2025年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之電路與電能（2024年7月）

第1頁（共1頁）2025年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之電路與電能（2024年7月）一．選擇題（共8小題）1．阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E（內(nèi)阻可忽略）連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1，閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2．Q1與Q2的比值為（）A．25 B．12 C．35 2．用圖示的電路可以測量電阻的阻值．圖中Rx是待測電阻，R0是定值，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲．閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時(shí)，測得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為（）A．l1l2R0C．l2l1R3．如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則（）A．電壓表讀數(shù)減小 B．電流表讀數(shù)減小 C．質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) D．R3上消耗的功率逐漸增大4．在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U．現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是（）A．I1增大，I2不變，U增大 B．I1減小，I2增大，U減小 C．I1增大，I2減小，U增大 D．I1減小，I2不變，U減小5．重離子腫瘤治療裝置中的回旋加速器可發(fā)射+5價(jià)重離子束，其束流強(qiáng)度為1.2×10﹣5A，則在1s內(nèi)發(fā)射的重離子個(gè)數(shù)為（e＝1.6×10﹣19C）（）A．3.0×1012 B．1.5×1013 C．7.5×1013 D．3.75×10146．如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置，閉合電鍵S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)，如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是（）A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值 C．增大兩板間的距離 D．?dāng)嚅_電鍵S7．在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器．在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是（）A．電壓表示數(shù)變小 B．電流表示數(shù)變小 C．電容器C所帶電荷量增多 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢降低8．如圖所示的電路中，R1、R2是定值電阻，R3是滑動(dòng)變阻器，電源的內(nèi)阻不能忽略，電流表A和電壓表V均為理想電表。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P從右端滑至左端的過程，下列說法中正確的是（）A．電壓表V的示數(shù)增大 B．電流表A的示數(shù)減小 C．電容器C所帶的電荷量減小 D．電阻R1的電功率增大二．多選題（共4小題）（多選）9．如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r．將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔV1、ΔV2、ΔV3，理想電流表示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則（）A．A的示數(shù)增大 B．V2的示數(shù)增大 C．ΔV3與ΔI的比值大于r D．ΔV1大于ΔV2（多選）10．小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是（）A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻不變 B．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=UC．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=UD．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小（多選）11．如圖電路中，電源電動(dòng)勢、內(nèi)電阻、R1、R2為定值．閉合S后，將R的滑健向右移動(dòng)，電壓表的示數(shù)變化量的絕對值為ΔU，電阻R2的電壓變化量的絕對值為ΔU′，電源電流變化量的絕對值為ΔI，下列說法正確的是（）A．通過R1的電流增大，增大量等于ΔURB．通過R2的電流增大，增大量ΔI小于ΔURC．ΔU′與ΔI的比值保持不變 D．ΔU與ΔI的比值保持不變（多選）12．如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)。閉合電鍵，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中（）A．U先變大后變小 B．I先變小后變大 C．U與I比值先變大后變小 D．U變化量與I變化量比值等于R3三．填空題（共1小題）13．在練習(xí)使用多用表的實(shí)驗(yàn)中（1）某同學(xué)連接的電路如圖所示①若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測得的是通過的電流；②若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測得的是的電阻；③若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，此時(shí)測得的是兩端的電壓．（2）（單選）在使用多用表的歐姆擋測量電阻時(shí)，若（A）雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大（B）測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必需減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量（C）選擇“×10”倍率測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值小于25Ω（D）歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長，雖然完成調(diào)零，但測量值將略偏大．四．實(shí)驗(yàn)題（共1小題）14．某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表，可選用的器材有：微安表頭（量程100μA，內(nèi)阻900Ω）；電阻箱R1（阻值范圍0～999.9Ω）；電阻箱R2（阻值范圍0～99999.9Ω）；導(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為lmA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋?；卮鹣铝袉栴}：（1）在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。（2）電阻箱的阻值應(yīng)取R1＝Ω，R2＝Ω（保留到個(gè)位）五．解答題（共6小題）15．如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝15m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.5，取g＝10m/s2．求（1）物塊在車面上滑行的時(shí)間t；（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少。16．對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。（1）一段橫截面積為S、長為l的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電量為e。該導(dǎo)線通有電流時(shí)，假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率均為v。（a）求導(dǎo)線中的電流I；（b）將該導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中，電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線所受安培力大小為F安，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和為F，推導(dǎo)F安＝F。（2）正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明）17．真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉(zhuǎn)換裝置，如圖所示．光照前兩板都不帶電．以光照射A板，則板中的電子可能吸收光的能量而逸出．假設(shè)所有逸出的電子都垂直于A板向B板運(yùn)動(dòng)，忽略電子之間的相互作用．保持光照條件不變，a和b為接線柱．已知單位時(shí)間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為N，電子逸出時(shí)的最大動(dòng)能為Ekm．元電荷為e．（1）求A板和B板之間的最大電勢差Um，以及將a、b短接時(shí)回路中的電流I短．（2）圖示裝置可看作直流電源，求其電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r．（3）在a和b之間連接一個(gè)外電阻時(shí)，該電阻兩端的電壓為U．外電阻上消耗的電功率設(shè)為P；單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)B板的電子，在從A板運(yùn)動(dòng)到B板的過程中損失的動(dòng)能之和設(shè)為ΔEk．請推導(dǎo)證明：P＝ΔEk．（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題中做必要的說明）18．超導(dǎo)現(xiàn)象是20世紀(jì)人類重大發(fā)現(xiàn)之一，日前我國已研制出世界傳輸電流最大的高溫超導(dǎo)電纜并成功示范運(yùn)行。（1）超導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻可以降到幾乎為零，這種性質(zhì)可以通過實(shí)驗(yàn)研究。將一個(gè)閉合超導(dǎo)金屬圈環(huán)水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感線垂直于圈環(huán)平面向上，逐漸降低溫度使環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的轉(zhuǎn)變后突然撤去磁場，若此后環(huán)中的電流不隨時(shí)間變化。則表明其電阻為零。請指出自上往下看環(huán)中電流方向，并說明理由。（2）為探究該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ，研究人員測得撤去磁場后環(huán)中電流為I，并經(jīng)一年以上的時(shí)間t未檢測出電流變化。