1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。考点突破素养提升考点1电路的动态分析(d)【典例1】(2019绍兴模拟)如图所示,闭合开关,当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时,电路中电压表和电流表示数的变化情况是世纪金榜导学号()A.V、A示数都变大B.V、A示数都变小C.V示数变大,A示数变小D.V示数变小,A示数变大【解析】选A。电路中电阻R2与滑动变阻器R并联,然后再与R1串联构成外电路。当P向下滑动时,R减小,R并减小,E不变。I=,所以I增大。因为R1是定值,I增大,所以R1两端的电压U1增大,电压表V示数增大
2、,又因为r不变,故内电路电压U内=Ir将增大,又因为U=E-Ir,故路端电压U减小,由于U=U1+U2,R2两端电压U2必定减小,流过R2的电流I2减小,所以通过滑动变阻器R的电流IR增大,故正确选项为A。1.如图甲所示,电路中的电源电动势为E,内阻为r。其中L1、L2和L3为小灯泡,V1和V2为电压表,R为光敏电阻,其在不同光照下(光照强度单位为坎德拉,cd)的伏安特性曲线如图乙所示。闭合开关S,当照在光敏电阻上的光照增强时,下列说法正确的是()A.小灯泡L1、L3变亮,L2变暗B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮C.电压表V1示数变化量比电压表V2小D.电压表V2示数变小【解析】选B。由I
3、-U图线可知,当光照变强时,光敏电阻阻值减小,总电阻减小。总电流增大,路端电压U减小。干路电流增大,则L2变亮,U2读数变大;与光敏电阻串联的的灯泡L1电流增大,变亮。与光敏电阻并联的灯泡L3电压U3=U-U2减小,L3变暗。路端电压U=U1+U2减小,故U1的变化量大于U2的变化量。故B正确,A、C、D错误;故选B。2.如图所示,有一电荷静止于电容器两极板间,内阻不可忽略,现将滑动变阻器滑片向上移动少许,稳定后两个灯泡依然能够发光,则下列说法中正确的是()A.小灯泡L1、L2变暗B.该电荷一定带正电C.电容器C上电荷量减小D.电流表始终存在从左向右的电流【解析】选A。当滑动变阻器的滑片向上移
4、动时,滑动变阻器的阻值增大,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律:电路电流减小,L1、L2变暗,故A正确;电容器上极板与电源正极相连,可知电容器上极板带正电,板间场强方向向下,由平衡条件分析可知,该电荷所受的电场力方向向上,与场强方向相反,所以该电荷带负电;根据电容器的电压等于R与L2串联的总电压得,电容器的电压增大,电量将增加,在充电过程中电流表有从左向右的电流,当滑片停止移动时,电容器不再充电,没有电流通过电流表,所以B、C、D错误。1.程序法:2.“串反并同”结论法:(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、电功率都将减小,反之则增大。(2)所谓
5、“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、电功率都将增大,反之则减小。即:R3.极限法:因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零去讨论。考点2电源的功率和效率问题(c)【典例2】直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的世纪金榜导学号()A.总功率一定增大B.效率一定减小C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小【解题思路】解答本题注意以下三点:关键点(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻将变大。(2)根据公式=来判断电源的效率变化。(3)当R外=r时,电源的输出功率最大,且最大
6、值为。【解析】选C。滑片P向右移动时外电路电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由P总=EI可得P总减小,故选项A错误;根据=可知选项B错误;由P内=I2r可知,选项C正确;由P输-R外图象,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误。1.有一个电动势为3 V、内阻为1 的电源。下列电阻与其连接后,使电阻的功率大于2 W,且使该电源的效率大于50%的是()A.0.5 B.1 C.1.5 D.2 【解析】选C。由闭合电路欧姆定律得I=,电源效率=100%,电阻的功率P=I2R。将四个选项代入分析得,只有C符合题目要求,故C正确。2.(多选)(2019宁波模拟)
7、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流 I 变化的图线画在了同一坐标上,如图中的 A、B、C 所示,根据图线可知()A.反映Pr变化的图线是CB.电源电动势为8 VC.电源内阻为2 D.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 【解析】选A、C、D。因PE=EI,故反映PE变化的图线是A,且8 W=2 AE,故电源电动势为4 V,B错误;而Pr=I2r,故反映Pr变化的图线是C,A正确;反映PR变化的图线是B,当电流为1 A时,输出功率最大,此时R=r,据I=得r=2 ,C正确;当电流为0.5 A时,总电阻为8 ,外电路的电阻为6 ,D正确。1.电源的总功率:
8、(1)任意电路:P总=EI=U外I+U内I=P出+P内。(2)纯电阻电路:P总=I2(R+r)=。2.电源内部消耗的功率:P内=I2r=U内I=P总-P出。3.电源的输出功率:(1)任意电路:P出=UI=EI-I2r=P总-P内。(2)纯电阻电路:P出=I2R=。输出功率随R的变化关系:当R=r时,电源的输出功率最大,为Pm=;当Rr时,随着R的增大输出功率越来越小;当Rr时,随着R的增大输出功率越来越大;当P出Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2,且R1R2=r2;P出与R的关系如图所示。4.电源的效率:(1)任意电路:=100%=100%。(2)纯电阻电路:=100%=100
9、%。在纯电阻电路中R越大,越大;当R=r时,电源有最大输出功率,电源的效率仅为50%。【加固训练】如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,定值电阻R的阻值也为r,滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,下列说法中正确的是()A.电压表的示数变大B.电流表的示数变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小【解析】选C。等效电路图如图所示。滑片从a端滑向b端,其接入电路的阻值RPb减小,由“串反并同”原则有:电压表示数减小,电流表示数增大,电阻R消耗的功率增大,A、B、D错误;把电阻R当作电源内电阻(等效电源),则R内=2r,RPb减小,且RP
10、b2r,等效电源的输出功率减小,即滑动变阻器的功率减小,C正确。考点3电源的U-I图象的应用(c)【典例3】如图所示,图线为某灯泡两端的电压随电流变化的曲线,图线是某电池路端电压随电流变化的曲线,现将图线对应的灯泡直接接在图线对应的电池两端,过较长一段时间后,电池的电动势基本不变,电池的内阻明显变大,则世纪金榜导学号()A.灯泡的电阻一定减小B.电源的输出功率一定增大C.电源的总功率一定增大D.电源的效率一定增大【解析】选A。由于过一段时间后,电源的电动势基本不变,而内阻明显增大,则电池的路端电压随电流变化的曲线如图中虚线所示,此图线与灯泡的U-I图线的交点对应的电压、电流均变小,因此电源的输
11、出功率变小,电源的总功率IE也变小,选项B、C错误;交点与原点连线的斜率也减小,灯泡的电阻减小,选项A正确;由=100%可知,电源的效率也减小,选项D错误。1.如图所示为某一电源的U-I图线,由图可知()A.电源电动势为2 VB.电源内电阻为 C.电源短路时电流为6 AD.电路路端电压为1 V时,电路中电流为2.5 A【解析】选A。I=0时,E=U=2 V,A对;r= =0.2 ,B错;I短= A=10 A,C错;U=1 V时,I= A=5 A,D错误。2.如图所示,直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2
12、单独连接,则下列说法错误的是()A.电源1与电源2 的内阻之比是117B.电源1 与电源2的电动势之比是11C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是12D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是12【解析】选D。在U-I图象中,图线、斜率的绝对值代表电源的内阻,r1= ,r2= ,则r1r2=117,选项A正确;图线与纵轴的交点表示电源电动势,则E1=E2=10 V,选项B正确;小灯泡在第一种连接状态下消耗的功率为P1=U1I1=15 W,小灯泡的电阻R1= ;小灯泡在第二种连接状态下消耗的功率为P2=U2I2=30 W,小灯泡的电阻R2= ,选项C正确,D错误。3.如图所示的U-I图象
13、中,直线a为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线b为某一电阻R的伏安特性曲线,两图线相交于(2,2)。用该电源和该电阻组成闭合电路,电源的输出功率和电源的内电阻分别是()A.6 W,1 B.6 W,0.5 C.4 W,1 D.4 W,0.5 【解析】选D。由题图中图线a的截距可知,电源的电动势为E=3 V;由题图中图线a的斜率可知电源的内阻为r=0.5 ;由题图中a、b两图线的交点可知,闭合电路的总电流及路端电压分别为2 A和2 V,因此,电源的输出功率为P=UI=4 W,A、B、C错误,D正确。1.电源的U-I图象的特点:(1)根据U=E-Ir可知,电源的U-I图象是一条倾斜的直线。(2
14、)直线斜率的绝对值表示电源的内阻r,直线与纵轴的截距表示电源的电动势E。(3)直线上任意一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻R。(4)图线上每一点的横、纵坐标的乘积为对应情况下电源的输出功率。2.注意纵轴不从零开始的情况,图线与横轴的交点坐标小于短路电流,但直线斜率的绝对值仍等于电源的内阻。【资源平台】备选角度:含容电路的综合问题【典例】如图所示,R1为滑动变阻器,R2=R3=R,电键S闭合时,间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态;当R1的滑片P向左移动时,则小球的运动情况为()A.不动B.向上运动C.向下运动D.不能确定【规范解答】选C。P左移时,电路的总电阻变大,电流减小,R3两端电压减小,则电容器两端的电压也减小,匀强电场的场强减小,小球受到的电场力减小,所以小球所受的合力向下,故选C。关闭Word文档返回原板块
