2009屆新課標(biāo)物理考點(diǎn)預(yù)測(cè)(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(cè)電阻、電功和電熱等問(wèn)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(dòng)勢(shì)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(wèn)題.尤其是電學(xué)知識(shí)聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題和探究實(shí)驗(yàn)問(wèn)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(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)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(kāi)發(fā)的用于讀取硬盤(pán)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(shuō)法中。錯(cuò)誤的是
A.熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)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(guò)直流、阻礙交流的作用。
2.(2008年寧夏卷.理綜.15)一個(gè)T型電路如圖1所示,電路中的電, .另有一測(cè)試電源,電動(dòng)勢(shì)為100V,內(nèi)阻忽略不計(jì)。則
A.當(dāng)cd端短路時(shí),ab之間的等效電阻是40
B. 當(dāng)ab端短路時(shí),cd之間的等效電阻是40
C. 當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí), cd兩端的電壓為80 V
D. 當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí), ab兩端的電壓為80 V 圖1
3.(2008年 廣東卷.物理.7)電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖2所示的電路。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大
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
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(cè)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
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(hào)”
A.1和0 B.0和
6.(2008年北京卷.理綜.23)風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開(kāi)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;
(2)風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過(guò)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(zhǎng)度為r。求單位時(shí)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(shí)間接受的風(fēng)能,簡(jiǎn)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v
圖5
我國(guó)某地區(qū)風(fēng)速不低于v2=
7.(2008年寧夏卷.理綜.22)圖6為一正在測(cè)量中的多用電表表盤(pán).
(1)如果是用×10檔測(cè)量電阻,則讀數(shù)為 。
(2)如果是用直流10 mA檔測(cè)量電流,則讀數(shù)為 mA。
(3)如果是用直流5 V檔測(cè)量電壓,則讀數(shù)為 V。
圖6
8.(32008年山東卷.理綜.23)2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)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(chǎng)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(cè)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(wú)磁敏電阻的阻值。為了測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度B,需先測(cè)量磁敏電阻處于磁場(chǎng)中的電阻值RB。請(qǐng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn)。
(1)設(shè)計(jì)一個(gè)可以測(cè)量磁場(chǎng)中該磁敏電阻阻值的電路,在圖8的虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(磁敏電阻及所處磁場(chǎng)已給出,待測(cè)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小約為0.6~1.0T,不考慮磁場(chǎng)對(duì)電路其它部分的影響)。要求誤差較小。
提供的器材如下:
A.磁敏電阻,無(wú)磁場(chǎng)時(shí)阻值
B.滑動(dòng)變阻器R,全電阻約
C.電流表,量程2.5mA,內(nèi)阻約
D.電壓表,量程3V,內(nèi)阻約3k
E.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì) 圖8
F.開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干
(2)正確接線后,將磁敏電阻置入待測(cè)磁場(chǎng)中,測(cè)量數(shù)據(jù)如下表:
1
2
3
4
5
6
U(V)
0.00
0.45
0.91
1.50
1.79
2.71
I(mA)
0.00
0.30
0.60
1.00
1.20
1.80
根據(jù)上表可求出磁敏電阻的測(cè)量值RB= ,結(jié)合圖1可知待測(cè)磁場(chǎng)的磁感
應(yīng)強(qiáng)度B= T。
(3)試結(jié)合圖1簡(jiǎn)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(shí)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(duì)稱),由圖線可以得到什么結(jié)論? 圖9
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(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等.
(1)若用上述器材測(cè)量熱敏電阻的阻的隨溫度變化的特性,請(qǐng)你在圖10的實(shí)物圖上連線.
