1、(江苏专用)2020届高考物理一轮复习专题八恒定电流课件A A组自主命题组自主命题江苏卷题组江苏卷题组考点一电路的基本概念和规律考点一电路的基本概念和规律五年高考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80 V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85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变答案答案BCD本题考查含容电路和电容器的充电与放电。
2、因电容器属于非线性元件,电容器在充电过程中,充电电流是非线性减小的,故A错。若R增大,充电电流减小,充电时间变长,故B正确。由Q=CU且U=80 V为定值可见,C增大时Q增大,闪光灯闪光一次通过的电荷量增大,故C正确。闪光灯闪光一次通过闪光灯的电荷量与电源电动势无关,故D正确。难点突破难点突破含容电路中电容器充电和放电电流是非线性变化的,回路中电阻越大,充、放电的速度越缓慢。考点二闭合电路欧姆定律考点二闭合电路欧姆定律2.(2019江苏单科,3,3分)如图所示的电路中,电阻R=2。断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为()A.1 B.2 C.3 D.4
3、 答案答案A本题考查了欧姆定律内容,有利于培养学生的推理能力,体现了核心素养中的科学思维和科学态度要素。若断开S,则电压表的示数等于电源电动势E,则E=3 V。若闭合S,据串联电路电压分配关系可得=,且U=2 V,R=2,得出r=1,故选项A正确。UERRr关键提示关键提示电压表的读数为路端电压,而当断开S时,外电路电阻R外无穷大,此时可以认为电压表的读数就等于电源的电动势。3.(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.
4、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增大越明显答案答案C当传感器接触药液时,其阻值发生变化,导致S两端电压U增大,则M两端电压减小,可知RM应变小;R与RM构成并联电路,其并联总电阻为R并=,可知当R越大,RM减小相同值时,R并减小得越多,因此S两端电压增大越明显,选项C正确。MMRRRR1MMRRR考查点考查点本题考查闭合电路欧姆定律、电阻的串联与并联以及传感器等知识,要求考生有较强的分析推理能力,属于中等难度题。解题方法解题方法本题用“极限法”求解非常便捷。假设R很小,甚至为零,则传感器被短路,那
5、么RM的变化对电压U就不再产生影响,因此,R越大,U随RM的变化越明显。4.(2016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2,四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10 VB.电源的总功率为10 WC.a、b间电压的大小为5 VD.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A答案答案AC外电路的总电阻R=10,由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I=1 A,因此路端电压U=E-Ir=12 V-12 V=10 V,A选项正确;电源的总功率P=EI=12 W,B选项错误;由图(a)可知Uab=UaO-UbO=-150.5 V+
6、50.5 V=-5 V,故选项C正确;当a、b间用导线连接后,其等效电路如图(b)所示,电路中的外电阻R=7.5,电路中总电流I=A1 A,D选项错误。ERrERr129.5图(a)图(b)考查点考查点本题考查闭合电路欧姆定律、电阻的串联与并联、电功率、电势与电势差等知识,要求考生有扎实的基本功和较强的分析推理能力,属于中等难度题。方法技巧方法技巧两部分电路间的电势差Uab=a-b,可知Uab=a-b+O-O=(a-O)-(b-O)=UaO-UbO。B B组统一命题、省组统一命题、省(区、市区、市)卷题组卷题组考点一电路的基本概念和规律考点一电路的基本概念和规律1.(2017上海单科,9,4分
7、)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是()A.a和b B.b和d C.a和c D.c和d答案答案A本题考查U-I图像的意义。根据R=知,定值电阻的U-I图线的斜率表示定值电阻的阻值。在U-I图中分别连接O与4个点,根据它们的倾斜度可知,a和b的阻值最接近,故选A。UI方法技巧方法技巧图像题的解决方法图像题是物理中最常见的题型之一。解题步骤是:一看轴,即看清横轴及纵轴的意义;二看点,即看清图像中坐标点的位置;三看斜率,即看清斜率的意义及大小;四看面,即看清图像与坐标轴所包围面积的意义。2.(2016课标,17,6分)阻值相等的四个电
