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易错点10 恒定电流
目 录
01 易错陷阱(3 大陷阱)
02 举一反三
【易错点提醒一】混淆纯电阻电路和非纯电阻电路
【易错点提醒二】不会用程序法分析的电路的动态问题
【易错点提醒三】盲目套用公式R=和R=
【易错点提醒四】对伏安特性曲线的意义理解不到位
【易错点提醒五】 混淆两类U-I 图像
03 易错题通关
易错点一:混淆纯电阻电路和非纯电阻电路
1 纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
(1).纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
纯电阻电路
非纯电阻电路
实例
白炽灯、电炉、电饭锅、电热
毯、电熨斗等
工作中的电动机、电解槽、日光灯等
能量转化
电路中消耗的电能全部转化为内
能W=Q
电路中消耗的电能除转化为内能外,还转化
为其他形式的能W>Q
电功的计算
W=UIt=I2Rt=t
W=UIt
电热的计算
Q=UIt=I2Rt=t
Q=I2Rt
电功率的计算
P=UI=I2R=
P=UI
电热功率的计算
P 热=UI=I2R=
P 热=I2R
注意:在非纯电阻电路中,t 既不能表示电功,也不能表示电热;既不能表示电功率,也不
能表示电热功率。(因为欧姆定律不成立)
(2)电动机(或电解槽)的功率关系
P 入=P 出+P 热或IU=P 出 +I2r。[r 为电动机线圈(或电解液)的电阻]
1
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注意:电动机在通电但是卡住不转动时相当于纯电阻电路。
易错点二:不会分析恒定电流的动态问题
2。电路动态分析的方法
(1)程序法
(2)结论法
用口诀表述为“串反并同”:
(1)所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、
消耗的电功率都将减小,反之则增大。
(2)所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、
消耗的电功率都将增大,反之则减小。
(3)极限法
因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端,
让电阻最大或电阻为零进行讨论。
易错点三:对恒定的两种图像的图线的斜率、截距、面积等理解不准
确
3.两类U-I 图像的比较
电源的U - I 图像
电阻的U - I 图像
图像
物理意义
电源的路端电压随电路电流的变化关系.
电阻两端电压随电阻中的
电流的变化关系.
截距
纵轴截距:表示电路 断路 时的路端电压U = E .
横轴截距:表示电路短路 时的电流I = I 0 .
过坐标原点,表示没有电
压时电流为零.
坐标U 、I
的乘积
表示电源的输出功率.
表示电阻消耗的功率.
坐标U 、I
的比值
表示外电阻(或等效电阻)的大小,不同点对应每一点对应的比值均相
2
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的外电阻(或等效电阻)大小不同.
等,表示此电阻的大小.
斜率(绝对
值)
电源内阻r = E
I 0
.
电阻大小.
.
【易错点提醒一】混淆纯电阻电路和非纯电阻电路
【例1】如图所示为一玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6 V,电源内电阻r=0.5
Ω,电阻R=2.5 Ω。当电动机以0.5 m/s 的速度匀速向上提升一质量为320 g 的物体时(不计
一切摩擦,g=10 m/s2),标有“3 V 0.6 W”的灯泡刚好正常发光。则电动机的内阻为(
)
A.1.25 Ω
B.3.75 Ω
C.5.625 Ω
D.1 Ω
易错分析:(1)非纯电阻电路中,计算电功用公式W=UIt,计算电热用公式Q=I2Rt,计算
电功率用公式P=UI,计算电热功率用公式P=I2R。
非纯电阻电路中,电功部分转化为其他形式的能,另一部分不可避免地转化为内能,W>
Q,即IUt>I2Rt,I<,欧姆定律不再成立;纯电阻电路中,电功全部转化为电热,即W=
Q=UIt=I2Rt=
【答案】A
【解析】由题图可知,灯泡与电动机并联,灯泡正常发光,则灯泡中的电流IL==0.2 A,
干路电流I==1 A,电动机中的电流IM=I-IL=0.8 A,电动机输出功率P 出=mgv=1.6
W,又因电动机的输出功率P 出=IMUM-IM
2RM,联立计算得RM=1.25 Ω,A 选项正确。
【变式1-1】微型螺旋桨型无人机电源电动势为
,内阻是,总质量为
,电源对电动