(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(kāi)關(guān), , ,斷開(kāi)開(kāi)關(guān);
③重復(fù)第②步操作若干次,測(cè)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(qǐng)根據(jù)圖線寫(xiě)出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式:R= + t(Ω)(保留3位有效數(shù)
圖11
(1)他分別將L1、L2接入圖(a)中的虛線框位置,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí),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(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí),發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)燈泡亮而另一個(gè)燈泡不亮,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_____________________________。
現(xiàn)有如下器材:電源E(6V,內(nèi)阻不計(jì)),燈泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),單刀雙擲開(kāi)關(guān)S。在圖11(c)中設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向燈的控制電路:當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1相接時(shí),信號(hào)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(kāi)關(guān)S與2相接時(shí),信號(hào)燈L1亮,左轉(zhuǎn)向燈L3亮而右轉(zhuǎn)向燈L2不亮。
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(bào)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(bào)警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯示器的電流I和報(bào)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
C.I變小,U變大
D.I變小,U變小
圖12
2.(山東德州市2009屆質(zhì)量檢測(cè)卷.物理.6)日常生活用的電吹風(fēng)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)葉轉(zhuǎn)動(dòng),電熱絲給空氣加熱,得到熱風(fēng)可將頭發(fā)吹干。沒(méi)電動(dòng)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(guò)的電流為I,消耗的電功率為P,則以下選項(xiàng)正確的是( )
A.IU?P B.IU=P C.P? I2(R1+R2) D.P=I2(R1+R2)
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(cè)試卷.物理.9)如圖13所示電路中,將三個(gè)同樣規(guī)格的燈泡接入電路中,當(dāng)將滑動(dòng)變阻器上的滑動(dòng)頭從開(kāi)始的中點(diǎn)位置向右移動(dòng)時(shí),三個(gè)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
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(gè)相同的電流表分別改裝成A1(0―
A.A1的指針半偏時(shí),A2的指針也半偏
B.A1的指針還沒(méi)半偏時(shí),A2的指針已經(jīng)半偏
C.A1的讀數(shù)為
D.A1的讀數(shù)為
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(dòng)控制車(chē)間的技術(shù)人員設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的報(bào)警器電路圖,滿足下列哪個(gè)條件,該報(bào)警器將發(fā)出報(bào)警聲( )
A.S1斷開(kāi),S2閉合 B.S1閉合,S2斷開(kāi)
C.S1、S2都斷開(kāi) D.S1、S2都閉合
圖15
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(shí),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(guò)程中電容器C所帶的電荷量的變化情況可能是___________,也可能是______________________。
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(cè)量中的多用電表表盤(pán)。
①如果是用×10Ω擋測(cè)量電阻,則讀數(shù)為_(kāi)_____Ω。
②如果是用直流10mA擋測(cè)量電流,則讀數(shù)為
_____mA。 圖17
(2)現(xiàn)有一阻值已知的定值電阻、兩個(gè)開(kāi)關(guān)、若干根導(dǎo)線和一個(gè)電壓表,要求設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)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(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。
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(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值(阻值約為200Ω),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
電池組E 電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)
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(dòng)變阻器R1,阻值范圍0―20Ω,額定電流
電阻箱R2,阻值范圍0―9999Ω,額定電流
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(cè)量Rx的阻值,請(qǐng)回答下面問(wèn)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(cè)量, 請(qǐng)?jiān)趫D18方框中畫(huà)出測(cè)量Rx阻值的電路圖,并在圖中表明器材代號(hào);
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(dòng)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(cè)得待測(cè)電阻Rx的阻值是__________。
9.(江蘇南通市2009屆基礎(chǔ)調(diào)研測(cè)試卷.物理.14)用電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1.0Ω的干電池5節(jié)串聯(lián),給一個(gè)“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(gè)阻值多大的電阻?
(提示:串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)等于各個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)之和;串聯(lián)電池組的內(nèi)阻等于各個(gè)電池內(nèi)阻之和.)
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(dòng)勢(shì)E=6V,電源內(nèi)阻不計(jì).定值電阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ.
⑴ 若在ab之間接一個(gè)C=100μF的電容器,閉合開(kāi)關(guān)S,
電路穩(wěn)定后,求電容器上所帶的電量;
⑵ 若在ab之間接一個(gè)內(nèi)阻RV = 4.8kΩ的電壓表,求電壓表的示數(shù).
