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2019-2020年高三物理一輪復(fù)習(xí)電場學(xué)案 【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】 一、知識特點(diǎn) 本章知識圍繞直流電路來展開.突出的特點(diǎn)有以下三個方面： 1.易混概念多，如電阻和電阻率，電動勢和電壓，電功和電熱，路端電壓和內(nèi)電壓等. 2.基本規(guī)律多，如電阻定律、歐姆定律、焦耳定律、閉合電路的歐姆定律等.既有公式表達(dá)，又有圖象表達(dá). 3.重要實(shí)驗(yàn)多，必考實(shí)驗(yàn)共十一個.本章占四個，且是每年都要涉及的考試內(nèi)容. 二、復(fù)習(xí)方法及重點(diǎn)難點(diǎn)突破 1.復(fù)習(xí)方法 (1)正確理解電路的基本概念和基本規(guī)律，掌握基本規(guī)律的使用范圍和適用條件，掌握電路分析和計算的基本方法. (2)熟練掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn)，并能正確進(jìn)行電壓、電流、電阻、電功率等物理量的計算.會進(jìn)行簡單的串并聯(lián)電路的分析計算.理解電動勢的物理意義，掌握閉合電路歐姆定律的不同表達(dá)形式，并能夠結(jié)合圖象分析不同的電路綜合問題. (3)要熟練掌握基本儀器的使用方法、讀數(shù)方法、常見儀器和電路的選取方法、儀器的連接方式、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及誤差分析方法等. 2.重點(diǎn)難點(diǎn)突破方法 【考點(diǎn)提升訓(xùn)練】 一、選擇題(本大題共9小題，每小題7分，共63分.每小題至少一個答案正確，選不全得4分) 1.關(guān)于電阻的計算式和決定式，下面說法正確的是( ) A.導(dǎo)體的電阻與其兩端電壓成正比，與電流成反比 B.導(dǎo)體的電阻僅與導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料有關(guān) C.導(dǎo)體的電阻隨工作溫度的變化而變化 D.對一段特定的導(dǎo)體來說，在恒溫下比值是恒定的，導(dǎo)體電阻不隨U或I的變化而變化 2.如圖所示，兩個電阻的阻值均為100 Ω，A、B兩端的電壓保持12 V不變，現(xiàn)用一個內(nèi)阻為1.45 kΩ 的電壓表去測量某個電阻兩端的電壓，讀數(shù)為( ) A.6 V B.5.8 V C.5.2 V D.6.8 V 3.把標(biāo)有“220 V,100 W”的A燈和“220 V，200 W”的B燈串聯(lián)起來，接入 220 V的電路中，不計導(dǎo)線電阻，則下列判斷中正確的是( ) A.兩燈的電阻之比RA∶RB=1∶2 B.兩燈的實(shí)際電壓之比UA∶UB=2∶1 C.兩燈實(shí)際消耗的功率之比PA∶PB=1∶2 D.在相同時間內(nèi)，兩燈實(shí)際發(fā)熱之比QA∶QB=1∶2 4.如圖所示，一臺電動機(jī)提著質(zhì)量為m的物體，以速度v勻速上升.已知電動機(jī)線圈的電阻為R，電源電動勢為E，通過電源的電流為I，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,忽略一切阻力及導(dǎo)線電阻，則( ) A.電源內(nèi)阻 B.電源內(nèi)阻 C.如果電動機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大 D.如果電動機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變小 5.利用如圖所示電路可以測出電壓表的內(nèi)阻.已知電源的內(nèi)阻可以忽略不計，R為電阻箱.當(dāng)R取不同阻值時，電壓表對應(yīng)不同讀數(shù)U.多次改變電阻箱的阻值，所得到的 -R圖象應(yīng)該是圖中的哪一個( ) 6.(xx南昌模擬)在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r，閉合電鍵S,將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后，下列結(jié)論正確的是( ) A.燈泡L變亮 B.電源的輸出功率變大 C.