實(shí)際上儀器只能檢測出大于ΔI的電流變化，其中ΔI＜＜I，當(dāng)電流的變化小于ΔI時(shí)，儀器檢測不出電流的變化，研究人員便認(rèn)為電流沒有變化。設(shè)環(huán)的橫截面積為S，環(huán)中定向移動(dòng)電子的平均速率為v，電子質(zhì)量為m、電荷量為e。試用上述給出的各物理量，推導(dǎo)出ρ的表達(dá)式。（3）若仍使用上述測量儀器，實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間依舊為t。為使實(shí)驗(yàn)獲得的該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ的準(zhǔn)確程度更高，請?zhí)岢瞿愕慕ㄗh，并簡要說明實(shí)現(xiàn)方法。19．在圖所示的電路中，小量程電流表的內(nèi)阻Rg＝100Ω，滿偏電流Ig＝1mA，R1＝900Ω，R2=100999（1）當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，改裝所成的表是什么表？量程為多大？（2）當(dāng)S1和S2均閉合時(shí)，改裝所成的表是什么表？量程為多大？20．如圖1所示，用電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動(dòng)變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。（1）以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U﹣I圖象的示意圖，并說明U﹣I圖象與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。（2）a．請?jiān)趫D2畫好的U﹣I關(guān)系圖線上任取一點(diǎn)，畫出帶網(wǎng)格的圖形，以其面積表示此時(shí)電源的輸出功率；b．請推導(dǎo)該電源對外電路能夠輸出的最大電功率及條件。（3）請寫出電源電動(dòng)勢定義式，并結(jié)合能量守恒定律證明：電源電動(dòng)勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。

2025年高考物理復(fù)習(xí)熱搜題速遞之電路與電能（2024年7月）參考答案與試題解析一．選擇題（共8小題）1．阻值相等的四個(gè)電阻、電容器C及電池E（內(nèi)阻可忽略）連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1，閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2．Q1與Q2的比值為（）A．25 B．12 C．35 【考點(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；電容的概念與物理意義．【專題】計(jì)算題；比較思想；推理法；恒定電流專題．【答案】C【分析】開關(guān)S斷開和閉合時(shí)，利用閉合電路歐姆定律，分別求電容的電壓，再由C=Q【解答】解：當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電路總阻值：R總＝R+2R×R2R+R當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電路總阻值：R總′＝R+R2=32R，則干路電流I′=ER總'，電容的電壓由C=QU可得：Q1Q2故選：C?！军c(diǎn)評】解題的關(guān)鍵是清楚開關(guān)斷開與閉合時(shí)電路的結(jié)構(gòu)，并能應(yīng)用閉合電路歐姆定律求電容的電壓。2．用圖示的電路可以測量電阻的阻值．圖中Rx是待測電阻，R0是定值，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲．閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時(shí)，測得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為（）A．l1l2R0C．l2l1R【考點(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．【專題】實(shí)驗(yàn)題；壓軸題；恒定電流專題．【答案】C【分析】閉合開關(guān)，改變滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過電流表G的電流為零時(shí)，說明通過電阻絲兩側(cè)的電流是相等的，而總電流一定，故通過R0和Rx的電流也相等；并聯(lián)電路電壓相等，故電阻絲MP段與PN段電壓之比等于R0和Rx的電壓比；再結(jié)合歐姆定律列式求解即可．【解答】解：電阻絲MP段與PN段電壓之比等于R0和Rx的電壓比，即UMP通過電流表G的電流為零，說明通過電阻絲兩側(cè)的電流是相等的，故通過R0和Rx的電流也相等，所以有：RMP根據(jù)電阻定律公式有：R有：RMP故R解得：R故選：C?！军c(diǎn)評】本題是串并聯(lián)電路中電流、電壓關(guān)系和電阻定律、歐姆定律的綜合運(yùn)用問題，設(shè)計(jì)思路巧妙，考查了分析問題和解決問題的能力，不難．3．如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則（）A．電壓表讀數(shù)減小 B．電流表讀數(shù)減小 C．質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng) D．R3上消耗的功率逐漸增大【考點(diǎn)】含容電路的動(dòng)態(tài)分析；電容的概念與物理意義；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．【專題】壓軸題；恒定電流專題；推理能力．【答案】A【分析】由圖可知電路結(jié)構(gòu)，由滑片的移動(dòng)可知電路中電阻的變化，再由閉合電路歐姆定律可知各電表示數(shù)的變化及電容器兩端的電壓變化；再分析質(zhì)點(diǎn)的受力情況可知質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況?！窘獯稹拷猓河蓤D可知，R2與滑動(dòng)變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)后，再由R1串聯(lián)接在電源兩端；電容器與R3并聯(lián)；當(dāng)滑片向b移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；路端電壓減小，同時(shí)R1兩端的電壓也增大；故并聯(lián)部分的電壓減小；由歐姆定律可知流過R3的電流減小，則流過并聯(lián)部分的電流增大，故電流表示數(shù)增大；故B錯(cuò)誤；因并聯(lián)部分電壓減小，而R2中電壓增大，故電壓表示數(shù)減小，故A正確；因電容器兩端電壓減小，故電荷受到的向上電場力減小，則重力大于電場力，合力向下，電荷向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；因R3兩端的電壓減小，由P=U2R可知，R3故選：A。【點(diǎn)評】解決閉合電路歐姆定律的題目，一般可以按照整體﹣局部﹣整體的思路進(jìn)行分析，注意電路中某一部分電阻減小時(shí)，無論電路的連接方式如何，總電阻均是減小的。4．在如圖所示的電路中，E為電源電動(dòng)勢，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U．現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是（）A．I1增大，I2不變，U增大 B．I1減小，I2增大，U減小 C．I1增大，I2減小，U增大 D．I1減小，I2不變，U減小【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析．【專題】恒定電流專題．【答案】B【分析】本題首先要理清電路，確定電壓表測得什么電壓，電流表測得什么電流，抓住電動(dòng)勢和內(nèi)阻不變，再采用局部→整體→局部的方法，利用閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析。【解答】解：由圖知電壓表測量路端電壓，電流表A1測量流過R1的電流，電流表A2測量流過R2的電流。R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí)，R2減小，整個(gè)電路的總電阻減小，總電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，則路端電壓減小，即電壓表示數(shù)U減小，R3電壓增大，R1、R2并聯(lián)電壓減小，通過R1的電流I1減小，而總電流I增大，則流過R2的電流I2增大。故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。故選：B?！军c(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵抓住電動(dòng)勢和內(nèi)電阻不變，結(jié)合閉合電路歐姆定律求解。注意做題前一定要理清電路，看電壓表測的是什么電壓，電流表測的是什么電流。5．重離子腫瘤治療裝置中的回旋加速器可發(fā)射+5價(jià)重離子束，其束流強(qiáng)度為1.2×10﹣5A，則在1s內(nèi)發(fā)射的重離子個(gè)數(shù)為（e＝1.6×10﹣19C）（）A．3.0×1012 B．1.5×1013 C．7.5×1013 D．3.75×1014【考點(diǎn)】電源及其性質(zhì)．【答案】B【分析】已知電流的多少和通電時(shí)間，根據(jù)公式Q＝It求出電荷，再由Q＝n?5e求出離子數(shù)目?！窘獯稹拷猓?s內(nèi)發(fā)射的重離子的電荷量為Q＝It＝1.2×10﹣5C。每個(gè)重離子的電荷量為5e，則通過的重離子數(shù)為n=Q5e=1.2×10-故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查電荷量的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用。要知道每個(gè)重離子的電荷量為5e，e是元電荷。6．如圖所示，電路中R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極板水平放置，閉合電鍵S，電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)，如果僅改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是（）A．增大R1的阻值 B．增大R2的阻值 C．增大兩板間的距離 D．?dāng)嚅_電鍵S【考點(diǎn)】含容電路的動(dòng)態(tài)分析；電容的概念與物理意義．【專題】電容器專題．【答案】B【分析】分析清楚電路結(jié)構(gòu)，求出極板間的電場強(qiáng)度，求出油滴受到的電場力，然后根據(jù)電場力的表達(dá)式分析答題?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)圖示電路圖，由歐姆定律可得：電容器兩端電壓：U＝IR1=ER1+油滴受到的電場力：F＝qE＝qUd=qEd(1+A、增大R1的阻值，電場力：F=qEd(1+B、增大R2的阻值，電場力：F=qEd(1+C、增大兩板間的距離，極板間的電場強(qiáng)度減小，電場力減小，小于重力，油滴受到的合力向下，油滴向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、斷開電鍵S，極板間的電場強(qiáng)度為零，電場力為零，油滴受到重力作用，油滴向下運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評】本題考查了判斷油滴的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)問題，分析清楚極板間的電場力如何變化是正確解題的關(guān)鍵。