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(dòng)勢(shì)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(dòng)機(jī)并聯(lián)后和電源相連,燈泡剛好正常發(fā)光,通電100min問(wèn):
(1)電源提供的能量是多少?
(2)電流對(duì)燈泡和電動(dòng)機(jī)所做的功各是多少? 圖21
(3)燈絲和電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量各是多少?
(4)電動(dòng)機(jī)的效率為多少?
12.(廣東華南師大附中2008―2009學(xué)年高三綜合測(cè)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(dòng)變阻器的最大阻值為(大小未知),當(dāng)觸頭滑動(dòng)到最上端時(shí);’安培表的讀數(shù)為l A,小燈泡恰好正常發(fā)光,求:
(1)滑動(dòng)變阻器的最大阻值
(2)當(dāng)觸頭滑動(dòng)到最下端時(shí),求電源的總功率及輸出功率。 圖22
(一)文字介紹
預(yù)測(cè)2009年高考對(duì)本考點(diǎn)知識(shí)的考查,多是通過(guò)對(duì)電路的分析計(jì)算、對(duì)電壓、電流、電阻等物理量的測(cè)量,以考查學(xué)生對(duì)基本概念、基本定律的理解和掌握。尤其動(dòng)態(tài)直流電路的分析,非純電阻電路的分析與計(jì)算,穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)阻容電路的分析與計(jì)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(shí)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(wèn)題;電學(xué)實(shí)驗(yàn)除掌握伏安法測(cè)電阻、測(cè)電源有電動(dòng)勢(shì)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(guò)程和技能的探究實(shí)驗(yàn)問(wèn)題.
(二 )考點(diǎn)預(yù)測(cè)題
四、考點(diǎn)預(yù)測(cè)
1.在如圖23所示的電路中,E為電源電動(dòng)勢(shì),r為電源內(nèi)阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開(kāi)關(guān)S,此時(shí)三個(gè)電表A1.A2和V的示數(shù)分別為I1.I2和U,F(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng),則三個(gè)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
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(jì),不考慮電熱器電阻隨溫度的變化.問(wèn):
(1)當(dāng)接通幾只電熱器時(shí),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(shí),發(fā)電機(jī)輸出功率最大?
(3)當(dāng)接通幾只電熱器時(shí),電熱器組加熱物體最快?
(4)當(dāng)接通幾只電熱器時(shí),電阻、上消耗的功率最大? 圖24
3.圖25為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變,且對(duì)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。
4. 把晶體二極管D和電阻R串聯(lián)起來(lái),連接成如圖27(a)的電路,電源的電動(dòng)勢(shì)E=5.0V,內(nèi)阻不計(jì),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(jiǎn)單起見(jiàn),可近似地看作直線,直線與橫軸的交點(diǎn)EO=1V
(見(jiàn)(b)圖中的虛線),即二極管上所加電壓U<EO時(shí)電流為零,U>EO時(shí),I和U為線性關(guān)系,此二極管消耗的電功率超過(guò)4.0W時(shí)將被燒壞.試問(wèn):(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(shí),輸入給R的功率為最大?此功率最大值等于多少瓦?