机供电,使螺旋桨高速水平旋转,带动无人机竖直匀速上升。若某次测试时,电源的输出
功率等于该电源对纯电阻电路供电时的最大输出功率,电动机输出的机械功率占其总功率
的
,空气阻力不计,重力加速度为。则无人机匀速竖直上升的速度大小是( )
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A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】根据题意,把电源对纯电阻供电,当外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最
大,最大功率为
根据题意可知,电源对电动机供电时,电动机的输出功率为
飞机匀速上升,则有
联立解得
故选B。
【变式1-2】五一期间,汕头作为全国热门旅游城市,聚集了来自四面八方的游客。为了
避免堵车,电动自行车以其省时省力、价格低廉、高通行率、节能环保等优点成为众多年
轻市民五一畅游汕头的首选交通工具。下表为某品牌电动自行车的部分技术参数( )
规格
后轮驱动直流永磁铁电机
车型
电动自行车
额定输出功率
200W
整车质
量
40kg
额定电压
48V
最大载
重
120kg
额定电流
5.0A
A.正常匀速行驶则后轮受到地面对它的滑动摩擦力
B.电动自行车的内阻为9.6Ω
C.电动自行车以额定功率行驶时,电机的输入功率为240W
D.电动自行车以额定功率行驶时,电机的效率约为83%
【答案】CD
【详解】
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A.正常匀速行驶,后轮受到地面对它的静摩擦力使电动自行车向前运动,故A 错误
C.由表格读出电机的额定电压U=48V,额定电流I=5.0A,电机输入的总功率为
故C 正确;
D.额定输出功率
,电机正常工作时的效率
故D 正
确;
B.根据能量守恒得,正常工作时内部发热功率为
根据
解得
故B 错误。故选CD。
【变式1-3】(2022 年1 月浙江卷高考真题)某节水喷灌系统如图所示,水以
的速度水平喷出,每秒喷出水的质量为2.0kg。喷出的水是从井下抽取的,喷口离水面的高
度保持H=3.75m 不变。水泵由电动机带动,电动机正常工作时,输入电压为220V,输入电
流为2.0A。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率。已知
水泵的抽水效率(水泵的输出功率与输入功率之比)为75%,忽略水在管道中运动的机械
能损失,则( )
A.每秒水泵对水做功为75J
B.每秒水泵对水做功为225J
C.水泵输入功率为440W
D.电动机线圈的电阻为10
【答案】D
【详解】AB.每秒喷出水的质量为
,抽水增加了水的重力势能和动能,则每秒水
泵对水做功为
故AB 错误;
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C.水泵的输出能量转化为水的机械能,则
而水泵的抽水效率(水泵的输出
功率与输入功率之比)为75%,则
故C 错误;
D.电动机的输出功率等于水泵所需要的输入功率,则电动机的机
械功率为
而电动机的电功率为
由能量守恒可
知
联立解得
故D 正确;故选
【易错点提醒二】不会用程序法分析的电路的动态问题
【例2】如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r。闭合开关S,电压表示数为U,电
流表示数为I,电表均为理想电表,在滑动变阻器
的滑片P 由b 端滑到a 端的过程中,下
列说法正确的是( )
A.U 先变大后变小
B.I 先变小后变大
C.U 与I 比值先变大后变小
D.电源内部消耗的功率先减小后增大
易错分析:没有弄清电阻变化的情况,不会由电阻变化到干路电流和路端电压再到部分电
路去分析。
【答案】AD
【详解】ABC.当滑动变阻器在正中间位置时,并联部分电阻最大,外电阻最大,故滑动
变阻器
的滑片P 由b 端滑到a 端的过程中,外电阻先增大后减小,总电流先变小后变大
,U 先变大后变小,
为定值电阻,I 先变大后变小,
不变,选项A 正确、
选项BC 错误;
D.外电压先增大后减小,故内电压先减小后增大,电源内部消耗的功率先减小后增大,
选项D 正确。
故选AD。
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.【变式1-1】在如图所示电路中,电源电动势
,内阻
,定值电阻
,
,
,滑动变阻器
的取值范围为0~
,所打电表均为理想电表。闭
合开关S,在滑动变阻器的滑片从a 端滑到b 端的过程中,电压表
、电压表
、电流表
A 示数的变化量分別为
、
、
。下列说法正确的是( )
A.
大于
B.
不变,
增大
C.
