2009屆新課標(biāo)物理考點(diǎn)預(yù)測(10)

恒定電流

 

一、考點(diǎn)介紹

本考點(diǎn)高考主要考查以"電路"為核心的三部分內(nèi)容:一是以部分電路的歐姆定律為中心,考查直流電路的基本概念、伏安法測電阻、電功和電熱等問題;二是以閉合電路的歐姆定律為中心,考查電源的作用、閉合電路的功率分配和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系、電路的路端電壓與電源電動勢和內(nèi)陰天的關(guān)系;三是以電路中的電工儀表的使用為中心,考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)中儀器的選取、電表的讀數(shù)、實(shí)物連接、數(shù)據(jù)處理和誤差分析等問題.尤其是電學(xué)知識聯(lián)系實(shí)際的問題和探究實(shí)驗(yàn)問題是近幾年高考考查的熱點(diǎn).

二、高考真題

1.(2008年江蘇卷.物理.2)207年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了法國和德國的兩位科學(xué)家,以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”.基于巨磁電阻效應(yīng)開發(fā)的用于讀取硬盤數(shù)據(jù)的技術(shù),被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用.在下列有關(guān)其它電阻應(yīng)用的說法中。錯誤的是

  A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測控裝置中   B.光敏電阻是一種光電傳感器

  C.電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中    D.電阻在電路中主要起到通過直流、阻礙交流的作用。

 

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2.(2008年寧夏卷.理綜.15)一個T型電路如圖1所示,電路中的電.另有一測試電源,電動勢為100V,內(nèi)阻忽略不計。則

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  A.當(dāng)cd端短路時,ab之間的等效電阻是40

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B. 當(dāng)ab端短路時,cd之間的等效電阻是40

  C. 當(dāng)ab兩端接通測試電源時, cd兩端的電壓為80 V

  D. 當(dāng)cd兩端接通測試電源時, ab兩端的電壓為80 V            圖1

 

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3.(2008年 廣東卷.物理.7)電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖2所示的電路。當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時,下列說法正確的是(      )

A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大

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B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小

C.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)減小

D.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大     

 

圖2

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4.(2007年廣東基礎(chǔ)卷.物理.15)用電壓表檢查圖3電路中的故障,測得Uad=5.0V,Ued=0V,Ube=0V,Uab=5.0V,則此故障可能是(  )

A.L斷路      B.R斷路      C.R′斷路      D.S斷路                             圖3

 

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5.(2008年江蘇卷.物理.4)在如圖4所示的邏輯電路中,當(dāng)A端輸入電信號”1”、B端輸入電信號”0”時,則在C和D端輸出的電信號分別為

 A.1和0    B.0和1     C.1和l    D.0和0                         圖4

 

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6.(2008年北京卷.理綜.23)風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的功能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱,發(fā)電機(jī)等。如圖5所示.(1)利用總電阻的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。輸送功率,輸電電壓,求異線上損失的功率與輸送功率的比值;

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(2)風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積。  

設(shè)空氣密度為p,氣流速度為v,風(fēng)輪機(jī)葉片長度為r。求單位時間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Pm;在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下,要提高風(fēng)輪機(jī)單位時間接受的風(fēng)能,簡述可采取的措施。

(3)已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與Pm成正比。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)速v19m/s時能夠輸出電功率P1=540kW。            

圖5

我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v2=6m/s的時間每年約為5000小時,試估算這臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時。

 

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7.(2008年寧夏卷.理綜.22)圖6為一正在測量中的多用電表表盤.

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(1)如果是用×10檔測量電阻,則讀數(shù)為             。

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(2)如果是用直流10 mA檔測量電流,則讀數(shù)為             mA。

   (3)如果是用直流5 V檔測量電壓,則讀數(shù)為               V。

                                                                                            圖6

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8.(32008年山東卷.理綜.23)2007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家。材料的電阻隨磁場的增加而增大的現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng),利用這種效應(yīng)可以測量磁感應(yīng)強(qiáng)度。若圖7為某磁敏電阻在室溫下的電阻--磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線,      

圖7

其中RB、RO分別表示有、無磁敏電阻的阻值。為了測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B,需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB。請按要求完成下列實(shí)驗(yàn)。                                     

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(1)設(shè)計一個可以測量磁場中該磁敏電阻阻值的電路,在圖8的虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場已給出,待測磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6~1.0T,不考慮磁場對電路其它部分的影響)。要求誤差較小。

     提供的器材如下:

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   A.磁敏電阻,無磁場時阻值

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   B.滑動變阻器R,全電阻約

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   C.電流表,量程2.5mA,內(nèi)阻約

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   D.電壓表,量程3V,內(nèi)阻約3k

   E.直流電源E,電動勢3V,內(nèi)阻不計                        圖8

    F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干

(2)正確接線后,將磁敏電阻置入待測磁場中,測量數(shù)據(jù)如下表:

 

1

2

3

4

5

6

U(V)

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0.00

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0.45

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0.91

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1.50

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1.79

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2.71

I(mA)

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0.00

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0.30

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0.60

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1.00

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1.20

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1.80

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根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測量值RB=          ,結(jié)合圖1可知待測磁場的磁感

應(yīng)強(qiáng)度B=           T。

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(3)試結(jié)合圖1簡要回答,磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0~0.2T和0.4~1.0T范圍內(nèi)磁敏電阻阻值的變化規(guī)律有何不同?

(4)某同學(xué)查閱相關(guān)資料時看到了圖9所示的磁敏電阻在一定溫度下的電阻-磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線(關(guān)于縱軸對稱),由圖線可以得到什么結(jié)論?                                圖9

 

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9.(2008年廣卷.物理.15)某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性.現(xiàn)在器材:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表,待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等.

(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻的隨溫度變化的特性,請你在圖10的實(shí)物圖上連線.