7．在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器．在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是（）A．電壓表示數(shù)變小 B．電流表示數(shù)變小 C．電容器C所帶電荷量增多 D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢降低【考點(diǎn)】含容電路的動(dòng)態(tài)分析；電容的概念與物理意義．【專題】壓軸題；電容器專題；恒定電流專題．【答案】D【分析】在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過程中，變阻器在路電阻減小，外電阻減小，根據(jù)歐姆定律分析干路電流如何變化和電阻R1兩端電壓的變化，即可知道兩電表讀數(shù)的變化．電容器C的電壓等于電阻R2兩端的電壓，分析并聯(lián)部分電壓的變化，即知道電容器的電壓如何變化，根據(jù)干路電流與通過R2的電流變化情況，分析電流表的變化．【解答】解：在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過程中，變阻器在路電阻減小，外電阻減小，干路電流增大，電阻R1兩端電壓增大，則電壓表示數(shù)變大。電阻R2兩端的電壓U2＝E﹣I（R1+r），I增大，則U2變小，電容器板間電壓變小，其帶電量減小。根據(jù)外電路中順著電流方向，電勢降低，可知a的電勢大于零，U2變小，則a點(diǎn)的電勢降低，通過R2的電流I2減小，通過電流表的電流IA＝I﹣I2，I增大，I2減小，則IA增大。即電流表示數(shù)變大。故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。【點(diǎn)評】本題是電路動(dòng)態(tài)變化分析問題，要抓住不變量：電源的電動(dòng)勢、內(nèi)阻及定值電阻的阻值不變，進(jìn)行分析．根據(jù)電流方向判斷電勢高低，由電壓的變化判斷電勢的變化．8．如圖所示的電路中，R1、R2是定值電阻，R3是滑動(dòng)變阻器，電源的內(nèi)阻不能忽略，電流表A和電壓表V均為理想電表。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P從右端滑至左端的過程，下列說法中正確的是（）A．電壓表V的示數(shù)增大 B．電流表A的示數(shù)減小 C．電容器C所帶的電荷量減小 D．電阻R1的電功率增大【考點(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；電容的概念與物理意義．【專題】壓軸題；恒定電流專題．【答案】D【分析】由題：電流表A和電壓表V均為理想電表，圖中電壓表測量路端電壓，電流表測量流過變阻器R3的電流。電容器的電壓等于電阻R1的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P從右端滑至左端的過程中，變阻器接入電路的電阻減小，電阻R2與R3并聯(lián)的電阻減小，外電路總電阻減小，路端電壓減小，由閉合電路歐姆定律分析干路電流的變化，確定電容器的電壓變化和R1功率變化。根據(jù)并聯(lián)部分電壓的變化情況，來分析R2電流的變化，結(jié)合干路電流I的變化，分析電流表示數(shù)的變化?！窘獯稹拷猓篈、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P從右端滑至左端的過程中，變阻器接入電路的電阻減小，電阻R2與R3并聯(lián)的電阻減小，外電路總減小，路端電壓減小，則電壓表V的示數(shù)減小。故A錯(cuò)誤。B、外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知干路電流I增大。并聯(lián)部分電壓U并＝E﹣I（R1+r）減小，流過電阻R2的電流I2減小，電流表A的示數(shù)IA＝I﹣I2增大。故B錯(cuò)誤。C、電容器的電壓UC＝IR1，I增大，UC增大，電容器C所帶的電荷量增大。故C錯(cuò)誤。D、電阻R1的電功率P1＝I2R1，I增大，P1增大。故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評】本題是電路中動(dòng)態(tài)變化分析問題，難點(diǎn)在于確定電流表讀數(shù)的變化，采用總量法研究是常用的方法。二．多選題（共4小題）（多選）9．如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r．將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔV1、ΔV2、ΔV3，理想電流表示數(shù)變化量的絕對值為ΔI，則（）A．A的示數(shù)增大 B．V2的示數(shù)增大 C．ΔV3與ΔI的比值大于r D．ΔV1大于ΔV2【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析．【專題】恒定電流專題．【答案】ACD【分析】理想電壓表內(nèi)阻無窮大，相當(dāng)于斷路。理想電流表內(nèi)阻為零，相當(dāng)短路。分析電路的連接關(guān)系，根據(jù)歐姆定律分析?！窘獯稹拷猓簱?jù)題理想電壓表內(nèi)阻無窮大，相當(dāng)于斷路；理想電流表內(nèi)阻為零，相當(dāng)短路，所以R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表V1測量R的電壓設(shè)為U1，V2測量路端電壓設(shè)為U2，V3測量滑動(dòng)變阻器的電壓設(shè)為U3。A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，則電流表A的示數(shù)增大，故A正確；B、電路中電流增大，根據(jù)U2＝E﹣Ir，則路端電壓U2減小，所以V2的示數(shù)減小，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U3＝E﹣I（R+r），則得：ΔU3ΔI=R+r＞r，則ΔV3與ΔI的比值大于D、根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U2＝E﹣Ir，則得：ΔU2R為定值電阻，則有ΔU1據(jù)題：R＞r，則ΔU1ΔI＞ΔU2ΔI，故Δ故選：ACD?！军c(diǎn)評】本題是電路的動(dòng)態(tài)分析問題，關(guān)鍵要搞清電路的結(jié)構(gòu)，明確電表各測量哪部分電路的電壓或電流，根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行分析。（多選）10．小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線在P點(diǎn)的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是（）A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻不變 B．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=UC．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=UD．對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小【考點(diǎn)】歐姆定律的簡單應(yīng)用．【專題】實(shí)驗(yàn)題．【答案】BD【分析】根據(jù)電阻的定義R=UI，電阻等于圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)，斜率逐漸減小，電阻逐漸增大．對應(yīng)P點(diǎn)，燈泡的電阻等于過【解答】解：A、圖線的斜率逐漸減小，說明電阻逐漸增大。故A錯(cuò)誤。B、對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=U1IC、對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=U1ID、因P＝UI，所以圖象中矩形PQOM所圍的面積為對應(yīng)P點(diǎn)小燈泡的實(shí)際功率，故D正確。故選：BD?！军c(diǎn)評】注意U﹣I圖象的意義，知道斜率等于電阻的倒數(shù)，明確功率借助圖象分析時(shí)所圍得面積；明確燈泡伏安特性曲線不直的原因．（多選）11．如圖電路中，電源電動(dòng)勢、內(nèi)電阻、R1、R2為定值．閉合S后，將R的滑健向右移動(dòng)，電壓表的示數(shù)變化量的絕對值為ΔU，電阻R2的電壓變化量的絕對值為ΔU′，電源電流變化量的絕對值為ΔI，下列說法正確的是（）A．通過R1的電流增大，增大量等于ΔURB．通過R2的電流增大，增大量ΔI小于ΔURC．ΔU′與ΔI的比值保持不變 D．ΔU與ΔI的比值保持不變【考點(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．【專題】恒定電流專題．【答案】BCD【分析】由電路圖可知，變阻器與電阻R1并聯(lián)后與R2串聯(lián)，電壓表V1測變阻器與電阻R1并聯(lián)電壓；隨著滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，電路電流變大；根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)行分析答題．【解答】解：AB、將R的滑健向右移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路總電阻變小，總電流I增大，即通過R2的電流增大，R2的電壓U′增大，路端電壓減小，則變阻器與電阻R1并聯(lián)電壓U減小，由于路端電壓等于U+U′，所以電阻R2的電壓變化量的絕對值為ΔU′＜電壓表的示數(shù)變化量的絕對值為ΔU，通過R2的電流增大，增大量ΔI小于ΔUR2．U減小，則通過R1的電流減小。故A錯(cuò)誤，C、由于R2是定值電阻，則R2=ΔU'ΔID、根據(jù)閉合電路歐姆定律得：U＝E﹣I（R2+r），ΔUΔI=R2+r，保持不變。故故選：BCD。【點(diǎn)評】本題考查串聯(lián)電路電壓的規(guī)律以及滑動(dòng)變阻器的使用，關(guān)鍵是歐姆定律的應(yīng)用，會從圖象中讀出相關(guān)信息是解答本題的關(guān)鍵所在，因此要培養(yǎng)自己的分析判斷能力．（多選）12．如圖所示電路中，電源內(nèi)阻忽略不計(jì)。閉合電鍵，電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I；在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中（）A．U先變大后變小 B．I先變小后變大 C．U與I比值先變大后變小 D．U變化量與I變化量比值等于R3【考點(diǎn)】電路動(dòng)態(tài)分析．【專題】定性思想；推理法；恒定電流專題．【答案】BC【分析】電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，電壓表測量電源電壓，所以無論外電阻如何變化，電壓表示數(shù)不變?；瑒?dòng)變阻器R1的滑片P由a端滑到b端的過程中，電阻先增大后減小，由歐姆定律可判斷電流表示數(shù)的變化和和U與I比值的變化?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知電壓表測量的是電源的電壓，由于電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，則電壓表的示數(shù)總是不變，故A錯(cuò)誤；BC、由圖可知，在滑動(dòng)變阻器R1的滑片P在a端和b端是其連入電路的電阻均為零，則由a端滑到b端的過程中，滑動(dòng)變阻器R1的電阻先增大后減小，由于電壓不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電流表示數(shù)先減小后增大，U與I的比值就是接入電路的R1的電阻與R2的電阻的和，所以U與I比值先變大后變小，故C正確；D、由于電壓表示數(shù)沒有變化，所以U變化量與I變化量比值等于0，故D錯(cuò)誤；故選：BC。