8、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()A.B.C.D.25123523答案答案C当开关S断开时等效电路如图1所示,电容器C两端的电压U=E,所带的电荷量Q1=CU=CE;当开关S闭合时等效电路如图2所示,电容器C两端的电压U=E,所带的电荷量Q2=CE。所以=,C项正确。1515131312QQ35图1图2方法技巧方法技巧简化电路时会熟练应用电势排列法,才能又准又快地画出等效电路。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
9、率为,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.nev D.22mveL2mv SneevSL答案答案C金属棒的电阻R=,自由电子定向移动形成的电流I=neSv,金属棒两端电压U=IR,故金属棒内的电场强度E=nev,选项C正确。LSULneSvLLS4.(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
10、先变大后变小D.U变化量与I变化量比值等于R3 考点二闭合电路欧姆定律考点二闭合电路欧姆定律答案答案BC据题意,由于电源内阻不计,电压表的示数总是不变,故选项A错误;滑片滑动过程中,变阻器R1的等效阻值R1先增大后减小,又R1、R2两端总电压不变,且R1+R1=,所以电流表示数先减小后增大,故选项B、C正确;由于电压表示数没有变化,故选项D错误。UI5.(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
11、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。答案答案见解析解析解析(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=2ERr222ErRrR24Er(3)电动势定义式E=根据能量守恒定律,在题图所示电路中
12、,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Wq试题评析试题评析闭合电路及U-I图像(1)本题考查闭合电路中路端电压U随干路电流I变化的关系图线,电源的输出功率及其最大值,以及最大值的产生条件。考查内容为教材的基本知识。此题作为一道高考中分值不小的计算题,提示考生要注重基本知识的学习。(2)电动势是电源的最基本特征量,在学习中学生不仅仅要掌握其定义式,更要深刻理解其相关内容,并能灵活应用。C C组教师专用题组组教师专用题组考点一电路的基本概念和规律考点一电路的基本概念和规律1.(2014天津理综,2,6分)如图所
13、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答案答案B 设油滴质量为m,电荷量为q,两板间距离为d,当其静止时,有q=q=mg;由题图知,增大R1,UR1增大,油滴将向上加速,增大R2,油滴受力不变,仍保持静止;由E场=知,增大d,U不变时,E场减小,油滴将向下加速;断开开关S,电容器将通过R1、R2放电,两板间场强变小,油滴将向下加速,故只有B项正确。CUd1RUdUd2.
14、(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U1、U2、U3,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,则()A.A的示数增大B.V2的示数增大C.U3与I的比值大于rD.U1大于U2 考点二闭合电路欧姆定律考点二闭合电路欧姆定律答案答案ACD滑动变阻器的滑片向下滑动,导致滑动变阻器连入电路的阻值变小,总电阻变小,又电源电动势不变,则电流变大,即电流表示数变大,选项A对。电压表V1测量定值电阻R两端的电压,因电流变大,所以V1示数增大;电压表V2测量定值电阻和滑动变阻器两端的总电压即
15、路端电压,示数变小,选项B错。U1=IR,U2=Ir,所以U1U2,选项D对。电压表V3测量滑动变阻器两端的电压,电压表V3示数的变化量U3=I(r+R),所以=r+Rr,选项C对。3UIA A组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟考点基础题组考点基础题组考点一电路的基本概念和规律考点一电路的基本概念和规律三年模拟1.(2019江苏宿迁高三期末,1)飞机在空气中飞行时,其表面不断与空气摩擦而带电,某次飞行中形成的电流约为32 A,则飞机单位时间内带电荷量增加约为()A.32 mCB.32 CC.16 mCD.16 C答案答案B已知飞行中形成的电流约为32 A,则飞机单位时间内