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(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟:         圖10

①正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值;②在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開關(guān),             ,             ,斷開開關(guān);

③重復(fù)第②步操作若干次,測得多組數(shù)據(jù).

(3)實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得圖10的R-t關(guān)系圖線,請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式:R=        +        t(Ω)(保留3位有效數(shù)

 

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10.(2008年上海卷.物理.18)某同學(xué)利用圖11(a)所示的電路研究燈泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的發(fā)光情況(假設(shè)燈泡電阻恒定),圖11(b)為實(shí)物圖。

                                      圖11

(1)他分別將L1、L2接入圖(a)中的虛線框位置,移動滑動變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時,發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光。在圖(b)中用筆線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整。

(2)接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖11(a)中的虛線框位置,移動滑動變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時,發(fā)現(xiàn)其中一個燈泡亮而另一個燈泡不亮,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_____________________________。

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現(xiàn)有如下器材:電源E(6V,內(nèi)阻不計),燈泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),單刀雙擲開關(guān)S。在圖11(c)中設(shè)計一個機(jī)動車轉(zhuǎn)向燈的控制電路:當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與1相接時,信號燈L1亮,右轉(zhuǎn)向燈L2亮而左轉(zhuǎn)向燈L3不亮;當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與2相接時,信號燈L1亮,左轉(zhuǎn)向燈L3亮而右轉(zhuǎn)向燈L2不亮。

 

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三、名校試題

1.(山東濟(jì)南市2009屆月考卷.物理.7)如圖12左所示是一火警報警器的部分電路示意圖,其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,其電阻R2隨溫度t變化的圖線如圖12右所示。電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,顯示器的電流I和報警器兩端的電壓U的變化情況是(    )

A.I變大,U變大

B.I變大,U變小                                    

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C.I變小,U變大

D.I變小,U變小          

圖12

 

 

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2.(山東德州市2009屆質(zhì)量檢測卷.物理.6)日常生活用的電吹風(fēng)中有電動機(jī)和電熱絲,電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動,電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)可將頭發(fā)吹干。沒電動機(jī)線圈的電阻為R1,它與電熱絲的電阻R2相串聯(lián),接到直流電源上,電吹風(fēng)機(jī)兩端電壓為U,通過的電流為I,消耗的電功率為P,則以下選項正確的是(     )

A.IU?P     B.IU=P     C.P? I2(R1+R2)  D.P=I2(R1+R2

 

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3.(廣東省中山一中2008―2009學(xué)年第一學(xué)期高三第一次統(tǒng)測試卷.物理.9)如圖13所示電路中,將三個同樣規(guī)格的燈泡接入電路中,當(dāng)將滑動變阻器上的滑動頭從開始的中點(diǎn)位置向右移動時,三個燈泡消耗功率的變化情況是(    )

A.L1減小             B.L2增大

C.L2減小             D.L3增大                                 圖13

 

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4.(海南省海南中學(xué)2009屆高三月考卷.物理.10)如圖14所示的電路,將兩個相同的電流表分別改裝成A1(0―3A)和A2(0―0.6A)的電流表,把兩個電流表并聯(lián)接入電路中測量電流強(qiáng)度,則下列說法正確的是(     )

A.A1的指針半偏時,A2的指針也半偏

B.A1的指針還沒半偏時,A2的指針已經(jīng)半偏

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C.A1的讀數(shù)為1A時,A2的讀數(shù)為0.6A

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D.A1的讀數(shù)為1A時,干路的電流I為1.2A                        圖14

 

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5.(江蘇省啟東中學(xué)2008―2009學(xué)年度第一學(xué)期月考卷.物理.3)如圖15所示,某自動控制車間的技術(shù)人員設(shè)計了一個簡單的報警器電路圖,滿足下列哪個條件,該報警器將發(fā)出報警聲(    )

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學(xué)科網(wǎng)(Zxxk.Com)A.S1斷開,S2閉合       B.S1閉合,S2斷開

C.S1、S2都斷開         D.S1、S2都閉合

 

 

                                                              圖15

 

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6.(廣東僑中高三第二次月考卷.物理.12)如圖19所示,電路中的電阻R2是光敏電阻,其它電阻的阻值不變。 已知不受光照時,電阻R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶3∶4,電路兩端的電壓U恒定不變,且左端接電源的正極。若用光照射光敏電阻R2,且逐漸增強(qiáng)照射光的強(qiáng)度至某一值,在此過程中電容器C所帶的電荷量的變化情況可能是___________,也可能是______________________。                                          

 

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7.(2009屆江蘇鹽城市高三摸底試題著卷.物理.10)

(1)圖20為一正在測量中的多用電表表盤。

①如果是用×10Ω擋測量電阻,則讀數(shù)為______Ω。

②如果是用直流10mA擋測量電流,則讀數(shù)為

_____mA。                                                     圖17  

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(2)現(xiàn)有一阻值已知的定值電阻、兩個開關(guān)、若干根導(dǎo)線和一個電壓表,要求設(shè)計一個能測定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路。(已知電壓表內(nèi)阻很大,電源內(nèi)阻與定值電阻相差不大),畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。

 

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8.(海南省民族中學(xué)2009屆高三上學(xué)期月考卷.物理.15)用伏安法測定一個待測電阻Rx的阻值(阻值約為200Ω),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:

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電池組E   電動勢3V,內(nèi)阻不計

電流表A1  量程0―10mA,內(nèi)阻約為40Ω-60Ω

電流表A2  量程0―500μA,內(nèi)阻為1kΩ

滑動變阻器R1,阻值范圍0―20Ω,額定電流2A

電阻箱R2,阻值范圍0―9999Ω,額定電流1A

電鍵S、導(dǎo)線若干

  要求實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡可能準(zhǔn)確的測量Rx的阻值,請回答下面問題:       圖18

上述器材中缺少電壓表,需選一只電流表將它改裝成電壓表進(jìn)行測量, 請在圖18方框中畫出測量Rx阻值的電路圖,并在圖中表明器材代號;

② 實(shí)驗(yàn)中將電阻箱R2的阻值調(diào)到4000Ω,再調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖19所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是________mA,電流表A2的示數(shù)是_______μA,測得待測電阻Rx的阻值是__________。

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9.(江蘇南通市2009屆基礎(chǔ)調(diào)研測試卷.物理.14)用電動勢為1.5V、內(nèi)阻為1.0Ω的干電池5節(jié)串聯(lián),給一個“6.0V  0.6W”的用電器供電.

