2019-2020年高三物理一輪復習電場學案【復習指導】 一、知識特點 本章知識圍繞直流電路來展開.突出的特點有以下三個方面： 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，又有圖象表達.3.重要實驗多，必考實驗共十一個.本章占四個，且是每年都要涉及的考試內(nèi)容. 二、復習方法及重點難點突破 1.復習方法 (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，并能正確進行電壓、電流、電阻、電功率等物理量的計算.會進行簡單的串并聯(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形式，并能夠結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、實驗數(shù)據(jù)及誤差分析方法等. 2.重點難點突破方法【考點提升訓練】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.關于電阻的計算式和決定式，下面說法正確的是( )A.導體的電阻與其兩端電壓成正比，與電流成反比B.導體的電阻僅與導體的長度、橫截面積和材料有關C.導體的電阻隨工作溫度的變化而變化D.對一段特定的導體來說，在恒溫下比值是恒定的，導體電阻不隨U或I的變化而變化2.如圖所示，兩個電阻的阻值均為100 ，A、B兩端的電壓保持12 V不變，現(xiàn)用一個內(nèi)阻為1.45 k 的電壓表去測量某個電阻兩端的電壓，讀數(shù)為( )A.6 VB.5.8 VC.5.2 VD.6.8 V3.把標有“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，不計導線電阻，則下列判斷中正確的是( )A.兩燈的電阻之比RARB=12B.兩燈的實際電壓之比UAUB=21C.兩燈實際消耗的功率之比PAPB=12D.在相同時間內(nèi)，兩燈實際發(fā)熱之比QAQB=124.如圖所示，一臺電動機提著質(zhì)量為m的物體，以速度v勻速上升.已知電動機線圈的電阻為R，電源電動勢為E，通過電源的電流為I，當?shù)刂亓铀俣葹間,忽略一切阻力及導線電阻，則( )A.電源內(nèi)阻B.電源內(nèi)阻C.如果電動機轉軸被卡住而停止轉動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大D.如果電動機轉軸被卡住而停止轉動，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R取不同阻值時，電壓表對應不同讀數(shù)U.多次改變電阻箱的阻值，所得到的 -R圖象應該是圖中的哪一個( )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.某學生在研究串聯(lián)電路電壓特點時，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兩點間時，電壓表讀數(shù)為U；當并聯(lián)在A、B兩點間時，電壓表讀數(shù)也為U；當并聯(lián)在B、C兩點間時，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，當照射光強度增大時( )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(099.9 )，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 VB.電源內(nèi)阻為0.5 C.Rx的阻值為2 D.S1斷開、S2接通時，隨著R的減小，電源輸出功率減小二、實驗題(7分)10.(山東高考)某同學利用圖甲所示電路，探究了電源在不同負載下的輸出功率.(1)所得實驗數(shù)據(jù)如表，請在給出的直角坐標系上畫出U-I的圖象.l U/Vl 1.96l 1.86l 1.80l 1.84l 1.64l 1.56l I/Al 0.05l 0.15l 0.25l 0.35l 0.45l 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)實驗完成后，該同學對實驗方案進行了反思，認為按圖甲電路進行實驗操作的過程中存在安全隱患，并對電路重新設計.在圖乙所示的電路中，你認為既能測出電源在不同負載下的輸出功率，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，開關閉合時,電路消耗的總功率為40 W，電阻R1為4 ，R2為6 ，電源內(nèi)阻r為0.6 ，電源的效率為94%，求：(1)a、b兩點間的電壓；(2)電源的電動勢.12.(xx德州模擬)(16分)某一用直流電動機提升重物的裝置，如圖所示.電動機線圈的電阻為4 ,重物的質(zhì)量m=50 kg.不計電源內(nèi)阻及各處的摩擦.當電動機以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.答案解析，則RARB=21因為A與B串聯(lián)所以UAUB=RARB=21，PAPB=RARB=21.相同時間內(nèi)，QAQB=RARB=21.故只有B正確.4.【解析】選C.由于電動機是非純電阻元件，歐姆定律不再適用，電動機的輸入功率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: ;當電動機被卡住時，電動機變成純電阻元件，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,則該兩點間可能短路或被短路.(3)分析電路故障的基本方法是假設法：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；然后逐一假設某部分電路發(fā)生故障，運用電路規(guī)律進行正向推理，推理結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.當光強度增大時，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 ，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，作出U-I圖象如圖所示.(2)由圖象可得，當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、c11.【解析】(1)電源內(nèi)部熱功率P內(nèi)I2r(3分)又P內(nèi)P總(1)(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 V12.【解析】(1)由能量守恒定律得P總=P機+PR(2分)P總=EI(2分)P機=mgv(2分)PR=I2R(2分)解得E=80 V(2分)(2) (4分)得=75%(2分)答案：(1)80 V(2)75%