【點(diǎn)評】考查閉合電路歐姆定律與部分電路歐姆定律的應(yīng)用，掌握閉合電路的動(dòng)態(tài)分析，知道電阻的串并聯(lián)阻值，注意本題已說明電源內(nèi)阻忽略不計(jì)，學(xué)生容易忽略該條件，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。三．填空題（共1小題）13．在練習(xí)使用多用表的實(shí)驗(yàn)中（1）某同學(xué)連接的電路如圖所示①若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測得的是通過R1的電流；②若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測得的是R1+R2的電阻；③若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，此時(shí)測得的是R2兩端的電壓．（2）（單選）在使用多用表的歐姆擋測量電阻時(shí)，若D（A）雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大（B）測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必需減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量（C）選擇“×10”倍率測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測量值小于25Ω（D）歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長，雖然完成調(diào)零，但測量值將略偏大．【考點(diǎn)】多用電表的原理；練習(xí)使用多用電表（實(shí)驗(yàn)）．【專題】實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）圖中多用電表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后與電阻R2并聯(lián)，通過電鍵與電池相連，根據(jù)電路的串并聯(lián)知識分析即可；（2）歐姆表刻度是左密右疏，中間刻度較均勻；每次換擋需要重新較零．【解答】解：（1）①多用電表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流相等；②斷開電路中的電鍵，R1與R2串聯(lián)，多用電表接在其兩端；③滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于導(dǎo)線；則多用電表與電阻R2相并聯(lián)；故答案為：①R1，②R1+R2，③R2．（2）A、雙手捏住兩表筆金屬桿，人體與電阻并聯(lián)，總電阻減小，故A錯(cuò)誤；B、測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必需增大或者減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測量，故B錯(cuò)誤；C、歐姆表刻度是左密右疏，選擇“×10”倍率測量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，即測量值小于250Ω，大于200Ω，即測量值不可能小于25Ω．故C錯(cuò)誤；D、歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長，電動(dòng)勢減小，內(nèi)電阻增加，完成歐姆調(diào)零即可測量阻值，但測量值偏大，故D正確；故選：D．【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵明確多用電表的使用，關(guān)鍵要理清電路結(jié)構(gòu)；歐姆表使用時(shí)每次換擋都要?dú)W姆調(diào)零．四．實(shí)驗(yàn)題（共1小題）14．某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表，可選用的器材有：微安表頭（量程100μA，內(nèi)阻900Ω）；電阻箱R1（阻值范圍0～999.9Ω）；電阻箱R2（阻值范圍0～99999.9Ω）；導(dǎo)線若干。要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為lmA的直流電流表，在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3V的直流電壓表。組裝好的多用電表有電流1mA和電壓3V兩擋?；卮鹣铝袉栴}：（1）在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2，其中*為公共接線柱，a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱。（2）電阻箱的阻值應(yīng)取R1＝100Ω，R2＝2910Ω（保留到個(gè)位）【考點(diǎn)】多用電表的原理．【專題】定性思想；實(shí)驗(yàn)分析法；方程法．【答案】（1）見解答；（2）100、2910?！痉治觥浚?）微安表并聯(lián)一個(gè)小電阻改裝成大量程的電流表，串聯(lián)一個(gè)大電阻改裝成大量程的電壓表；（2）根據(jù)串并聯(lián)電路特點(diǎn)計(jì)算串并聯(lián)電阻阻值。【解答】解：（1）微安表并聯(lián)一個(gè)小電阻改裝成大量程的電流表，串聯(lián)一個(gè)大電阻改裝成大量程的電壓表。改裝圖如圖所示：（2）當(dāng)接*、a接線柱時(shí)當(dāng)電流表用，根據(jù)并聯(lián)電路特點(diǎn)得：IgRg＝（I﹣Ig）R1代入數(shù)據(jù)解得：R當(dāng)接*、b接線柱時(shí)當(dāng)電壓表用，根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)得：IgRg+IR2＝U解得：R故答案為：（1）見解答；（2）100、2910?！军c(diǎn)評】本題考查了電壓表與電流表的改裝，知道電表的改裝原理，應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律可以解題。五．解答題（共6小題）15．如圖所示，質(zhì)量m1＝0.3kg的小車靜止在光滑的水平面上，車長L＝15m，現(xiàn)有質(zhì)量m2＝0.2kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以水平向右的速度v0＝2m/s從左端滑上小車，最后在車面上某處與小車保持相對靜止。物塊與車面間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.5，取g＝10m/s2．求（1）物塊在車面上滑行的時(shí)間t；（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少?！究键c(diǎn)】用能量守恒定律解決實(shí)際問題；牛頓第二定律的簡單應(yīng)用；功是能量轉(zhuǎn)化的過程和量度；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；動(dòng)量守恒定律在繩連接體問題中的應(yīng)用．【專題】動(dòng)量定理應(yīng)用專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）物塊滑上小車后受到小車的向左的滑動(dòng)摩擦力而做勻減速運(yùn)動(dòng)，小車受到物塊向右的滑動(dòng)摩擦力而勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，相對靜止一起做勻速運(yùn)動(dòng)。對物塊和小車組成的系統(tǒng)，滿足動(dòng)量守恒的條件：合外力為零，運(yùn)用動(dòng)量守恒求得共同速度，再對小車運(yùn)用動(dòng)量定理求解出時(shí)間t。（2）要使物塊恰好不從小車右端滑出，滑塊滑到小車的最右端，兩者速度相同，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和功能關(guān)系結(jié)合求解速度v0′?！窘獯稹拷猓海?）設(shè)物塊與小車的共同速度為v，以水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有：m2v0＝（m1+m2）v…①設(shè)物塊與車面間的滑動(dòng)摩擦力為F，對物塊應(yīng)用動(dòng)量定理有：﹣Ft＝m2v﹣m2v0…②其中F＝μm2g…③聯(lián)立以三式解得：t代入數(shù)據(jù)得：t=0.3×20.5×(0.3+0.2)×10s＝0.24s（2）要使物塊恰好不從車廂滑出，須物塊滑到車面右端時(shí)與小車有共同的速度v′，則有：m2v′0＝（m1+m2）v′…⑤由功能關(guān)系有：12代入數(shù)據(jù)解得：v′＝510m/s故要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車的速度v0′不能超過510m/s。答：（1）物塊在車面上滑行的時(shí)間t為0.24s。（2）要使物塊不從小車右端滑出，物塊滑上小車左端的速度v0′不超過510m/s?！军c(diǎn)評】本題考查摩擦拖動(dòng)類的動(dòng)量和能量問題。關(guān)鍵要掌握動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理和功能關(guān)系這些物理規(guī)律的運(yùn)用。16．對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。（1）一段橫截面積為S、長為l的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電量為e。該導(dǎo)線通有電流時(shí)，假設(shè)自由電子定向移動(dòng)的速率均為v。（a）求導(dǎo)線中的電流I；（b）將該導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中，電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線所受安培力大小為F安，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和為F，推導(dǎo)F安＝F。（2）正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明）【考點(diǎn)】電流的微觀表達(dá)式；安培力的概念；動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用；電流的概念及性質(zhì)．【專題】壓軸題；動(dòng)量定理應(yīng)用專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）取一時(shí)間段t，求得相應(yīng)移動(dòng)長度l＝vt，體積為Svt．總電量為nesvt，再除以時(shí)間，求得表達(dá)式；（2）根據(jù)電流的微觀表達(dá)式，代入F＝BIL，可得．（3）粒子與器壁有均等的碰撞機(jī)會，即相等時(shí)間內(nèi)與某一截面碰撞的粒子為該段時(shí)間內(nèi)粒子數(shù)的16，據(jù)此根據(jù)動(dòng)量定理求與某一個(gè)截面碰撞時(shí)的作用力f【解答】解：（1）（a）：（1）導(dǎo)體中電流大小I=qt時(shí)間內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的長度為vt，則其體積為Svt，通過導(dǎo)體某一截面的自由電子數(shù)為nSvt該時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體該截面的電量：q＝nSvte﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②式得I＝nesv；（b）令導(dǎo)體的長度為L，則導(dǎo)體受到安培力的大小F安＝BIL又因?yàn)镮＝nesv所以F安＝BnesvL＝nsLevB長為L的導(dǎo)體中電子數(shù)為N＝nsl每個(gè)電子所受洛倫茲力為evB所以N個(gè)粒子所受洛倫茲力的合力為F＝NevB＝nslevB即：F安＝F．