電容器C上的電荷量減少 D.電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大 7.某學(xué)生在研究串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)時，接成如圖所示電路，接通K后，他將高內(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在A、C兩點(diǎn)間時，電壓表讀數(shù)為U；當(dāng)并聯(lián)在A、B兩點(diǎn)間時，電壓表讀數(shù)也為U；當(dāng)并聯(lián)在B、C兩點(diǎn)間時，電壓表讀數(shù)為零，則出現(xiàn)此種情況的原因可能是(R1、R2阻值相差不大)( ) A.AB段斷路 B.BC段斷路 C.AB段短路 D.BC段短路 8.如圖所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時( ) A.電壓表的示數(shù)減小 B.R2中電流減小 C.小燈泡的功率減小 D.電路的路端電壓增大 9.如圖甲所示，R為電阻箱(0～99.9 Ω)，置于阻值最大位置，Rx為未知電阻，(1)斷開S2，閉合S1，逐次減小電阻箱的阻值，得到一組R、I值，并依據(jù)R、I值作出了如圖乙所示的R-圖線；(2)斷開S2，閉合S1，當(dāng)R調(diào)至某一位置時，電流表的示數(shù)I1=1.0 A；保持電阻箱的位置不變；斷開S1，閉合S2，此時電流表的示數(shù)I2=0.8 A，據(jù)以上數(shù)據(jù)可知( ) A.電源電動勢為3.0 V B.電源內(nèi)阻為0.5 Ω C.Rx的阻值為2 Ω D.S1斷開、S2接通時，隨著R的減小，電源輸出功率減小 二、實(shí)驗(yàn)題(7分) 10.(山東高考)某同學(xué)利用圖甲所示電路，探究了電源在不同負(fù)載下的輸出功率. (1)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，請在給出的直角坐標(biāo)系上畫出U-I的圖象. l U/V l 1.96 l 1.86 l 1.80 l 1.84 l 1.64 l 1.56 l I/A l 0.05 l 0.15 l 0.25 l 0.35 l 0.45 l 0.55 (2)根據(jù)所畫U-I的圖象，可求得電流I=0.20 A時電源的輸出功率為_____ W.(保留兩位有效數(shù)字) (3)實(shí)驗(yàn)完成后，該同學(xué)對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了反思，認(rèn)為按圖甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中存在安全隱患，并對電路重新設(shè)計.在圖乙所示的電路中，你認(rèn)為既能測出電源在不同負(fù)載下的輸出功率，又能消除安全隱患的是_____.(Rx阻值未知) 三、計算題(本大題共2小題，共30分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位) 11.(14分)如圖所示的電路中，開關(guān)閉合時,電路消耗的總功率為40 W，電阻R1為4 Ω，R2為6 Ω，電源內(nèi)阻r為0.6 Ω，電源的效率為94%，求： (1)a、b兩點(diǎn)間的電壓； (2)電源的電動勢. 12.(xx德州模擬)(16分)某一用直流電動機(jī)提升重物的裝置，如圖所示.電動機(jī)線圈的電阻為4 Ω,重物的質(zhì)量m=50 kg.不計電源內(nèi)阻及各處的摩擦.當(dāng)電動機(jī)以v=0.6 m/s的恒定速度向上提升重物時，電路中的電流I=5 A(g取 10 m/s2). (1)求電源的電動勢E; (2)求該裝置的效率η. 答案解析 ，則RA∶RB=2∶1 因?yàn)锳與B串聯(lián) 所以UA∶UB=RA∶RB=2∶1， PA∶PB=RA∶RB=2∶1. 相同時間內(nèi)，QA∶QB=RA∶RB=2∶1. 故只有B正確. 4.【解析】選C.由于電動機(jī)是非純電阻元件，歐姆定律不再適用，電動機(jī)的輸入功率P1=UI.熱功率P2=I2R，輸出功率P3=mgv,P1=P2+P3，可解得：，又由閉合電路歐姆定律得：E=U+Ir，解得: ;當(dāng)電動機(jī)被卡住時，電動機(jī)變成純電阻元件，，電流增大，故電源消耗的功率P增大，所以選項C正確. 