(1)求該用電器的額定電流;

(2)若要使該用電器在額定電壓下工作,電路中還需要串聯(lián)一個阻值多大的電阻?

(提示:串聯(lián)電池組的電動勢等于各個電池的電動勢之和;串聯(lián)電池組的內(nèi)阻等于各個電池內(nèi)阻之和.)

 

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10.(江蘇如皋市2009屆高三一輪復(fù)習(xí)卷.物理.12)如圖20所示,電源電動勢E=6V,電源內(nèi)阻不計.定值電阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ.

⑴ 若在ab之間接一個C=100μF的電容器,閉合開關(guān)S,

電路穩(wěn)定后,求電容器上所帶的電量;

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⑵ 若在ab之間接一個內(nèi)阻RV = 4.8kΩ的電壓表,求電壓表的示數(shù).

 

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11.(海南省海南中學(xué)2009屆高三第四次月考卷.物理.18)圖21中電源電動勢E=12V,內(nèi)電阻r=0.5Ω.將一盞額定電壓為8V,額定功率為16W的燈泡與一只線圈電阻為0.5Ω的直流電動機(jī)并聯(lián)后和電源相連,燈泡剛好正常發(fā)光,通電100min問:

(1)電源提供的能量是多少?

(2)電流對燈泡和電動機(jī)所做的功各是多少?                          圖21

(3)燈絲和電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量各是多少?

(4)電動機(jī)的效率為多少?                                           

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12.(廣東華南師大附中2008―2009學(xué)年高三綜合測試.物理16.)如圖22所示,電阻,小燈泡上標(biāo)有“3V,1.5W",電源內(nèi)阻,滑動變阻器的最大阻值為(大小未知),當(dāng)觸頭滑動到最上端時;’安培表的讀數(shù)為l A,小燈泡恰好正常發(fā)光,求:

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(1)滑動變阻器的最大阻值

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    (2)當(dāng)觸頭滑動到最下端時,求電源的總功率及輸出功率。     圖22

 

(一)文字介紹

預(yù)測2009年高考對本考點(diǎn)知識的考查,多是通過對電路的分析計算、對電壓、電流、電阻等物理量的測量,以考查學(xué)生對基本概念、基本定律的理解和掌握。尤其動態(tài)直流電路的分析,非純電阻電路的分析與計算,穩(wěn)態(tài)、動態(tài)阻容電路的分析與計算,故障電路的分析與判斷,非線性電路的分析與求解,是今高考命題的熱點(diǎn)。同時要關(guān)注恒定電流中聯(lián)系實(shí)際、聯(lián)系現(xiàn)代科技的問題;電學(xué)實(shí)驗(yàn)除掌握伏安法測電阻、測電源有電動勢和內(nèi)阻等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)外,要特別注意體現(xiàn)課改理念,考查基本實(shí)驗(yàn)方法、過程和技能的探究實(shí)驗(yàn)問題.

(二 )考點(diǎn)預(yù)測題

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四、考點(diǎn)預(yù)測

1.在如圖23所示的電路中,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動變阻器。當(dāng)R2的滑動觸點(diǎn)在a端時合上開關(guān)S,此時三個電表A1A2和V的示數(shù)分別為I1I2和U。現(xiàn)將R2的滑動觸點(diǎn)向b端移動,則三個電表示數(shù)的變化情況是(  )

A.I1增大,I2不變,U增大

B.I1減小,I2增大,U減小                                  圖23

C.I1增大,I2減小,U增大

D.I1減小,I2不變,U減小              

 

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2.在圖24中所示電路中,直流發(fā)電機(jī)E=250V,內(nèi)阻,電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器,每只電熱器規(guī)格為“200V,1000W”,其他電阻不計,不考慮電熱器電阻隨溫度的變化.問:

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    (1)當(dāng)接通幾只電熱器時,實(shí)際使用的電熱器都能正常工作?

    (2)當(dāng)接通幾只電熱器時,發(fā)電機(jī)輸出功率最大?

    (3)當(dāng)接通幾只電熱器時,電熱器組加熱物體最快?

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   (4)當(dāng)接通幾只電熱器時,電阻、上消耗的功率最大?         圖24

 

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3.圖25為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變,且對溫度很敏感)的I―U關(guān)系曲線圖。

在圖26電路中,電源電壓恒為9V,電流表讀數(shù)為70mA,定值電阻R1=250Ω。由熱敏電阻的                                     圖25              圖26

I―U關(guān)系曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為        V;電阻R2的阻值為         Ω。                                   

 

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4. 把晶體二極管D和電阻R串聯(lián)起來,連接成如圖27(a)的電路,電源的電動勢E=5.0V,內(nèi)阻不計,二極管兩端電壓U與其中的電流I的關(guān)系曲線(伏安特性曲線)如圖27(b),但為簡單起見,可近似地看作直線,直線與橫軸的交點(diǎn)EO=1V

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 (見(b)圖中的虛線),即二極管上所加電壓U<EO時電流為零,U>EO時,I和U為線性關(guān)系,此二極管消耗的電功率超過4.0W時將被燒壞.試問:(1)電阻R最小要多大才不致燒壞二極管?

