变化.只要熟练掌握串并联电路
的特点及欧姆定律即可顺利求解此类问题.
(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”,即从阻
值变化的部分入手,由串、并联规律分析出 R总 的变化情
况,再由欧姆定律判知I总 和U端 的变化情况,最后由部分 A. 的读数变大, 的读数变小
电路欧姆定律判知各部分物理量的变化情况. B. 的读数变大, 的读数变大
总结:当某处电阻减小时,流过此电阻的电流将增大,
该电流流经 之 处 电 流 都 增 大,该 电 流 不 流 经 之 处 电 流 减 C. 的读数变小, 的读数变小
小,反之亦然. D. 的读数变小, 的读数变大
(2)极限法:即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问
, [ ]题 可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论. 解析 外电路总电阻变大
,干路电流变小,路端电压(即
(3)特殊值法:对于某些电路问题,可以采取代入特殊 的读数)变大.R2 与电流表串联电路电压变大,所以 的读
值法判定,从而得出结论. 数变大.所以选B.
3.含电容器电路的分析与计算方法 [答案]
在直流电路中,当电容器充、放电时,电路里有充、 B放电
电流.一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一 [真题14] (2023·江苏)在输液时,药液有时会从针口流
个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元 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
件,在电容器处电路可看作是断路,简化电路时可去掉它.简 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
化后若要求电容器所带电荷量时,可接在相应的位置上.分 致S 两端电压U 增大,装置发出警报,此时 ( )
析和计算含有电容器的直流电路时,需注意以下几点:
() , , A.RM
变大,且R 越大,U 增大越
1 电路稳定后 由于电容器所在支路无电流通过 所
以在此支路上的电阻上无电压降,因此电容器两极板间的 明显
电压就等于该支路两端的电压. B.RM 变大,且 R 越小,U 增大越
(2)当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极 明显
间的电压与其并联电阻两端的电压相等. C.RM 变小,且R 越大,U 增大越
(3)电路 的 电 流、电 压 变 化 时,将 会 引 起 电 容 器 的 充 明显
(放)电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电
, D.RM
变小,且R 越小,U 增大越明显
压降低 电容器将通过与它连接的电路放电.
[解析] 接触到药液时其电阻RM 发生变化,导致S 两端
[真题12] (2022·上海)在如图所示的闭合电路中,当滑 电压U 增大,RM 变小,且R 越大,U 增大越明显,选项C正确.
片P 向右移动时,两电表读数的变化是 ( ) [答案] C
·89·
(★代表高考出现的频次)
A组
题源1 电阻定律、欧姆定律(★★★)
1.(2020·江苏)2019年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德
国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.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 5.(2021·全国Ⅰ)材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ
第一次真正应用.在下列有关其他电阻应用的说法中,错误的是 =ρ0(1+αt),其中α称为电阻温度系数,ρ0 是材料在t=0℃时
( ) 的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常量.金属的
A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 电阻一般随温度的增加而增加,具有正温度系数;而某些非金属
B.光敏电阻是一种光电传感器 如碳等则相反,具有负温度系数.利用具有正负温度系数的两种
C.电阻丝可应用于电热设备中 材料的互补特性,可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化
D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用 的电阻.
2.(2023·上海)如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻 已知:在0℃时,铜的电阻率为1.7×10-8Ω·m,碳的电阻
器的滑动触头P 从最高端向下滑动时 ( ) 率为3.5×10-5Ω·m;在0℃附近,铜的电阻温度系数为3.9×
10-3℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1.将横截面积相
同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体,要求其电阻在0℃附近
不随温度变化,求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温
度的变化).
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
3.(2019·重庆)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图
所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10
A,电动机启动时电流表读数为58A.若电源电动势为12.5V,内
阻为0.05Ω.电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降
低了 ( )
A.35.8W B.43.2W
C.48.2W D.76.8W
4.(2021·上海)如图所示电路中R1=12Ω,R2=6Ω,滑动
变阻器R3 上标有“20Ω 2A”字样,理想电压表的量程有0~3V
和0~15V两挡,理想电流表的量程有0~0.6A和0~3A两
挡.闭合开关S,将滑片P 从最左端向右移动到某位置时,电压
表、电流表示数分别为2.5V和0.3A;继续向右移动滑片P 至
另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的
1/4,则此时电流表示数为 A,该电源的电动势为 V.
·90·
6.(2023·四川)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按 2.(2020·重庆)某同学设计了一个转向灯电路如图所示,
现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供 其中L为指示灯,L1、L2 分别为左、右转向灯,S为单刀双掷开
水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20m,进入蓄水池, 关,E 为电源.当S置于位置1时,以下判断正确的是 ( )
用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的
离心水泵工作.工作电压为380V,此时输入电动机的电功率为
19kW,电动机的内阻为0.4Ω.已知水的密度为1×103kg/m3,
重力加速度取10m/s2.求:
(1)电动机内阻消耗的热功率;
(2)将蓄水池蓄入864m3 的水需要的时间(不计进、出水口
的水流速度).