16、带电荷量增加约为:q=It=3210-61 C=3210-6C=32 C,故B正确,A、C、D错误。2.(2019江苏连云港新海高中期末,3)如图有一内电阻为4.4 的电解槽和一盏标有“110 V60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则()A.电解槽消耗的电功率为120 W B.电解槽消耗的电功率为60 WC.电解槽的发热功率为60 W D.电路消耗的总功率为60 W答案答案B 由于灯泡正常发光,所以灯泡两端电压应为110 V,则电解槽两端的电压应该是220 V-110 V=110 V,由于电解槽和灯泡串联,通过它们的电流相等,所以I=A,所以电解槽的输入功率
17、为:P电=U电I=110 W=60 W,所以A错误,B正确。电解槽的发热功率为:P热=I2r=4.4 W1.3 W,所以C错误。电路消耗的总功率为:P总=U总I=220 W=120 W,所以D错误。PU灯灯6011060110260110601103.(2019江苏苏州期末,4)如图所示,A、B是构成平行板电容器的两金属极板,当开关S闭合时,在P点处有一个带电液滴处于静止状态。现将开关S断开后,再将A、B板分别沿水平方向向左、右平移一小段距离,此过程中下列说法正确的是()A.电容器的电容增加B.电阻R中有电流流过C.两极板间的电场强度不变D.若带电液滴仍在P点其电势能减小答案答案D根据C=,当
18、A板向左平移一小段距离,B板向右平移一小段距离时,S减小,电容器电容C减小,故A错误;因开关S断开,电容器无法充、放电,电阻R中无电流流过,故B错误;根据E=与C=相结合可得E=,因电荷量Q不变,S减小,则电场强度E增大,故C错误;因场强增大,导致P点与B板之间的电势差增大,因B板接地,电势为零,即P点电势升高,带电粒子带负电,根据Ep=q,带电液滴仍在P点时其电势能减小,故D正确。r4 SkdUdr4 Skdr4 kQ S思路点拨思路点拨在电容器的电荷量不变的情况下,将A板左移、B板右移,则导致电容变化,电压变化。根据E=与C=相结合可得E=,从而确定电场强度是否变化。根据Ep=q和U=Ex
19、,可确定电势能的变化。Udr4 Skdr4 kQ S4.(2019江苏南通、连云港等七市三模联考,2)在如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1、R3为滑动变阻器,R2为定值电阻,C为电容器,开始时开关S1、S2闭合。下列操作能使电容器所带电荷量增加的是()A.断开开关S1B断开开关S2C.向左移动滑动变阻器R1的滑片D.向左移动滑动变阻器R3的滑片 答案答案B断开S1后,电容器通过R2放电,所带电荷量减少,故A错;断开S2后,电容器板间电压增大,等于电源电动势E,由Q=CU知,所带电荷量增加,故B正确;移动R1的滑片,电容器两板间电压不变,所带电荷量不变,故C错;向左移动R3的滑片时
20、,通过R2的电流减小,R2两端电压减小,则电容器板间电压减小,所带电荷量减少,故D错。考点二闭合电路欧姆定律考点二闭合电路欧姆定律5.(2019江苏南通、泰州、扬州等七市二模联考,7)(多选)检测煤气管道是否漏气通常使用气敏电阻传感器。某气敏电阻的阻值随空气中煤气浓度增大而减小,某同学用该气敏电阻R1设计了图示电路,R为变阻器,a、b间接报警装置。当a、b间电压高于某临界值时,装置将发出警报。则()A.煤气浓度越高,a、b间电压越高B.煤气浓度越高,流过R1的电流越小C.煤气浓度越低,电源的功率越大D.调整变阻器R的阻值会影响报警装置的灵敏度答案答案AD由题意可知:当煤气浓度升高时,气敏电阻R
21、1的阻值减小,根据闭合电路欧姆定律可知,回路中电流变大,所以电阻R的分压变大,即Uab越高,A对,B错;煤气浓度越高,R1变小,回路中电流I变大,则电源功率P=EI变大,C错;如果将R值调小,根据串联分压原理,R上的分压会变小,此时只有煤气浓度足够大,即R1值足够小时,Uab才能增大到报警值,所以此时报警装置的灵敏度会降低,反之会提高,D对。解题关键解题关键熟练运用闭合电路欧姆定律和串联分压原理是解决问题的关键。6.(2018江苏苏州调研,10)(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是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池电动势不变,内阻不是定值
