（新課標(biāo)卷）河北省廊坊市高考物理押題猜想 直流電路和交流電路.doc

廊坊2013年高考押題猜想直流電路和交流電路一、大綱解讀 二、重點(diǎn)剖析本題專題的重點(diǎn)內(nèi)容有：（1）動(dòng)態(tài)直流電路的分析：電路中某些元件（如滑線變阻器的阻值）的變化，會(huì)引起電流、電壓、電阻、電功率等相關(guān)物理量的變化，解決這類問(wèn)題涉及到的知識(shí)點(diǎn)多，同時(shí)還要掌握一定的思維方法。（2）非純電阻電路的分析與計(jì)算。非純電阻電路是指電路含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等裝置，這些裝置的共同特點(diǎn)是可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等其他形式的能量。三、考點(diǎn)透視考點(diǎn)一：直流電路的分析和計(jì)算例1。一個(gè)t型電路如圖所示，電路中的電, 。另有一測(cè)試電源，電動(dòng)勢(shì)為100v，內(nèi)阻忽略不計(jì)。則（ ）a.當(dāng)cd端短路時(shí)，ab之間的等效電阻是40b. 當(dāng)ab端短路時(shí)，cd之間的等效電阻是40c. 當(dāng)ab兩端接通測(cè)試電源時(shí)， cd兩端的電壓為80 vd. 當(dāng)cd兩端接通測(cè)試電源時(shí)， ab兩端的電壓為80 v例2電動(dòng)勢(shì)為e、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻r1、r2及滑動(dòng)變阻器r連接成如圖所示的電路。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )a.電壓表和電流表讀數(shù)都增大 b.電壓表和電流表讀數(shù)都減小c.電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小 d.電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大考點(diǎn)二：交流電路的分析與計(jì)算例3某理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比如圖82所示負(fù)載中每個(gè)電阻均為110若輸入電壓為220v，則輸入電流和功率分別是（ ） a5a，1100w b5a，880w c4a，1100w d4a，880w屬細(xì)圓柱與圓環(huán)之間連接如圖電學(xué)元件，不計(jì)棒與軸及與細(xì)圓柱端面的摩擦，也不計(jì)細(xì)圓柱、圓環(huán)及感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，開(kāi)始時(shí)s1斷開(kāi)，s2拔在1位置，r1=r3=4，r2=r4=6，c=30uf，求：（1）s1閉合，問(wèn)沿垂直于棒的方向以多大的水平外力作用于棒的a端，才能使棒穩(wěn)定后以角速度10rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)？（2）s1閉合穩(wěn)定后，s2由1拔到2位置，作用在棒上的外力不變，則至棒又穩(wěn)定勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，流經(jīng)r3的電量是多少？答案：（1） 0.41n （2） c點(diǎn)撥：本題解答關(guān)鍵在于正確確定各電鍵在斷開(kāi)與閉合時(shí)對(duì)應(yīng)的電路結(jié)構(gòu)圖四、熱點(diǎn)分析解析：從圖象上可得交流電的電壓的最大值為100v，周期為，得頻率為25 hz，所以得電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u100sin(50t)v；交流電的電壓的有效值為50；計(jì)算電阻消耗的功率用有效值，由。答案：bd反思：正確理解交流電的瞬時(shí)值、有效值、最大值是解題的關(guān)鍵，在復(fù)習(xí)時(shí)，特別注意對(duì)交流電有效值的理解和計(jì)算。熱點(diǎn)四：變壓器的動(dòng)態(tài)分析答案：bc反思：如果對(duì)變壓器工作原理理解不透徹，對(duì)原副線圈中哪些是變量，哪些是不變量分不清楚，或不能清楚的知道各量間誰(shuí)決定誰(shuí)的關(guān)系，就不能正確解題。答案：a反思：本題考查的是閉合電路歐姆定律、電功率，其誤區(qū)在于b、c選項(xiàng)的判斷，正正確電源電動(dòng)勢(shì)、閉合電路歐姆定律、電功率，是解決本題的關(guān)鍵。