夜雨聆风学习资料网 资料列表 开通 VIP 用登录 / 注册 ⌄
DOCX

试题部分word—基础集训、综合集训_2022版教学资源包_五年高考三年模拟_2022版新高考版选考总复习物理5·3A版_专题九恒定电流_试题部分WORD_试题部分WORD—基础集训、综合集训_试题WORD

查看资料信息、公开预览和下载状态。

共 11 页DOCX · 464.5KB
下载

文档在线预览

公开展示前 6 页
100%
1
《试题部分word—基础集训、综合集训_2022版教学资源包_五年高考三年模拟_2022版新高考版选考总复习物理5·3A版_专题九恒定电流_试题部分WORD_试题部分WORD—基础集训、综合集训_试题WORD》第1页预览
2
《试题部分word—基础集训、综合集训_2022版教学资源包_五年高考三年模拟_2022版新高考版选考总复习物理5·3A版_专题九恒定电流_试题部分WORD_试题部分WORD—基础集训、综合集训_试题WORD》第2页预览
3
《试题部分word—基础集训、综合集训_2022版教学资源包_五年高考三年模拟_2022版新高考版选考总复习物理5·3A版_专题九恒定电流_试题部分WORD_试题部分WORD—基础集训、综合集训_试题WORD》第3页预览
4
《试题部分word—基础集训、综合集训_2022版教学资源包_五年高考三年模拟_2022版新高考版选考总复习物理5·3A版_专题九恒定电流_试题部分WORD_试题部分WORD—基础集训、综合集训_试题WORD》第4页预览
5
《试题部分word—基础集训、综合集训_2022版教学资源包_五年高考三年模拟_2022版新高考版选考总复习物理5·3A版_专题九恒定电流_试题部分WORD_试题部分WORD—基础集训、综合集训_试题WORD》第5页预览
6
《试题部分word—基础集训、综合集训_2022版教学资源包_五年高考三年模拟_2022版新高考版选考总复习物理5·3A版_专题九恒定电流_试题部分WORD_试题部分WORD—基础集训、综合集训_试题WORD》第6页预览

本文档共 11 页 剩余 5 页未展示,请下载后查阅

下载

文档文本内容

北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
专题九 恒定电流
备考篇
【考情探究】
课标解读
考情分析 备考指导
考点 内容
1.观察并能识别常见的电路元器件,了解
高考对本专题内容的要求主
它们在电路中的作用。 本专题研究部分电路与闭合电路。研究各种电
要是电学实验的知识,同时也
2.会使用多用电表。 路中电压、电流以及消耗的功率所遵循的规
电路的基本概 会考查电路的相关知识,命题
3.通过实验,探究并了解金属导体的电阻 律。复习中应理清各个基本概念,熟记各公式,明
念和规律 角度包括电路故障分析、含
与材料、长度和横截面积的定量关系。 确各公式的使用条件。由于本专题知识与实际
电容器的电路分析、电路动
4.会测量金属丝的电阻率。 生活密切联系,必须要加强培养用物理知识解决
态分析、电表改装、电源的
5.了解串、并联电路电阻的特点。 实际问题的能力,同时深刻理解并熟练掌握各相
功率及效率问题。若以选择
1.理解闭合电路欧姆定律。 关实验的基本原理,加强对基本仪器使用的复习
题的形式出题,一般难度较小,
2.会测量电源的电动势和内阻。 以及对设计实验方法的迁移运用。本专题知识
若以实验填空题的形式出题,
3.理解电功、电功率及焦耳定律,能用焦 主要以实验题的形式考查,也经常与后面的电磁
闭合电路欧姆 电学实验知识主要考查闭合
耳定律解释生产生活中的电热现象。 感应、交变电流知识相结合,运用相关的电路知
定律 电路欧姆定律、仪器的选
4.能分析和解决家庭电路中的简单问题, 识、运动学规律、能量守恒等来解决一些综合
取、电路的设计与创新,有一
能将安全用电和节约用电的知识应用于 题,是高考中的又一重点和难点。
定的难度。
生活实际。
【真题探秘】
命题立意
本题结合图像,考查电容器、欧姆定律等知识,意在考查学生的推理能力和分析综合能力。体现了物理学科核心素养中物质观念、科学推理、科学
论证等要素。解题指导
