2022年高考二轮复习物理经典例题专题剖析电路.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 20XX年高考二轮复习物理经典例题专题剖析：电路例 1（天津高考）在显像管的电子枪中,从酷热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为S,电流为 I 的电子束；已知电子的电量为 e,质量为 m,就刚射出加速电场时,一小段长为L 的电子束内的电子数为（）AIL2mBIL2meSeUeeUCImDISL2meS2 eUeeU解析 ：依据动能定理可以知道,电子束经过加速电场后的速度为：v2 eUm电子束运行L 所需要的时间：t= L /v=L2meU由电流定义式I=Q/t=Ne/t可以知道： N=It/e=

2、ILm,所以答案B 正确；e2 eU答案 ：B 点评 ：此题考查了电流的定义式,由此题可以看出高考并不都是高难度的题,其实大多数都是中等难度以下的试题,对此种题,我们应当对基本概念、基本规律赐予重视,抓住基础,从基础动身,对于高考来说仍是很有效的,留意基础；例 2（全国卷 I）试验题 22 题,用示波器观看频率为 号接入示波器 Y输入；900Hz 的正弦电压信号,把电压信（1）当屏幕上显现如图 1 所示的波形时,应当调剂 钮,假如正弦波正负半周均超出了屏幕的范畴,应调剂 钮或 钮,或这两个组协作使用,以使正弦波的整个波形显现在屏幕内；名师归纳总结 （2）如需要屏幕上正好显现一个完整的正弦波形,

3、就将位置于位置,第 1 页,共 15 页然后调剂钮；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解析 ：（1）应当调剂竖直位移或；衰减或衰减调剂,Y 增益（2）扫描范畴, 1k 档位,扫描微调；点评 ：此题考查同学对示波器的把握情形,对于示波器,只要求同学对示波器面板的各个按钮特别的熟识,把握各个按钮的功能和详细用法；在详细问题中会进行调剂波形x 增益和y 增益,水平位移和竖直位移等；例 3（武汉三摸）在如下列图的电路中,由于某一电阻发生断路或短路,使 A 灯变暗, B 灯变亮,就故障可能是（）AR1 短路 BR2 断路 CR3 断路 DR4 短路解析 ：由于

4、A 串联于干路中,且故障发生后,A 灯变暗,故知道电路中的总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应当为某一电阻断路,排除 A、D；如假设 R2 断路,就其断路后,电路总电阻变大,总电流变小,A 灯变暗,同时 R2 断路必然引起与之并联的灯 B 中电流变大,使灯 B 变亮,推理结果和现象相符,应选项 B 对；如假设 R3 断路,就也引起总电阻变大,总电流变小,使 A 灯变暗,同时 R3 断路后也必引起与之并联的电路中电流增大,灯 B 中分得的电流也变大,B 灯变亮,应选项 C 正确；答案 ：BC 点评 ：此题考查的是电路故障的问题,对于此类问题,应当对电路产生故障的缘由有所名师归纳总结 -

5、 - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 明白,对断路和短路的特点也要很清晰的知道：（1）断路的特点：电路中发生断路,表现为电路中的电流为零而电源的电压不为零,如 外电路中任意两点之间的电压不为零,就这两段之间可能会显现断点,就这两点与电源相连 部分无断点；（2）短路的特点：电路发生短路,表现为有电流通过短路电路支路,但该支路两端的电 压为零；（3）电路故障检测的方法：电路故障可以用两种方法来检测,第一是仪器检测法,即用 电压表检测,依据短路和断路特点就可以判定出故障所在；其次是用假设法,先假定某个元 件显现何种故障,通过该元件显现的故障

