2018秋（粤教版）高中物理选修3-1检测：第二章章末复习课 .doc

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1、第二章章末复习课【知识体系】 答案填写I2RtUItEIUII2r主题1非纯电阻电路的计算1.电功：WUIt.2电功率：P电UI.3热量：QI2Rt.4热功率：P热I2R.分析与方法：闭合电路中电功、热量和电功率、热功率的问题本质上都是能量转化和守恒问题分析这类问题时，要注意区分电功和热量、电功率和热功率，抓住能量守恒这条主线；在纯电阻电路中，电功和热量相等，电功率和热功率相等；在非纯电阻电路中，电功大于热量，电功率大于热功率【典例1】一台小型电动机在3 V电压下工作，用此电动机提升重力为4 N的物体时，通过电动机的电流是0.2 A在30 s内可使该物体被匀速提升3 m若不计电动机线圈生热之外

2、的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升物体的30 s内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻解析：(1)电动机的输入功率P入IU0.23 W0.6 W.(2)根据能量的转化与守恒，线圈产生的热量QP入tGh0.630 J43 J6 J.(3)据焦耳定律，线圈的电阻r 5 .答案：(1)0.6 W(2)6 J(3)5 针对训练1(多选)如图所示，一直流电动机与阻值R9 的电阻串联在电源上，电源电动势E30 V，内阻r1 ，用理想电压表测出电动机两端电压U10 V，已知电动机线圈电阻RM1 ，则下列说法中正确的是()A通过电动机的电流为10 AB电动机的输入功率为20 WC电动机

3、的热功率为4 WD电动机的输出功率为20W解析：根据闭合电路欧姆定律，有EUI(rR)，解得I2 A，故A错误；电动机的输入功率P入UI10220 W；电动机的热功率P热I2RM2214 W；电动机的输出功率P出PP热UII2RM10222116 W，故B、C正确，D错误答案：BC主题2含电容器的直流电路在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件，在电容器处电路可看作是断路，简化电路时可去掉它简化后若要求电容器所带电量时，可接在相应的位置上分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下

4、几点：(1)电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压(2)当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等(3)电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充(放)电如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电【典例2】如图所示，电源电动势E12 V，内阻r1 ，电阻R13 ，R22 ，R35 ，电容器的电容C14 F，C21 F.求：(1)当S闭合时间足够长时，C1和C2所带的电量各是多少？(2)把S断开，S断开后通过R2的电量是多少？ 解析：(1)当S

5、闭合时间足够长时，C1两端的电压等于R2两端的电压；C2两端的电压等于路端电压回路电流I2 A，C1两端的电压UC1U2IR24 V，C1的带电量为：Q1C1UC141064 C1.6105 C，C2两端的电压UC2UI(R1R2)10 V，C2的带电量为：Q2C2UC2110610 C1.0105 C.(2)断开S后，电容器C1通过电阻R2、R3放电；电容器C2通过电阻R1、R2、R3放电，放电电流均流过R2，且方向相同因此，通过R2的电量为：QQ1Q21.6105 C1.0105 C2.6105 C.答案：(1)1.6105 C1.0105 C(2)2.6105 C针对训练2下图电路中，电

6、源电动势E10 V、内阻忽略不计，定值电阻R14 ，R26 ，电容C30 F.(1)闭合开关S，电路稳定后通过电阻R1的电流多大？(2)然后将开关S断开，求这以后流过电阻R1的总电量？(3)开关S断开以后，电源还输出多少电能？解析：(1) 闭合开关S后，电路达到稳定时，电容器相当于断路，由闭合电路欧姆定律知，通过R1的电流为：I1 A.(2)断开前，电容器两极上电压等于R2两端的电压，即：UCIR216 V6 V，电容器的带电量为：QCUC301066 C1.8104 C.S断开后，电容器两极间电压等于电源电动势E，其带电量为：QCE3010610 C3104 C，流过R1的总电量等于电容器带

7、电量的增加量，即：QQQ1.2104 C.(3)开关断开以后，电源又释放的电能为：E电QE1.210410 J1.2103 J.答案：(1)1 A(2)1.2104 C(3)1.2103 J主题3电路故障的分析方法1故障类型(1)短路：电路被短路部分有电流通过(电流表有示数)，被短路两点之间没有电压(电压表无示数)(2)断路：电路断路部分没有电流通过(电流表无示数)，断路两点之间有电压，断路同侧导线两点无电压2电路故障分析思路(1)认真审题，判断电路各元件连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各开关控制的元件(2)根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路(3)根据电表示数变化分析找出

8、故障位置3利用电流表、电压表判断电路故障(1)电流表示数正常而电压表无示数“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表故障原因可能是：电压表损坏；电压表接触不良；与电压表并联的用电器短路(2)电压表有示数而电流表无示数“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表故障原因可能是：电流表短路；和电压表并联的用电器断路(3)电流表、电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，可能是干路断路导致无电流【典例3】在如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后，发现其中一个电压表示数