题目给出电容器两端电压与时间的关系图像,需要学生利用电容器的相关知识,得出电路中电流变化,题目已知条件和题目设问之间的桥梁就是电流,
而电流恰恰是极板上电荷量变化量与变化时间的比值,至此题目就迎刃而解了。答案解析见P318拓展延伸
该题可延伸到电容器与在磁场中的导体棒的运动相结合的问题,导体棒在磁场中做变速运动,切割磁感线,产生电动势,给电容器充电,判断导体棒的
运动情况等,还可以延伸到在闭合电路中,由于电路动态变化,引起的电容器的充放电现象,进而计算通过导线某一截面的电荷量。
[教师专用题组]
真题多维细目表
考点
真题 涉分 题型 设题情境 学科素养
部分电路的基本概念和规律 闭合电路欧姆定律北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
2020山东,2 3 平均电流 单选 氚核衰变形成电流 模型建构、科学推理
2020课标Ⅰ,17 6 含容电路 单选 电压变化图像 模型建构、科学推理
2020课标Ⅰ,22 6 部分电路欧姆定律 实验 伏安法测电阻 科学探究
2020课标Ⅱ,23 10 部分电路欧姆定律 实验 研究小灯泡伏安特性 科学探究
2020山东,14 8 闭合电路欧姆定律 实验 测量电源电动势和内阻 科学探究
2019课标Ⅱ,23 10 闭合电路欧姆定律 实验 探究硅二极管 科学探究
2019课标Ⅰ,23 10 电表改装检测 实验 微安表改装电流表 科学探究
2019课标Ⅲ,23 10 闭合电路欧姆定律 实验 电流表改装欧姆表 科学探究
2019浙江4月选考,8 3 串联电路 单选 电动机与小电珠串联 科学推理
2019江苏单科,3 3 闭合电路欧姆定律 单选 全电路 科学推理
2018课标Ⅰ,23 10 电阻箱读数 实验 热敏电阻 科学探究
2018课标Ⅱ,22 6 欧姆定律 实验 组装多用电表 科学探究
2018课标Ⅲ,23 9 欧姆定律 实验 测量待测电阻阻值 科学探究
2018海南单科,10 5 动态电路 多选 全电路 科学推理、科学论证
2017上海单科,9 4 U-I图像 单选 U-I图像 科学推理
2016课标Ⅱ,17 6 含电容器电路分析 单选 含容电路 科学推理
2016上海单科,18 4 动态电路 多选 全电路 科学推理、科学论证
2016江苏单科,8 4 闭合电路欧姆定律 多选 混联电路 科学推理、科学论证
2016浙江10月选考,9 3 电阻定律 单选 盐水柱电阻 科学推理
2016浙江10月选考,11 3 电功率 单选 机器人 科学推理
命题规律与探究
高考对本专题的考查内容主要有部分电路基本概念与规律的理解和应用,全电路基本概念与规律的理解和应用。
其中闭合电路欧姆定律、电阻定律、电功率和焦耳定律、动态电路分析、含容电路分析和电路故障是考查的热点。
还可能以电路为基础,与电场、磁场、电磁感应相联系综合考查电磁学。实验中电表的改装和读数、多用电表的原理
和使用、以伏安法为代表的电阻的几种测量方法、以伏安法为代表的电源电动势和内阻的测量、传感器的简单使用
均有所考查。以实验原理、电路设计、数据处理和误差分析等知识能力的考查为主。本专题考查的主要是科学思维、
科学探究等物理核心素养。
备考方法与策略
重点掌握闭合电路欧姆定律及直流电路问题。本专题多以电学实验的形式出现,所以平时多练一练电学实验。不
可忽视以动力学为背景的力电综合题,还有以电路知识为背景的能量守恒问题。加强文字表达、函数表达、图像表达
的理解及应用能力。
实验以电表改装、电阻测量为主线,加强实验原理、电路设计、数据处理和误差分析的练习。
备考篇
【基础集训】
考点一 电路的基本概念和规律
1.一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。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U时,棒内产生电流,则自由电子定向移动的平均速率为( )北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
U U S2
A. B.
neρL neρL
neρSL
C.neρL D.