6、,进行推理,得到结果与现象相符,就假设成立,假如不符,再假设其他元件显现故障,直到找到故障为止；例 4（天津高考）如下列图的电路中,电池的电动势为 E,内阻为 r,电路中的电阻 R1、R2 和 R3 的阻值都相同, 在电键 S处于闭合状态下, 如将电键 S1 由位置 1 切换到位置 2,就（）A电压表的示数变大；B电池内部消耗的功率变大；C电阻 R2 两端的电压变大；D电池的效率变大 解析 ：当开关置于 1 时电路中的总电阻为：R总 1=1.5R+r（令 R1=R2=R3=R）名师归纳总结 电路中的电流为：I1=E/1.5R+r 第 3 页,共 15 页电源的输出电压为：U1=1.5R*I1=

7、 1.5R*E/1.5R+r 此时电源的效率：1=1.5R/1.5R+r 通过 R2 的电流等于I1,即 IR2=I1当开关置于2 时电路中的总电阻为：R 总 2=2R/3+r 电路中的电流为：I22REr3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电源的输出电压为：U2I22R2REr2R333此时电源的效率：222R3rR3通过 R2 的电流为： IR2=I2/3 比较 R 总 1 与 R 总 2、I1 与 I2、U1 与 U2、1 与 2、IR2与 IR2,可以知道,电压表的示数变小,所以 A 错误,电路中电流变大,电源内部消耗变大,所以 B正确,电源的

8、输出效率减小,即 D错误,通过比较可以知道,通过 R2 的电流在减小,R2 两端的电压也在减小,所以 C 错误；答案 ：B 点评 ：此题考查的时闭合电路的动态分析,但是此题又不同于一般的因电阻变化而引起的动态问题,所以此题不宜用电路中电阻变化推导电流电压变化,要通过运算比较两种情形下的物理量的值的变化情形；例 5（20XX 年江苏高考）如下列图电路中的变压器为抱负变压器,S 为单刀双掷开关,P 是滑动变阻器 R 的滑动触头, U 1 为加在原线圈两端的交变电压,I1、I2 分别为原线圈和副线圈中的电流,以下说法中正确选项（）A保持 P 的位置及 U1 不变, S 由 b 切换到 a,就 R 上

9、消耗的功率减小B保持 P 的位置及 U 1 不变, S 由 a 切换到 b,就 I 2 减小C保持 P 的位置及 U 1 不变, S 由 b 切换到 a,就 I 1 增大D保持 U1 不变, S 接在 b 端,将 P 向上滑动,就I1 减小U1n 1；I2n 1解析 ：依据抱负变压器的规律,用n 1、n2 代表原副线圈的匝数,就U2n2I1n 2P入=P出或 I1U1=I2U2如保持 P 的位置不变及U1 不变, S由 b 切换到 a 相当于 n2 变大, 就会有 U2 增大,就 R 上消耗的功率增大,故A 错误；由 I=U/R 可以知道 I2 增大, I1 也会随之增大,故C正确,同理可以得

10、到 B 也正确； 保持 U1 不变, S接在 b 端,U2 不变,将 P 向上滑动, R 减小, 由 I=U/R 可知,名师归纳总结 I2 变大,由 I1=n2I2/n 1,n 2/n 1 不变, I2 变大,所以I1 增大,故 D 错误；第 4 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 答案 ：BC 点评 ：解决此类问题的方法是第一要分清变量和不变量,弄清 电路中的动态分析方法即可；“谁打算谁 ”,然后利用直流例 6（四川高考）如下列图的电路中, 两平行金属板 A、B 水平放置,两板间的距离 d=40cm；电源电动势 E=24V,内电阻 r=

11、1,电阻 R=15,闭合开关 S,待电路稳固后,将一带正电的小球从 B 板小孔以初速度 v0=4m/s 竖直向上射入两板间；如小球带电量为 q=1 10-2C,质量为m=2 10-2kg,不考虑空气阻力； 那么滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达 A 板？此时电源的输出功率为多大？（g 取 10m/s2）解析 ：小球进入板间后,受重力和电场力的作用,且到 A 板时速度为零,设两板间电压为UAB,由动能定理得：IEU滑=1A mgdqUAB01mv 022所以滑动变阻器两端的电压U 滑=UAB=8V；设通过滑动变阻器的电流为I,由欧姆定律可得：Rr滑动变阻器接入电路的电阻R 滑=U 滑