A.L的功率小于额定功率
B.L1 亮,其功率等于额定功率
C.L2 亮,其功率等于额定功率
D.含L支路的总功率较另一支路的大
3.(2023·浙江)功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮
度与功率为60W 的白炽灯相当.根据国家节能战略,2023年前
普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2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
4.(2023·重庆)在测量电珠伏安特性实验中,同学们连接
的电路中有四个错误电路,如图所示.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
题源2 电路的分析与计算(★★★★)
1.(2021·江苏)在如图所示的闪光灯电路中,电源的电动
势为E,电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U
时,闪光灯才有电流通过并发光.正常工作时,闪光灯周期性短
暂闪光,则可以判定 ( ) ① ②
A.电源的电动势E 一定小于击穿电压U
B.电容器所带的最大电荷量一定为CE ③ ④
C.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大
与上述abcd四种现象对应的电路序号为 ( )
D.在一个闪光周期内,通过电阻R 的电荷量与通过闪光灯
A.③①②④ B.③④②①
的电荷量一定相等
C.③①④② D.②①④③
·91·
5.(2019·海南)一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为
36W与36V.若把此灯泡接到输出电压为18V的电源两端,则
灯泡消耗的电功率 ( )
A.等于36W B.小于36W,大于9W
C.等于9W D.小于36W
6.(2019·广东)用电压表检查如图电路中的故障,测得Uad
=5.0V,Ucd=0,Ubc=0,Uab=5.0V,则此故障可能是 ( )
甲
综合上述图、表,能够支持猜想[2]的资料有 、
(从①②③中选择),理由是 .
电路中,若用铜丝代替熔丝,可能出现的危害是
.
(3)结合(2)题的资料③,你认为图乙中四种(A、B、C、D)漏
A.L断路 B.R 断路 电保护器的安装方法正确的是 ( )
C.R'断路 D.S断路
7.(2018·上海)如图为包含某逻辑电路的一个简单电路
图,L为小灯泡.光照射电阻R'时,其阻值将变得远小于R.该逻
辑电路是 (填“与”、“或”或“非”)门电路.当电阻R'受到
光照时,小灯泡L将 (填“发光”或“不发光”).
乙
(4)细心的同学发现上图中有一处用电安全隐患.请将图中
的不安全因素用笔圈出.
(5)观察图丙 A,若淋浴器发生漏电可导致其外壳带电,请
分析其危险性: .为了更加合理和安全地使
用电热淋浴器,该研究小组在理论上设计了B、C两方案(见图
8.(2018·上海)当你在享受电带来的高质量生活时,是否 丙),图中的R 相当于保护电阻.根据已有知识判断,可行方案是
关注过用电安全 一份关于家庭用电环境的调查引起了某研究 (填“B”或“C”),理由是 .
性学习小组的兴趣.
(1)下表是五个城市家庭用电环境调查的部分数据,它表明
用电环境最安全的城市是 .最高不安全率与最低不安
全率相差 .
城市 A B C D E
不安全率(%) 47 70 90 61 41
(2)研究性学习小组经讨论得出家庭用电不安全事例主要
有:电器漏电、线路老化、 、 等,并提出猜
丙
想:[1]家庭电路都连接有熔丝(保险丝),应该是安全的;[2]熔 (6)请以“珍惜生命,安全用电”为主题设计一幅宣传画.
丝只能保护电路,而不能保护人.某同学说:我家还安装了漏电
保护器,很安全的.于是,大家决定探究熔丝和漏电保护器在电
路中的作用,小组同学汇总资料并绘制电器示意图如图甲.
资料:
①熔丝是一种合金丝,当电路中的电流超过熔丝的额定电
流时,它就会熔断.
②当通过人体的电流大于30mA时,将有生命危险.
③漏电保护器是防止电流泄漏的装置,如果火线与零线中
的电流不同,它将切断电源.
·92·
题源3 闭合电路的动态分析( )
C.线圈电阻偏大
★★★
D.线圈的自感系数较大
1.(2018·天津)如图所示的电路中,电池的电动势为E,内 4.(2023·北京)如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S
阻为r,电路中的电阻R1、R2 和R3 的阻值都相同.在电键S处 闭合后,在变阻器R0 的滑动端向下滑动的过程中 ( )
于闭合状态下,若将电键S1 由位置1切换到位置2,则 ( )
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大,电流表的示数减小A.电压表的示数变大
B.电池内部消耗的功率变大 D.
电压表的示数减小,电流表的示数增大
5.(C.电阻R 两端的电压变大 2019
·北京)环保汽车为奥运会场馆服务.某辆以蓄电
2
池为驱动能源的环保汽车,总质量 3 当它在水平路
D.电池的效率变大 m=3×10 kg.