22、),图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是()A.硅光电池的内阻为8 B.硅光电池的总功率为0.4 WC.硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 WD.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大答案答案AC由图像信息可知,电动势E=3.6 V,定值电阻阻值R=10,回路工作电流I=0.2 A。由闭合电路欧姆定律知I=,代入数据解得r=8,故A正确。总功率P总=EI=3.60.2 W=0.72 W,故B错。内阻发热功率Pr=I2r=0.228 W=0.32 W,故C正确。由图像可以看出,将R换成阻值更大的电阻后,回路的工作电流减小,但工作电压增大
23、,则P=UI可能增大,也可能减小或不变,故D项错。20.2ERr7.(2019江苏南通如皋,6)(多选)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(光照增强时,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,若减弱照射光强度,则()A.电压表的示数增大B.电容器上所带电荷量减小C.小灯泡的功率减小D.两表示数变化量的比值不变UI答案答案CD由图可知,L和R2串联后和C并联,再与R1串联,电容器在电路稳定时相当于断路。当减小照射光强度时,光敏电阻R2增大,电路的总电阻增大,总电流I减小,由欧姆定律知,电压表的示数减小,故A错误。电容器板间电压 UC=
24、E-I(R1+r),I减小,则UC增大,电容器上所带电荷量Q=CUC增大,故B错误。流过小灯泡的电流减小,则小灯泡的功率减小,故C正确。=R1,保持不变,故D正确。UIB B组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟专题综合题组专题综合题组时间:20分钟分值:35分一、单项选择题(每小题3分,共15分)1.(2019江苏南师附中等四校联考,3)如图所示,当K闭合时,一带电微粒在平行板电容器间处于静止状态,下列说法正确的是()A.该微粒带正电荷B.保持K闭合,使滑片P向右滑动,则微粒将向上运动C.断开K后,使两极板稍微错开,则微粒将向下运动D.断开K后,使两极板稍微靠近,则微粒仍保
25、持静止答案答案D由重力与电场力平衡,而电场强度方向向下,可知微粒带负电荷,故A错误;当保持K闭合后,即使滑片P向右滑动,电容器极板间电势差仍保持不变,滑动变阻器对电容器极板间电压没有影响,再根据E=可知,极板间的电场强度不变,因此微粒将静止不动,故B错误;断开K后,电容器极板上的带电荷量保持不变,由C=结合E=得E=,当电容器极板间错开一定距离时正对面积减小,板间场强增大,故微粒受力不平衡,微粒将向上运动,故C错误;由上述分析可知,板间电场强度E=,故两极板相互靠近时,板间电场强度保持不变,微粒仍保持静止,故D正确。UdQUr4 SkdUdr4 kQ Sr4 kQ S温馨提示温馨提示带电微粒受
26、重力和电场力作用而处于平衡状态,K闭合时电容器极板间的电势差保持不变,根据电容器决定式进行动态分析,断开开关K后电容器极板上带电荷量保持不变,再根据电容器的决定式进行动态分析即可。2.(2019江苏泰州中学、宜兴中学等校三模联考,2)如图所示是由电源、灵敏电流计、滑动变阻器R和平行板电容器组成的电路,开关S闭合。在下列四个过程中,灵敏电流计中有由a到b方向电流的是()A.将滑动变阻器R的滑片向右移动B.在平行板电容器中插入电介质C.减小平行板电容器两极板间的距离D.减小平行板电容器两极板的正对面积答案答案D移动R的滑片对电路没有任何影响,故A错。插入电介质或减小两极板间的距离,电容器的电容都增
27、大,电压不变,由Q=CU可知,电容器的带电荷量增加,电源要对电容器充电,充电电流的方向由b经电流计到a,故B、C错。减小平行板电容器两极板的正对面积,电容器的电容减小,电容器放电,电流由a到b,D正确。3.(2019江苏南通一模,2)如图所示,小灯泡的规格为“6 V3 W”,R3=4,电源内阻r=1。闭合开关S,灯泡L正常发光,电压表示数为零,电流表示数为1 A,电表均为理想电表,则电源电动势E和电源输出功率P分别为()A.E=8 V,P=6 WB.E=8 V,P=7 WC.E=9 V,P=8 WD.E=9 V,P=9 W答案答案C灯泡正常发光,通过小灯泡的电流I1=0.5 A,R3两端的电压
28、U3=I1R3=2 V,所以外电路的电压U=6 V+2 V=8 V,电源电动势E=U+Ir=9 V,电源输出功率P=UI=8 W,故C正确,A、B、D错误。PU灯灯方法指导方法指导本题是电路的静态分析问题,按局部到整体的顺序分析即可。4.(2019江苏通州、海门、启东联考,3)如图所示,R1是光敏电阻(光照增强时,电阻减小),C是电容器,R2是定值电阻。当R1受到的光照强度减弱时()A.通过电阻R2的电流增大B.光敏电阻R1两端的电压减小C.电源两端电压减小D.电容器C的带电荷量减小答案答案D当R1受到的光照强度减弱时,R1的电阻增大,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律分析得到,总电流I减