12、/I=8 电源的输出功率为P 出=I2R+R 滑=23W；答案 ：8；23W 点评 ：此题由动能定理先求出UAB,在转入闭合电路中求电阻值；娴熟把握闭合电路欧姆定律时解决此类问题的关键,留意电源的输出功率时外电阻消耗的功率,特别重要；名师归纳总结 例 7（重庆高考）三只灯泡L1、L2 和 L3 的额定电压分别为1.5V、1.5V 和 2.5V,它们的额第 5 页,共 15 页定电流都为0.3A；如将它们连接成如图1、图 2 的电路,且灯泡都正常发光,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （1）试求图 1 电路的总电流和电阻 R2 消耗的电功率；（2）分别运

13、算两电路电源供应的电功率,并说明哪个电路更节能；解析 ：（1）由题意,在图1 电路中,电路的总电流I总=IL1+IL2+IL3=0.9A U路=E-I总r=2.25V UR2=U路-UL3=0.05V IR2=I总=0.9A 电阻 R2 消耗的功率为 PR2=IR2UR2=0.045W （2）图 1 中电源供应的电功率 P总=I总 E=0.9 3W=2.7W 图 2 中电源供应的功率：P 总 I 总E=0.W= .W 由于灯泡正常发光,两电路有用功率相等,而 P 总 P 总所以图 2 比图 1 更节能；答案 ：（1）0.9A；0.045W ；（2）2.7W；1.8W,图 2 更节能；点评 ：此

14、题考查闭合电路中的电路分析与运算,并比较电路连接方法的优劣,要求能正 确分析出各用电器的连接关系,娴熟应用闭合电路欧姆定律,并有较强的综合才能,要求在 平常复习中足够的重视本部分内容；例 8（江苏高考）电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器,它们一般具有加热 和保温功能,其工作原理大致相同；图为某种电热式电器的简化电路图,主要元件由电阻 丝 R1、R2 和自动开关 S；（1）当自动开关 S闭合和断开时,用电器分别处于什么状态？名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - （2）用电器由照明电路供电（U=220V）,设加热时

15、用电器的电功率为400W,保温时用电器的电功率为 40W,就 R1、R2 分别为多大？（3）如将图中的自动开关 S换成抱负的晶体二极管 D,如图所示,其他条件不变,求该用电器工作 1 小时消耗的电能；解析 ：（1）S闭合,处于加热状态；S断开,处于保温状态；2 2（2）由功率公式得 P 1 UP 2 UR 1 R 1 R 2由上面两式可得：R1=121 , R 2=1089 ,（3）W=P1t/2+P2t/ 2=0.22kw h或 7.92 10 5J 答案 ：（1）S闭合,处于加热状态；S断开,处于保温状态；（2）R1=121 , R 2=1089 ,（3）0.22kw h或 7.92 10

16、 5J 点评 ：此题考查部分电路欧姆定律中电功率的运算,联系生活中的实例设计问题,是物理考试的主流,问题在书外,学问在书中,此类问题只要将书中的学问懂得透了,就能轻易地解决问题；例 9（天津高考）两根光滑的长直金属导轨MN 、MN 平行置于同一水平面内,导轨间距为 L,电阻不计, M、M处接有如下列图的电路,电路中各电阻的阻值均为 R,电容器的电容为 C；长度也为 L,阻值同为 R的金属棒 ab 垂直导轨放置,导轨处于磁感应强度为 B、方向竖直向下的匀强磁场中；ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在 ab 运动距离为 s 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为 Q,求：（1）ab