（2）考慮單位面積，t時(shí)間內(nèi)能達(dá)到容器壁的粒子所占據(jù)的體積為V＝Svt＝1×vt，其中粒子有均等的概率與容器各面相碰，即可能達(dá)到目標(biāo)區(qū)域的粒子數(shù)為16由動(dòng)量定理可得：f答：（1）a、導(dǎo)線中電流I＝nesvb、推導(dǎo)過程見解答；（2）f=【點(diǎn)評】考查電流的宏觀和微觀表達(dá)式及其關(guān)系，安培力是電荷定向移動(dòng)所受洛倫茲力的宏觀體現(xiàn)，碰撞時(shí)根據(jù)動(dòng)量定理求作用力．聯(lián)系宏觀和微觀題目有一定難度．17．真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉(zhuǎn)換裝置，如圖所示．光照前兩板都不帶電．以光照射A板，則板中的電子可能吸收光的能量而逸出．假設(shè)所有逸出的電子都垂直于A板向B板運(yùn)動(dòng)，忽略電子之間的相互作用．保持光照條件不變，a和b為接線柱．已知單位時(shí)間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為N，電子逸出時(shí)的最大動(dòng)能為Ekm．元電荷為e．（1）求A板和B板之間的最大電勢差Um，以及將a、b短接時(shí)回路中的電流I短．（2）圖示裝置可看作直流電源，求其電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r．（3）在a和b之間連接一個(gè)外電阻時(shí)，該電阻兩端的電壓為U．外電阻上消耗的電功率設(shè)為P；單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)B板的電子，在從A板運(yùn)動(dòng)到B板的過程中損失的動(dòng)能之和設(shè)為ΔEk．請推導(dǎo)證明：P＝ΔEk．（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題中做必要的說明）【考點(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用．【專題】恒定電流專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）當(dāng)電容器的電壓達(dá)到最大值時(shí)，電子到上極板后速度剛好減小為零，根據(jù)動(dòng)能定理列式求解最大電壓；短路時(shí)單位時(shí)間有N個(gè)電子到達(dá)上極板，根據(jù)電流的定義求解電流強(qiáng)度；（2）電源電動(dòng)勢等于斷路時(shí)的路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電源的內(nèi)電阻；（3）根據(jù)電流的定義公式求解電流表達(dá)式，根據(jù)P＝UI求解外電阻消耗的電功率，根據(jù)動(dòng)能定理求解單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子的動(dòng)能的減小量后比較即可．【解答】解：（1）由動(dòng)能定理，有：Ekm＝eUm，解得：Um=短路時(shí)所有溢出電子都到達(dá)B板，故短路電流：I短＝Ne（2）電源電動(dòng)勢等于斷路時(shí)的路端電壓，即上面求出的Um，故：E＝Um=電源的內(nèi)電阻：r=（3）電阻兩端的電壓為U，則電源兩端的電壓也為U；由動(dòng)能定理，一個(gè)電子經(jīng)過電源內(nèi)部電場后損失的動(dòng)能為：ΔEke＝eU設(shè)單位時(shí)間內(nèi)有N′個(gè)電子到達(dá)B板，則損失的動(dòng)能之和為：ΔEk＝N′eU根據(jù)電流的定義，此時(shí)電流：I＝N′e此時(shí)流過電阻的電流也為I＝N′e，外電阻上消耗的電功率：P＝UI＝N′eU故P＝ΔEk．答：（1）A板和B板之間的最大電勢差為Ekme，以及將a、b短接時(shí)回路中的電流為（2）圖示裝置可看作直流電源，則其電動(dòng)勢E為Ekme，內(nèi)阻r為（3）證明如上．【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵是明確光電轉(zhuǎn)換裝置的工作原理，要能夠結(jié)合電流的定義公式、動(dòng)能定理和閉合電路歐姆定律列式分析，不難．18．超導(dǎo)現(xiàn)象是20世紀(jì)人類重大發(fā)現(xiàn)之一，日前我國已研制出世界傳輸電流最大的高溫超導(dǎo)電纜并成功示范運(yùn)行。（1）超導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻可以降到幾乎為零，這種性質(zhì)可以通過實(shí)驗(yàn)研究。將一個(gè)閉合超導(dǎo)金屬圈環(huán)水平放置在勻強(qiáng)磁場中，磁感線垂直于圈環(huán)平面向上，逐漸降低溫度使環(huán)發(fā)生由正常態(tài)到超導(dǎo)態(tài)的轉(zhuǎn)變后突然撤去磁場，若此后環(huán)中的電流不隨時(shí)間變化。則表明其電阻為零。請指出自上往下看環(huán)中電流方向，并說明理由。（2）為探究該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ，研究人員測得撤去磁場后環(huán)中電流為I，并經(jīng)一年以上的時(shí)間t未檢測出電流變化。實(shí)際上儀器只能檢測出大于ΔI的電流變化，其中ΔI＜＜I，當(dāng)電流的變化小于ΔI時(shí)，儀器檢測不出電流的變化，研究人員便認(rèn)為電流沒有變化。設(shè)環(huán)的橫截面積為S，環(huán)中定向移動(dòng)電子的平均速率為v，電子質(zhì)量為m、電荷量為e。試用上述給出的各物理量，推導(dǎo)出ρ的表達(dá)式。（3）若仍使用上述測量儀器，實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間依舊為t。為使實(shí)驗(yàn)獲得的該圓環(huán)在超導(dǎo)狀態(tài)的電阻率上限ρ的準(zhǔn)確程度更高，請?zhí)岢瞿愕慕ㄗh，并簡要說明實(shí)現(xiàn)方法?！究键c(diǎn)】電阻定律的內(nèi)容及表達(dá)式；半導(dǎo)體與超導(dǎo)現(xiàn)象．【專題】壓軸題；恒定電流專題．【答案】（1）自上往下看環(huán)中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，理由如上；（2）ρ的表達(dá)式為mvSΔIet（3）為了使實(shí)驗(yàn)獲得ρ的準(zhǔn)確程度更高，可以適當(dāng)增加超導(dǎo)電流，可利用強(qiáng)磁場并快速撤離磁場，增大穿過該環(huán)的磁通量的變化率來實(shí)現(xiàn)增加超導(dǎo)電流?！痉治觥浚?）原磁場方向向上，減小時(shí)，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的磁場方向后結(jié)合安培定則判斷即可；（2）根據(jù)電流的微觀表達(dá)式I＝neSv和焦耳定律以及能量守恒定律列式后聯(lián)立求解即可；（3）根據(jù)第二問的表達(dá)式討論即可?！窘獯稹拷猓海?）原磁場方向向上，故原磁通向上，撤去磁場的過程磁通量減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向也向上，由安培定則判斷，感應(yīng)電流為逆時(shí)針；（2）設(shè)超導(dǎo)圓環(huán)周長為L，電阻為R，有：R=由電流的微觀定義可知，超導(dǎo)圓環(huán)中的電流I＝neSv，而n、e、S均由導(dǎo)體材料自身決定的，不會隨環(huán)境變化而變化，故當(dāng)環(huán)中電流發(fā)生變化時(shí)必定是電子的定向移動(dòng)的速率發(fā)生了變化，于是有ΔI＝neS?Δv。設(shè)能量的損失為ΔE，由能量守恒定律有：ΔE=由于ΔI＜＜I，12m(Δv)2→0（3）為了使實(shí)驗(yàn)獲得ρ的準(zhǔn)確程度更高，就要能準(zhǔn)確測量出電流變化ΔI，即使ΔI變大，有（2）的結(jié)果得：ΔI=etI2ρmvS，結(jié)合I可知，要增大ΔI，需要增加超導(dǎo)電流I，可利用強(qiáng)磁場并快速撤離磁場，增大穿過該環(huán)的磁通量的變化率來實(shí)現(xiàn)增加超導(dǎo)電流。答：（1）自上往下看環(huán)中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，理由如上；（2）ρ的表達(dá)式為mvSΔIet（3）為了使實(shí)驗(yàn)獲得ρ的準(zhǔn)確程度更高，可以適當(dāng)增加超導(dǎo)電流，可利用強(qiáng)磁場并快速撤離磁場，增大穿過該環(huán)的磁通量的變化率來實(shí)現(xiàn)增加超導(dǎo)電流?！军c(diǎn)評】本題關(guān)鍵第二問較難，要明確電流的能量損失的微觀意義，然后根據(jù)焦耳定律、能量守恒定律列式求解。19．在圖所示的電路中，小量程電流表的內(nèi)阻Rg＝100Ω，滿偏電流Ig＝1mA，R1＝900Ω，R2=100999（1）當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，改裝所成的表是什么表？量程為多大？（2）當(dāng)S1和S2均閉合時(shí)，改裝所成的表是什么表？量程為多大？【考點(diǎn)】把表頭改裝成電流表；把表頭改裝成電壓表．【專題】實(shí)驗(yàn)題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】本題的關(guān)鍵是明確串聯(lián)電阻具有分壓作用，并聯(lián)電阻具有分流作用，即電流表改裝為電壓表時(shí)，應(yīng)將電流表與電阻串聯(lián)，改裝為電流表時(shí)，應(yīng)將電流表與電阻并聯(lián)。【解答】解：（1）：根據(jù)串聯(lián)電阻具有分壓作用可知，S1和S2斷開時(shí)，改裝的應(yīng)是電壓表，由U＝Ig（Rg+R1）＝1V，可知電壓表的量程是1V；（2）：當(dāng)S1和S2均閉合時(shí)，電流表與電阻R2并聯(lián)，改裝的應(yīng)是電流表，由I＝Ig+IgRg答：（1）當(dāng)S1和S2均斷開時(shí)，改裝所成的表是電壓表，量程是1V（2）：當(dāng)S1和S2均閉合時(shí)，改裝所成的表是電流表，量程是1000mA?！军c(diǎn)評】明確串聯(lián)電阻具有分壓作用和并聯(lián)電阻具有分流作用的含義。20．如圖1所示，用電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動(dòng)變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。（1）以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U﹣I圖象的示意圖，并說明U﹣I圖象與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。（2）a．請?jiān)趫D2畫好的U﹣I關(guān)系圖線上任取一點(diǎn)，畫出帶網(wǎng)格的圖形，以其面積表示此時(shí)電源的輸出功率；b．請推導(dǎo)該電源對外電路能夠輸出的最大電功率及條件。（3）請寫出電源電動(dòng)勢定義式，并結(jié)合能量守恒定律證明：電源電動(dòng)勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。