U
答案 A
2.(多选)假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上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 ( )
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小
B.在A点,白炽灯的电阻可表示为tan β
C.在A点,白炽灯的电功率可表示为UI
0 0
U
D.在A点,白炽灯的电阻可表示为
0
I
0
答案 CD
3.(多选)在如图甲所示的电路中,L、L 和L 为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,当开关
1 2 3
S闭合后,电路中的总电流为0.25 A,则此时 ( )
A.L 的电阻为12 Ω
1
B.L 两端的电压为L 两端电压的2倍
1 2
C.L 消耗的电功率为0.75 W
1
D.L、L 消耗的电功率的比值等于4∶1
1 2
答案 AC
考点二 闭合电路欧姆定律
1.(多选)如图所示电路,电源电动势为E,内阻为r。当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。
已知指示灯L的电阻为R,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则下列说法中正确的是 ( )
0
A.电动机的额定电压为IR
B.电动机的输出功率为IE-I2R
C.电源的输出功率为IE-I2r北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
D.整个电路的热功率为I2(R+R+r)
0
答案 CD
2.(2019湖南长沙长郡中学模拟)(多选)如图为直流电动机提升重物的装置,重物的重量G=500 N,电源电动势E=90 V,电
源内阻r=2 Ω,不计各处摩擦,当电动机以v=0.6 m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流I=5 A,下列判断正确的
是( )
A.电动机消耗的总功率为400 W
B.电动机线圈的电阻为0.4 Ω
C.电源的效率约为88.9%
D.电动机的效率为75%
答案 ACD
3.(2019山东烟台质检)如图所示,已知电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,保护电阻R=0.5 Ω。
0
(1)当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R 消耗的电功率最大,并求这个最大值。
0
(2)当电阻箱R读数为多少时,电阻箱R消耗的功率P 最大,并求这个最大值。
R
(3)求电源的最大输出功率。
答案 (1)0 8 W (2)1.5 Ω 6 W (3)9 W
综合篇
【综合集训】
拓展一 电表的改装
1.(2020天津质检)(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A、A 和两个电压表V、V。已知电
1 2 1 2
流表A 的量程大于A 的量程,电压表V 的量程大于V 的量程,改装好后把它们按图所示接入电路,则( )
1 2 1 2
A.电流表A 的读数大于电流表A 的读数
1 2
B.电流表A 指针的偏转角小于电流表A 指针的偏转角
1 2
C.电压表V 的读数小于电压表V 的读数
1 2
D.电压表V 指针的偏转角等于电压表V 指针的偏转角
1 2
答案 AD
2.(2018课标Ⅱ,22,6分)某同学组装一个多用电表。可选用的器材有:微安表头(量程100 μA,内阻 900 Ω);电阻箱R(阻
1
值范围0~ 999.9 Ω);电阻箱R(阻值范围0~ 99 999.9 Ω);导线若干。
2北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表。
组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡。
回答下列问题:
(1)在虚线框内画出电路图并标出R 和R,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱。
1 2
(2)电阻箱的阻值应取R= Ω,R= Ω。(保留到个位)
1 2
答案 (1)如图所示 (2)100 2 910
拓展二 电路的动态分析
1.(2019福建福州期末)(多选)如图所示,电源电动势E和内阻r一定,R、R 是定值电阻,R 是光敏电阻(光敏电阻阻值随
1 2 3
光照强度的增大而减小)。闭合开关,当照射到R 的光照强度变化时,R 功率变大,以下判断正确的是 ( )
3 2
A.电流表示数一定变小
B.电压表示数一定变小
