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2016年高考物理热点型和提分秘籍专题 7.2电路的基本规律及应用（原卷版）版无答案.doc 【高频考点解读】 1.熟练掌握串、并联电路的特点，并能分析、计算 2.理解闭合电路欧姆定律，并能进行电路的动态分析和计算( 【热点题型】 题型一 电阻的串、并联 例1((多选)一个T形电路如图7-2-2所示，电路中的电阻R,10 Ω，R,120 Ω，R,40 Ω。123 另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计。则( ) 图7-2-2 A(当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω B(当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω C(当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V D(当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V 【提分秘籍】 1(串、并联电路的特点 电路特点 串联电路 并联电路 I,I，I，…，I 12n 电流 I,I,I,…,I 12n IR,IR,…,IR 1122nn UUU12n,,…, 电压 U,U,…,U 12nRRR12n 1111总电阻 R,R，R，…，R ,，，…， 总12nRRRR总12n PPP12n功率分配 ,,…, PR,PR,…,PR 1122nnRRR12n 2(几个有用的结论 (1)串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻，电路中任意一个电阻变大时，总电阻变 大。 (2)并联电路的总电阻小于电路中任意一个电阻，任意一个电阻变大时，总电阻变大。 (3)某电路中无论电阻怎样连接，该电路消耗的电功率P总等于各个电阻消耗的电功率之和。 【举一反三】 求解并联电路中的电阻值是电学中比较常见的问题，但是在有的问题中常规方法会比较繁琐，若合理应用一些结论，会有“柳暗花明又一村”的感觉。尝试一下下面这个问题:有两个电阻R,8.45 Ω，R,41.57 Ω，若将它们并联，其并联电阻可能是( ) 12 A(4 Ω B(10 Ω C(7 Ω D(50 Ω 题型二 电路的动态分析 例2、如图7-2-5所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压均为理想电表。当滑动变阻器R的滑动触头P移动时，关于两个电压表V与V的示数，下列判断正确的是( ) 212 图7-2-5 A(P向a移动，V示数增大、V的示数减小 12 B(P向b移动，V示数增大、V的示数减小 12 C(P向a移动，V示数改变量的绝对值小于V示数改变量的绝对值 12 D(P向b移动，V示数改变量的绝对值大于V示数改变量的绝对值 12 【提分秘籍】 1(判定总电阻变化情况的规律 (1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)。 (2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小。 (3)在如图7-2-3所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R与用并电器并联，另一段R与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R的变化趋势一致。 串串 图7-2-3 2(分析思路 【举一反三】 如图7-2-4所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是( ) 图7-2-4 A(电压表V的读数减小，电流表A的读数增大 11 B(电压表V的读数增大，电流表A的读数减小 11 C(电压表V的读数减小，电流表A的读数增大 22 D(电压表V的读数增大，电流表A的读数减小 22 【方法规律】电路的动态分析技巧 解决电路的动态问题一定要遵循“部分―?整体―?部分”的程序，逐一判断。同时，尽量先分析串联电阻，后分析并联电阻;先分析定值电阻，后分析可调电阻;既要关心每一电阻的电压，又要关心其电流。例如，本题中利用“总电流增大”、“R的分流减小”可以判断通过3 R的电流增大。 2 题型三 闭合电路的功率及效率问题 例3、如图7-2-7所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R,0.5 Ω，求:当0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 图7-2-7 【提分秘籍】 电源总功率 任意电路:P,EI,P，P 总出内 2E2纯电阻电路:P,I(R，r), 总R，r 2电源内部消耗的功率 P,Ir,P,P 内总出 任意电路:P,UI,P,P 出总内 2电源的输出功率 RE2纯电阻电路:P,IR, 出2R,，r, P与外电阻R的关系 出 PU出任意电路:η,×100%,×100% EP总电源的效率 R纯电阻电路:η,×100% R，r 由P与外电阻R的关系图像可知 出 2E?当R,r时，电源的输出功率最大为P,。 m4r ?当R,r时，随着R的增大输出功率越来越小。 ?当R,r时，随着R的增大输出功率越来越大。 2?当P,P时，每个输出功率对应两个外电阻R和R，且RR,r。 出m1212【举一反三】 如图7-2-8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0为0,10 Ω。求可变电阻为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少, 图7-2-8 题型四 两类U-I图像的比较与应用 例4、在如图7-2-9所示的图像中，直线?为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直 线?为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路。由图像可知 ( ) 图7-2-9 A(电源的电动势为3 V，内阻为0.5 Ω B(电阻R的阻值为1 Ω C(电源的输出功率为2 W D(电源的效率为66.7% 【易错提醒】 电源U-I图线中纵坐标(U)不以零开始的话，横轴的截距小于短路电流，但直线斜率的绝对 值仍等于电源的内阻。 【提分秘籍】 两种图像的比较 电源U-I图像 电阻U-I图像 图形 电源的路端电压随电路电流电阻中的电流随电阻两端电物理意义 的变化关系 压的变化关系 与纵轴交点表示电源电动势E，与过坐标轴原点，表示没有电截距 E横轴交点表示电源短路电流 压时电流为零 r 坐标U、I 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 的乘积 坐标U、I 表示外电阻的大小，不同点每一点对应的比值均等大，的比值 对应的外电阻大小不同 表示此电阻的大小 斜率 电源电阻r 电阻大小 (绝对值) 【举一反三】 如图7-2-10所示为两电源的U-I图像，则下列说法正确的是( ) 图7-2-10 A(电源?的电动势和内阻均比电源?大 B(当外接相同的电阻时，两电源的输出功率可能相等 C(当外接相同的电阻时，两电源的效率可能相等 D(不论外接多大的相同电阻，电源?的输出功率总比电源?的输出功率大 题型五 含电容器的电路 例5、如图7-2-12所示，C,6 μF，C,3 μF，R,3 Ω，R,6 Ω，电源电动势E,18 V，1212 内阻不计。