17、运动的速度大小；（2）电容器所带的电荷量 q；解析 ：名师归纳总结 （1）设 ab 上产生的感应电动势为E,回路中的电路为I,ab 运动距离 s 所用时间为t,就第 7 页,共 15 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 有：EBLvIEtsQI24Rt4 Rv由上述方程得：v4 QRB2L2s（2）设电容器两极板间的电势差为U,就有： U=IR CQRBLs电容器所带的电量：q=CU 解得：qCQRBLs答案 ：（1）v4 QR；（2）qB22 Ls点评 ：此题考查的是电磁感应和闭合电路欧姆定律的综合试题,这种题可以看作是恒定电流中闭合电路欧姆定律的应

18、用的变形题,电磁感应产生感应电动势,磁感应电动势就相当于恒定电流电路中的电池,这样这个题也就成立恒定电路的含容问题了；例 10（全国）（ l）用螺旋测微器测圆柱体的直径时,示数如下列图, 此示数为 _mm （2）利用图中给定的器材测量电压表 V 的内阻 Rv图中 B为电源（内阻可忽视不计） ,R 为电阻箱, K 为电键；将图中实物连接为测量所用的电路写出试验中必需记录的数据（用符号表示） ,并指出各符号的意义：_ 用中记录的数据表示RV 的公式为 RV=_ 解析 ：（1）8 116（在 8.116 0.002 范畴内）（2）连线如下列图名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 1

19、5 页精选学习资料 - - - - - - - - - R1R2,它们是电阻箱的两次读数；U2R2U1R1 U1U2U1,U2,它们是相应的电压表的两次读数点评 ：对于此题应当留意以下两个个方面：（1）千分尺主尺的横基准线上下每错开 0.5 毫米刻一个最小分度,其测量范畴是 0.25 毫米,测量时大于 0.5 毫米的长度由主尺上读出,小于 0.5 毫米的长度可由动尺上读出；在读数时,要留意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出,读数时,千分位有一位估读数字,不能任凭扔掉,即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0” ；（2）在实物连线时要简洁,不能显现相交线和未

20、接到接线柱的情形,仍要留意电压表电流表的量程的挑选,内外接法的挑选等；例 11如下列图, da、cb 为相距 L 的平行导轨 电阻可以忽视不计 , a、b 间接有一个固定电阻, 阻值为 R；长直细金属杆 MN 可以按任意角架在水平导轨上,并以速度 v 匀速滑动 平移,v 的方向和 da 平行杆 MN 有电阻,每米长的电阻值为 R,整个空间布满匀强磁场,磁感应强度的大小为 B,方向垂直纸面（dabc 平面）向里；（1）求固定电阻 R 上消耗的电功率为最大时 角的值；名师归纳总结 （2）求杆 MN 上消耗的电功率为最大时 角的值；2E=BLv,与角无关；第 9 页,共 15 页解析 ：如下列图,杆

21、滑动时切割磁感线而产生感应电动势以 r 表示两导轨间那段杆的电阻,回路中的电流为：IErR（1）电阻 R上消耗的电功率为：PRI2RE2RRr- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 由于 E和 R 均与无关,所以r 值最小时, PR值达最大；当杆与导轨垂直时两轨道间的杆长最短, r 的值最小,所以PR最大时的值为= /2；rr211rR2（2）杆上消耗的电功率为：PrI2rE2r2Rr要求 Pr 最大,即要求Rrr2取最大值,由于R4RrR明显, r=R 时,Rrr2有极大值；1m,因每米杆长的电阻值为R,r=R 即要求两导轨间的杆长为所以有以下两种情形：假

22、如 L1m,就满意下式时r=R 1 sin=L 所以=arcsinL 假如 L1m,就两导轨间那段杆长总是大于1m,即总有 rR由于rR21r2R2r 取最小值时,rR2取最小值,rRR在 rR的条件下,上式随r 的减小而单调减小,rRRrr2取最大值,所以,Pr 取最大值时值为2答案 ：（1）2；（2） =arcsinL；2点评 ：此题考查的是电磁感应和闭合电路欧姆定律相结合的综合问题,解题时留意导体棒的有效长度,在此题中导体棒的有效长度与夹角 无关,由于导体棒与磁场垂直,无须在分解了,当外电阻 R 消耗的功率最大时,却与夹角 有关,争论的值就能算出 R的最大功率,同时也就算出夹角 的值,其