反思：本題考查了應(yīng)用閉合電路歐姆定律求解路端電壓及功率問(wèn)題，要求學(xué)生處理問(wèn)題時(shí)，能自主探究，排除次要因數(shù)影響(燈絲電阻不變)為考查學(xué)生的審題能力，本題設(shè)置了“陷阱”選項(xiàng)d，題中求電功率“降低了”，而d項(xiàng)為“降低到”物理課程新標(biāo)準(zhǔn)在課程性質(zhì)中指出：“高中物理課程有助于學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)基本的物理知識(shí)與技能，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情”, 近年高考中出現(xiàn)了許多考查自主學(xué)習(xí)能力的探究性試題，這類習(xí)題的解題關(guān)鍵是準(zhǔn)確地提取有效信息，多角度分析，全方位聯(lián)想，注意物理知識(shí)的綜合應(yīng)用.所以選（c）正確。反思：（1）斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓時(shí)，說(shuō)明電源正常。再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路中有斷點(diǎn)；（2）短路故障的判斷：電流表有示數(shù)而用電器不工作則該支路短路，用電壓表與該部分并聯(lián)，若有電壓時(shí)，未短路；若電壓則該兩點(diǎn)間可能短路，或被短路。解析 (1) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率p電= u i =1.5104 w (2)在勻速行駛時(shí) p機(jī)=0.9p電 , p機(jī)=f v =f v , 得 f =0.9p電 /v, 汽車所受阻力與車重之比 f/mg = 0.9p電 /mgv =0.045 (3)當(dāng)陽(yáng)光垂直p電 入射時(shí), 所需板面積最小, 設(shè)其為s , 距太陽(yáng)中心為r的球面面積 , 若沒(méi)有能量損耗, 太陽(yáng)能電池板接收到的太陽(yáng)能功率為p, 則, 設(shè)太陽(yáng)能電池板實(shí)際接收到的太陽(yáng)能功率為為p, p =(1-30)p, , 由于p電 =15p，所以電池板的最小面積 =101m2.分析可行性并提出合理的改進(jìn)建議如下：由于所需太陽(yáng)能電池板面積過(guò)大，遠(yuǎn)超過(guò)一般汽車的面積，因此只有大幅度提高電池板的效率, 才可以投入實(shí)際應(yīng)用五、能力突破 例1.如圖86所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中r3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b之間接報(bào)警器.當(dāng)傳感器r3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流i、報(bào)警器兩端的電壓u的變化情況是（ ）a、i變大，u變大 b、i變大，u變小c、i變小，u變小 d、i變小，u變大例2.高溫超導(dǎo)限流器被公認(rèn)為目前最好的且唯一行之有效的短路故障電流限制裝置。中國(guó)科學(xué)院電工研究所完成了一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高溫超導(dǎo)限流器樣機(jī)的研制工作，超導(dǎo)限流器由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖87所示.超導(dǎo)部件有一個(gè)超導(dǎo)臨界電流ic，當(dāng)通過(guò)限流器的電流iic時(shí)，將造成超導(dǎo)體失超，從超導(dǎo)態(tài)(本題認(rèn)為電阻為零)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)(本題認(rèn)為是一個(gè)純電阻)，以此來(lái)限制電力系統(tǒng)的故障電流。已知超導(dǎo)部件的正常態(tài)電阻為r1=3，超導(dǎo)臨界電流ic=1.2a，限流電阻r2=6，小燈泡l上標(biāo)有“6v6w”，電源電動(dòng)勢(shì)e=8v，內(nèi)阻r=2.