( · ) , , 面上以 / 的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流2.2022 江苏 如图所示的电路中 电源的电动势为E 内 v=36kmh I
阻为r,
,电压 在此行驶状态下:
电感L 的电阻不计,电阻R 的阻值大于灯泡D的阻值, =50A U=300V.
, , , (1)求驱动电机的输入功率 ;在t=0时刻闭合开关S 经过一段时间后 在t=t P电1 时刻断开S
、 (2)若驱动电机能够将输入功率的 转化为用于牵引汽下列表示A B 两点间电压U 90%AB 随时间t变化的图象中,正确
,
( ) 车前进的机械功率P机 求汽车所受阻力与车重的比值( 取的是 g 10
m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所
需的太阳能电池板的最小面积.结合计算结果,简述你对该设想
的思考.
已知太阳辐射的总功率P0=4×1026W,太阳到地球的距离
r=1.5×1011m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能
量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.
A B
C D
3.(2023·北京)某同学为验证断电自感现象,自己找来带
铁心的线圈L,小灯泡 A,开关S和电池组E,用导线将它们连
接成如图所示的电路.检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再
断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复,
仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出
原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是 ( )
A.电源的内阻较大
B.小灯泡电阻偏大
·93·
B组
题源1 电阻定律、欧姆定律(★★★)
1.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗.如图所示,在打开车
灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时
电流表读数为56A.若电源电动势为12.0V,电源内阻为0.05
Ω,电流表内阻不计,不考虑电流变化对车灯电阻的影响.则因电 A.R 接到b电源上时电源的效率高
动机启动,车灯的电功率减少 ( ) B.R 接到b电源上时电源的输出功率较大
C.R 接到a 电源上时电源的输出功率较大,但电源效率
较低
D.R 接到a 电源上时电阻的发热功率较大,电源效率也
较高
5.某同学用如图所示电路,测绘标有“3.8V 0.3A”的小灯
A.41.4W B.49.5W
泡的灯丝电阻R 随电压U 变化的图象.
C.70.5W D.73.6W
2.如图所示是一火警报警电路的示意图.其中R3 为用某种
材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大.值
班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.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 ( )
(1)除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表: (量程100mA,内阻约2Ω); (量程0.6A,内
阻约0.3Ω);
电压表: (量程5V,内阻约5kΩ); (量程15V,内阻
A.I变大,U 变小 B.I变小,U 变大 约15kΩ);
C.I变大,U 变大 D.I变小,U 变小 滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω);R2(阻值范围0~
3.温度传感器广泛应用于家用电器中,它是利用热敏电阻 2kΩ);
的阻值随温度变化的特性来工作的.如图甲所示为某装置中的 电源:E1(电动势为1.5V,内阻约为0.2Ω);E2(电动势为
传感器工作原理图,已知电源的电动势E=9.0V,内电阻不计; 4V,内阻约为0.4Ω).
G 为灵敏电流表,其内阻Rg 保持不变;R 为热敏电阻,其阻值与 为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表 ,
温度的变化关系如图乙所示,闭合开关S,当R 的温度等于20 电压表 ,滑动变阻器 ,电源 .(填器材
℃时,电流表示数I1=2mA;当电流表的示数I2=3.6mA时,热 的符号)
敏电阻的温度是 ( ) (2)根据实验数据,计算并描绘出R-U 的图象如图所示,由
图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为 Ω,当所加电
压为3.0V时,灯丝电阻为 Ω,灯泡实际消耗的电功率
为 W.
A.60℃ B.80℃ C.100℃ D.120℃
4.如图所示,直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图
线;直线B 为电源b的路端电压与电流的关系图线;直线C 为一
个电阻R 两端电压与电流的关系图线.将这个电阻分别接到a、b
两电源上,那么 ( )
·94·
6.两个额定电压为220V的白炽灯L1 和L2 的U-I特性曲 A.在测量电阻时,为便于测量,应用手将表笔的金属杆与
线如图所示.L2 的额定功率约为 W;现将L1 和L2 串联 被测电阻的两端捏紧
后接在220V的电源上,电源内阻忽略不计,此时L2 的实际功 B.在测一未知电压时,应首先用交流电压或直流电压的最
率约为 W. 高挡估测,再换用合适的挡位细测
C.测某一电阻的电流时,选择电流挡后,应将两表笔直接同
电阻两端连接起来
D.用 完 后,应 将 选 择 开 关 拨 到 交 流 电 压 的 最 高 挡 或
“OFF”挡
2.有一额定电压为6V,额定功率约为1W 的小灯泡,某同
学为了测出其正常工作时的电阻,先用欧姆表直接测小灯泡的
电阻,通过正常操作,他观察到的应该是下图中的 ( )
7.如图所示电路,已知R3=4Ω,闭合电键,电流表读数为0.75
A,电压表读数为2V,经过一段时间,一个电阻被烧坏(断路),使电
流表读数变为0.8A,电压表读数变为3.2V,问:
(1)哪个电阻发生断路故障
(2)R1 的阻值是多少
(3)能否求出电源电动势E 和内阻r 如果能,求出结果; 3.如图为一电路板的示意图,a、b、c、d 为接线柱,a、d 与
如果不能,说明理由. 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
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
4.用多用电表的欧姆挡(×100)测试三只二极管,测试三次
如下图中的①②③,由图可知,第 次测量的二极管是好
的,该二极管的正极是 端.