23、次问先求出功率的一般表达式,然后再用数学学问求最大最小值的方法争论得出结论,在物理的运算中仍穿插了数学学问,所以要求同学的数学功底要好；例 12如下列图,光滑的平行导轨P、 Q 相距 L=1m,处在同一水平面中,导轨左端接有如下列图的电路, 其中水平放置的平行板电容器 C两极板间距离 d=10mm,定值电阻 R1=R3=8,R2=2,导轨电阻不计；磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面,当金属棒 ab 沿导轨向右匀速运动 开关 S断开 时,电容器两极板之间质量 m=1 10-14kg、带电量 Q=-1 10-15C的微粒恰好静止不动；当 S闭合时,微粒以加速度 a=7m/s2向下

24、做匀加速运动,取 g=10m/s2,求：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - （1）金属棒 ab 运动的速度多大？电阻多大？（2）S闭合后,使金属棒ab 做匀速运动的外力的功率多大？解析 ：（1）带电微粒在电容器两极板间静止时,受向上的电场力和向下的重力作用而平衡,就得到： mg=qU1d求得电容器两极板间的电压：U1mgd1014100 . 01V1 Vq1015由于微粒带负电,可知上极板电势高由于 S断开, R1 上无电流, R2、R3 串联部分两端总电压等于通过 R2、R3 的电流为：I1U1R 3812A0

25、.1 AR 1U1,电路中的感应电流,即由闭合电路欧姆定律,ab 切割磁感线运动产生的感应电动势为E=U1+Ir 其中 r 为 ab 金属棒的电阻当闭合 S后,带电微粒向下做匀加速运动,依据牛顿其次定律,有 :mg-U2q/d=m a求得 S闭合后电容器两极板间的电压：名师归纳总结 U2mga1014 1070.01V03. V第 11 页,共 15 页q1015这时电路中的感应电流为I2=U2/R2=0.3/2A=0.15A 依据闭合电路欧姆定律有：EI2R 1R 2R2rR 1R 2将已知量代入求得E=1.2V,r=2又因 E=BLv v=E/BL=1.2/0.4 1m/s=3m/s 即金

26、属棒 ab 做匀速运动的速度为3m/s,电阻 r=2（2）S闭合后,通过ab 的电流 I2=0.15A,ab 所受安培力F2=BI2L=0.4 1 0.15N=0.06Nab以速度 v=3m/s 做匀速运动时,所受外力必与安培力F2 大小相等、方向相反,即F=0.06N,方- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 向向右 与 v 同向 ,可见外力F 的功率为： P=Fv=0.06 3W=0.18W 答案 ：（1）3m/s；r=2；（2）0.18W 点评 ：此题考查的是电磁感应、闭合电路中的含容电路和带电粒子在平行板电容器中粒子的运动,此类问题的解题思路是先用电

27、磁感应定律求出电路中的感应电动势,作为闭合电路的电源,在依据电路的串并联特点求出电容器两端的电压,依据电压和电场强度的关系,求出带电粒子受到的电场力,比较电场力和重力的大小关系,就知道粒子运动的方向和加速度的方向,这样又要和牛顿运动定律联系上,所以此题的综合性很强,做此类题时肯定要保持清醒的头脑,对学问把握必需坚固,达到真正懂得学问才可以；例 13用匀称导线弯成正方形闭合金属线框 abcd,线框每边长 80cm,每边的电阻为 1把线框放在磁感强度 B=0.05T 的匀强磁场中, 并使它绕轴 OO 以 =100rad/s 的角速度匀角速度旋转,旋转方向如下列图,已知轴 OO 在线框平面内,并且垂