原來(lái)電路正常工作，現(xiàn)l突然發(fā)生短路，則（ ）錯(cuò)誤；當(dāng)l突然短路后，則電路中總電阻為r，r=2+2=4，總電流i=e/r=8v/4=2a，則超導(dǎo)部件兩端的電壓為u=e-ir=4v，所以短路后通過(guò)r1的電流為i1=4v/3=4/3a，故c選項(xiàng)正確；由上述計(jì)算可知l突然短路后，超導(dǎo)部件的電流為4/3a，超過(guò)了臨界電流1.2a，故短路后超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài)，b選項(xiàng)正確，d錯(cuò)。c、 d、答案：bu/vi/a024680.20.40.6圖89反思：本題的情況多，物理量也多，同學(xué)們要能分步進(jìn)行分析，對(duì)于變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題要注意誰(shuí)決定誰(shuí)的問(wèn)題。例4.圖1中所示為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過(guò)它的電流的變化關(guān)系曲線，可見(jiàn)兩者不成線性關(guān)系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故.參考這根曲線，回答下列問(wèn)題(不計(jì)電流表和電池的內(nèi)阻).(1)若把三個(gè)這樣的電燈串聯(lián)后，接到電動(dòng)勢(shì)為12v的電源上，求流過(guò)燈泡的電流和每個(gè)燈泡的電阻.(2)如圖810所示，將兩個(gè)這樣的電燈并聯(lián)后再與10的定值電阻串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8v的電源上，求通過(guò)電流表的電流值及各燈泡的電阻值. 反思：題中的電阻變化是非線性的，所以其電阻值不能直接求得，只能從圖象上得出電流和電壓再求之，另外要注意圖象中交點(diǎn)的物理意義。例5.如圖812所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)e=6v，內(nèi)阻r=1，電阻r1=3，r2=6，電容器的電容c=3.6f，二極管d具有單向?qū)щ娦?，開(kāi)始時(shí)開(kāi)頭s1閉合，s2斷開(kāi).(1)合上s2，待電路穩(wěn)定以后，求電容器c上電量變化了多少？(2)合上s2，待電路穩(wěn)定以后再斷開(kāi)s1，求斷開(kāi)s1后，流過(guò)r2的電量是多少？斷開(kāi)s1后，r1，r2并聯(lián)，電阻與電流成反比，又q=it，因此流過(guò)的電量與電阻成反比，流過(guò)r2的電量q2=q=4.810-6cu/vi/a024680.20.40.6解析：（1）因三個(gè)燈泡的電阻相同，故每個(gè)燈泡的電壓也相同，都為4v結(jié)合燈泡的伏安特性曲線可知，此時(shí)流過(guò)燈泡的電流為0.4a，每個(gè)燈泡的電阻為10（2）設(shè)每盞燈的電壓為u，電流為i則有： ，作圖線如圖所示解得 v，故通過(guò)電流表的電流為0.6a，各燈泡的電阻值為6.7答案：（1）0.4a 10 （2）0.6a 6.7反思：不能通過(guò)圖象的轉(zhuǎn)換，巧妙利用圖象交點(diǎn)的物理含義求解解析：（1）每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：e1=bl=bl2=.4103（0.5）2 v=50 v六、規(guī)律整合：1等效簡(jiǎn)化電路：電路等效簡(jiǎn)化的方法是：無(wú)電流的支路除去，電勢(shì)相等的點(diǎn)合并，理想導(dǎo)線任意長(zhǎng)度，可伸可縮；理想的電流表視為短路，理想的電壓表和電壓穩(wěn)定時(shí)的電容器視為斷路。2電路故障問(wèn)題的分析：一般若用電壓表測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間有讀數(shù)，表明從兩測(cè)量點(diǎn)到電源部分的電路部分無(wú)斷路，若讀數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)，表明兩測(cè)量點(diǎn)之間有斷路。七、高考預(yù)測(cè) 本專題內(nèi)容主要討論了恒定電流的產(chǎn)生，電源的作用，電路的組成，電流、電壓、功率以及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，還有閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路等等內(nèi)容，與實(shí)際聯(lián)系緊密，象超導(dǎo)現(xiàn)象及其在生產(chǎn)、科技方面的應(yīng)用，該知識(shí)點(diǎn)與高科技，日常生活的聯(lián)系較大，貼近生活符合現(xiàn)代高考的對(duì)知識(shí)應(yīng)用和能力的考查，本專題的內(nèi)容在2010年高考中大約占總分的百分之十五左右，以單獨(dú)命題占多數(shù)，也可以與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量和能量、電磁感應(yīng)相結(jié)合，基本題型是以選擇題、實(shí)驗(yàn)題或計(jì)算題出現(xiàn)。