① ②
题源2 电路的分析与计算(★★★★) ③
1.在使用多用电表时,以下说法正确的是 ( )
·95·
5.(2018·江苏)电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家 6.(2018·重庆)三只灯泡L1、L2 和L3 的额定电压分别为
用电器,他们一般具有加热和保温功能,其工作原理大致相同. 1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A.若将它们连接
图①为某种电热式电器的简化电路图,主要元件有电阻丝R1、 成图甲、乙所示的电路,且灯泡都正常发光.
R2 和自动开关S.
(1)当自动开关S闭合和断开时,用电器分别处 于 什 么 (1)试求图甲电路的总电流和电阻R2 消耗的电功率;
状态
(2)分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更
(2)用电器由照明电路供电(U=220V),设加热时用电器的
节能.
电功率为400W,保温时用电器的电功率为40W,则R1 和R2
分别为多大
(3)若将图①中的自动开关S换成理想的晶体二极管D,如
图②所示,其他条件不变,求该用电器工作1小时消耗的电能.
·96·
题源3 闭合电路的动态分析(★★★)
A.灯泡L变亮
B.电源的输出功率变小
1.(2021·广东)如图所示是一实验电路图.在滑动触头由a C.电容器C 上电荷量减少
端滑向b端的过程中,下列表述正确的是 ( ) D.电流表读数变小,电压表读数变大
5.如图所示的电路中,电源电动势E=6V,其内阻可忽略
不计.电阻的阻值分别为R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ,电容器的电
容C=4.7μF.闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1 两端的
电压,其稳定值为1.5V.
(1)该电压表的内阻为多大
(2)由于电压表的接入,电容器的带电荷量变化了多少
A.路端电压变小 B.电流表的示数变大
C.电源内阻消耗的功率变小 D.电路的总电阻变大
2.用同样的表头(电流计)改装而成的电压表 V1 和 V2,经
过校准,现分别用它们来测定如图所示电路中R 两端的电压,读
数分别为12.8V和12.6V,则 ( )
A.电阻R 两端的实际电压应大于12.8V
B.电阻R 两端的实际电压应小于12.6V
C.电压表V1 的量程大于电压表V2 的量程
D.电压表V1 的内阻小于电压表V2 的内阻
3.平行板电容器C 与三个可变电阻器R1、R2、R3 以及电源
连成如图所示的电路.闭合开关S待电路稳定后,电容器C 两极
板带有一定的电荷.要使电容器所带电荷量增加,以下方法中可
行的是 ( )
A.只增大R1,其他不变
B.只增大R2,其他不变
C.只减小R3
D.只减小a、b两极板间的距离
4.在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,
闭合开关S,将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后,下列结
论正确的是 ( )
·97·
6.如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3V 7.(2022·四川)如图所示,电源电动势E0=15V,内阻r0
0.9W”的字样(传感器可看做一个定值电阻),滑动变阻器R0 =1Ω,电阻R1=30Ω,R2=60Ω.间距d=0.2m的两平行金属
上标有“10Ω 1A”字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程 板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B=1T
为3V. 的匀强磁场.闭合开关S,板间电场视为匀强电场,将一带正电的
小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间.设滑动
变阻器接入电路的阻值为Rx,忽略空气对小球的作用,取g=
10m/s2.
(1)当Rx=29Ω时,电阻R2 消耗的电功率是多大
(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度
(1)根据传感器上的标注,计算该传感器 的 电 阻 和 额 定 与初速度的夹角为60°,则Rx 是多少
电流;
(2)若电路各元件均完好,检测时,为了确保电路各部分的
安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少
(3)根据技术资料可知,如果传感器的电阻变化超过1Ω,则
该传感器就失去了作用.实际检测时,将一个电压恒定的电源
(内阻不计)加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压
的最大值),闭合开关S,通过调节R0,来改变电路中的电流和
R0 两端的电压.检测记录如下:
次数 电压表示数U/V 电流表示数I/A
第一次 1.48 0.16
第二次 0.91 0.22
若不计检测电路对传感器电阻的影响,通过计算分析,你认
为这个传感器是否仍可使用 此时a、b间所加的电压是多少
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