【考點(diǎn)】閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式；電功和電功率的計(jì)算．【專題】計(jì)算題；定量思想；方程法；恒定電流專題．【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律得到U﹣I表達(dá)式，再畫出圖象；根據(jù)表達(dá)式分析圖象與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義；（2）根據(jù)P＝UI畫出圖象，根據(jù)閉合電路的歐姆定律結(jié)合電功率的計(jì)算公式求解最大輸出功率；（3）電動(dòng)勢的定義式為E=Wq；根據(jù)能量守恒定律證明電源電動(dòng)勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之【解答】解：（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得E＝U+Ir，解得U＝E﹣Ir，畫出的U﹣I圖象如圖所示；圖象與縱坐標(biāo)的坐標(biāo)值為電源電動(dòng)勢，與橫軸交點(diǎn)表示短路電流；（2）a、如圖中網(wǎng)格圖形所示；b、電路中的電流強(qiáng)度為I=輸出電功率P＝I2R＝（ER+r）當(dāng)R=r2R即R＝r時(shí)輸出功率最大，最大電功率P（3）電動(dòng)勢的定義式為E=W根據(jù)能量守恒，在圖1中，非靜電力做的功W產(chǎn)生的電能等于外電路和內(nèi)電路產(chǎn)生的電熱，即：W＝I2rt+I2Rt，所以EIt＝U內(nèi)It+U外It，解得E＝U內(nèi)+U外。答：（1）U﹣I圖象如圖所示；圖象與縱坐標(biāo)的坐標(biāo)值為電源電動(dòng)勢，與橫軸交點(diǎn)表示短路電流；（2）a、如圖中網(wǎng)格圖形所示；b、R＝r時(shí)輸出功率最大，最大電功率Pm=E（3）電源電動(dòng)勢定義式E=W【點(diǎn)評】本題主要是考查閉合電路歐姆定律和電功率的計(jì)算，能夠推導(dǎo)出U﹣I關(guān)系式是畫出圖象的關(guān)鍵；知道電源最大輸出功率的條件。

考點(diǎn)卡片1．牛頓第二定律的簡單應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．內(nèi)容：物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．2．表達(dá)式：F合＝ma．該表達(dá)式只能在國際單位制中成立．因?yàn)镕合＝k?ma，只有在國際單位制中才有k＝1．力的單位的定義：使質(zhì)量為1kg的物體，獲得1m/s2的加速度的力，叫做1N，即1N＝1kg?m/s2．3．適用范圍：（1）牛頓第二定律只適用于慣性參考系（相對地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系）．（2）牛頓第二定律只適用于宏觀物體（相對于分子、原子）、低速運(yùn)動(dòng)（遠(yuǎn)小于光速）的情況．4．對牛頓第二定律的進(jìn)一步理解牛頓第二定律是動(dòng)力學(xué)的核心內(nèi)容，我們要從不同的角度，多層次、系統(tǒng)化地理解其內(nèi)涵：F量化了迫使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的外部作用，m量化了物體“不愿改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的基本特性（慣性），而a則描述了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（v）變化的快慢．明確了上述三個(gè)量的物理意義，就不難理解如下的關(guān)系了：a∝F，a∝1m另外，牛頓第二定律給出的F、m、a三者之間的瞬時(shí)關(guān)系，也是由力的作用效果的瞬時(shí)性特征所決定的．（1）矢量性：加速度a與合外力F合都是矢量，且方向總是相同．（2）瞬時(shí)性：加速度a與合外力F合同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，是瞬時(shí)對應(yīng)的．（3）同體性：加速度a與合外力F合是對同一物體而言的兩個(gè)物理量．（4）獨(dú)立性：作用于物體上的每個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵循牛頓第二定律，而物體的合加速度則是每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和，合加速度總是與合外力相對應(yīng)．（5）相對性：物體的加速度是對相對地面靜止或相對地面做勻速運(yùn)動(dòng)的物體而言的．【命題方向】題型一：對牛頓第二定律的進(jìn)一步理解的考查例子：放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示，物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示．取重力加速度g＝10m/s2．由此兩圖線可以得出（）A．物塊的質(zhì)量為1.5kgB．物塊與地面之間的滑動(dòng)摩擦力為2NC．t＝3s時(shí)刻物塊的速度為3m/sD．t＝3s時(shí)刻物塊的加速度為2m/s2分析：根據(jù)v﹣t圖和F﹣t圖象可知，在4～6s，物塊勻速運(yùn)動(dòng)，處于受力平衡狀態(tài)，所以拉力和摩擦力相等，由此可以求得物體受到的摩擦力的大小，在根據(jù)在2～4s內(nèi)物塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可以求得物體的質(zhì)量的大?。鶕?jù)速度時(shí)間圖線求出3s時(shí)的速度和加速度．解答：4～6s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則f＝F＝2N．2～4s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=42=2m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)﹣f＝ma，即3﹣2＝2m，解得m＝0.5kg．由速度﹣時(shí)間圖線可知，3s時(shí)刻的速度為2m/s．故B故選：BD．點(diǎn)評：本題考查學(xué)生對于圖象的解讀能力，根據(jù)兩個(gè)圖象對比可以確定物體的運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，再由牛頓第二定律來求解．題型二：對牛頓第二定律瞬時(shí)性的理解例子：如圖所示，質(zhì)量為m的球與彈簧Ⅰ和水平細(xì)線Ⅱ相連，Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q．球靜止時(shí)，Ⅰ中拉力大小為F1，Ⅱ中拉力大小為F2，當(dāng)剪斷Ⅱ瞬間時(shí)，球的加速度a應(yīng)是（）A．則a＝g，方向豎直向下B．則a＝g，方向豎直向上C．則a=F1m，方向沿Ⅰ的延長線D．則a分析：先研究原來靜止的狀態(tài)，由平衡條件求出彈簧和細(xì)線的拉力．剛剪短細(xì)繩時(shí)，彈簧來不及形變，故彈簧彈力不能突變；細(xì)繩的形變是微小形變，在剛剪短彈簧的瞬間，細(xì)繩彈力可突變！根據(jù)牛頓第二定律求解瞬間的加速度．解答：Ⅱ未斷時(shí)，受力如圖所示，由共點(diǎn)力平衡條件得，F(xiàn)2＝mgtanθ，F(xiàn)1=mg剛剪斷Ⅱ的瞬間，彈簧彈力和重力不變，受力如圖：由幾何關(guān)系，F(xiàn)合＝F1sinθ＝F2＝ma，由牛頓第二定律得：a=F1sinθm=故選：D．點(diǎn)評：本題考查了求小球的加速度，正確受力分析、應(yīng)用平衡條件與牛頓第二定律即可正確解題，知道彈簧的彈力不能突變是正確解題的關(guān)鍵．題型三：動(dòng)力學(xué)中的兩類基本問題：①已知受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況；②已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的受力情況．加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和受力的重要“橋梁”，將運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律相結(jié)合是解決問題的基本思路．例子：某同學(xué)為了測定木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，他用測速儀研究木塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，裝置如圖甲所示．他使木塊以初速度v0＝4m/s的速度沿傾角θ＝30°的斜面上滑緊接著下滑至出發(fā)點(diǎn)，并同時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果電腦只繪出了木塊從開始上滑至最高點(diǎn)的v﹣t圖線如圖乙所示．g取10m/s2．求：（1）上滑過程中的加速度的大小a1；（2）木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（3）木塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小v．分析：（1）由v﹣t圖象可以求出上滑過程的加速度．（2）由牛頓第二定律可以得到摩擦因數(shù)．（3）由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得上滑距離，上下距離相等，由牛頓第二定律可得下滑的加速度，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得下滑至出發(fā)點(diǎn)的速度．解答：（1）由題圖乙可知，木塊經(jīng)0.5s滑至最高點(diǎn)，由加速度定義式a=上滑過程中加速度的大?。篴1（2）上滑過程中沿斜面向下受重力的分力，摩擦力，由牛頓第二定律F＝ma得上滑過程中有：mgsinθ+μmgcosθ＝ma1代入數(shù)據(jù)得：μ＝0.35．（3）下滑的距離等于上滑的距離：x=v02下滑摩擦力方向變?yōu)橄蛏?，由牛頓第二定律F＝ma得：下滑過程中：mgsinθ﹣μmgcosθ＝ma2解得：a2=下滑至出發(fā)點(diǎn)的速度大小為：v=聯(lián)立解得：v＝2m/s答：（1）上滑過程中的加速度的大小a1（2）木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.35；（3）木塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小v＝2m/s．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)合求解．【解題方法點(diǎn)撥】1．根據(jù)牛頓第二定律知，加速度與合外力存在瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系．對于分析瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系時(shí)應(yīng)注意兩個(gè)基本模型特點(diǎn)的區(qū)別：（1）輕繩、輕桿模型：①輕繩、輕桿產(chǎn)生彈力時(shí)的形變量很小，②輕繩、輕桿的拉力可突變；（2）輕彈簧模型：①彈力的大小為F＝kx，其中k是彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，②彈力突變．2．應(yīng)用牛頓第二定律解答動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，首先要對物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，確定題目屬于動(dòng)力學(xué)中的哪類問題，不論是由受力情況求運(yùn)動(dòng)情況，還是由運(yùn)動(dòng)情況求受力情況，都需用牛頓第二定律列方程．