28、直于 B,od=3oa, Oc=3 O b当线框转至和 B 平行的瞬时求：（1）每条边产生的感应动势大小；（2）线框内感应电流的大小；（3）e、 f 分别是 ab 和 cd 的中点, ef 两点间的电势差；解析 ：（1）线框转动时,ab 边和 cd 边没有切割磁感线,所以ad=0, bc=0 （3）观看 fcbe 电路答案 ：（1）ab 边电动势为0.008V,cd 边电动势为0.024V 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - （2）感应电流大小为 0.8A,方向顺时针方向（3）ef 间电势差为 0 点评 ：没有法规

29、不能成方圆解决电磁感应的问题其基本解题步骤是：（1）通过多角度的视图,把磁场的空间分布弄清晰（2）在求感应电动势时,弄清是求平均电动势仍是瞬时电动势,挑选合适的公式解题（3）进行电路运算时要画出等效电路图作电路分析,然后求解例 14如图 10 所示为用伏安法测量一个定值电阻阻值的试验所需器材的实物图,器材规格如下（1）待测电阻 Rx（约 100 ）；（2）直流毫安表（量程0 50 mA,内阻约 50 ）；（3）直流电压表（量程 0 3 V,内阻约 5 k ）；（4）直流电源（输出电压 6 V,内阻不计） ；（5）滑动变阻器（阻值范畴 0 15 ,答应最大电流 1 A）；（6）开关 1 个,导线

30、如干条依据器材的规格和试验要求,在左框中画出试验电路图,在右边的实物图上连线；解析 ：由于滑动变阻器的阻值相对被测电阻的阻值较小,为调剂便利,所以滑动变阻器应采纳分压式接法又由于待测电阻与电流表内阻相差的倍数较小,电压表内阻与待测电阻相差的倍数较大,故应采纳电流表外接法答案 ：电路及实物连线图如下列图：名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 点评 ：此题考查利用伏安法测定电阻的试验,同时仍显现了电路元件的挑选,此题要注意以下几个问题：（1）第一挑选测量电路时分压式接法仍是限流式接法（2）其次被测电阻应当采纳外接法仍是内

31、接法（3）依据电路图连接实物图,连图时留意连图规章,无相交线,留意电源和电表的正负极；连完图要求干净美观；例 15如下列图的电路中,电源的电动势 E=10V,内阻忽视不计,电阻的阻值分别为 R1=R2=20、R3=10,滑动变阻器的最大阻值 R=40,电容器的电容 C=20 F,就：（1）将滑动触头 P 置于 ab 中点, 合上电键 S,待电路稳固后再断开 S；求断开 S的瞬时,通过 R1 的电流大小和方向；（2）闭合电键S,当滑动触头P缓慢地从 a 点移到 b 点的过程中,通过导线BM 的电量为多大？解析 ：（1）电键 S 闭合,电路稳固时名师归纳总结 BD 两点的电势差UR E第 14 页

32、,共 15 页BDR 1R 2PD两点的电势差UR PbEPDRR 3就 BP 两点的电势差UBPUBCUPC故断开 S的瞬时,通过R1 的电流方向向左；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电流大小I1R 1UBPR aPR 3由代入数据解得1I0 . 02A 4C 4C （2）P 在 a 点时,UPDR ERR 3UBPUBDUPD电容器 M 板带电量Q MCUBPP 在 b 点时UBPUBD电容器 M 板带电量Q/CU/MBP通过导线 BM 的电量QQ/QMM由式解得Q1.61010答案 ：（1）1I0 . 02A；（2）Q1.6点评 ：此题考查闭合电路中的含有电容器的问题,此类题留意分清电路时稳固状态仍是 动态的,当电路处于稳固状态时,电容器相当于断路,电容器可以从等效电路中去掉,当要 求电容器的带电量时在接回到电路中即可；当电路处于动态变化时,在含有电容器的支路就 会显现由瞬时的充放电电流,假如要求运算该电流,就要把电容器变化前后的带电量运算出名师归纳总结 来,求出Q,就充放电流为I=Q ；t第 15 页,共 15 页- - - - - - -