C.R 的功率一定变大
3
D.照射到R 的光照强度一定增加
3
答案 BD
2.(2020辽宁六校协作体月考)(多选)在如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R 的滑片P向上滑动时,四个理想
2
电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U、U 和U 表示,电表示数变化量的绝对值分别用ΔI、ΔU、ΔU 和
1 2 3 1 2
ΔU 表示。下列说法正确的是 ( )
3
A.U 变小,U 变大,U 变小,I变大
1 2 3
B.U 变大,U 变小,U 变大,I变大
1 2 3
U U U
C. 1不变, 2变小, 3变小
I I I
ΔU ΔU ΔU
D. 1不变, 2不变, 3不变
ΔI ΔI ΔI
答案 CD
拓展三 对电源U-I图线的理解与应用北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
1.(2020河北石家庄统考)如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某灯泡L 的U-I图线的一部分,用该电源和灯
1
泡L 串联起来组成闭合回路时灯泡L 恰能正常发光,则下列说法中正确的是 ( )
1 1
2
A.此电源的内阻为 Ω
3
B.灯泡L 的额定电压为3 V,额定功率为6 W
1
C.把灯泡L 换成阻值恒为1 Ω的纯电阻,电源的输出功率将变小
1
D.由于灯泡L 的U-I图线是一条曲线,所以灯泡发光过程中欧姆定律不适用
1
答案 B
2.(2020湖北武汉质量检测)如图甲所示,M为一电动机,在滑动变阻器R的触头从一端滑到另一端的过程中,两电压表的
读数随电流表读数的变化情况如图乙所示,已知电流表读数在0.2 A以下时,电动机没有发生转动,不考虑电表对电路的
影响,以下判断正确的是 ( )
甲
乙
A.电源电动势为3.4 V
B.变阻器的触头向右滑动时,V 读数逐渐减小
2
C.此电路中,电动机的最大输出功率为0.9 W
D.变阻器的最大阻值为30 Ω
答案 D
[教师专用题组]
【综合集训】
1.(2018广东江门新会一中期中,13)(多选)一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电流为I,导线中自由
1
电子定向移动的平均速率为v,若将导线均匀拉长,使其半径变为原来的 ,再给它两端加上电压U,则 ( )
2
I
A.通过导线的电流为
4
I
B.通过导线的电流为
16北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
v
C.自由电子定向移动的平均速率为
4
v
D.自由电子定向移动的平均速率为
16
1 1
答案 BC 将导线均匀拉长使其半径变为原来的 ,横截面积变为原来的 ,导线长度变为原来的4倍,导线的电阻率
2 4
L U 1
不变,根据电阻定律R=ρ 可知,导线电阻变为原来的16倍;电压U不变,根据欧姆定律I= 可知,电流变为原来的 ,A
S R 16
1
错误,B正确;电流I变为原来的 ,导线均匀拉长时单位体积中自由移动的电子数n不变,每个电子所带的电荷量e不
16
1
变,由电流的微观表达式I=nevS可知,电子定向移动的速率变为原来的 , C正确,D错误。
4
2.(2018广东广州越秀区期末,8)直流电动机在生产、生活中有广泛的应用。如图所示,一直流电动机M和电灯L并联
之后接在直流电源上,电动机内阻r=0.5 Ω,电灯灯丝电阻R=9 Ω(阻值认为保持不变),电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω。
1
开关S闭合,电动机正常工作时,电压表示数为9 V。则下列说法不正确的是( )
A.流过电源的电流3 A
B.流过电动机的电流2 A
C.电动机的输入功率等于24 W
D.电动机的输出功率等于16 W
E-U U 9
答案 C 电压表示数U=E-Ir,则有I= =3 A,故A正确;对灯泡:I = = A=1 A,电动机与灯泡并联,则电动机
r 灯 R 9
中的电流I =I-I =3 A-1 A=2 A,故B正确;电动机的输入功率P=UI =9×2 W=18 W,故C错误;电动机的输出功率P
电 灯 电 出
=UI - r=18 W-2 W=16 W,故D正确。
电 I 2 1
电
易错提醒 本题是含有电动机的问题,电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不适用。
3.(2020北京师达中学一模)如图所示,双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。已知该表头的内阻R=500 Ω,满偏
g
电流I=1 mA,下列说法正确的是 ( )