應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟（1）通過審題靈活地選取研究對象，明確物理過程．（2）分析研究對象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，必要時(shí)畫好受力示意圖和運(yùn)動(dòng)過程示意圖，規(guī)定正方向．（3）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)公式列方程求解．（列牛頓第二定律方程時(shí)可把力進(jìn)行分解或合成處理，再列方程）（4）檢查答案是否完整、合理，必要時(shí)需進(jìn)行討論．2．動(dòng)能定理的簡單應(yīng)用3．功是能量轉(zhuǎn)化的過程和量度4．動(dòng)量定理的內(nèi)容和應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．內(nèi)容：物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過程中所受力的沖量．2．表達(dá)式：p′﹣p＝I或mv﹣mv0＝Ft．3．用動(dòng)量概念表示牛頓第二定律：由mv﹣mv0＝Ft，得到F=mv-mv0【命題方向】題型一：動(dòng)量定理的應(yīng)用例子：一質(zhì)量為m的鐵錘，以速度v豎直打在木樁上，經(jīng)過△t時(shí)間而停止，則在打擊時(shí)間內(nèi)，鐵錘對木樁的平均沖力的大小是（）A．mg△tB.mv△tC.mv△分析：由題意可知，鐵錘的初末動(dòng)量，由動(dòng)量定理可求得其對木樁的平均沖力．解答：對鐵錘分析可知，其受重力與木樁的作用力；設(shè)向下為正方向，則有：（mg﹣F）t＝0﹣mv得：F＝mg+mv由牛頓第三定律可知，鐵錘對樁的平均沖力為：F＝mg+mv故選：C．點(diǎn)評：本題考查動(dòng)量定理的應(yīng)用，在應(yīng)用時(shí)要注意先明確正方向，然后才能列動(dòng)能定理的關(guān)系式求解．【解題方法點(diǎn)撥】1．動(dòng)量、動(dòng)量的變化量、沖量、力都是矢量．解題時(shí)，先要規(guī)定正方向，與正方向相反的，要取負(fù)值．2．恒力的沖量用恒力與力的作用時(shí)間的乘積表示，變力的沖量計(jì)算，要看題目條件確定．如果力隨時(shí)間均勻變化，可取平均力代入公式求出；力不隨時(shí)間均勻變化，就用I表示這個(gè)力的沖量，用其它方法間接求出．3．只要涉及了力F和力的作用時(shí)間t，用牛頓第二定律能解答的問題、用動(dòng)量定理也能解答，而用動(dòng)量定理解題，更簡捷．5．動(dòng)量守恒定律在繩連接體問題中的應(yīng)用6．電容的概念與物理意義【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．電容器（1）組成：由兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體組成。（2）帶電量：一個(gè)極板所帶電量的絕對值。（3）電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板帶上等量的異種電荷，電容器中儲存電場能。放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2．電容（1）定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值。（2）定義式：C=Q（3）物理意義：表示電容器儲存電荷的本領(lǐng)大小的物理量。（4）單位：法拉（F）1F＝106μF＝1012pF。（5）說明：電容是反映了電容器儲存電荷能力的物理量，其數(shù)值由電容器的構(gòu)造決定，而與電容器帶不帶電或帶多少電無關(guān)。就像水容器一樣，它的容量大小與水的深度無關(guān)。電容決定式：C=εS4πkd．其中，ε是一個(gè)常數(shù)，S為電容極板的正對面積，d為電容極板的距離，k則是靜電力常量。而常見的平行板電容器，電容為C=εSd【命題方向】題型一：對電容器的認(rèn)識例1：下列四個(gè)電學(xué)器材中，電容器是（）A．B．C．D．分析：每種類型的電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)是不一樣的，簡單來說就是，兩個(gè)電極中間夾了一層介質(zhì)就構(gòu)成了電容。根據(jù)介質(zhì)的不同又分為薄膜電容、鋁電解電容、陶瓷電容等。解：A、這是一個(gè)蓄電池。故A錯(cuò)誤；B、這是滑動(dòng)變阻器，是一個(gè)可調(diào)電阻。故B錯(cuò)誤；C、這是電流表，用來測量電流的器材，故C錯(cuò)誤；D、這是一個(gè)可調(diào)電容大小的電容器，故D正確。故選：D。點(diǎn)評：了解常見的電容器構(gòu)造，并能區(qū)分于其他的電器。題型二：對電容器的理解例2：關(guān)于電容器，下列說法中正確的是（）A．電容器是產(chǎn)生電荷的裝置B．兩個(gè)金屬導(dǎo)體直接接觸就構(gòu)成了一個(gè)電容器C．電容器充電時(shí)能使兩個(gè)極板帶上等量的異種電荷D．電容器充電時(shí)能使兩個(gè)極板帶上等量的同種電荷分析：兩個(gè)相互靠近又彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成一個(gè)電容器，電容器充電時(shí)兩個(gè)極板會帶等量異種電荷。解：A、電容器是容納電荷的裝置，它不能產(chǎn)生電荷；故A錯(cuò)誤；B、只有彼此絕緣的導(dǎo)體相互靠近才能構(gòu)成電容器；兩導(dǎo)體直接接觸就不能再容納電荷；故B錯(cuò)誤；C、電容器充電后，兩個(gè)極板上帶上等量異種電荷；故C正確；D錯(cuò)誤。故選：C。點(diǎn)評：本題考查對電容器的理解；明確只要兩個(gè)相互靠近又彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成一個(gè)電容器；它通過電荷間的吸引而起到儲存電荷的作用。7．電源及其性質(zhì)【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．電源的作用：維持電路兩端的電勢差，使電路中保持持續(xù)的電流．2．恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場．3．恒定電流：大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流．4．電流（1）定義：自由電荷的定向移動(dòng)形成電流．（2）方向：規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向．（3）三個(gè)公式①定義式：I=q②決定式：I=UR③微觀式：I＝neSv．（n為導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)；e為自由電荷的電荷量；S為導(dǎo)體橫截面積；v為自由電荷定向移動(dòng)的速度）．注意：（1）I=qt是電流的定義式，是普遍適用的．電流的微觀表達(dá)式I＝（2）應(yīng)用電流的微觀表達(dá)式時(shí)，要注意區(qū)分三種速率：①電子定向移動(dòng)速率：一般比較小，速率數(shù)量級為10﹣5m/s；②電子熱運(yùn)動(dòng)的速率：電子不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率，速率數(shù)量級約為105m/s；③電流傳導(dǎo)速率：等于光速，為3.0×108m/s．【命題方向】常考題型是考查對概念的理解：下列說法中正確的是（）A．電流的方向就是電荷移動(dòng)的方向B．在直流電源的外電路上，電流的方向是從電源正極流向負(fù)極C．電流都是由電子的移動(dòng)形成的D．電流是有方向的量，所以是矢量分析：電流的方向就是正電荷定向移動(dòng)的方向．在直流電源的外電路上，電流的方向是從電源正極流向負(fù)極．電流都是由自由電荷的定向移動(dòng)形成的．電流有方向，但電流的運(yùn)算不遵守平行四邊形定則，是標(biāo)量．解答：A、物理學(xué)上規(guī)定，電流的方向與正電荷移動(dòng)的方向相同．故A錯(cuò)誤．B、在直流電源的外電路上，電流從電源正極流出進(jìn)入負(fù)極．故B正確．C、電流都是由自由電荷的定向移動(dòng)形成的，不一定是由電子定向移動(dòng)形成的，也可以由正電荷移動(dòng)形成的．故C錯(cuò)誤．D、電流有方向，表示流向，但電流的運(yùn)算不遵守平行四邊形定則，是標(biāo)量．故D錯(cuò)誤．故選B．點(diǎn)評：本題中要注意電流的方向與矢量的方向意義不同，其運(yùn)算按代數(shù)法則，電流不是矢量，是標(biāo)量．8．電流的概念及性質(zhì)9．電流的微觀表達(dá)式【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1.電流的微觀表達(dá)式的推導(dǎo)如圖所示，AD表示粗細(xì)均勻的一段長為l的導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率為v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷的電荷量大小為q。則：導(dǎo)體AD內(nèi)的自由電荷全部通過橫截面D所用的時(shí)間t=導(dǎo)體AD內(nèi)的自由電荷總數(shù)N＝nlS，總電荷量Q＝Nq＝nlSq，此導(dǎo)體上的電流I=Q2.電流的微觀表達(dá)式：I＝nqSv（1）I=qt是電流的定義式，I＝nqSv電流的決定式，因此電流I通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q及時(shí)間t無關(guān)，從微觀上看，電流的大小取決于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)n、每個(gè)自由電荷的電荷量大小q、定向移動(dòng)的速率v，還與導(dǎo)體的橫截面積（2）v表示電荷定向移動(dòng)的速率。自由電荷在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，其速率為熱運(yùn)動(dòng)的速率，電流是自由電荷在熱運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上向某一方向定向移動(dòng)形成的?！久}方向】有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流強(qiáng)度為I；設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電量為e，此電子的定向移動(dòng)速率為v，在Δt時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)可表示為（）A.nvSΔtB.nv?ΔtC.IΔtveD.分析：首先根據(jù)電流強(qiáng)度的定義可以求得t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面積的總的電荷量的大小，進(jìn)而可以求得自由電子的個(gè)數(shù)，再根據(jù)電流的微觀的表達(dá)式，根據(jù)電阻的運(yùn)動(dòng)的速率的大小也可以求得通過導(dǎo)線橫截面的自由電子的個(gè)數(shù)．解答：在t時(shí)間內(nèi)，以速度v移動(dòng)的電子在銅導(dǎo)線中通過的距離為vt，由于銅導(dǎo)線的橫截面積為S，則在t時(shí)間內(nèi)，電子經(jīng)過的導(dǎo)線體積為V＝vtS．又由于單位體積的導(dǎo)線有n個(gè)自由電子，則在Δt時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為N＝nvSΔt。