(2)在保證不致燒壞二極管的條件下R值為多大時,輸入給R的功率為最大?此功率最大值等于多少瓦?

 

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5.汽車電動機(jī)啟動時車燈會瞬時變暗,如圖28所示,在打開車燈的情況下,電動機(jī)未啟動時電流表讀數(shù)為10 A,電動機(jī)啟動時電流表讀數(shù)為58 A,若電源電動勢為12.5 V,內(nèi)阻為0.05 Ω,電流表內(nèi)阻不計,則因電動機(jī)啟動,   圖28

車燈的電功率降低了(  )            

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A.35.8 W       B.43.2 W         C.48.2 W            D.76.8 W

 

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6.如圖29所示,電阻R1=20Ω,電動機(jī)繞線電阻R2=10Ω,當(dāng)電鍵S斷開時,電流表的示數(shù)是I1=0.5A,當(dāng)電鍵合上后,電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來,電路兩端的電壓不變,電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P應(yīng)是:

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A.I=1.5A    B.I<1.5A

C.P=15W     D.P<15W

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7.如圖30所示,已知電源內(nèi)阻不計。為使電容器的帶電量增大,可采取以下那些方法:

A.增大R1    B.增大R2

C.增大R3    D.減小R1                                              圖30

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8.如圖31所示,已知R1=30Ω,R2=15Ω,R3=20Ω,AB間電壓U=6V,A端為正C=2μF,為使電容器帶電量達(dá)到Q =2×10- 6C,應(yīng)將R4的阻值調(diào)節(jié)到多大?                

 圖31

 

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9.在圖32所示電路的三根導(dǎo)線中,有一根是斷的,電源、電阻器R1、R2及另外兩根導(dǎo)線都是好的,為了查出斷導(dǎo)線,某學(xué)生想先將萬用表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連電阻器R1的b端和R2的c端,并觀察萬用表指針的示數(shù),在下列選檔中,符合操作規(guī)程的是:

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       A.直流10V擋.   B.直流0.5A擋.

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       C.直流2.5V擋.   D.歐姆擋。

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10.如圖33所示的電路中,閉合開關(guān),燈、正常發(fā)光.由于電路出現(xiàn)故障,突然發(fā)現(xiàn)燈變亮,燈變暗,電流表的示數(shù)變小,根據(jù)分析,發(fā)生的故障可能是(   )

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(A)斷路    (B)斷路   

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(C)短路    (D)短路                          

 

圖33               

 

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11.環(huán)保汽車將為2008年奧運(yùn)會場館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車,總質(zhì)量。當(dāng)它在水平路面上以v=36km/h的速度勻速行駛時,驅(qū)動電機(jī)的輸入電流I=50A,電壓U=300V。在此行駛狀態(tài)下

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(1)求驅(qū)動電機(jī)的輸入功率;

(2)若驅(qū)動電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī),求汽車所受阻力與車重的比值(g取10m/s2);

(3)設(shè)想改用太陽能電池給該車供電,其他條件不變,求所需的太陽能電池板的最小面積。

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已知太陽輻射的總功率,太陽到地球的距離,太陽光傳播到達(dá)地面的過程中大約有30%的能量損耗,該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。

 

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12.家用電熱滅蚊器電熱部分的主要器件是PCT元件,PCT元件是由鈦酸鋇等導(dǎo)體材料制成的電阻器,其電阻率ρ與溫度t的關(guān)系如圖34所示.由于這種特性,PCT元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能.對此,以下判斷中正確的是(  )

A.通電后,其電功率先增大后減小

B.通電后,其電功率先減小后增大

C.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時,溫度保持在t1或t2不變

D.當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時,溫度保持在t1至t2間的某一值不變                                                                 圖34

 

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13.電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器,他們一般具有加熱和保溫功能,其工作原理大致相同。圖35①為某種電熱式電器的簡化電路圖,主要遠(yuǎn)件有電阻絲R1、R2和自動開關(guān)S。

   (1)當(dāng)自動開關(guān) S閉合和斷開時,用電器 分別處于什么狀態(tài)?

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(2)用電器由照明電路供電(U=220V ),設(shè)加熱時用電器的電功率為400W,保溫時用電器的電動功率為40W,則R1和R2分雖為多大?                                          

 

圖35

(3)若將圖①中的自動開關(guān)S換成理想的晶體二極管D,如圖35②所示,其它條件不變,求該用電器工作1小時消耗的電能。

 

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14.如圖36所示是一種懸球式加速度儀,它可以用來測定沿水平軌道運(yùn)動的列車的加速度,m是一個金屬球,它系在金屬絲的下端,金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn),AB是一根長為l的電阻絲,其阻值為R。金屬絲與電阻絲接觸良好,摩擦不計,電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線。從O點(diǎn)引出一根導(dǎo)線,兩線之間

接入一個電壓表V(金屬絲和導(dǎo)線電阻不計),圖中虛

線OC與AB相垂直,且OC=h,電阻絲AB接在電壓

為U的直流穩(wěn)壓電源上,整個裝置固定在列車中使A

B沿著車前進(jìn)的方向,列車靜止時金屬絲呈豎直方向,                圖36

從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。

   (1)當(dāng)列車向右做勻加速運(yùn)動時,試寫出加速度a與電壓表讀數(shù)U的對應(yīng)關(guān)系,以便重新刻制電壓表表面使它成為直讀加速度數(shù)值的加速度計。

   (2)為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB的中間?對電壓表的選擇應(yīng)有什么特殊要求?                                          圖36

  

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15. 用以下器材測量一待測電阻的阻值。器材(代號)與規(guī)格如下:

電流表A1(量程250mA,內(nèi)阻r1為5Ω);

標(biāo)準(zhǔn)電流表A2(量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Ω);

待測電阻R1(阻值約為100Ω),滑動變阻器R2(最大阻值10Ω);

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電源E(電動勢約為10V,內(nèi)阻約為1Ω),單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

(1)要求方法簡捷,并能測多組數(shù)據(jù),畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖,并標(biāo)明每個器材的代號。

(2)實(shí)驗(yàn)中,需要直接測量的物理量是         ,用測的量表示待測電阻R1的阻值的計算公式是R1=        。兩端的電壓為

 

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16.測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω)

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器材:量程3V的理想電壓表V,量程0.5A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=4Ω,滑線變阻器R′,電鍵K,導(dǎo)線若干.