的功率先增大后减小,最大值为0.36W
D.电源的输出功率先增大后减小,最大值为4.5W
【答案】C
【详解】将R1和R2等效为电源内阻,则等效电源的电动势
等效内阻
等效电路如图
A.则当滑动变阻器的滑片从a 端滑到b 端的过程中,R4变大,总电阻变大,总电流减小,
路端电压变大,V1读数变小,则V2读数变大,因U 路端=U1+U2可知
小于
,选项A
错误;
B.因为
不变,而U2=E'-I(R1+r')可知
不变,选项B 错误;
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C.将R3等效为新电源的内阻,内阻为
当外电路电阻等于电源内阻时输出
功率最大,则当滑动变阻器的滑片从a 端滑到b 端的过程中,电阻从0 增加到30Ω,可知
的功率先增大后减小,当R4=25Ω 时功率最大,最大值为
选项
C 正确;
D.当滑动变阻器的滑片在a 端时,电源E 的外电阻为
,当滑动变阻器的滑片在b 端
时,电源E 的外电阻为
,电源E 的内阻
,则滑动变阻器的滑片从a 端滑到b 端
的过程中,电源的输出功率一直减小,选项D 错误。故选C。
.【变式1-2】交警使用的某型号酒精测试仪如图1 所示,其工作原理如图2 所示,传感
器的电阻值R 随酒精气体浓度的增大而减小,电源的电动势为E,内阻为r,电路中的电表
均可视为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.酒精气体浓度越大,电源的效率越低
C.酒精气体浓度越大,电源的输出功率越小
D.电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比变小
【答案】B
【详解】A.当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,酒精气体浓度的增大,则传感器的电
阻值R 减小,根据
可知电流表示数增大,根据
可知电压表示数减小,即电压表
示数减小,电流表示数增大,A 错误;
B.电源的效率
当酒精气体浓度增大时,传感器的电
阻值R 减小,根据上式可知电源的效率降低,B 正确;
C.电源的输出功率
作出该函数的图像如图
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所示
根据图像可知,由于
与电源内阻之间的关系,因此当酒精气体浓度增大,传感器的
电阻值R 减小,
减小,电源的输出功率有可能减小,有可能增大,也有可能先增大
后减小,C 错误;
D.根据
可知
即电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变
化量的绝对值之比不变,D 错误。故选B。
【易错点提醒三】对公式R=和R=的盲目套用
【例3】如图所示,电源电动势为E,内阻恒为r,R 是定值电阻,热敏电阻RT的阻值随温
度的降低而增大,C 是平行板电容器,电路中的电表均为理想电表。闭合开关S,带电液
滴刚好静止在平行板电容器C 内。在温度降低的过程中,分别用I、U1、U2和U3表示电流
表A、电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数,用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表A、
电压表V1、电压表V2和电压表V3的示数变化量的绝对值。温度降低时,关于该电路工作
状态的变化,下列说法正确的是( )
A.、、一定都不变
B.和一定不变,一定变化
C.带电液滴一定向下加速运动
D.电源的工作效率一定变大
易错分析:(1):由电阻的定义可知,无论是定值电阻还是变化电阻都有=R,判断的变化,
就看电阻变不变。
(2):对定值电阻,R=不变,对变化电阻,则需要将变化部分作为外电路,其余部分电阻
等效为电源的内电阻R 等效,然后由等效电源的路端电压与电流的关系=R 等效分析的变化
情况。
【答案】 D
【解析】第一个易错点是对电路串并联关系的分析:先把电路中的电容器和电压表去掉,
分析可知电阻R 和RT串联,电压表V1测量R 两端的电压,电压表V2测量RT两端的电压,
电压表V3测量电源的路端电压,电容器两端的电压等于RT两端的电压。
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第二个易错点是与的含义区分:=R,=RT,=R+RT,当温度降低时,RT增大,则不变,
增大,增大,A 错误;=R 不变,=r 不变,=R+r 不变,B 错误;RT增大时,其两端电压
增大,平行板电容器两端的电压也增大,带电液滴向上加速运动,C 错误;RT增大,则外
电阻增大,电源的效率增大,D 正确。
【易错点提醒四】对伏安特性曲线的意义理解不到位
