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1、理知识,第七章,提能力,第2单元,明考向,课堂考题 领悟,课下综合 提升,知识联动 1串、并联电路的特点,应用升级 1.一个T型电路如图721所示,电路 中的电阻R110 ,R2120 ,R3 40 。另有一测试电源,电动势为100 V,内阻忽略不计。则 () 图721 当cd端短路时,ab之间的等效电阻是40 当ab端短路时,cd之间的等效电阻是40 当ab两端接通测试电源时,cd两端的电压为80 V 当cd两端接通测试电源时,ab两端的电压为80 V A. B. C.D.,答案:A,思维启动 如图722所示,闭合开关S,当外电 阻R增大时,路端电压(电压表的示数) _;当外电阻R减小时,路
2、端电 压_;当外电路断开(R)时, 图722 路端电压U_;当电源两端短路时,R0,路端电压U_。,提示:增大减小E0,应用升级 2.如图724所示电路中,电源电动 势E9 V、内阻r3 ,R15 。 下列说法中正确的是 () 图724 A当S断开时,UAC9 V B当S闭合时,UAC9 V C当S闭合时,UAB9 V,UBC0 D当S断开时,UAB0,UBC0,答案:A,思维启动 如图725所示,直线OAC为某一直 流电源的总功率P随电流I变化的图线, 抛物线OBC为同一直流电源内部热功 率Pr随电流I变化的图像,若A、B对应 横坐标为2 A,那么,电源电动势E 图725 _ V,电源内阻r
3、_,AB段的功率变化P_W,表示电源的_。,提示:当I3 A时,IE9 W,E3 V,I2r9 W,r1 。当I2 A时,P总IE6 W,PrI2r4 W,PP总Pr2 W,表示电源的输出功率。,应用升级 3.电源的效率定义为外电路电阻消 耗的功率与电源的总功率之比。 在测电源电动势和内电阻的实验 中得到的实验图如图727所示, 图中U为路端电压,I为干路电流, 图727 a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为 a、b。由图可知a、b的值分别为 (),答案:D,知识检索 在闭合电路中,电源将其他形式的能转化为电能,其转化功率为PEI,对纯电阻电路,其中一部分消耗在电源内部(I2r),
4、另一部分提供给外电路(I2R)。,典题例析 例1三只灯泡L1、L2和L3的额定电压分别为1.5 V、1.5 V和2.5 V,它们的额定电流都为0.3 A。若将它们连接成如图728甲、乙所示的电路,且灯泡都正常发光。,图728 (1)试求图甲所示电路的总电流和电阻R2消耗的电功率; (2)分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更 节能。,思路点拨R2消耗的功率为其电流与电压的乘积,电压值须据电源和其他的外阻分压求出。,解析(1)由题意,在图甲所示电路中: 电路的总电流I总IL1IL2IL30.9 A U路端EI总r2.55 V UR2U路端UL30.05 V IR2I总0.9 A 电阻R
5、2消耗的功率PR2IR2UR20.045 W,(2)图甲中电源提供的电功率 P总I总E0.93 W2.7 W 图乙中电源提供的电功率 P总I总E0.36 W1.8 W 由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等,而P总 P总,所以,图乙所示电路比图甲所示电路节能。,答案(1)0.9 A0.045 W (2)P甲2.7 WP乙1.8 W图乙所示电路更节能,拓展训练 1额定电压均为220 V的白炽灯L1和L2的UI特性曲线如 图729甲所示,现将和L2完全相同的L3与L1和L2一起按如图乙所示电路接入220 V电路中,则下列说法错误的是 () 图729,AL2的额定功率为99 W BL2的实际功率为1
6、7 W CL2的实际功率比L3的实际功率小17 W DL2的实际功率比L3的实际功率小82 W,解析:由L2的伏安特性曲线可得,在额定电压220 V时的电流为0.45 A,则L2的额定功率为P额U额I额99 W,所以选项A正确;图示电路为L1和L2串联再与L3并联,所以L1和L2串联后两端的总电压为220 V,那么流过L1和L2的电流及两灯的电压满足I1I2,U1U2220 V,由L1和L2的UI图线可知,I1I20.25 A,U1152 V,U268 V,故灯L2的实际功率P2I2U217 W,故选项B正确;由于L3两端的电压为220 V,故P3P额99 W,则P3P282 W,故选项C错D
7、对。 答案:C,知识检索 分析直流电路的动态问题时,一般按照“局部 整体局部”的思路进行,同时要灵活应用I总I1I2,U总U1U2,UIR,UEIr等关系,做到每一步推导都要有确切的依据。,典题例析 例2在如图7210所示的电路中, E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R 3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当 R2的滑片在a端时合上开关S,此时三 个电表 、 和 的示数分别为I1、I2图7210 和U。现将R2的滑片向b端移动,则三个电表示数的变化情况是 (),AI1增大,I2不变,U增大 BI1减小,I2增大,U减小 CI1增大,I2减小,U增大 DI1减小,I2不变,U减小,思路点拨解答本