①     畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖.圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標(biāo)出.

②     實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時,電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時,電壓表讀數(shù)為U2.則可以求出E=__________________,r=____________________.(用I1、I2、U1、U2及R表示)

 

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17.一直流電壓表,量程為1 V,內(nèi)阻為1000Ω,F(xiàn)將一阻值為5000~7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián),以擴(kuò)大電壓表的量程。為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)確值,再給定一直流電源(電動勢E為6~7 V,內(nèi)阻可忽略不計),一阻值R2=2000Ω的固定電阻,兩個單刀開關(guān)S1、S2及若干導(dǎo)線。

(1)為達(dá)到上述目的,將圖37連成一個完整的實(shí)驗(yàn)電路圖。            

                                                                    圖37

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(2)連線完成以后,當(dāng)S1與S2均閉合時,電壓表的示數(shù)為0.90 V;當(dāng)S1閉合,S2斷開時,電壓表的示數(shù)為0.70 V。由此可以計算出改裝后電壓表的量程為   V,電源電動勢為    V。                          

 

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                              高考真題

1.【解析】考查基本物理常識。熱敏電阻的原理是通過已知某電阻的電阻值與溫度的函數(shù)關(guān)系,測得該熱敏電阻的值即可獲取溫度,從而應(yīng)用于溫度測控裝置中,A說法正確;光敏電阻是將光信號與電信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的傳感器,B說法正確;電阻絲通過電流會產(chǎn)生熱效應(yīng),可應(yīng)用于電熱設(shè)備中,C說法正確;電阻對直流和交流均起到阻礙的作用,D說法錯誤

【答案】ABC

2.【解析】本題考查電路的串并聯(lián)知識。當(dāng)cd端短路時,R2與R3并聯(lián)電阻為30Ω后與R1串聯(lián),ab間等效電阻為40Ω,A對;若ab端短路時,R1與R2并聯(lián)電阻為8Ω后與R3串聯(lián),cd間等效電阻為128Ω,B錯;但ab兩端接通測試電源時,電阻R2未接入電路,cd兩端的電壓即為R3的電壓,為Ucd = ×100V=80V,C對;但cd兩端接通測試電源時,電阻R1未接入電路,ab兩端電壓即為R3的電壓,為Uab = ×100V=25V,D錯。

【答案】AC

 

3.【解析】當(dāng)滑動變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時,R的電阻增大,所以總電阻增大,總電流減小,路端電壓增大,所以電壓表的讀數(shù)增大;又因與電流表串聯(lián)的電阻恒定,當(dāng)其支路的電壓增大時,電流也增大,所以電流表的讀數(shù)也增大,故選項A正確

【答案】A

4.【解析】說明bcd與電源之間和a與電源之間的元件和導(dǎo)線是完好的,只能是R斷路。所以選項B正確。

【答案】B

5.【解析】正確認(rèn)識門電路的符號,“&”為或門,“1”為非門,其真值為: B端0輸入,則1輸出,或門為“0,1”輸入,則1輸出。C正確  

【答案】C

6.【解析】(1)導(dǎo)線上損失的功率為P=I2R=(

損失的功率與輸送功率的比值

(2)(2)風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機(jī)時,提供的風(fēng)能功率最大.

單位時間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為pvS,S=r2

風(fēng)能的最大功率可表示為

P風(fēng)=

采取措施合理,如增加風(fēng)輪機(jī)葉片長度,安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機(jī)正面迎風(fēng)等。

(3)按題意,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為P2=kW=160 kW

最小年發(fā)電量約為W=P2t=160×5000 kW?h=8×105kW?h

【答案】(1)    (2)   (3)8×105kW?h

7.【解析】歐姆檔在最上面的一排數(shù)據(jù)讀取,讀數(shù)為6×10Ω=60Ω;電流檔測量讀取中間的三排數(shù)據(jù)的最底下一排數(shù)據(jù),讀數(shù)為7.18mA;               圖6

同樣直流電壓檔測量讀取中間的三排數(shù)據(jù)的中間一排數(shù)據(jù)較好,讀數(shù)為35.9×0.1V=3.59V

【答案】(1)60Ω    (2)7.18mA  (3)3.59V

8.【解析】(1)當(dāng)B=0.6T時,磁敏電阻阻值約為6×150Ω=900Ω,當(dāng)B=1.0T時,磁敏電阻阻值約為11×150Ω=1650Ω.由于滑動變阻器全電阻20Ω比磁敏電阻的阻值小得多,故滑動變阻器選擇分壓式接法;由于,所以電流表應(yīng)內(nèi)接。電路圖如圖6所示。

(2)方法一:根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以求得磁敏電阻的阻值分別為:,,                                               

,

故電阻的測量值為(1500-1503Ω都算正確。)

由于,從圖1中可以讀出B=0.9T

方法二:作出表中的數(shù)據(jù)作出U-I圖象,圖象的斜率即為電阻(略)。

(3)在0~0.2T范圍,圖線為曲線,故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度非線性變化(或非均勻變化);在0.4~1.0T范圍內(nèi),圖線為直線,故磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線性變化(或均勻變化);

(4)從圖3中可以看出,當(dāng)加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的磁場時,磁敏電阻的阻值相等,故磁敏電阻的阻值與磁場方向無關(guān)。