【例4】某种金属导体的UI 图像如图所示,图像上A 点和原点的连线与横轴成α 角,A 点
的切线与横轴成β 角。关于该导体的叙述,下列说法中正确的是( )
A.导体的电功率随电压U 的增大而增大
B.导体的电功率与电压U 的平方成正比
C.在A 点,导体的电阻为tan β
D.在A 点,导体的电阻为tan α
易错分析:在分析图像时要注意以下两点
(1)区分电源的UI 图像和电阻的UI 图像,在电源的UI 图像中,斜率表示电源内阻的绝对值,
在电阻的UI 图像中,对于线性变化元件的电阻R==;对于非线性变化元件R=≠,电阻
随电流的变化而变化,电流为I 时的电阻是UI 图像中该电流对应的点与原点连线的斜率,
而非该点切线的斜率。
(2)区分UI 图像和IU 图像,在UI 图像中,斜率越大表示电阻越大,在IU 图像中斜率越大
表示电阻越小。
【答案】A
【解析】由图像知,U 增大,电流I 也增大,该导体的电功率在数值上等于横、纵坐标确
定的矩形面积,则电功率增大,故选项A 正确;由欧姆定律知,导体的电阻R=,随着U
增大,I 增大得越来越慢,故导体的电阻R 随U 的增大而增大,由P=知导体的电功率与电
压U 的平方不成正比,故选项B 错误;在物理图像上,图线的倾角决定于标度的选取,不
能用倾角的正切求斜率,所以C、D 选项都不正确。
【变式1-1】我国已经于2012 年10 月1 日起禁止销售100W 及以上的白炽灯,以后将逐
步淘汰白炽灯.假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的U-I 图线如图所示.图象上A 点与
原点的连线与横轴成α 角,A 点的切线与横轴成β 角,则( )
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A.白炽灯的电阻随电压的增大而增大
B.在A 点,白炽灯的电阻可表示为tanβ
C.在A 点,白炽灯的电功率小于
D.在A 点,白炽灯的电阻可表示为
【答案】AD
【详解】ABD.根据欧姆定律可知白炽灯的电阻
,可知白炽灯的电阻随电压的增大
而增大,在A 点,白炽灯的电阻可表示为
,故AD 正确,B 错误;
C.在A 点,白炽灯的电功率
,故C 错误;故选AD。
【变式1-2】小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,
PN 为图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线。则下列说法中正确的是( )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P 点,小灯泡的电阻为R=
C.对应P 点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P 点,小灯泡电阻为图中矩形PQOM 所围的面积
【答案】AB
【详解】A.图线上的点与原点O 连线的斜率的倒数表示电阻值,由图可知随着所加电压
的增大,图线斜率减小,故小灯泡的电阻增大,A 正确;
BC.由欧姆定律可得,对应P 点,小灯泡的电阻为
,B 正确,C 错误;
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D.对应P 点,小灯泡的功率为P=U1I2与题图中PQOM 所围的面积相等,D 错误。故选AB
【易错点提醒五】混淆两类U-I 图像
【例5】(2023·江苏·统考二模)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
是该电池在某光照强度下路端电压
和电流
的关系图像,图线
是某电
阻
的
图像。在同等光照强度下,当它们组成闭合回路时,下列说法正确的是
( )
A.电源的输出功率
B.电池的内阻
C.电池的效率为
D.硅光电池的内阻消耗的热功率
易错分析:不理解两种图像点、线、面积、斜率的物理含意不同
【答案】B
【解析】根据题意,由图可知,电源的路端电压为
,电流为
,则输出功率
故
A 错误;由欧姆定律得
当
时
由a 与纵轴的交点读出电动势为
,
根据两图线交点处的状态可知,电阻的电压为
,则内阻
故B 正确;
根据题意可知,电池的效率
故C 错误。根据题意可知,内阻消耗的功率
故D 错误。故选B。
,解得
,D 正确
【变式1-1】.在如图所示的
图像中,直线为某电源的路端电压与电流的关系图
线,曲线
为某一小灯泡
的伏安特性曲线,曲线
与直线的交点坐标为
,该
点的切线与横轴的交点坐标为
,用该电源直接与小灯泡
连接成闭合电路,由图像
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可知( )
A.电源电动势为
