3高考物理一轮复习专题12 恒定电流和电路完美版 - 图文 

2013高考物理一轮复习

专题12恒定电流和电路

本专题高考主要考查以\电路\为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是2013高考考查的热点.

【考点定位】恒定电流主要考查以\电路\为核心的三部分内容:一是以部分电路的欧姆定律为中心,考查直流电路的基本概念、伏安法测电阻、电功和电热等问题;二是以闭合电路的欧姆定律为中心,考查电源的作用、闭合电路的功率分配和能量转化的关系、电路的路端电压与电源电动势和内阴天的关系;三是以电路中的电工仪表的使用为中心,考查电学实验中仪器的选取、电表的读数、实物连接、数据处理和误差分析等问题.尤其是电学知识联系实际的问题和探究实验问题是近几年高考考查的热点. 欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透;电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切,是应用型、能力型题目的重要内容之一,也是高考命题热点内容之一。

历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识;二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题,值得说明的是,近年来高考在对本章的考查中,似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际,是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.

【考点PK】

考点1 、欧姆定律 电阻定律

【例1】AB两地间铺有通讯电缆,长为L,它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的,通常称为双线电缆,在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏,导致两导线之间漏电,相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻,检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置:

⑴令B端的双线断开,在A处测出双线两端间的电阻RA; ⑵令A端的双线断开,在B处测出双线两端的电阻RB; ⑶在A端的双线间加一已知电压UA,在B端用内阻很大的电压表测出两线间的电压UB.

试由以上测量结果确定损坏处的位置,

【解析】设双线电缆每单位长度的电阻为r,漏电处电阻为R,

漏电处距A为x,题设测量过程可用如图A-10-43-3电路表示,则AA/间电阻间电阻

.当AA/间加电压

;BB/

时,在BB/间用内阻很大的电压表测出的电压

于R两端电压(电缆上近似看作无电流无电势降落),根据欧姆定律得,联立解得

考点2 、 电功 电功率 电热

【例2】不考虑温度对电阻的影响,对一个\,40 w”的灯泡,下列说法正确的是

A.接在110 V的电路上时的功率为20 w B.接在110 V的电路上时的功率为10 w C.接在440 v的电路上时的功率为160 w

D. 接在220 v的电路上时的功率为40 w

考点3 、 闭合电路欧姆定律

【例3】 在如图A-10-45-4所示电路中,电池电动势E=5 V,内阻r=10 Ω,固定电阻R=90 Ω,R0是可变电阳.在R0由零增加到400Ω的过程中.求: ⑴可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率.

⑵电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和.[来源:12edu.cn] 【解析】⑴回路中电流

,则R0上热功率

当R0=100Ω时,P1有最大值,

⑵内阻r和固定电阻R上消耗的热功率之和

当R0=400Ω时,P2有最小值,

【2012高考试题解析】 (2012·上海)13.当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 ( )

(A)3V,1.8J (B)3V,3.6J (C)6V,l.8J (D)6V,3.6J 【答案】D

【解析】根据E=Uq,可知通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J时电阻两端所加电压U=3V,在相同时间内通过0.6C的电荷量,则电流强度为原来的2倍,而根据I=U/R,电压也为原来的2倍,即为6V,这样消耗的电能E=Uq=3.6J

【考点定位】电场、恒定电流和电路 (2012·上海)17.直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( )

(A)总功率一定减小 [来源:教育城12edu] (B)效率一定增大

(C)内部损耗功率一定减小 (D)输出功率一定先增大后减小 【答案】ABC

【解析】当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,整个回路的电流变小,内部消耗的功率P=

一定减小,C正确;总功率P=EI一定减小,A正确;而内电压降低,

处电压升高,电源的效率增大,B正确;当内电阻等于外电阻时,输出功率最大,

此题中无法知道内外电阻的关系,因此D不对 【考点定位】恒定电流和电路 9. (2012·海南)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是

A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半 B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍 C.保持d不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的一半 D.保持d不变,将Q变为原来的一半,则E变为原来的一半

(2012·福建)14、【原题】:如图,理想变压器原线圈输入电压u=

为定值电阻,R是滑动变阻器。示;

,副线圈电路中

是理想交流电压表,示数分别用

是理想交流电流表,示数分别用表示。下列说法正确的是

A.B.

和和

表示电流的瞬间值 表示电压的最大值

不变、变小、

变大 变小

C.滑片P向下滑动过程中,D.滑片P向下滑动过程中,

【答案】:C【解析】:在交变电流中电压表和电流表显示的都是有效值,答案AB均错误;由理想变压器可知,副线圈两端电压U2不变,从电路可知当滑片P向下移动时,电阻变小,电流I2增大,输出功率增大,所以输入功率也增大所以电流I1增大,所以答案选C。 【考点定位】:交流电的三值:有效值、最大值、瞬时值的关系以及理想变压器原理和动态电路分析。中档题。 (2012·浙江)17、功率为10W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率60W的白炽灯相当。根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有二只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 【答案】:B 【解析】:每户家庭功率节省100W,中国人口约为13亿,大概4亿户家庭,每天开灯5小时,则一年全国节省的电能为【考点定位】功能、估算

,所以B正确。

(2012·浙江)25、(22分)为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置,如图所示,自行车后轮由半径r1=5.0╳10-2m的金属内圈、半径r2=0.40m的金属内圈和绝缘辐条构成。后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡。在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其内半径为r1、外半径为r2、张角θ=π/6。后轮以角速度ω=2πrad/s相对于转轴转动。若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应。

(1)当金属条ab进入“扇形” 磁场时,求感应电动势E,并指出ab上的电流方向; (2)当金属条ab进入“扇形” 磁场时,画出“闪烁”装置的电路图;

(3)从金属条ab进入“扇形” 磁场开始,经计算画出轮子转一圈过程中,内圈与外圈之间电势差Uab-t图象;

(4)若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡,该“闪烁”装置能否正常工作?有同学提出,通过改

变磁感应强度B、后轮外圈半径r2、角速度ω和张角θ等物理量的大小,优化前同学的设计方案,请给出你的评价。 25.【解析】

(1)金属条ab在磁场中切割磁感线运动,所构成的回路磁通量变化,设经过时间量变化率为

,由法拉第电磁感应定律得:

,磁通

由①②两式并代入数据得:③

。④

根据右手定则(或愣次定律),可知感应电流方向为

(2)通过分析,可得电路为

(3)设电路中的总电阻Ab两段电势差为

,根据电路可知

设ab离开磁场区域的时刻为,下一条金属条进入磁场区域的时刻为

设轮子转一圈的周期为T,则 T=1s⑨

在T=1s内,金属条四次进出磁场,后三次与第一次一样。 由上面4式可画出如下图

图像



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