本題以最新的科技成果為背景,考查了電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計能力和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力.從新材料、新情景中舍棄無關(guān)因素,會看到這是一個考查伏安法測電阻的電路設(shè)計問題,及如何根據(jù)測得的U、I值求電阻。第(3)、(4)問則考查考生思維的靈敏度和創(chuàng)新能力.總之本題是一道以能力立意為主,充分體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)的三維目標(biāo),考查學(xué)生的創(chuàng)新能力、獲取新知識的能力、建模能力的一道好題。

【答案】(1)     B=0.9T   (2)B=0.9T     (3)磁敏電阻的阻值隨磁感應(yīng)強(qiáng)度線性變化(或均勻變化);

9.【解析】(1)如圖所示  

      (2)②讀取溫度計示數(shù),讀取電壓表示數(shù)

      (3)根據(jù)就可解出不同溫度下熱敏電阻的阻值,

并利用圖線得出圖線的斜率。在圖象上取兩點(diǎn),當(dāng)℃時,

,當(dāng)℃時,圖象的斜率為,將圖線延長,交于原點(diǎn),說明℃時的電阻為100,故關(guān)系式為。             

【答案】  (1)圖略   (2)記錄電壓表電壓值、溫度計數(shù)值 (3)R=100+0.395 t

10.【解析】((1)如圖所示                               

(2)由于RL1比RL2小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過,但功率很小,不能發(fā)光。                     

(3)L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過,

但功率很小,不能發(fā)光。如圖c所示

【答案】(1)如圖b(2)L2分得的電壓很小,

雖然有電流渡過,但功率很小,不能發(fā)光。

  (3)功率很小,不能發(fā)光。

 

 

 

 

 

名校試題

1.【解析】當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,      

溫度升高,R2電阻減小,總電流變大,R1上電壓變大,R3電壓變小,故電流表示數(shù)I變。宦范穗妷篣變小。故D正確。

【答案】D

2.【解析】由電功率的定義式得IU=P,所以選項B正確;因電吹風(fēng)中有電動機(jī),有一部公電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以選項C也正確。

【答案】BC

3.【解析】當(dāng)滑動變阻器上的滑動頭從開始的中點(diǎn)位置向右移動時,總電阻減小,總電流增大,所以選項D正確;L1所在支路電阻增大,電流減小,所以選項A對;同理選項D也正確

【答案】ABD

4.【解析】因?yàn)锳1(0―3A)和A2(0―0.6A)是由兩個相同電流表改裝而來的,只不過是它們并聯(lián)的電阻不同,電壓相等,所以通過它們的電流也相同,所以選項A正確;A1的讀數(shù)為1A時,A2的讀數(shù)為0.2A,所以通過干路的電流I為1.2A,故選項D正確。

【答案】AD

5.【解析】當(dāng) S1閉合,S2斷開,該報警器將發(fā)出警報聲,所以選項B正確

【答案】B

6.【解析】在直流電路中電容相當(dāng)于斷路,R1與R2串聯(lián),R3與R4串聯(lián),兩部分再并聯(lián)。電路中在R1、R2上的電壓降與在R3、R4上的電壓降相等,即U1+U2=U3+U4,且U1∶U2=R1∶R2,U3∶U4=R3∶R4,所以不用光照射時電容器上極板的電勢高于下極板的電勢。當(dāng)用光照射時,光敏電阻R2的阻值減小,此時電容器上極板的電勢可能仍高于下極板的電勢,但電勢差減小,所以,電容C的電荷量可能會減小。隨照射光的強(qiáng)度的增加,當(dāng)光敏電阻的阻值減小到一定值后,電勢差減小到零。照射光再增強(qiáng)時電容器下極板的電勢將高于上極板,此時電容器上極板先帶正電,后來帶負(fù)電。即電容器上的電荷先被中和,后再充電,電容C的電荷量的變化情況也可能是先減小后增大。

【答案】減小;先減小后增大

7.【解析】(1)歐姆檔在最上面的一排數(shù)據(jù)讀取,讀數(shù)為22×10Ω=220Ω;電流檔測量讀取中間的三排數(shù)據(jù)的最底下一排數(shù)據(jù),讀數(shù)為3.9mA;              

(2)設(shè)計電路如圖所示

【答案】 (1)1220Ω    23.9 mA                                   

     (2)見圖

8.【解析】(1)電路如圖所示  電流表改裝成電壓表,

串聯(lián)電阻(電阻箱)可以完成。由于電流的表A1的內(nèi)

阻相對待測電阻Rx很小,且大小不確定,采用電流表

外接法。滑動變阻器R1的最大阻值很小,電壓的調(diào)

節(jié)能力有限,采用分壓式接法。

(2)6.4mA ;240μA;195Ω

由圖可知,電流表A1的示數(shù)是6.4mA ,電流表

A2的示數(shù)是240μA。              

測得待測電阻=195Ω。

【答案】(1)串聯(lián)電阻(電阻箱)可以完成;(2)見圖24   (3)195Ω

9.【解析】(1)額定電流                           解得                       

(2)設(shè)5節(jié)電池串聯(lián),總電動勢為E,總內(nèi)阻為r;串聯(lián)的電阻阻值為R,其兩端電壓為U,則                    又                                                     

代入數(shù)據(jù)解得  R=10Ω                                                      

【答案】(1)  (2)R=10Ω

10.【解析】⑴設(shè)電容器上的電壓為Uc.    

電容器的帶電量 解得: Q=4×104C    

⑵設(shè)電壓表與R2并聯(lián)后電阻為R并                     

則電壓表上的電壓為:  解得:=3V   

【答案】(1)Q=4×104C   (2)=3V

11.【解析】(1)燈泡兩端電壓等于電源端電壓,且U=ε-Ir,則總電流I=8A,

   電源提供的能量:E=Iεt=8×12×100×60=5.76×105J.                    