9、变大，则()AL可能变亮BR可能断路C灯L可能断路 D电阻R可能短路解析：首先分析电路的连接方式与电表的作用对象灯L与电阻R串联，V测电源电压，V1测电阻R电压其次，从故障现象看，有一个电压表示数变大，而电源电压不变，则可判断是V1示数变大根据“故障分析思路”可判断：可能是灯L短路，或者可能是电阻R断路(V1也测电源电压)所以，此题应选B.答案：B针对训练3如图所示，开关S闭合电灯不亮，为了检查图中电路故障，现用一根导线进行判断，当导线连接BC时，灯不亮；当导线连接CD时，灯也不亮；当导线连接DE时，灯亮了则电路故障原因是()A电阻R断路 B电灯L断路CR、L同时断路 D变阻器断路解析：在串联

10、电路中，灯不亮，有两种可能，第一，灯短路；第二，电路中有断路处根据导线的连接现象判断，应该不是第一种故障，所以是电路中有断路处当把断路处连接好，灯就会亮所以，此题应选D.答案：D主题4电学实验1实验基本原则(1)安全不损坏实验仪器(2)精确尽可能减少实验误差(3)方便便于实验操作、读数和数据处理2实验仪器的选取(1)电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流(2)用电器的额定电流大于或等于通过它的实际电流(3)电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值，一般两表的指针应该指到满偏刻度的的位置为宜3电路的实物连接的方法(1)先图后连，先串后并(2)看准极性，接线到柱(3)明确量程，检查定位

11、【典例4】用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T.请根据下列步骤完成电阻测量：(1)旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻度线. (2)将K旋转到电阻挡“100”位置. (3)将插入“”“”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的_(填“0 刻线”或“刻线”). (4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再完成读数测量A将K旋转到电阻挡“1 K”的位置 B将K旋转到电阻挡“10”的位置 C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校

12、准解析：首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S.接着是欧姆调零，将“”“”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调大原因是指针偏转小，则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，则只有调大倍率才会实现所以正确顺序ADC.答案：(1)S(3)T0刻线(4)ADC针对训练4小明的实验桌上有：A.待测电源一个(电动势约3 V，内阻小于1 )；B.直流电流表(量程00.63 A，0.6 A挡的内阻约0.22 ，3 A挡的内阻约0.1 )；C.直流电压表(量程031

13、5 V，3 V挡内阻为15 k，15 V挡内阻为25 k)；D.滑动变阻器(阻值范围为015 ，允许最大电流为1 A)；E.滑动变阻器(阻值范围为01 000 ，允许最大电流为0.2 A)；F.开关；G.导线若干；H.小灯泡(电阻小于1 )请你帮助小明完成下列问题：(1)利用给出的器材测电源的电动势和内阻，有如图甲、乙两种电路，为了减小测量误差，应选择图_所示电路(2)根据你选择的电路将图丙中的实物连接好(3)你选择的滑动变阻器是_(填代号)，理由是_.(4)小明根据测出的数据，作出UI图线如图丁a线所示，实验所测电源的电动势为E_V，内电阻为r_.解析：(1)伏特表测量的是路端电压，所以使用

14、图乙电路(2)图略(3)滑动变阻器应选择能使电路电流适中且移动滑片时电流表示数较明显，所以选D.(4)E3 V，r0.75 .答案：见解析统揽考情本章的内容较多，理论基础是闭合电路的欧姆定律，通常以电路分析、计算和实验题的形式考查，近几年来，实验题的考查是重中之重从近几年的高考来看，各省市的高考题基本都涉及本章的实验，考查范围较广，有实验仪器的选择与使用、实验过程与结果的分析以及实验设计，涉及的实验有多用电表的使用、伏安法测电阻，电流表(电压表)的改装和测电源电动势和内阻这要求我们在深刻理解闭合电路的欧姆定律、熟练掌握电路分析方法的基础上，对有关的几个实验在原理、实质上有明确的认识真题例析(2

15、017全国卷)某同学研究小灯泡的伏安特性所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8 V，额定电流0.32 A)；电压表V(量程 3 V，内阻 3 k)；电流表A(量程0.5 A，内阻 0.5 )；固定电阻R0(阻值1 000 )；滑动变阻器R(阻值09.0 )；电源E(电动势5 V，内阻不计)；开关S；导线若干(1)实验要求能够实现在03.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图甲所示 图甲 图乙由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻_(选填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率_(选填“增大”“不变”或“减小”)(3)用另一电源E0

16、(电动势4 V，内阻1.00 )和题给器材连接成图乙所示的电路图，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为_W，最大功率为_W(结果均保留两位小数)解析：(1)电压从0开始调节，滑动变阻器应使用分压式接法，电压表的量程小于灯泡的额定电压，需要串联电阻改装，因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻，所以电流表采用外接法(2)由小灯泡伏安特性曲线可知，随着电流的增加，也增加，则小灯泡的电阻增大，由R，灯丝的电阻率增大(3)I以mA为单位，当滑动变阻器R0时，灯泡两端的电压UE0Ir4，此时灯泡的功率最大，在小灯泡伏安特性曲线中作I4 0001 0