如以選擇題出現(xiàn)難度一般不大，若以實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題出現(xiàn)，則屬于較難的題。2.在生產(chǎn)實(shí)際中，有些高壓直流電路含有自感系數(shù)很大的線圈，當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)時(shí)，線圈會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，使開(kāi)關(guān)處產(chǎn)生電弧，危及操作人員的人身安全，為了避免電弧的產(chǎn)生，可在線圈出并聯(lián)一個(gè)元件，下列方案可行的是（）3.設(shè)長(zhǎng)度為l、橫截面積為s，單位體積自由電子數(shù)為n的均勻?qū)w中電流的流動(dòng)，在導(dǎo)體兩端加上電壓u，于是導(dǎo)體中有勻強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生，在導(dǎo)體內(nèi)移動(dòng)的自由電子(-e)受勻強(qiáng)電場(chǎng)作用而加速.而和做熱運(yùn)動(dòng)的陽(yáng)離子碰撞而減速，這樣邊反復(fù)進(jìn)行邊向前移動(dòng)，可以認(rèn)為阻礙電子運(yùn)動(dòng)的阻力大小與電子移動(dòng)的平均速度v成正比，其大小可以表示成kv(k是常數(shù))。電場(chǎng)力和碰撞的阻力相平衡時(shí)，導(dǎo)體中電子的速率v成為一定值，這時(shí)v為（ ）a b c d6.如圖4所示，和為兩光滑且電阻不計(jì)的水平金屬導(dǎo)軌，、接理想變壓器，理想變壓器的輸出端接電阻元件、電感元件、電容元件。今在水平金屬桿部分加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是（均為有效值，為非純電感元件）（）.若棒勻速運(yùn)動(dòng)，則. 若棒勻速運(yùn)動(dòng)，則.若棒在某一中心位置兩側(cè)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，則.若棒勻加速運(yùn)動(dòng)，則c.導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，等于不再輸出能量.導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，電源輸出的能量等于導(dǎo)體棒的動(dòng)能和電阻產(chǎn)生的熱量之和8.如圖6所示的電路中，閉合電鍵后，燈和燈都正常發(fā)光，后來(lái)由于某種故障使燈突然變亮，電壓表讀數(shù)增加，由此推斷，這故障可能是（）.燈絲燒斷.電阻斷路.電阻短路.電容器被擊穿短路.二、填空題（共2小題，把答案填在題中的橫線上）12.某同學(xué)采用如圖10所示的電路測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，已知干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5，內(nèi)阻約2，電壓表（03，3），電流表（00.6，1.0），滑動(dòng)變阻器有（10，2）和（100，0.1）各一只。（）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（填“”或“”）三、計(jì)算題（共6小題，解答下列各題時(shí)，應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、表達(dá)式和重要步驟。只寫最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）14.如圖14所示，電源電動(dòng)勢(shì)4.5，內(nèi)阻1，滑動(dòng)變阻器總阻值12，小燈泡電阻12不變，2.5。當(dāng)滑片位于中點(diǎn)，閉合時(shí)，燈泡恰能正常發(fā)光，求：（）流過(guò)小燈泡的電流；（）斷開(kāi)時(shí)，小燈泡能否正常發(fā)光？如果它正常發(fā)光，滑片應(yīng)如何移動(dòng)？參考答案：1. 2. d 3. b 4.