(2)通過燈泡的電流I1=16/8=2A,電流對燈泡所做的功

   W1=Pt=16×100×60=0.96×105J

通過電動機(jī)的電流I2=8-2=6A,

電流對電動機(jī)所做的功W2= I2Ut=6×8×600=2.88×105J

(3)燈絲產(chǎn)生的熱量Q1=W1=0.96×105J,

電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量Q2=I22r’t=62×0.5×600=0.108×105J

(4)電動機(jī)的效率:η=%=96.3%

【答案】(1)5.76×105J    (2)2.88×105J       (3)0.108×105J     (4)96.3%

12.【解析】(1)當(dāng)觸頭滑動到最上端時,流過小燈泡的電流為:              流過滑動變阻囂的電者吶:        故:           (2)電源電動勢為:                                         

當(dāng)觸頭,滑動到最下端時,滑動交阻囂和小燈泡均被短路.電路中總電流為:

         故電源的總功率為:                   

       輸出功率為:                                                    

【答案】(1)     (2),

考點(diǎn)預(yù)測題

1.【解析】由圖可知、并聯(lián)后再與串聯(lián),測通過的電流,測通過的電流,V測路端電壓U,F(xiàn)將R2的滑動觸點(diǎn)向b端移動,阻值減小,電路總電陰減小,則總電流I增大;根據(jù)閉合電路歐姆定律知路端是壓U=E-Ir,所以電壓表示數(shù)U減。兩端電壓,而,增大,所以減小,則減小,而I=+,所以增大。故選項B正確.

【答案】B

2.【解析】每只電熱器的電阻為             

     每只電熱器的額定電流為

  (1)每只電熱器正常工作,必須使電熱器兩端的實(shí)際電壓等于額定電壓200V,因此干路電流為     ,而每只電熱器的額定電流為5A,則電熱器的只數(shù)為只.

        (2)要使電源使出功率最大,須使外電阻等于內(nèi)電阻,由此可知電熱器總電阻為,故只。

        (3)要使用電器組加熱物體最快,必須使其總電阻為,所以只.

        (4)要使是消耗的功率最大,必須使通過它們的電流最大,即當(dāng)50只電熱器全接通時,可滿足要求,即只.

     【答案】  (1)2只    (2)40只     (3)8只       (4)50只

3.【解析】由電壓和R1的阻值可知通過R1的電流I1=36mA,則通過熱敏電阻的電流為I2=34mA。由I―U關(guān)系曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為5.2V。則R2的電壓為3.8V,R2的阻值為111.6

 【答案】3.8V111.6

4.【解析】依題意,由圖32(b)可得二極管電流和電壓的關(guān)系為:I=2U-2  ① 

又二極管的功率:P=UI≤4W   

①代入②得:U2-U-2≤0   解得:U≤2V 

代入①得:I≤2A

由閉合電路歐姆定律  E=U+I(xiàn)R  得 R≥1.5Ω

  輸入給R的功率PR=(E-U)I=(E―U)(2U-2)=-2U2+12U-10=-2(U-3)+8

可見PR隨U按拋物線規(guī)律變化,其開口向下,最大值時 U=3V,故要使R的功率最大,其電壓只能是二極管不被燒壞的最大電壓U=2V。這樣R=1.5Ω  PR的最大值PR=(E-U)I=6W

【答案】(1)R≥1.5Ω   (2)6W

5.【解析】假設(shè)r為電源內(nèi)阻,R為車燈電阻,I為沒有啟動電動機(jī)時流過電流表的電流。在沒有啟動電動機(jī)時,滿足閉合電路歐姆定律,r+R=,得。                               

此時車燈功率為:P=。  啟動電動機(jī)后,流過電流表的電流,此時車燈兩端的電壓為:,所以此時車燈功率為P=                         

電動機(jī)啟動后車燈軾率減少了,故正確選項為B。 

 【答案】B

6.【解析】當(dāng)電鍵S斷開時,電動機(jī)沒有通電,歐姆定律成立,所以電路兩端的電壓U=I1R1=10V;當(dāng)電鍵合上后,電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來,電路兩端的電壓U=10V,通過電動機(jī)的電流應(yīng)滿足UI2>I22R2,所以I2<1A.所以 電流表的示I<1.5A,電路消耗的電功率P<15W,即BD正確。

【答案】BD

7.【解析】由于穩(wěn)定后電容器相當(dāng)于斷路,因此R3上無電流,電容器相當(dāng)于和R2并聯(lián)。只有增大R2或減小R1才能增大電容器C兩端的電壓,從而增大其帶電量。改變R3不能改變電容器的帶電量。因此選BD。

【答案】BD

8.【解析】由于R1 和R2串聯(lián)分壓,可知R1兩端電壓一定為4V,

由電容器的電容知:為使C的帶電量為2×10-6C,其兩端電壓必須為1V,   

所以R3的電壓可以為3V或5V。因此R4應(yīng)調(diào)節(jié)到20Ω或4Ω.兩次電容器上極板分別帶負(fù)電和正電。還可以得出:當(dāng)R4由20Ω逐漸減小的到4Ω的全過程中,通過圖中P點(diǎn)的電荷量應(yīng)該是4×10-6C,電流方向?yàn)橄蛳隆?/p>