29、小,即流过R2的电流减小,故A错误;根据闭合电路欧姆定律分析得到,总电流I减小,路端电压U=E-Ir,E、r不变,则电源两端电压增大,R2两端电压减小,所以光敏电阻R1两端的电压增大,故B、C错误;由于电容器与R2并联,所以电容器两极板间电压减小,由公式Q=CU可知,电容器带电荷量减小,故D正确。思路点拨思路点拨当光照强度减弱时,R1增大,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化和路端电压的变化。电容器两极板间电压等于R2两端的电压,由欧姆定律分析其电压的变化,从而判断电容器带电荷量的变化。解题方法解题方法电路的动态分析问题,首先根据局部电路的变化分析外电路总电阻的变化,再根据闭
30、合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化,然后分析局部电流、电压和功率的变化,这是常用的分析思路。5.(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端移动答案答案C两电容器的带电荷量分别为Q1=C1U1=C1IR1左,Q2=C2U2=C2IR1右,则=,可见A、B均错,C正确。只将R1的滑片向A端移动,则R1左减小,R1右增大,结果
31、恰与题中要求相反,故D错。12QQ1121C RC R左右考查点考查点本题考查电容器、动态电路分析、电阻分压、电容器的带电荷量等知识,题目情景简单,重在考查考生的基本功,属于容易题。解题关键解题关键弄清等效电路是解决本题的关键。电容器隔直流,所以C1和C2对电路中的电流以及电阻的分压没有任何影响。6.(2019江苏四星级高中部分学校联考,7)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(光敏电阻随光照强度增强而阻值变小),L是小灯泡。当照射到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.电源效率降低二、多项选择题(每
32、小题4分,共20分)答案答案AC光敏电阻阻值随光照强度的增强而变小,则光照强度减弱时,电路中的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可得,电路中干路电流减小,内电压减小,路端电压增大,电压表的示数增大,电流表示数减小,故A正确,B错误;总电流减小,流过R1的电流增大,故流过灯泡的电流减小,灯泡变暗,故C正确;无法确定外电阻与内电阻的大小关系,则无法判断电源的效率变化情况,故D错误。7.(2019江苏泰州一模,7)如图所示电路中,合上开关S后,电压表和电流表的读数分别为U、I,定值电阻R2消耗的功率为P,电容器所带的电荷量为Q,两电表均为理想电表。当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列有关物理量之间变化关系
33、图像正确的是()答案答案BD由P=I2R2可见,P-I图像为开口向上的抛物线的一部分,故A错。设电源的内电阻为r,则由Q=CU1=CE-I(R2+r)=CE-CI(R2+r)可见,B正确。由U=E-Ir可见,C错,同时由此式还可得到=r,故D正确。UI方法指导方法指导分析图像的正确性,首先采用定性分析的方法排除一定错误的选项;当定性分析无法确定时,就需要根据物理原理,写出相关函数表达式,由数形结合分析各项的正确性。8.(2019江苏苏锡常镇四市二模,6)如图所示,通过较长的输电线给电动机输电,已知输电功率和电压分别为P0、U0,输电线总电阻为r,电动机正常工作,据此可求出()A.输电线上的电流
34、B.电动机的线圈电阻C.电动机消耗的电功率D.电动机对外做功的功率 答案答案AC输电线上的电流I=P0/U0,电动机消耗的电功率P=P0-I2r,可见A、C均正确。电动机的线圈电阻和对外做功的功率均无法求出,故应选A、C。9.(2019江苏苏锡常镇四市二模,8)如图甲所示连接电路,电源E=12 V,内阻不计,灯泡L的额定电压为9 V,其伏安特性曲线如图乙所示,滑动变阻器R的最大阻值为10。则()甲乙A.灯泡L的阻值随电流的增大而减小B.灯泡L的额定功率为13.5 WC.灯泡L消耗电功率的最小值是2 WD.滑动变阻器接入电路的阻值应至少为6 答案答案BC I-U图像的斜率等于电阻的倒数,故灯泡L