5.【解析】選A.設(shè)電源電動勢為E，電壓表內(nèi)阻為RV，電壓表的讀數(shù)為U，則由閉合電路的歐姆定律可得，則，由此可得 ，.由此判斷A正確. 6.【解析】選D.當(dāng)P向左移動時，電路中總電阻變大，總電流減小，故燈泡變暗，電源輸出功率變小,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大，電容器兩端電壓增大，電容器C上的電荷量增加，故D正確. 7.【解析】選A、D.電路的故障可以由電壓表示數(shù)判斷.由于AB間的電壓和AC間電壓相同，BC間電壓為零，故可確定可能是AB段斷路或BC段短路，故A、D正確. 【總結(jié)提升】電路故障的分析方法 (1)斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián),若有電壓時，說明電源正常；若將電壓表與某段電路并聯(lián)，示數(shù)不為零,而與其他各段電路并聯(lián)時電壓表示數(shù)為零，則這一段電路斷路. (2)短路故障的判斷：電流表有示數(shù),而用電器不工作,則該支路短路；用電壓表與該部分并聯(lián),若有電壓時，未短路；若無電壓,則該兩點(diǎn)間可能短路或被短路. (3)分析電路故障的基本方法是假設(shè)法：如果電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時，可將整個電路劃分為若干部分；然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用電路規(guī)律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題干中所述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題干中所述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路，直到找出發(fā)生故障的全部可能為止，亦稱排除法. 8.【解析】選B.當(dāng)光強(qiáng)度增大時，R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而減小，R1兩端電壓因干路電流增大而增大，同時內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小，而電壓表的示數(shù)增大，A、D項均錯誤；由路端電壓減小，而R1兩端電壓增大知，R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，故B項正確；結(jié)合干路電流增大知流過小燈泡的電流必增大，則小燈泡的功率增大，故C項錯誤. 9.【解析】選B.由得,則R-圖象的斜率k=E=2.0 V，A選項錯誤；R軸截距的絕對值等于內(nèi)阻r,即r=0.5 Ω，B選項正確；S2斷開，S1閉合時，;S1斷開，S2閉合時，，所以,C選項錯誤；因Rx=r,所以，電路中的外電阻大于內(nèi)阻，隨著R的減小，電源輸出功率將增大，R=0時，電源輸出功率最大，D選項錯誤. 10.【解析】(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn)，作出U-I圖象如圖所示. (2)由圖象可得，當(dāng)I=0.2 A時，其路端電壓U=1.85 V.所以電源的輸出功率為P出=UI=1.850.2 W=0.37 W (0.36 W也正確) (3)圖甲中當(dāng)可變電阻R過小時，電路中電流過大，容易出現(xiàn)安全事故，燒壞電源及電表.在圖乙中，a同樣有可能出現(xiàn)安全事故，d中電壓表的讀數(shù)小于電源的路端電壓.能夠進(jìn)行安全操作同時又能測出電源的輸出功率的電路是b和c. 答案：(1)見解析圖 (2)0.37(或0.36) (3)b、c 11.【解析】(1)電源內(nèi)部熱功率P內(nèi)＝I2r (3分) 又P內(nèi)＝P總(1－η) (2分) 故 (2分) 由于R1、R2并聯(lián)， 所以 (3分) (2)由P總＝IE得 (4分) 答案:(1)4.8 V (2)20 V 12.【解析】(1)由能量守恒定律得 P總=P機(jī)+PR (2分) P總=EI (2分) P機(jī)=mgv (2分) PR=I2R (2分) 解得E=80 V (2分) (2) (4分) 得η=75% (2分) 答案：(1)80 V (2)75%