g
A.表头G的满偏电压为500 V
B.使用a、b两个端点时,其量程比使用a、c两个端点时大
C.使用a、b两个端点时,其量程为0~10 V,则R 为9.5 kΩ
1
D.使用a、c两个端点时,其量程为0~100 V,则(R+R)为95 kΩ
1 2
答案 C 表头的满偏电压为U=IR=1×10-3×500 V=0.5 V,A错误;在电压表的改装中,串联的电阻越大,分压越大,量
g g g
程越大,所以使用a、c两个端点时,量程较大,B错误;使用a、b两个端点时,其量程为0~10 V,则U=I(R+R),代入数据
g g 1北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
可得R 1 = U-I g R g =10-0.5 Ω=9.5 kΩ,C正确;使用a、c两个端点时,其量程为0~100 V,则U'=I g (R g +R 1 +R 2 ),代入数据
I 0.001
g
可得R
1
+R
2
= U'-I
g
R
g
=100-0.5Ω=99.5 kΩ,D错误。
I 0.001
g
4.(2020江苏盐城三模)如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻阻值为R,滑动变阻器总电阻为R。现闭合
1
开关S,滑动变阻器的滑动触头P从M端向N端滑动时,电路中连接的电压表及电流表示数的变化情况分别是 ( )
A.先变大后变小;一直变大
B.先变小后变大;一直变小
C.先变大后变小;先变小后变大
D.先变小后变大;先变大后变小
答案 A 由电路的结构可知,滑动变阻器的滑动触头P两边的电阻并联,则当P从M端向N端滑动时,电路的总电阻
先变大后减小,则总电流先减小后变大,路端电压先变大后变小,即电压表的示数先变大后变小;设PN部分的电阻为x,则
E E
R-x
通过PN部分的电流为I= (R-x)x × =(R +r)R ,则随着x的减小,I 逐渐变大,A正确。
x R +r+ R 1 +x x
1 R R-x
规律总结 “双臂回路”中 , 两臂阻值相等时总阻值最大 , 一般总电阻、总电流、路端电压不是单调变化的 , 而两臂中
电流是单调变化的 , 阻值减小的支路中电流总是增大的 。
5.(2020四川攀枝花第二次统考,4)如图所示的电路,电源电动势为E,内阻为r。闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片向左
移动一段距离时,电流表A 示数增加了ΔI,电流表A 示数减少了ΔI,电压表V 示数减少了ΔU,电压表V 示数增加了
1 1 2 2 1 1 2
ΔU。下列关于ΔI 与ΔI、ΔU 与ΔU 大小关系的说法中正确的是 ( )
2 1 2 1 2
A.ΔI>ΔI,ΔU>ΔU B.ΔI<ΔI,ΔU<ΔU
1 2 1 2 1 2 1 2
C.ΔI>ΔI,ΔU<ΔU D.ΔI<ΔI,ΔU>ΔU
1 2 1 2 1 2 1 2
答案 B 闭合开关后,根据电压关系有E=U+U+U 。向左移动滑片后,电路总电阻变大,总电流减小,则电源的内电
1 2 内
压也减小,路端电压增大,V 示数减小,V 示数增大,则有
1 2
E=U-ΔU+U+ΔU+U -ΔU
1 1 2 2 内 内
得ΔU=ΔU+ΔU
2 1 内
所以ΔU<ΔU
1 2
电路中的电流关系为I=I+I,向左移动滑片,电路中的总电阻增大,所以总电流减小,V 示数增大,则I 变大,I 减小,则
1 2 2 1 2
有
I-ΔI=I+ΔI+I-ΔI
1 1 2 2
即ΔI=ΔI+ΔI
2 1
由此可得ΔI<ΔI
1 2北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
故B正确,A、C、D错误。
6.(2020广东广州模拟,18)如图所示电路中,电源电动势为E、内阻为r,R 为定值电阻,R、R 为滑动变阻器,A、B为电容
3 1 2
器两个水平放置的极板。当滑动变阻器R、R 的滑片处于图示位置时,A、B两板间的带电油滴静止不动。下列说法
1 2
中正确的是 ( )
A.把R 的滑片向右缓慢移动时,油滴向上运动
2
B.把R 的滑片向右缓慢移动时,油滴向下运动
1
C.缓慢增大极板A、B间的距离,油滴向下运动
D.缓慢减小极板A、B的正对面积,油滴向上运动
答案 C 试题考查闭合电路欧姆定律等必备知识,主要考查理解能力、推理能力,体现了物理观念、科学思维的学
科素养,突出对基础性考查要求。
电容器两板间电压等于路端电压,油滴在板间静止不动是因为受到向上的电场力和重力是一对平衡力。把R 的
2
滑片向右缓慢移动时,电容器两端的电压保持不变,则板间场强不变,油滴受到的电场力不变,所以油滴仍然静止不动,故
A错误;把R 的滑片向右缓慢移动时,R 接入电路中的电阻增大,则电路中的总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知电