35、的阻值随电流的增大而增大,A错。由乙图可知,U=9 V时,电流等于1.5 A,则灯泡的额定功率P=UI=13.5 W,故B正确。由R=2 可知,滑动变阻器接入电路的阻值至少为2,故D错误。当R=10 时,回路中电流最小,灯泡消耗的功率最小,此时灯泡两极板间的电压满足关系U=12-10I,在I-U图像中作出该直线,如图所示,两线的交点坐标就是灯泡的工作状态,此时灯炮的最小功率Pm=UmIm=2 V1.0 A=2 W,故C正确。EUI1291.510.(2019江苏无锡一模,8)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电容器电容为C,L为小灯泡,R为定值电阻,闭合开关,小灯泡能发光。现将滑动变阻器滑片
36、向右滑动一段距离,滑动前后理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为U1、U2,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,则()A.电容的带电荷量变大B.灯泡亮度变亮C.与均保持不变D.当电路稳定后,断开开关,小灯泡立刻熄灭1UI2UI答案答案BC将滑动变阻器滑片向右滑动时接入电路的总电阻减小,电路中总电流增大,电源的内电压以及R两端的电压增大,则灯泡和滑动变阻器两端的电压之和减小,即电容器两极板间的电压减小,根据Q=CU可知,电容器带电荷量减小,选项A错误;电路中总电流增大,通过灯泡的电流增大,所以灯泡变亮,故B正确;根据闭合电路欧姆定律,U2=E-Ir,得=r,保持不变,同理=R,保持不变,故
37、C正确;当电路稳定后,断开开关,电容器通过灯泡和变阻器放电,所以小灯泡不会立即熄灭,故D错误。2UI1UI解题关键解题关键本题是电路的动态分析问题,关键要搞清电路的结构,明确电表各测量哪部分电路的电压或电流,根据闭合电路欧姆定律进行分析。C C组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟应用创新题组应用创新题组1.(2019江苏赣榆高级中学学情调研,14)大气中存在可自由运动的带电粒子,其密度随距地面高度的增加而增大,可以把离地面50 km以下的大气看成具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质);离地面50 km以上的大气则可看成是带电粒子密度非常高的良导体。地球本身带负电
38、,其周围空间存在电场,离地面l=50 km处与地面之间的电势差约为U=3.01015 V。由于电场的作用,地球处于放电状态,但大气中频繁发生的雷暴又对地球充电,从而保证了地球周围电场恒定不变,统计表明,雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q=1 800 C。试估算大气的电阻率和地球的漏电功率P(已知地球半径r=6 400 km,结果保留一位有效数字)。答案答案21022 m51018 W解析解析本题中把50 km厚的漏电均匀绝缘体视为一个导体,其长度为50 km,横截面积为地球的表面积,所加电压为U=3.0105V则由题意得I=1 800 AR=1013 又由电阻定律R=得=21022m地球漏电功
39、率为P=UI=310151 800 W51018WqtUI153 101 80016lS24lr24 r Rl温馨提示温馨提示本题考查了电流的定义式,电阻定律,电功率。正确构建物理模型是解决本题的关键。2.(2019江苏扬州中学阶段检测,14)如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1,电阻R1=2,R2=3,R3=7.5,电容器的电容C=4 F。开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,试求:(1)S断开时,R2两端的电压;(2)S合上,电路稳定后电容器两端的电压;(3)这一过程中通过电流表的电荷量和流过电流表的电流方向(回答向上或向下)。答案答案(1)3 V(2)1.8 V(3)1.921
40、0-5C电流方向向上解析解析(1)S断开,C相当于断路,R3中无电流通过,R2两端电压:U2=V=3 V(2)S合上,电路稳定后,R1与R2串联后再与R3并联,C两端电压即R1两端电压,外电路总电阻为:R外=3 电容器两极板间的电压为:U1=R外=1.8 V(3)S断开时,电容器的带电荷量Q=CU2=4 F3 V=1.210-5 C,且上极板带正电,下极板带负电。S合上后,电容器的带电荷量Q=CU1=7.210-6C,且上极板带负电,下极板带正电。这一过程中通过电流表的电荷量为Q=Q+Q=1.210-5C+7.210-6C=1.9210-5C,流过电流表的电流方向向上。212ERRRr6 332 1123123()RR RRRR(23)7.5237.5 112RRRERr外温馨提示温馨提示 本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用,要求同学们能理清电路的结构,明确电路结构变化时,电容器的电压如何变化,电荷怎样定向移动,从而判断出电流表中的电流方向。
