高三物理經(jīng)典例題

高三物理經(jīng)典例題【典型例題1】如圖所示的電路中，當(dāng)滑線變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí)：（A）電壓表V的讀數(shù)增大，電流表A的讀數(shù)減小. （B）電壓表V和電流表A的讀數(shù)都增大（C）電壓表V和電流表A的讀數(shù)都減?。―）電壓表V的讀數(shù)減小，電流表A的讀數(shù)增大分析與解：這是一道比較典型的局部電路變化引起全電路中各物理量變化的問題，分析方法就是從局部電阻變化分析全電路（干路）電流變化，再討論局部各物理量變化，即從局部到整體，再?gòu)恼w到局部的方法此題中變阻器滑動(dòng)端向b端移動(dòng)，變阻器電阻增大，與 并聯(lián)部分電阻增大，再與 串聯(lián)后外電路總電阻增大，導(dǎo)致全電路電阻增大，電動(dòng)勢(shì)不變，因此干路總電流減小，路端電壓 : ，總電流減小，端電壓增大，故電壓表所測(cè)路端電壓的讀數(shù)增大電流表所測(cè)電流為通過變阻器電流，由于變阻器電阻變了，兩端電壓也變了，因此需通過與 的電路連接關(guān)系進(jìn)行討論，由于 不變，通過 的是總電流，總電流變小，因此: 兩端電壓由 可知變小，由此可判斷出: 與 并聯(lián)兩端電壓 是增大的， 不變，電流 也將增大，因此通過 的電流 ，由于I減小， 增大可判斷出 將減小在這個(gè)分析過程中，綜合運(yùn)用了全電路、串并聯(lián)特點(diǎn)等知識(shí)，其中最關(guān)鍵的要善于從相互關(guān)系中討論分析問題此題正確答案應(yīng)為A【典型例題2】?jī)蓚€(gè)定值電阻 串聯(lián)后接在輸出電壓U穩(wěn)定于12V的直流電源上，用一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于 的電壓表接在 兩端（如圖），電壓表示數(shù)為8V，如果把此電壓表改接在 兩端，則電壓表的系數(shù)將：（A）小于4V（B）等于4V（C）大于4V小于8V（D）等于或大于8V分析與解：電壓表可視為一特殊的電阻 ，第一， 的阻值較大，一般在幾千歐以上，第二，這一電阻的電壓值可從表盤上示出用電壓表測(cè)量阻值較小電阻的電壓時(shí)，其分流很小，一般可以不計(jì)但是本題的電阻 不比 小很多 的分流作用就不容忽略下面介紹解答本題的兩種推理方法方法一：當(dāng) 與 并聯(lián)后，電壓表的示數(shù)8V，這是并聯(lián)電阻 的電壓值，由于 所以測(cè)量前 電壓的真實(shí)值大于8V這表明 的電壓真實(shí)值小于4V同理，當(dāng)電壓表（ ）改接在 兩端，電壓表的示數(shù)也應(yīng)小于 電壓的真實(shí)值，當(dāng)然小于4V選項(xiàng)A正確方法二：電壓表接在 兩端時(shí)，示數(shù)為8V，此時(shí) 兩端電壓為4V，可知:，又 ，可知:如果把電壓表改接在 兩端的并聯(lián)電阻:，則 根據(jù)總電壓為12V及串聯(lián)電阻的分壓原理，此時(shí)伏特表的示數(shù)小于U的13，即小于4V【典型例題3】如圖所示的電路中，三個(gè)電阻的阻值之比為R1:R2:R3 =1：2：3，電流表A1、A2和A3的內(nèi)電阻均可忽略，它們的讀數(shù)分別為 I1、I2和I3，則I1:I2:I3 =_:_:_又，如果把圖中的電流表A1和A2換成內(nèi)阻非常大的電壓表V1和V2，則它們的示數(shù)U1和U2及總電壓U的比值U1:U2:U =_:_:_分析與解：解答本題的關(guān)鍵是正確分析電路的結(jié)構(gòu)我們把原圖中各結(jié)點(diǎn)分別標(biāo)上字母，如圖1所示由于三個(gè)電流表的內(nèi)阻都可以忽略，可以認(rèn)為各電流表的兩端的電勢(shì)是相等的，即圖中A點(diǎn)與C點(diǎn)電勢(shì)相等，B點(diǎn)與D點(diǎn)電勢(shì)相等，為此我們確定三個(gè)電阻是并聯(lián)的，不畫電流表的等效電路圖如圖2所示，畫出電流表的等效電路圖如圖3所示從圖2可以看出，三電阻是并聯(lián)在電路中的，因此通過三電阻的電流之比IR1:IR2:IR3 = =6：3：2從圖3可以看出，電流表A1量的是通過R2和R3的電流，電流表A2量的是通過R1和R2的電流，而A3量的是通過干路的總電流，因此I1:I2:I3 =5：9：11如果把原圖中的電流表A1和A2換成內(nèi)阻非常大的電壓表V1和V2，則三個(gè)電阻是串聯(lián)在電路中的，電壓表V1量的是電阻R1和R2兩端的電壓，而電壓表V2量的是電阻R2和R3兩端的電壓，因此U1:U2:U =3：5：6【典型例題4】如圖所示的電路中，已知電容 F，電源電動(dòng)勢(shì) V，內(nèi)電阻不計(jì)， 則電容器極板 所帶的電量為：（A） C（B） C（C） C（D） C分析與解：在電路中分析有關(guān)點(diǎn)間電勢(shì)差是一個(gè)應(yīng)掌握的基本方法，這個(gè)方法的基本出發(fā)點(diǎn)是要選定一個(gè)電勢(shì)零點(diǎn)（公共點(diǎn)）以便找到一個(gè)基準(zhǔn)，將各有關(guān)點(diǎn)與這點(diǎn)進(jìn)行比較此題中可選電源負(fù)極為電勢(shì)零點(diǎn)然后根據(jù)串聯(lián)特點(diǎn)，可以判斷出 點(diǎn)與零點(diǎn)電勢(shì)差，即 兩端電壓 ：，故 V，同理， 點(diǎn)電勢(shì)與零點(diǎn)電勢(shì)差即 兩端電壓 ：，故 V，由此可知：點(diǎn)電勢(shì)比 點(diǎn)高4V，電容器 極帶正電，帶電量 C，答案應(yīng)為D?！镜湫屠}5】如圖所示的電路中，電源E的電動(dòng)勢(shì)為3.2V，電阻R的阻值為30，小燈泡L的額定電壓3.0V，額定功率4.5W，當(dāng)開關(guān)S按位置1時(shí)，電壓表的讀數(shù)為3V，那么當(dāng)開關(guān)S接到位置2時(shí)，小燈泡L的發(fā)光情況是A很暗，甚至不亮B正常發(fā)光C比正常發(fā)光略亮D有可能被燒壞分析與解：當(dāng)開關(guān)接到1時(shí)，回路中電流（A）電源內(nèi)阻 當(dāng)開關(guān)接2時(shí)，回路中 ，其中小燈泡的電阻 A此時(shí)小燈泡實(shí)際消耗的功率 W W此時(shí)小燈泡L很暗，甚至不亮答案應(yīng)選擇A【典型例題6】如圖為一電路板的示意圖，a b c d為接線柱，a，d與2交流電源連接，ab間bc間，cd間分別連接一個(gè)電阻，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中設(shè)有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別 測(cè)得b，d間及a，c兩點(diǎn)間電壓均為2由此可知Aab間電路通，cd間電路不通Bab間電路不通，bc間電路通Cab間電路通，bc間電路不通Dbc間電路不通，cd間電路通分析與解：首先應(yīng)明確二個(gè)問題：1、電路中無電流即 時(shí)，任何電阻兩端均無電壓2、若電路中僅有一處斷路，則哪里斷，橫跨斷路處任兩點(diǎn)間的電壓均是電源電壓，由題意，bd間電壓2說明斷路必在bd之間；ac之間電壓為2明斷路點(diǎn)又必在ac間；兩者共同區(qū)域是bc答案是：C、D【典型例題7】如圖所示，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E=10V，內(nèi)電阻r=1，定值電阻R0=4，滑動(dòng)變阻器的總阻值R=10求：電源的最大輸出功率多大？定值電阻R0消耗的功率的最大值是多大？滑動(dòng)變阻器上消耗的功率的最大值是多大？