17、00U图线，找出交点的横、纵坐标，则小灯泡最大功率P1.17 W；同理可知当滑动变阻器R9 时，小灯泡的最小功率P0.39 W.答案：(1)如图所示(2)增大增大(3)0.391.17 针对训练某同学设计的可调电源电路如图甲所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S.(1)用电压表测量A、B两端的电压；将电压表调零，选择03 V挡，示数如图乙，电压值为_V.(2)在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于_端(3)要使输出电压U变大，滑片P应向_端移动(4)若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在_(选填“断路”或“短路”)的风险图甲图乙解析：(1)电压表选择03

18、V量程，最小刻度为0.1 V，读数时应估读到下一位，因此电压表的读数为1.30 V.(2)接通电路前应使滑片置于A端，使用电器两端电压为0，这样才能保护外电路的安全(3)要增大输出电压，应使滑片P向B端移动(4)如果电路不接入R0，则电路电流过大会烧坏电路，出现短路风险答案：(1)1.30(2)A(3)B(4)短路1(2016全国卷)阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为()A.B.C.D.解析：当开关S断开时等效电路如图1所示，电容器C两端的电压UE

19、，所带的电荷量Q1CUCE；当开关S闭合时等效电路如图2所示，电容器C两端的电压UE，所带的电荷量Q2CE.所以，C项正确图1图2答案：C2(2014全国卷)在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200 ，电压表 的内阻约为2 k，电流表 的内阻约为10 ，测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示，图(a)图(b)结果由公式Rx计算得出式中U与I分别为电压表和电流表的示数若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则_(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_(填“大于”“等于”或“小于”)真实值，测量值Rx2_(填“大于”“等于”或“

20、小于”)真实值解析：20，10，因此Rx属于大电阻，用电流表内接法时测量值更接近真实值，即Rx1更接近真实值；因Rx1RxRA，故Rx1Rx，Rx2R并(即Rx与RV的并联值)，故Rx2Rx.答案：Rx1大于小于3(2017全国卷)某同学利用如图甲所示的电路测量一微安表(量程为100 A，内阻大约为2 500 )的内阻可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2(其中一个最大阻值为20 ，另一个最大阻值为2 000 )；电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 )；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2. C、D分别为两个滑动变阻器的滑片图甲(1)按原理图甲将图乙中的实物连线图乙(2)完

21、成下列填空：R1的最大阻值为_(选填“20”或“2 000”).为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图甲中的滑动变阻器的_(选填“左”或“右”)端对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 ，接通S1.将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势_(选填“相等”或“不相等”)将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变待测微安表的内阻为_(结果保留到个位)(3)写出一条提高测量微安

22、表内阻精度的建议：_.解析：(2)滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器，因此R1要选择最大阻值为20 的滑动变阻器开始时将R1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置，可使得微安表上的电压最小，从而保护了微安表接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前后在BD中无电流流过，可知B与D所在位置的电势相等因B与D电势相等，对调后，解得RA2 550 .答案：(1)连线如图(2)20左相等2 550(3)调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程4(2017全国卷)图甲为某同学组装完成的简易多用电表的电路图图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻

23、；表头G的满偏电流为250 A，内阻为480 .虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1 V挡和5 V挡，直流电流1 mA挡和2.5 mA 挡，欧姆100 挡图甲图乙(1)图甲中的A端与_(选填“红”或“黑”)色表笔相连接(2)关于R6的使用，下列说法正确的是_(选填正确答案标号)A在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1R2_，R4_.(4)某次测量时该

24、多用电表指针位置如图乙所示若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_；若此时B端是与“3”相连的，则读数为_；若此时B端是与“5”相连的，则读数为_(结果均保留三位有效数字)解析：(1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势(2)R6是欧姆调零电阻，故B正确(3)换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以R1R2160 ；换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻r120 .新表头的量程是1 mA，所以R4r 120 880 .(4)若此时B端是与“1”相连的，则为量程是2.5 mA的电流表，则多用电表读数为1.47 mA；若此时B端是与“3”相连的，则为

25、欧姆表，读数为1.10103 ；若此时B端是与“5”相连的，则为量程是5 V的电压表，读数为2.95 V.答案：(1)黑(2)B(3)160880(4)1.47 mA1.10103 2.95 V5(2017天津卷)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻其中电流表A1的内阻r11.0 k，电阻R19.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联一个R03.0 的电阻(1)按图示电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为零，再测量a、a间电压，若读数不为零，则一定是

26、_导线断开；若读数为零，则一定是_导线断开(2)排除故障后，该小组顺利完成实验通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图由I1I2图象得到电池的电动势E_V，内阻r_.解析：(1)测a、b间电压，读数不为零，说明cc没有断开，若测a、a间电压，读数不为零，说明bb没有断开，所以是aa断开，若测a、a间电压，读数为零，说明aa没有断开，所以是bb断开(2)根据闭合电路欧姆定律及题图所示电路得EU外U内I1(R1r1)(I1I2)(R0r)，代入图象中两组数据(60 mA，0.12 mA)、(260 mA，0.05 mA)，解得电动势E1.4 V，内阻r0.5 .答案：(1)aabb(2)1.40.5