5.汽車(chē)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車(chē)燈會(huì)瞬時(shí)變暗,如圖28所示,在打開(kāi)車(chē)燈的情況下,電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為
車(chē)燈的電功率降低了( )
A.35.8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 W
6.如圖29所示,電阻R1=20Ω,電動(dòng)機(jī)繞線電阻R2=10Ω,當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)是I1=
A.I=
C.P=15W D.P<15W
7.如圖30所示,已知電源內(nèi)阻不計(jì)。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
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-
圖31
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(wàn)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(wàn)用表指針的示數(shù),在下列選檔中,符合操作規(guī)程的是:
A.直流10V擋. B.直流
C.直流2.5V擋. D.歐姆擋。
10.如圖33所示的電路中,閉合開(kāi)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( )
(A)斷路 (B)斷路
(C)短路 (D)短路
圖33
11.環(huán)保汽車(chē)將為2008年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車(chē),總質(zhì)量。當(dāng)它在水平路面上以v=
(1)求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率;
(2)若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車(chē)前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī),求汽車(chē)所受阻力與車(chē)重的比值(g取
(3)設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該車(chē)供電,其他條件不變,求所需的太陽(yáng)能電池板的最小面積。
已知太陽(yáng)輻射的總功率,太陽(yáng)到地球的距離,太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中大約有30%的能量損耗,該車(chē)所用太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%。
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(duì)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(shí),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(shí),溫度保持在t1至t2間的某一值不變 圖34
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(jiǎn)化電路圖,主要遠(yuǎn)件有電阻絲R1、R2和自動(dòng)開(kāi)關(guān)S。
(1)當(dāng)自動(dòng)開(kāi)關(guān) S閉合和斷開(kāi)時(shí),用電器 分別處于什么狀態(tài)?
(2)用電器由照明電路供電(U=220V ),設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為400W,保溫時(shí)用電器的電動(dòng)功率為40W,則R1和R2分雖為多大?
圖35
(3)若將圖①中的自動(dòng)開(kāi)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(shí)消耗的電能。
14.如圖36所示是一種懸球式加速度儀,它可以用來(lái)測(cè)定沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的列車(chē)的加速度,m是一個(gè)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(zhǎng)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(jì),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(gè)電壓表V(金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì)),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(gè)裝置固定在列車(chē)中使A
B沿著車(chē)前進(jìn)的方向,列車(chē)靜止時(shí)金屬絲呈豎直方向, 圖36
從電壓表的讀數(shù)變化可以測(cè)出加速度的大小。
(1)當(dāng)列車(chē)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),試寫(xiě)出加速度a與電壓表讀數(shù)U的對(duì)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(jì)。
(2)為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB的中間?對(duì)電壓表的選擇應(yīng)有什么特殊要求? 圖36
15. 用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值。器材(代號(hào))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(cè)電阻R1(阻值約為100Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值10Ω);
電源E(電動(dòng)勢(shì)約為10V,內(nèi)阻約為1Ω),單刀單擲開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。
(1)要求方法簡(jiǎn)捷,并能測(cè)多組數(shù)據(jù),畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖,并標(biāo)明每個(gè)器材的代號(hào)。
(2)實(shí)驗(yàn)中,需要直接測(cè)量的物理量是 ,用測(cè)的量表示待測(cè)電阻R1的阻值的計(jì)算公式是R1= 。兩端的電壓為
16.測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω)
器材:量程3V的理想電壓表V,量程
① 畫(huà)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(hào)或字母標(biāo)出.
② 實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2.則可以求出E=__________________,r=____________________.(用I1、I2、U1、U2及R表示)
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(dòng)勢(shì)E為6~7 V,內(nèi)阻可忽略不計(jì)),一阻值R2=2000Ω的固定電阻,兩個(gè)單刀開(kāi)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(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖。
圖37
(2)連線完成以后,當(dāng)S1與S2均閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為0.90 V;當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)為0.70 V。由此可以計(jì)算出改裝后電壓表的量程為 V,電源電動(dòng)勢(shì)為 V。
高考真題
1.【解析】考查基本物理常識(shí)。熱敏電阻的原理是通過(guò)已知某電阻的電阻值與溫度的函數(shù)關(guān)系,測(cè)得該熱敏電阻的值即可獲取溫度,從而應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中,A說(shuō)法正確;光敏電阻是將光信號(hào)與電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的傳感器,B說(shuō)法正確;電阻絲通過(guò)電流會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng),可應(yīng)用于電熱設(shè)備中,C說(shuō)法正確;電阻對(duì)直流和交流均起到阻礙的作用,D說(shuō)法錯(cuò)誤
【答案】ABC
2.【解析】本題考查電路的串并聯(lián)知識(shí)。當(dāng)cd端短路時(shí),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(duì);若ab端短路時(shí),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(cuò);但ab兩端接通測(cè)試電源時(shí),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(duì);但cd兩端接通測(cè)試電源時(shí),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(cuò)。
【答案】AC
3.【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí),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(shí),電流也增大,所以電流表的讀數(shù)也增大,故選項(xiàng)A正確
【答案】A
4.【解析】說(shuō)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(xiàng)B正確。
【答案】B
5.【解析】正確認(rèn)識(shí)門(mén)電路的符號(hào),“&”為或門(mén),“
【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(shí),提供的風(fēng)能功率最大.