1 1
U
路中的电流变小,路端电压U=E-Ir增大,电容器两板间电压等于路端电压,所以电容器两板间电压增大,板间场强E=
d
变大,油滴受到的电场力变大,所以油滴向上运动,故B错误;缓慢增大极板A、B间距离,两板间电压不变,板间场强变小,
则油滴受到的电场力变小,所以油滴向下运动,故C正确;缓慢减小极板A、B的正对面积,两板间的电压不变,板间场强
不变,油滴受到的电场力不变,所以油滴静止不动,故D错误。
7.(2019广东云浮月考,4)如图甲所示为一款儿童电动汽车,该款电动汽车的部分参数如图乙所示,则下列说法正确的是
( )
适用年龄 6个月~3岁家长遥控
3~4岁可自驾
核定载重 25 kg
电源规格 12 V 4.5 A·h
充电器 12 V 1 000 mA
电 机 RS390-12 V 2 A
甲 乙
A.电源规格中的4.5 A·h,A·h是能量的单位
B.电机的输出功率小于24 W
C.电机线圈的电阻为6 Ω
D.行驶过程中电机突发故障,被卡住无法转动,此时通过电机的电流为2 A
答案 B 本题考查了闭合电路的电功率等问题,考查了学生的理解与推理能力,体现了物理学科的物理观念与科学
思维的学科素养。北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
A·h是电流与时间的乘积,是电荷量的单位,A错误;电机的额定功率:P=UI=12×2 W=24 W,可知电机的输出功率一
定小于24 W,B正确;只知道电机的额定电压与额定电流,不能由欧姆定律求出电机线圈的电阻值,C错误;知道电机的额
定电压,不知道电机线圈的电阻值,所以若电机突发故障,被卡住无法转动,不能求出通过电机的电流,D错误。
8.(2020吉林舒兰一中月考)在图甲所示电路中,R、R 均为定值电阻,且R=100 Ω,R 的阻值未知,R 是一滑动变阻器,当
1 2 1 2 3
其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两
点是滑片在变阻器上两个不同端点时分别得到的。求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)定值电阻R 的阻值;
2
(3)滑动变阻器R 的最大阻值。
3
答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
解析 (1)由闭合电路欧姆定律得:
E=U+Ir
将题图乙中A、B两点的电压和电流分别代入得:
E=16+0.2r(V)
E=4+0.8r(V)
联立解得E=20 V,r=20 Ω。
(2)当R 的滑片滑到最右端时,R 接入电路的阻值为零,R 被短路,此时外电路电阻等于R,且对应于图线上B点,故
3 3 1 2
由B点的U、I值可求出R 的阻值为:
2
R=U = 4 Ω=5 Ω。
2 B
I 0.8
B
(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R 以最大阻值接入电路。设此时外电路总电阻为R,由题图乙中A点坐标求出:
3
R=U = 16 Ω=80 Ω。
A
I 0.2
A
R R
又R=
1 3
+R
2
,代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R
3
=300 Ω。
R +R
1 3
解题指导 外电路的电压随外电阻的增大而单调增大 , 电流则单调减小 ,故滑动变阻器接入电路中的阻值最大值对应
于最大的路端电压。
9.如图所示,电源电动势E=2 V,内阻r=1 Ω,电阻R=2 Ω,可变电阻的阻值范围为0~10 Ω。求可变电阻为多大时,R上消
0
耗的功率最大,最大值为多少?
2 2
答案 Ω W
3 3北京曲一线图书策划有限公司 2022版《5年高考3年模拟 A
版》
U2
解析 解法一:P = ,根据闭合电路欧姆定律,路端电压
R R
R R
0
R +R ER R
U=E· 0 = 0 ,
R R rR +rR+R R
r+ 0 0 0
R +R
0
E2R 2R
所以P R = 0 ,
(rR +rR+R R)2
0 0
16
代入数据整理得P = 4 ,
R +9R+12
R
2 2
当R= Ω时,R上消耗的功率最大,P = W。
Rmax
3 3
R
解法二:采用等效电源法分析,把定值电阻等效到电源的内部,即把电源和定值电阻看作电动势为E'= E,内阻
0
R +r
0
为r'= R 0 r 的电源,当R=r'= R 0 r 时,电源对外电路R的输出功率最大P Rmax =E'2 。
R +r R +r 4r'
0 0
把数值代入各式得:E =E'= R E=4 V;
等 0
R +r 3
0
r
等
=r'= R
0
r =2 Ω。
R +r 3
0
所以P =E 2 =2 W。
Rmax 等
4r 3
等