B.电源内阻为
C.小灯泡
接入电源时的电阻为
D.小灯泡
实际消耗的电功率为
【答案】D
【详解】AB.根据题意,由闭合回路欧姆定律有
代入题中数据有
;
解得
,
故AB 错误;
CD.根据题意可知,当用该电源直接与小灯泡
连接成闭合电路时,灯泡
两端的电压为
,流过灯泡的电流为
,由欧姆定律可得,小灯泡
接入电源时的电阻为
小灯泡
实际消耗的电功率为
故C 错误,D 正确。故选D。
【变式1-2】.如图所示的
图像中,直线I 为通过电阻R 的电流与其两端电压的关
系图线,直线Ⅱ为电源E 的电流与路端电压的关系图线.下列说法正确的是( )
A.电源内阻大小为
B.电阻R 的阻值为
C.Ⅰ,Ⅱ交点坐标表示的是电阻R 接在电源E 两端时电源的内电压及电流
D.图中阴影部分的面积表示把电阻R 接在此电源两端时,电源内部消耗的功率为
【答案】D
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【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知直线Ⅱ的斜率绝对
值等于电源内阻的倒数,则有
解得电源内阻大小为
故A 错误;
B.根据欧姆定律可知,直线I 的斜率等于电阻R 的倒数,则有
解得
故B 错
误;
C.Ⅰ,Ⅱ交点坐标表示的是电阻R 接在电源E 两端时电源的外电压及电流,故C 错误;
D.直线Ⅱ的纵轴截距为
解得电源电动势为
把电阻R 接在此电源两端时,
由图中交点可知,此时电流为
,外电压为
,则电源内部消耗的功率为
故D 正确。
故选D。
1(2023·广东潮州市模拟)催化燃烧式气体传感器可以检测一氧化碳气体,当一氧化碳气
体达到一定的浓度,传感器中的检测片燃烧,使检测片温度上升,检测片的电阻增加。如
图所示电路中,R 为催化燃烧式气体传感器的检测片,当环境一氧化碳气体达到一定浓度,
下列说法正确的是( )
A.电压表
、电压表
、电压表
的示数均增大
B.电流表
、电流表
的示数均减小
C.电压表
示数的改变量
小于电压表
示数的改变量
D.电压表
示数的改变量
大于电压表
示数的改变量
【答案】ABD
【解析】由题意知当环境一氧化碳气体达到一定浓度,R 增大,总电阻增大,则总电流
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减小,内电压减小,根据
;
;
可知,电
压表
、电压表
、电压表
的示数均增大,选项A 正确;总电流
减小,即电流表
的示数减小,而通过滑动变阻器的电流增大,则电流表
的示数减小,选项B 正确;由
可知
同理
;
所以
故C 错误,
D 正确。
2(2023·北京东城·统考二模)如图所示的U-I 图像中,直线a 表示某电源的路端电压U 与
电流I 的关系,直线b、c 分别表示电阻R1、R2的电压U 与电流I 的关系。下列说法正确的
是( )
A. 电阻R1、R2的阻值之比为4:3
B. 该电源的电动势为6V,内阻为3Ω
C. 只将R1与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为6W
D. 只将R2与该电源组成闭合电路时,内、外电路消耗的电功率之比为1:1
【答案】D
【解析】根据图像得
电阻R1、R2的阻值之比为2:1,A 错误;该电源的电动势为6V,内阻为
B 错误;只将R1与该电源组成闭合电路时,电源的输出功率为
C 错误;只将R2与该电源组成闭合电路时,内、外电路消耗的电功率分别为
,解得
,D 正确。
3.(2023·浙江·校联考模拟预测)如图所示为美团的电单车,美团电单车的电池铭牌上标
有“48V 10A·h”字样,正常工作时电动机额定功率为250W,电池输出电压为40V。由于电
动机发热造成损耗,电动机的效率为80%,不考虑其他部件的摩擦损耗。有一次小厉同学
骑着电单车在平路上匀速行驶,小厉同学和车的总质量为100kg,阻力为总重力的0.04 倍,
重力加速度
,则下列判断正确的是( )
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A.正常工作时,电动机额定电流约为5.2A
B.充满电后电池储存的能量约为
C.电池的内阻约为1.3Ω
D.电单车匀速行驶时的速度为22.5km/h
【答案】C
【详解】A.由
可知,解得额定电流I=6.25A 故A 错误;
B.充满电后该电池的总能量
故B 错误;
C.根据闭合电路欧姆定律有
可得
故C 正确;
D.平路上行驶的人和车受到阻力
匀速行驶时牵引力
F=f=40N,此时速度
故D 错误;故选C。
4.(2023·湖北·模拟预测)如图所示,电源电动势E=12V,内阻
,
,直流
电动机内阻
,当闭合S 和S1,断开S2时,调节滑动变阻器R1为某值时,可使电源