單位時(shí)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(zhǎng)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(cè)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(cè)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(shí),磁敏電阻阻值約為6×150Ω=900Ω,當(dāng)B=1.0T時(shí),磁敏電阻阻值約為11×150Ω=1650Ω.由于滑動(dòng)變阻器全電阻20Ω比磁敏電阻的阻值小得多,故滑動(dòng)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(cè)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(chǎng)時(shí),磁敏電阻的阻值相等,故磁敏電阻的阻值與磁場(chǎng)方向無(wú)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(jì)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(wú)關(guān)因素,會(huì)看到這是一個(gè)考查伏安法測(cè)電阻的電路設(shè)計(jì)問(wèn)題,及如何根據(jù)測(cè)得的U、I值求電阻。第(3)、(4)問(wèn)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(shí)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(jì)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(shí),
,當(dāng)℃時(shí),圖象的斜率為,將圖線延長(zhǎng),交于原點(diǎn),說(shuō)明℃時(shí)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(jì)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(guò),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(guò),
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(guò),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(shí),
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;路端電壓U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(xiàng)B正確;因電吹風(fēng)中有電動(dòng)機(jī),有一部公電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以選項(xiàng)C也正確。
【答案】BC
3.【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器上的滑動(dòng)頭從開(kāi)始的中點(diǎn)位置向右移動(dòng)時(shí),總電阻減小,總電流增大,所以選項(xiàng)D正確;L1所在支路電阻增大,電流減小,所以選項(xiàng)A對(duì);同理選項(xiàng)D也正確
【答案】ABD
4.【解析】因?yàn)锳1(0―
【答案】AD
5.【解析】當(dāng) S1閉合,S2斷開(kāi),該報(bào)警器將發(fā)出警報(bào)聲,所以選項(xiàng)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(shí)電容器上極板的電勢(shì)高于下極板的電勢(shì)。當(dāng)用光照射時(shí),光敏電阻R2的阻值減小,此時(shí)電容器上極板的電勢(shì)可能仍高于下極板的電勢(shì),但電勢(shì)差減小,所以,電容C的電荷量可能會(huì)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(shì)差減小到零。照射光再增強(qiáng)時(shí)電容器下極板的電勢(shì)將高于上極板,此時(shí)電容器上極板先帶正電,后來(lái)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(cè)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(jì)電路如圖所示
【答案】 (1)1220Ω 23.9 mA
(2)見(jiàn)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(duì)待測(cè)電阻Rx很小,且大小不確定,采用電流表
外接法;瑒(dòng)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(cè)得待測(cè)電阻=195Ω。
【答案】(1)串聯(lián)電阻(電阻箱)可以完成;(2)見(jiàn)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(dòng)勢(shì)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=4×10-
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=4×10-
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=
電源提供的能量:E=Iεt=8×12×100×60=5.76×105J.