下列说法正确的是( ) 图7-2-12 A(开关S断开时，a、b两点电势相等 B(开关S闭合后，a、b两点间的电流是2 A C(开关S断开时C带的电荷量比开关S闭合后C带的电荷量大 11D(不论开关S断开还是闭合，C带的电荷量总比C带的电荷量大 12【方法规律】 含容电路问题的分析技巧 (1)电容器在直流电路中的作用，可分两种情况，即:?稳定时有电压无电流;?充、放 电过程中电压变化，有电流。 QΔQ(2)电容器电容C,,。 UΔU 【提分秘籍】 (1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。 (2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路 的作用是断路。 (3)电路稳定时，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。 (4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。 【举一反三】 如图7-2-13所示，R、R、R、R均为可变电阻，C、C均为电容器，电源的电动势为E, 123412 内阻r?0。若改变四个电阻中的一个阻值，则( ) 图7-2-13 、C所带的电量都增加 A(减小R，C121 B(增大R，C、C所带的电量都增加 212 C(增大R，C、C所带的电量都增加 312 D(减小R，C、C所带的电量都增加 412 【高考风向标】 【2015?北京?19】如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格， 1 RR212每一小格表示0.02A;的阻值等于电流表内阻的;的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是 A(将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A B(将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A C(将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A D(将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A (2014?天津理综)如图所示，电路中R、R均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电12 容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。 如果仅改变下列某一条件，油滴仍能静止不动的是( ) A(增大R的阻值 1 B(增大R的阻值 2 C(增大两板间的距离 D(断开电键S 【高考押题】 1(电阻R与R并联在电路中，通过R与R的电流之比为1?2，则当R与R串联后接121212入电路中时，R与R两端电压之比U?U为( ) 1212 A(1?2 B(2?1 C(1?4 D(4?1 2(用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A、A，若12把A、A分别采用并联或串联的方式接入电路，如图1(a)、(b)所示，则闭合开关后，下列有12 关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( ) 图1 A(图(a)中的A、A的示数相同 12 B(图(a)中的A、A的指针偏角相同 12 C(图(b)中的A、A的示数和偏角都不同 12 D(图(b)中的A、A的指针偏角相同 12 3.如图2所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r。开关S闭合后，电灯L、L均能12发光。现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动，下列说法正确的是( ) 图2 A(电灯L、L均变亮 12 B(电灯L变亮，L变暗 12 C(电流表的示数变小 D(电源的总功率变小 4((多选)如图3所示电路中，R、R为定值电阻，电源的内电阻为r。闭合开关S，电压12 表显示有读数，调节可变电阻R的阻值，电压表示数增大量为ΔU。对此过程，下列判断正确的是( ) 图3 A(可变电阻R阻值增大，流过它的电流增大 B(电阻R两端的电压减小，减小量小于ΔU 2 ΔUC(通过电阻R的电流减小，减小量等于 2R2 D(路端电压一定增大，增大量小于ΔU 5(有一个电动势为3 V、内阻为1 Ω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 Ω B(1 Ω C(1.5 Ω D(2 Ω 6((多选)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R， 将它接在电动势为E、内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( ) A(电动机消耗的总功率为UI 2UB(电动机消耗的热功率为 R C(电源的输出功率为EI IrD(电源的效率为1, E 7(如图4所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是( ) 图4 A(4 W,8 W B(2 W,4 W C(2 W,3 W D(4 W,6 W 8((多选)如图5所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为r和r，若将一定值电阻R分别接到a、b两电源上，通过R的电流分ab00别为I和I，则( ) ab 图5 A(r,r ab B(I,I ab C(R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低 0 D(R接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低 0 9.如图6所示电路中，4个电阻阻值均为R，开关S闭合时，有质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间。现断开开关S，则下列说法不正确的是( ) 图6 A(小球带负电 B(断开开关后电容器的带电量减小 C(断开开关后带电小球向下运动 D(断开开关后带电小球向上运动 10(在如图7所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则正确的是( ) 图7 A(电压表和电流表的示数都增大 B(灯L变暗，电流表的示数减小 2 C(灯L变亮，电压表的示数减小 1 D(灯L变亮，电容器的带电量增加 2 11(如图8所示，A和B为竖直放置的平行金属板，在两极板间用绝缘线悬挂一带电小球。开始时开关S闭合且滑动变阻器的滑动头P在a处，此时绝缘线向右偏离竖直方向。(电源的内阻不能忽略)下列判断正确的是( ) 图8 A(小球带负电 B(当滑动头从a向b滑动时，绝缘线的偏角θ变大 C(当滑动头从a向b滑动时，电流表中有电流，方向从上向下 D(当滑动头停在b处时，电源的输出功率一定大于滑动头在a处时电源的输出功率 12(如图9所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( ) 图9 A(R断路 3 B(R断路 2 C(R短路 1 D(R、R同时短路 12 13(如图10甲所示的电路中，R、R均为定值电阻，且R,100 Ω，R阻值未知，R为12123一滑动变阻器。当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的。求: 图10 (1)电源的电动势和内阻; (2)定值电阻R的阻值; 2 (3)滑动变阻器的最大阻值。