【答案】調(diào)節(jié)到20Ω或4Ω

9.【解析】根據(jù)題給條件,首先判定不能選用歐姆擋,因?yàn)槭褂脷W姆擋時,被測元件必須與外電路斷開。先考慮電壓擋,將黑表筆接在b端,如果指針偏轉(zhuǎn),說明R1與電源連接的導(dǎo)線斷了,此時所測的數(shù)據(jù)應(yīng)是電源的電動勢6V;谶@一點(diǎn),C不能選,否則會燒毀萬用表;如果指針不偏轉(zhuǎn),說明R1與電源連接的導(dǎo)線是好的,而R1與R2之間導(dǎo)線和R2與電源間導(dǎo)線其中之一是壞的,再把黑表筆接c點(diǎn),如果指針偏轉(zhuǎn),說明R1與R2之間導(dǎo)線是斷的,否則說明R2與電源間導(dǎo)線是斷的,A項正確。再考慮電流表,如果黑表筆接在b端,指針偏轉(zhuǎn)有示數(shù)則說明R1與電源連接的導(dǎo)線是斷的,此時指示數(shù)I=E/(R1+R2)=0.4A,沒有超過量程;如果指針不偏轉(zhuǎn),說明R1與電源間連接的導(dǎo)線是好的,而R1與R2之間導(dǎo)線和R2與電源間導(dǎo)線其中之一是壞的,再把黑表筆接c點(diǎn),如果指針偏轉(zhuǎn),說明R1與R2之間導(dǎo)線是斷的,此時示數(shù)I=E/R2=1.2A,超過電流表量程,故B不能選。

【答案】A

10.【解析】畫出原電路的等效電路圖如圖所示.

斷路,圖增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律,得減小,則分得的電流變小,即變暗,電流表的示數(shù)變小,又由可知,可得路端電壓增大,而減小,可推得增大,故變亮.選項正確.

   【答案】A

11.【解析】(1)驅(qū)動電機(jī)的輸入功率

(2)在勻速行駛時                   

汽車所受阻力與車重之比   

(3)當(dāng)陽光垂直電磁板入射式,所需板面積最小,設(shè)其為S,距太陽中心為r的球面面積

若沒有能量的損耗,太陽能電池板接受到的太陽能功率為,則

設(shè)太陽能電池板實(shí)際接收到的太陽能功率為P,

     由于,所以電池板的最小面積

                 

【答案】(1)   (2)   (3)

12.【解析】由3知,常溫下其電阻較小,通入電流后,隨著溫度升高,其電阻率先變小,然后迅速增大,其功率先變大后變小,當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與放出的熱量相等時,溫度保持在t1~t2之間的某一值不變,如果溫度再升高,電阻率變大,導(dǎo)致電流變小,那么溫度隨之會降低;如果溫度降低,電阻率變小,導(dǎo)致電流變大,溫度又會升上去.所以AD正確?

【答案】AD

13.解析】電熱式電器在人們的日常生活中有其重要應(yīng)用,本題以此為背景,主要考查電路圖的識別能力與電路計算能力。

(1)S閉合,處于加熱狀態(tài);S斷開,處于保溫狀態(tài)。

(2)由電功率公式得

聯(lián)立解得

(3)

【答案】(1)處于保溫狀態(tài)。   (2)   (3)h

14. 【解析】(1)設(shè)列車加速度為時小球偏離豎直方向的夾角為θ,這時小球受到的合外力為F=mgtanθ,由牛頓第二定律可得列車的加速度為a=gtanθ=g.DC/h

上式即觸點(diǎn)D的位移跟加速度的關(guān)系式。

    從電路部分來看,設(shè)此時電壓表的讀數(shù)為U’,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),對均勻電阻絲來說有電壓與電阻絲長度成正比,即U’/U=RDC/RAB=DC/l     DC=l U’/U

    由上兩式聯(lián)列得a=gU’l/Uh

    上式中g(shù)、U、l、h都是常數(shù),表明U’與a正比,可將電壓表上的電壓讀數(shù)一一對應(yīng)成加速度的數(shù)值,電壓表便改制成了加速度計。

   (2)這個裝置測得最大加速度的情況是觸點(diǎn)由D移到A,這時電壓表讀數(shù)U’=U/2,

所以amax=gl/2h

C點(diǎn)設(shè)置在AB中間的好處是:利用這個裝置還可以測定列車做勻減速運(yùn)動時的加速度,這時小球偏向OC線的右方。電壓表要零點(diǎn)在中間,且量程大于U/2

【答案】(1)  a=gU’l/Uh     (2)可以測定列車做勻減速運(yùn)動時的加速度

15.【解析】絕大多數(shù)考生解答此題,首選的就是伏安法,由于本題沒有電壓表,因?yàn)楸绢}需要運(yùn)用“電流表算電壓”這一創(chuàng)新思維

(1)實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。

(2)A1、A2兩電流表的讀數(shù)I1、I2,所以R1兩端的電壓為,電流為,由部分電路歐姆定律得

待測電阻R1的阻值計算公式是                   

【答案】

16.【解析】此題與教材上的伏安法略有不同,多了一個定值電阻,但其原理還是閉合電路歐姆定律。①實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖1所示

②根據(jù)E=U+Ir,可得      聯(lián)立方程有           

此方法測得的電動勢和內(nèi)阻均無系統(tǒng)誤差    圖44

【答案】

17.【解析】求解電壓表擴(kuò)大后的量程,就要知道與電壓表串聯(lián)的電阻R1大小,本題可以順著這個思路分析,設(shè)計電路。若將R1、R2串聯(lián),由電壓表的示數(shù)及自身電阻可算得電路中的電流,根據(jù)兩次示數(shù)由閉合電路歐姆定律可算出R1和電源的電動勢。當(dāng)S1閉合,S2斷開時,電壓表的示數(shù)變小,知R2被接入了電路。故電路應(yīng)如圖7所示連接。

設(shè)電源的電動勢為E,先后兩次電壓表的示數(shù)為U1、U2,電壓表自身電阻為R0,原先量程為U0,由閉合電路歐姆定律有:,代入已知數(shù)據(jù)解兩式得,E=6.3V, R1=6000Ω。電壓表改裝后的量程為

【答案】7V    E=6.3V

 


同步練習(xí)冊答案