(2)通過(guò)燈泡的電流I1=16/8=
W1=Pt=16×100×60=0.96×105J
通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流I2=8-2=
電流對(duì)電動(dòng)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(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量Q2=I22r’t=62×0.5×600=0.108×105J
(4)電動(dòng)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(dòng)到最上端時(shí),流過(guò)小燈泡的電流為: 流過(guò)滑動(dòng)變阻囂的電者吶: 故: (2)電源電動(dòng)勢(shì)為:
當(dāng)觸頭,滑動(dòng)到最下端時(shí),滑動(dòng)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(cè)題
1.【解析】由圖可知、并聯(lián)后再與串聯(lián),測(cè)通過(guò)的電流,測(cè)通過(guò)的電流,V測(cè)路端電壓U,F(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng),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(xiàng)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
(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(guò)它們的電流最大,即當(dāng)50只電熱器全接通時(shí),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(guò)R1的電流I1=36mA,則通過(guò)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
將①代入②得:U2-U-2≤0 解得:U≤2V
代入①得:I≤
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(jiàn)PR隨U按拋物線規(guī)律變化,其開(kāi)口向下,最大值時(shí) 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(chē)燈電阻,I為沒(méi)有啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)流過(guò)電流表的電流。在沒(méi)有啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí),滿足閉合電路歐姆定律,r+R=,得。
此時(shí)車(chē)燈功率為:P=。 啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)后,流過(guò)電流表的電流,此時(shí)車(chē)燈兩端的電壓為:,所以此時(shí)車(chē)燈功率為P=
電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后車(chē)燈軾率減少了,故正確選項(xiàng)為B。
【答案】B
6.【解析】當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí),電動(dòng)機(jī)沒(méi)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),電路兩端的電壓U=10V,通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流應(yīng)滿足UI2>I22R2,所以I2<
【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(wú)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(guò)程中,通過(guò)圖中P點(diǎn)的電荷量應(yīng)該是4×10
【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(shí),被測(cè)元件必須與外電路斷開(kāi)。先考慮電壓擋,將黑表筆接在b端,如果指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明R1與電源連接的導(dǎo)線斷了,此時(shí)所測(cè)的數(shù)據(jù)應(yīng)是電源的電動(dòng)勢(shì)6V;谶@一點(diǎn),C不能選,否則會(huì)燒毀萬(wàn)用表;如果指針不偏轉(zhuǎn),說(shuō)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(shuō)明R1與R2之間導(dǎo)線是斷的,否則說(shuō)明R2與電源間導(dǎo)線是斷的,A項(xiàng)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(shuō)明R1與電源連接的導(dǎo)線是斷的,此時(shí)指示數(shù)I=E/(R1+R2)=
【答案】A
10.【解析】畫(huà)出原電路的等效電路圖如圖所示.
若斷路,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(xiàng)正確.
【答案】A
11.【解析】(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率
(2)在勻速行駛時(shí)
汽車(chē)所受阻力與車(chē)重之比 。
(3)當(dāng)陽(yáng)光垂直電磁板入射式,所需板面積最小,設(shè)其為S,距太陽(yáng)中心為r的球面面積。
若沒(méi)有能量的損耗,太陽(yáng)能電池板接受到的太陽(yáng)能功率為,則
設(shè)太陽(yáng)能電池板實(shí)際接收到的太陽(yáng)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(shí),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(huì)降低;如果溫度降低,電阻率變小,導(dǎo)致電流變大,溫度又會(huì)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(shí)別能力與電路計(jì)算能力。
(1)S閉合,處于加熱狀態(tài);S斷開(kāi),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(chē)加速度為時(shí)小球偏離豎直方向的夾角為θ,這時(shí)小球受到的合外力為F=mgtanθ,由牛頓第二定律可得列車(chē)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(lái)看,設(shè)此時(shí)電壓表的讀數(shù)為U’,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),對(duì)均勻電阻絲來(lái)說(shuō)有電壓與電阻絲長(zhǎng)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(duì)應(yīng)成加速度的數(shù)值,電壓表便改制成了加速度計(jì)。
(2)這個(gè)裝置測(cè)得最大加速度的情況是觸點(diǎn)由D移到A,這時(shí)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(gè)裝置還可以測(cè)定列車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度,這時(shí)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(cè)定列車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)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(méi)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(cè)電阻R1的阻值計(jì)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(gè)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(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均無(wú)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(gè)思路分析,設(shè)計(jì)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(dòng)勢(shì)。當(dāng)S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),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(dòng)勢(shì)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:和,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
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