分析與解：（1）電源的輸出功率應(yīng)出現(xiàn)在外電路內(nèi)電阻相等的時(shí)候，但現(xiàn)在有定值電阻在，這個(gè)條件已不可能滿足，只有在滑動(dòng)變阻器的電阻為0時(shí)，輸出功率才最大，即P出max= =5.76W（2）定值電阻R0消耗的功率的最大值與上一問相等，即P0 max=5.76W（3）滑動(dòng)變阻器的阻值改變時(shí)，通過它的電流、兩端電壓及它的電阻都在改變，但我們有一個(gè)簡(jiǎn)易的方法解決這個(gè)問題：定值電阻合并到電源內(nèi)阻中，即認(rèn)為電源內(nèi)r=5，則當(dāng)個(gè)電阻R=r=5時(shí)，電源有最大輸出功率，即為滑動(dòng)變阻器上消耗的最大功率PR max= =1.8W【典型例題8】如圖所示，直流電動(dòng)機(jī)和電爐并聯(lián)后接在直流電源上，已知電源的內(nèi)阻 電爐的電阻 ，電動(dòng)機(jī)繞組的電阻 ，當(dāng)開并斷開時(shí)，電爐的功率是475W，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)電爐的功率是402.04W求：（1）直流電路的電動(dòng)勢(shì)E；（2）開關(guān)S閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率多大？分析與解：S斷開時(shí)，電爐的功率 代入已知數(shù)據(jù)P、 、r解出 VS閉合時(shí)，有電動(dòng)機(jī)的支路較復(fù)雜，且不能求歐姆定律求解，故先分析電爐所在支路設(shè)該支路的電流強(qiáng)度 ，電爐的功率 代入 數(shù)值求出 A 兩端電壓也就是端電壓 V，設(shè)干路電流I，由閉合電路歐姆定律 A通過電動(dòng)機(jī)的電流強(qiáng)度： A由已求出 和 （也是電機(jī)兩端電壓），可求出電機(jī)消耗功率（電功率）：W電機(jī)消耗的熱功率：W由能量守恒可知，通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化成機(jī)械功率的是：W注意：通過此題，可體會(huì)到對(duì)于非純電阻的用電器，功率 ，但 ，熱功率用 計(jì)算，轉(zhuǎn)化成其它形式能的部分用能量守恒 來計(jì)算【典型例題9】圖1、圖2所示的兩種電路中，電源相同，各電阻器值相等，各電流表的內(nèi)阻相等且不可忽略不計(jì)電流表 和 讀出的電流值分別為 和 下列關(guān)系式中正確的是（A） （B） （C） （D） 分析與解：設(shè)電源內(nèi)阻為r，電流表電阻為 圖1 電路的總電阻較圖2電路的總電阻大，電路中的總電流因而較小，即 ，（D）正確圖1中流過 的電流小于總電流的 ，圖2中流過 的電流等于總電流的一半，所以， ，（B）正確【典型例題10】來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速， 形成電流為1mA的細(xì)柱質(zhì)子流已知質(zhì)子電荷 C這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為_假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距l(xiāng)和4l的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為 和 ，則 分析與解：按照又 ，即 從微觀角度看， ，q是粒子電量， 是粒子速度，n是單位時(shí)間內(nèi)通過電流截面的粒子數(shù)細(xì)柱形質(zhì)子流各處的電流相等，與質(zhì)子源相距l(xiāng)和4l兩處電流相等 加速質(zhì)子的電場(chǎng)是勻強(qiáng)的，質(zhì)子作初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)： 【典型例題11】把一個(gè)“10V，2.0W”的用電器A（純電阻）接到某一電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都不變的電源上，用電器A實(shí)際消耗的功率是2.0W；換上另一個(gè)“10V，5.0W”的用電器B（純電阻）接到這一電源上，用電器B實(shí)際消耗的功率有沒有可能反而小于2.0W？你如