由于流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，則在t時(shí)間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的電荷量為Q＝It，而電子的電荷量為e，則t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為：N=It故只有A正確，BCD錯(cuò)誤；故選：A。點(diǎn)評：本題計(jì)算自由電子的個(gè)數(shù)，要注意從不同的角度來分析問題，一是從微觀運(yùn)動(dòng)的角度，二是從電流強(qiáng)度的角度．【解題思路點(diǎn)撥】用電流的微觀表達(dá)式求解問題的注意點(diǎn)（1）準(zhǔn)確理解公式中各物理量的意義，式中的v是指自由電荷定向移動(dòng)的速率，不是電流的傳導(dǎo)速率，也不是電子熱運(yùn)動(dòng)的速率。（2）I＝neSv是由I=qt導(dǎo)出的，若10．歐姆定律的簡單應(yīng)用【知識點(diǎn)的認(rèn)識】歐姆定律1．內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟它的電阻R成反比．2．表達(dá)式：I=U3．適用條件：適用于金屬和電解液導(dǎo)電，氣體導(dǎo)電和半導(dǎo)體元件不適用．4．導(dǎo)體的伏安特性曲線：用橫軸表示電壓U，縱軸表示電流I，畫出的I﹣U關(guān)系圖線．（1）線性元件：伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件，適用于歐姆定律．（2）非線性元件：伏安特性曲線為曲線的電學(xué)元件，即非線性元件的電流與電壓不成正比．【命題方向】（1）第一類?？碱}型是考查歐姆定律不同表達(dá)式的物理意義：對于歐姆定律的理解，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A．由I=UB．由U＝IR，對一定的導(dǎo)體，通過它的電流強(qiáng)度越大，它兩端的電壓也越大C．由R=UI，導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比，D．對一定的導(dǎo)體，它兩端的電壓與通過它的電流強(qiáng)度的比值保持不變分析：根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容可知，通過電阻的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比，電阻的大小是由導(dǎo)體本身決定的，與電壓的大小無關(guān)．解：A、根據(jù)歐姆定律可知，通過電阻的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比，所以A正確；B、由U＝IR，對一定的導(dǎo)體，電流與電壓成正比，所以通過它的電流強(qiáng)度越大，它兩端的電壓也越大，所以B正確；C、導(dǎo)體的電阻與電壓的大小無關(guān)，是由導(dǎo)體本身決定的，所以C錯(cuò)誤；D、對一定的導(dǎo)體，它兩端的電壓與通過它的電流強(qiáng)度的比值保持不變，即為電阻的大小，所以D正確．本題選錯(cuò)誤的，故選C．點(diǎn)評：本題就是考查學(xué)生對歐姆定律的理解，掌握住電阻是由導(dǎo)體本身決定的，與電壓的大小無關(guān)，即可解決本題．（2）第二類?？碱}型是考查對伏安特性曲線的理解：如圖所示為電阻R1和R2的伏安特性曲線，并且把第一象限分為了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域．現(xiàn)把R1和R2并聯(lián)在電路中，消耗的電功率分別用P1和P2表示；并聯(lián)的總電阻設(shè)為R．下列關(guān)于P1與P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是（）A．特性曲線在Ⅰ區(qū)，P1＜P2B．特性曲線在Ⅲ區(qū)，P1＜P2C．特性曲線在Ⅰ區(qū)，P1＞P2D．特性曲線在Ⅲ區(qū)，P1＞P2分析：伏安特性曲線的斜率等于電阻的倒數(shù)．當(dāng)兩個(gè)電阻并聯(lián)后總電阻R比任何一個(gè)電阻都要小，R的伏安特性曲線的斜率大于R1和R2的伏安特性曲線的斜率．R1和R2并聯(lián)在電路中，電壓相等，由圖讀出電流關(guān)系，再研究功率關(guān)系．解：把R1和R2并聯(lián)在電路中，并聯(lián)的總電阻R比R1和R2都小，則R的伏安特性曲線的斜率大于R1和R2的伏安特性曲線的斜率，則R的伏安特性曲線應(yīng)該Ⅰ區(qū)．R1和R2并聯(lián)在電路中，電壓相等，由圖讀出流過電阻R1的電流較大，則功率P1＞P2．故選C．點(diǎn)評：本題首先要從數(shù)學(xué)角度理解圖線的物理意義：斜率越大，電阻越?。浯巫プ〔⒙?lián)電路的基本特點(diǎn)：支路兩端的電壓相等．【解題方法點(diǎn)撥】1．歐姆定律不同表達(dá)式的物理意義（1）I=UR是歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，表示通過導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比，與電阻（2）公式R=U2．對伏安特性曲線的理解（1）如圖，圖線a、b表示線性元件，圖線c、d表示非線性元件．（2）圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故Ra＜Rb（如圖甲所示）．（3）圖線c的電阻減小，圖線d的電阻增大（如圖乙所示）．（4）伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻．3．深化拓展（1）在I﹣U曲線上某點(diǎn)切線的斜率不是電阻的倒數(shù)．（2）要區(qū)分是I﹣U圖線還是U﹣I圖線．（3）對線性元件：R=UI=△4．歐姆定律I=U對于純電阻，適合歐姆定律，即純電阻兩端的電壓滿足U＝IR．對于非純電阻，不適合歐姆定律，因P電＝UI＝P熱+P其他＝I2R+P其他，所以UI＞I2R，即非純電阻兩端的電壓滿足U＞IR．11．電阻定律的內(nèi)容及表達(dá)式【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．電阻定律（1）內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻跟它的長度成正比，與它的橫截面積成反比，導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)．（2）表達(dá)式：R＝ρlS2．電阻率（1）計(jì)算式：ρ=RS（2）物理意義：反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，是導(dǎo)體材料本身的屬性．【命題方向】（1）第一類?？碱}型是考查對電阻與電阻率的理解：下列說法中正確的是（）A．由R=B．由R＝ρlSC．各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而減小D．所謂超導(dǎo)體，當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，它的電阻率突然變?yōu)榱惴治觯簩?dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大??；電阻大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)；還受溫度的影響；與導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體兩端的電壓大小無關(guān)．解：A、導(dǎo)體電阻的大小和導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)，與電壓、電流沒有關(guān)系，故A錯(cuò)誤，B正確；C、各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，故C錯(cuò)誤；D、超導(dǎo)體是當(dāng)其溫度降低到接近絕對零度的某個(gè)臨界溫度時(shí)，電阻值等于零，此時(shí)電阻率突然變?yōu)榱悖蔇正確．故選BD．點(diǎn)評：深入理解電阻的概念及影響電阻大小的因素是解答此題的關(guān)鍵．（2）第二類?？碱}型是考查電阻定律的應(yīng)用：如圖所示，P是一個(gè)表面均勻鍍有很薄電熱膜的長陶瓷管，其長度為L，直徑為D，鍍膜材料的電阻率為ρ，膜的厚度為d．管兩端有導(dǎo)電金屬箍M、N．現(xiàn)把它接入電路中，測得M、N兩端電壓為U，通過它的電流I．則金屬膜的電阻率的值為（）A.UIB.πUD24分析：鍍膜材料的截面積為陶瓷管的周長和膜的厚度為d的乘積，根據(jù)歐姆定律求出電阻的大小，在根據(jù)電阻定律R＝ρLs計(jì)算出鍍膜材料的電阻率即可．解：由歐姆定律可得，鍍膜材料的電阻R=U鍍膜材料的截面積為s＝2πD2?d＝πDd根據(jù)電阻定律可得，R＝ρLs所以鍍膜材料的電阻率ρ為，ρ=sRL=故選C．點(diǎn)評：本題容易出錯(cuò)的地方就是如何計(jì)算鍍膜材料的截面積，在計(jì)算時(shí)可以把它看成是邊長為陶瓷管周長，寬為d的矩形，計(jì)算出截面積，再根據(jù)電阻定律計(jì)算即可．【解題方法點(diǎn)撥】1．電阻與電阻率的區(qū)別（1）電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量．電阻率是反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能好壞的物理量．（2）導(dǎo)體電阻并不是只由電阻率決定，即電阻大，電阻率不一定大；電阻率小，電阻不一定小．2．電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式R＝ρlR=區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了電阻的決定因素提供了一種測定電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關(guān)適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體12．半導(dǎo)體與超導(dǎo)現(xiàn)象13．把表頭改裝成電壓表14．把表頭改裝成電流表15．電功和電功率的計(jì)算16．閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式【知識點(diǎn)的認(rèn)識】1．閉合電路歐姆定律（1）內(nèi)容：閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電阻之和成反比。（2）公式：①I=E②E＝U外+Ir（適用于所有電路）。2．路端電壓與外電阻的關(guān)系：一般情況U＝IR=ER+r當(dāng)R增大時(shí)，U增大特殊情況（1）當(dāng)外電路斷路時(shí)，I＝0，U＝E（2）當(dāng)外電路短路時(shí)，I短=Er，U【命題方向】（1）第一類常考題型是對電路的動(dòng)態(tài)分析：如圖所示，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P處于左端時(shí)，三盞燈L1、L2、L3均發(fā)光良好。在滑片P從左端逐漸向右端滑動(dòng)的過程中，下列說法中正確的是（）A．小燈泡L1、L2變暗B．小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C．電壓表V1、V2示數(shù)均變大D．電壓表V1、V2示數(shù)之和變大分析：在滑片P從左端逐漸向右端滑動(dòng)的過程中，先分析變阻器接入電路的電阻如何變化，分析外電路總電阻的變化，由閉合電路歐姆定律分析干路電流的變化，即可由歐姆定律判斷L2兩端電壓的變化，從而知道燈泡L2亮度的變化和電壓表V2示數(shù)的變化。再根據(jù)路端電壓的變化，分析燈泡L3亮度的變化和電壓表V1示數(shù)的變化；根據(jù)干路電流與L3電流的變化，分析L1電流的變化，即可判斷燈泡