1、2023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,从炽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。电子的电量为e,质量为m,那么刚射出加速电场时,一小段长为L的电子束内的电子数为 A B C D解析:根据动能定理可以知道,电子束经过加速电场后的速度为:电子束运行L所需要的时间:t=L /v=由电流定义式I=Q/t=Ne/t可以知道:N=It/e=,所以答案B正确。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,我们应该对根本概念、
2、根本规律给予重视,抓住根底,从根底出发,对于高考来说还是很有效的,注重根底。例2全国卷I实验题22题,用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号,把电压信号接入示波器Y输入。1当屏幕上出现如图1所示的波形时,应该调节 钮,如果正弦波正负半周均超出了屏幕的范围,应调节 钮或 钮,或这两个组配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。2如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,那么将 位置于 位置,然后调节 钮。解析:1应该调节竖直位移或;衰减或衰减调节,Y增益2扫描范围,1k档位,扫描微调。点评:此题考查学生对示波器的掌握情况,对于示波器,只要求学生对示波器面板的各个按钮非常的熟悉,掌握各个按钮的
3、功能和具体用法。在具体问题中会进行调节波形x增益和y增益,水平位移和竖直位移等。例3武汉三摸在如以下图的电路中,由于某一电阻发生断路或短路,使A灯变暗,B灯变亮,那么故障可能是 AR1短路 BR2断路 CR3断路 DR4短路解析:由于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,故障应该为某一电阻断路,排除A、D。假设假设R2断路,那么其断路后,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。假设假设R3断路,那么也引起总电阻变大,总电流变小,使A灯变暗,同时R3断路
4、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,应该对电路产生故障的原因有所了解,对断路和短路的特点也要很清楚的知道: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,假设外电路中任意两点之间的电压不为零,那么这两段之间可能会出现断点,那么这两点与电源相连局部无断点。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,按照短路和断路特点就可以判断出故障所在;第二是用
5、假设法,先假定某个元件出现何种故障,通过该元件出现的故障,进行推理,得到结果与现象相符,那么假设成立,如果不符,再假设其他元件出现故障,直到找到故障为止。例4天津高考如以下图的电路中,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,假设将电键S1由位置1切换到位置2,那么 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电路中的电流为:I1=E/(1.5R+r)电源的输出电压为:U1=1.5RxI1= 1.5RxE/(1.5R+r
6、)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:电源的输出电压为:此时电源的效率:通过R2的电流为:IR2=I2/3比拟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,电源的输出效率减小,即D错误,通过比拟可以知道,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
7、电阻变化推导电流电压变化,要通过计算比拟两种情况下的物理量的值的变化情况。例52023年江苏高考如以下图电路中的变压器为理想变压器,S为单刀双掷开关,P是滑动变阻器R的滑动触头,U1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,以下说法中正确的选项是 A保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,那么R上消耗的功率减小B保持P的位置及U1不变,S由a切换到b,那么I2减小C保持P的位置及U1不变,S由b切换到a,那么I1增大D保持U1不变,S接在b端,将P向上滑动,那么I1减小解析:根据理想变压器的规律,用n1、n2代表原副线圈的匝数,那么;P入=P出或I1U1=I2U2假设
8、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,那么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,I2变大,由I1=n2I2/n1,n2/n1不变,I2变大,所以I1增大,故D错误。答案:BC点评:解决此类问题的方法是首先要分清变量和不变量,弄清“谁决定谁,然后利用直流电路中的动态分析方法即可。例6四川高考如以下图的电路中,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=1,电阻R=15,闭合
9、开关S,待电路稳定后,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。假设小球带电量为q=110-2C,质量为m=210-2kg,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: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:=1A滑动变阻器接入电路的电阻R滑=U滑/I=8电源的输出功率为P出=I2(R+R滑)=23W。答案:8;23W点评:此题由动能定理先求出UAB,在
10、转入闭合电路中求电阻值;熟练掌握闭合电路欧姆定律时解决此类问题的关键,注意电源的输出功率时外电阻消耗的功率,非常重要。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,它们的额定电流都为0.3A。假设将它们连接成如图1、图2的电路,且灯泡都正常发光,1试求图1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。解析:1由题意,在图1电路中,电路的总电流I总=IL1+IL2+IL3=0.9AU路=E-I总r=2.25VUR2=U路-UL3=0.05VIR2=I总=0.9A电阻R2消耗的功率为PR2=IR2UR2=0.045W
11、2图1中电源提供的电功率P总=I总E=0.93W=2.7W图2中电源提供的功率: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:10.9A;0.045W;22.7W;1.8W,图2更节能。点评:此题考查闭合电路中的电路分析与计算,并比拟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,熟练应用闭合电路欧姆定律,并有较强的综合能力,要求在平时复习中足够的重视本局部内容。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
12、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?2用电器由照明电路供电U=220V,设加热时用电器的电功率为400W,保温时用电器的电功率为40W,那么R1、R2分别为多大?3假设将图中的自动开关S换成理想的晶体二极管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:1S闭合,处于加热状态;S断开,处于保温状态。2由功率公式得 由上面两式可得:R1=121, R2=1089,3W=P1t/2+P2t/2=0.22kwh(或7.92105J)答案:1S闭合,处于加热状态;S断开,处于保温状态。2R1=121, R2=1089,30.22kwh(或7.92105J)点评:
13、此题考查局部电路欧姆定律中电功率的计算,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,知识在书中,此类问题只要将书中的知识理解透了,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处接有如以下图的电路,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:1ab运动的速度大小;2电容器所带的电荷量q。解析:1设ab上产生的
14、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,那么有: 由上述方程得:2设电容器两极板间的电势差为U,那么有:U=IR电容器所带的电量:q=CU解得:答案:1;2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,示数如以下图,此示数为_mm2利用图中给定的器材测量电压表V的内阻Rv图中B为电源内阻可忽略不计,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实验中必须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:18116在8.116 0.002 范围内2连线如以下图R1R2,它们是电阻箱的两次读数;U1,U2,它们是相应的电压表的两次读数点评:对于此题应该注意以下两个个方面: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,其测量范围是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,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否