输出功率最大,闭合S,S2,断开S1,调节R2为某值时,可使电源的输出功率最大,且此
时电动机刚好正常工作(电动机额定输出功率P0=4.5W),则下列判断正确的是( )
A.电动机额定电流I=2A
B.电动机两端电压为
C.满足题意的R1,R2值分别为
,
D.满足题意的R1,R2值分别为
,
【答案】D
【详解】AB.根据电路规律可知当
时电源的输出功率
最大,即此时有
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同时有
解得
,AB 错误;
CD.根据前面分析可得
由闭合电路欧姆定律有
解得
,C 错误,D 正确。故选D。
5.(2023·江苏盐城·阜宁县东沟中学校考三模)空气炸锅的等效简化电路图如图所示,电
源的电动势为6V,电源的内阻不计,小风扇M 的额定电压为6V,额定功率为3W,线圈内
阻为r = 1Ω,电阻R1= R2= 10Ω,则下列说法中正确的是( )
A.只闭合开关S1,小风扇正常工作时电流为6A
B.只闭合开关S1,小风扇正常工作时发热功率为2.75W
C.同时闭合开关S1和S2,若小风扇正常工作,则通过电阻R1的电流为0.3A
D.同时闭合开关S1和S2,若小风扇正常工作,则电阻R1消耗的功率为3.6W
【答案】D
【详解】AB.由题图可看出当只闭合S1时,电阻R1与R2串联,再与小风扇M 并联,且电
源的内阻不计,则小风扇M 的电压刚好为额定电压,则PM = IME 解得IM = 0.5A 则小风扇
M 正常工作时发热功率为PM 热 = IM
2r = 0.25W,AB 错误;
CD.由题图可看出同时闭合开关S1和S2,电阻R2被短路,则R1与小风扇M 并联,且电源
的内阻不计,则通过电阻R1的电流为E = I1R1解得I1 = 0.6A 则电阻R1消耗的功率为P1 =
I1
2R1解得P1 = 3.6W,C 错误、D 正确。故选D。
6.(2023·陕西西安·高三校考模拟)某一导体的伏安特性曲线如图中
段(曲线)所示,
关于导体的电阻,以下说法正确的是( )
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A.B 点的电阻为
B.B 点的电阻为
C.导体的电阻因温度的影响改变了
D.导体的电阻因温度的影响改变了
【答案】B
【详解】AB.B 点的电阻为
,A 错误,B 正确;
CD.A 点的电阻为
故两点间的电阻改变了40-30=10Ω,CD 错误。故选B。
7. (2023 海南卷)如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为
C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为( )
A. CE
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】电路稳定后,由于电源内阻不计,则整个回路可看成3R、2R 的串联部分与
R、4R 的串联部分并联,若取电源负极为零电势点,则电容器上极板的电势为
电容器下极板的电势为
则电容两端的电压
则电容器上的电荷量为
,C 正确。
8. (2023 全国乙卷)黑箱外有编号为1、2、3、4 的四个接线柱,接线柱1 和2、2 和
3、3 和4 之间各接有一个电阻,在接线柱间还接有另外一个电阻R 和一个直流电源。测得
接线柱之间的电压U12 = 3.0V,U23 = 2.5V,U34 = -1.5V。符合上述测量结果的可能接法
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是( )
A. 电源接在1、4 之间,R 接在1、3 之间
B. 电源接在1、4 之间,R 接在2、4 之间
C. 电源接
1、3 之间,R 接在1、4 之间
D. 电源接在1、3 之间,R 接在2、4 之间
【答案】CD
【解析】由题意,U12=φ1-φ2=3.0V,U23=φ2-φ3=2.5V,U34=φ3-φ4=-1.5V,可知φ1>
φ2>φ4>φ3,所以1 接电源正极,3 接电源负极,电源接在1、3 之间,R 可以接在1、4
之间,可以接在2、4 之间,选项CD 正确
9. (2023·广东茂名二模)某种电吹风机的电路如图所示,a、b、c、d 为四个固定
触点。绕O 点转动的扇形金属触片P,可同时接触两个触点,触片P 处于不同位置时,吹风
机可处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。
和
分别是理想变压器原、副线圈的匝
数,该电吹风机的各项参数如下表所示。当电风吹机接上220V 的交变电流时,则( )
冷风时输入功
率
5
0W
热风时输入功
率
4
40W
小风扇额定电
压
4
0V