8、题时可按以下思路进行:,答案B,拓展训练 2.如图7211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7211 电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大 电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小 电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大 电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小 A. B.C.D.,解析:当滑动变阻器滑片P向右端移动时,电路的总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律知,电路中的总电流增大,即电流表A1的读数增大。将电阻R1视为电源内阻的一部分,则路端电压要减小,即电压表V1的读数减小。再根据欧姆定律分析得,电流表A2的读
9、数减小,所以电阻R2所在的支路电流增大,电压表V2的读数增大。 答案:C,知识检索 (1)简化电路时可以把电容器处电路作为断路,简化电 路时可以去掉,在求电荷量时在相应位置补上。 (2)电路稳定后,与电容器同支路的电阻相当于导线。,(3)电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电。 若电容器两端电压升高,电容器将充电;若电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电。可由QUC计算电容器上电荷量的变化。 (4)在含容电路中,当电路发生变化时,除了要判断和计算电 容器两端的电压外,还必须要判断电容器极板上极性的变化,判断是否出现电容器先放电后反向充电的现象。,典题例析 例3如图7212所示,电源
10、电动 势E10 V,内阻r1 ,R13 , R26 ,C30 F。 图7212 (1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流。 (2)然后将开关S断开,求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电量。,(3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在010 范 围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率。,思路点拨开关S由闭合到断开,流过R1的总电量也就是电容器C上的电量变化量。,答案(1)1 A(2)4 V1.2104 C(3)6.25 W,知识检索 (1)如果电压表示数为零,说明电压表上无电流通过, 则可能电压表所在支路有断路,或并联路段内有短路。 (2)如果电压表有示数,说明电压表上有
11、电流通过,则在 并联路段之外无断路,或并联路段内无短路。 (3)用电流表同样可按上述方法检测电路故障,因为无论 是应用电压表还是应用电流表,目的是检测电路的通 与断。,典题例析 例4用电压表检查如图7213所示 电路中的故障,测得Uad5.0 V,Ucd 0 V,Ubc0 V,Uab5.0 V,则此故障 可能是 () 图7213 AL断路 BR断路 CR断路 DS断路,审题指示解答本题时应根据电压表的示数情况判断。若电压表示数为零,则外电路断路,若电压表示数不为零,则外电路是通路。,解析可按以下表格逐项分析,答案B,1.(2010上海高考)在如图7214所示的 闭合电路中,当滑片向右移动时,两
12、电 表读数的变化是 () 图7214,解析:当滑片P向右移动时,滑动变阻器电阻变大,导致干路电流变小,内电压减小,路端电压变大,B正确。 答案:B,2(2012池州模拟)将电阻R1和R2分别接到同一电池组的 两极时消耗的电功率相同。电池组向两个电阻供电时 的电流分别是I1和I2,电池组内阻消耗的功率分别是P1和P2,电池组的效率分别是1和2,电阻两端的电压分别是U1和U2。若已知电流I12 DP1P2,解析:根据题意画出电源及电阻R1、R2 的UI图像,由图像不难得出R1R2, U1U2,由P内I2r知,P12,选项C正确。 答案:C,3(2010山东高考)在测定金属电阻率的实验中,某同学 连
13、接电路如图7215所示。闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E): 若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是_(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”)。,图7215,解析:电流表示数为零,说明电路断路,由于电压表示数为E,说明电压表两端与电源相连,因而待测金属丝断路。 答案:待测金属丝,4.(2012威海联考)如图7216所示的电 路中,E10 V,R14 ,R26 , 电池内阻不计,C1C230 F。先闭 图7216 合开关S,待电路稳定后再断开S,求断开S后通过电阻 R1的电荷量。,Q2C2(UC20)3010610 C 3104 C。 电容器C1上增加的电荷量为: Q1C1(UC1UC1)301064 C1.2104 C。 通过R1的电荷量 QQ1Q24.2104 C。 答案:4.21014 C,