输入交流电的
电压
2
20V
A. 吹冷风时,触片P 同时接触d、c 两个触点
B. 小风扇正常工作时电阻
32Ω
C. 原、副线圈的匝数比
D. 吹热风时,通过电吹风机的电流
为2A
【答案】CD
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【解析】A.触片P 同时接触b、c 两个触点时电热丝没有接入电路,电吹风吹冷风;
故A 错误;
B.吹冷风时通过小风扇的电流
小风扇正常工作时电阻
故B 错误;
C.原、副线圈的匝数比
故C 正确;
D.吹热风时,通过电吹风机的电流为
故D 正确。
故选CD。
10. (2023·福建福州4 月检测)(多选)目前大多数医院进行输液治疗时都采用传统的
人工监护方式,为减轻医务人员负担,有不少输液传感器投入使用。某电容输液传感器测
量装置示意图如图甲所示,测量电路如图乙所示,A、B 间接入恒定电压
,自动控制开
关S 置于1 时电容器充电、置于2 时电容器放电。电容器在S 的作用下周期性充放电,系
统监测每次充电过程中电容器两端电压随时间的变化曲线,可自动判定输液管中是否有药
液。在输液管中有药液和无药液的两次电容器充电过程中,电容器两端电压随时间的变化
曲线如图丙所示,已知有药液时测量电路中的电容值更大,则( )
A. 曲线1 为有药液时的充电曲线
B. 曲线2 为有药液时的充电曲线
C. 曲线1 对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
D. 曲线2 对应的情况下电容器充满电后所带的电荷量较大
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【答案】BD
【解析】CD.设电容器两端电压为
,则电路中电流为
画出图丙中两条曲线对应情况下电流随时间变化的图像如图所示
根据
图像与横轴围成的面积表示电荷量
,可以得到曲线2 对应情况下电容器充
满电后所带的电荷量较大,故C 错误,D 正确;
AB.根据充满电后电容器满足
曲线2 对应情况下电容器充满电后所带的电荷量较大,故曲线2 对应情况下的电容值
较大,已知有药液时测量电路中的电容值更大,故曲线2 为有药液时的充电曲线,故A 错
误,B 正确。
故选BD。
11. (2023·江苏南京三模)某牧场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,
水量增加时滑片下移,电表均为理想电表。下列说法正确的是( )
A. 若选择电压表,水量增多时电压表示数变大
B. 若选择电流表,水量增多时电流表示数变小
C. 若选择电流表,与电压表相比,电路更节能
D. 若选择电压表,增加
可提高灵敏度
【答案】A
【解析】A.如果选择电压表,滑动变阻器R 和定值电阻R0串联在电路中,且电压表测
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R 的滑片至最上端的电压,无论滑片如何移动,变阻器接入电路的阻值不变,闭合开关S,
水量增多时,滑片下移,R 上半部分的电阻增大,R 上半部分分得的电压增大,即电压表示
数变大,故A 正确;
B.如果选择电流表,滑动变阻器R 滑片以下的部分和定值电阻R0串联在电路中,电流
表测电路中的电流,水量增多时,滑片下移,滑动变阻器连入电路的阻值减小,电路总电
阻减小,由欧姆定律可得,电路电流增大,即电流表示数变大,故B 错误;
C.与电压表相比,选择电流表设计电路的总电阻较小,电路电流较大,由P=UI 可知,
电路的总功率较大,不节能,故C 错误;
D.若选择电压表,增加
,电路中电流减小,电阻变化相同时,电压变化变小,即
灵敏度降低,故D 错误。
故选A。
12. (2023·广东高州一模)如图所示的电路,电源的电动势为E,内阻为r,阻值分
别为4r、6r 的电阻并联后再与阻值为1.6r 的电阻串联,水平放置的电容器的两极板的间
距为d,分别接在阻值1.6r 两端,合上开关稳定后,电容器的带电量也为q。另一带电量
也为q 的小球从距上极板上方高为2d 处自由释放,小球恰好能下落到下极板。(结果可用
分式表示)
(1)求电容器的电容;
(2)判断小球带电性质;
(3)求小球的质量(重力加速度为g)。
【答案】(1)
;(2)小球带正电;(3)
【解析】(1)4r、6r 的电阻并联后阻值为
根据闭合电路欧姆定律可得
由电容定义式可得
(2)小球下落过程,在电场中做减速运动,由于电容器下极板带正电,可得小球带正
电荷。
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(3)由动能定理可得
解得
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