2020-2021學(xué)年高中物理 第十二章 電能 能量守恒定律 進(jìn)階突破新人教版必修3

1、2020-2021學(xué)年高中物理 第十二章 電能 能量守恒定律 進(jìn)階突破新人教版必修32020-2021學(xué)年高中物理 第十二章 電能 能量守恒定律 進(jìn)階突破新人教版必修3年級(jí)：姓名：10第十二章進(jìn)階突破1在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為e，內(nèi)阻為r，閉合開(kāi)關(guān)s，燈泡l正常發(fā)光兩電表均為理想電表在滑片p向右移動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()a電流表的示數(shù)變小b電源的總功率變小c燈泡l的亮度變大d電壓表的示數(shù)變小【答案】d【解析】在滑片p向右移動(dòng)的過(guò)程中，電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源輸出電流i變大，電流表的示數(shù)變大，電源的總功率pei變大，故a、b錯(cuò)誤；由于滑動(dòng)變阻器與燈泡和電壓表

2、都是并聯(lián)，在滑片p向右移動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻變小，根據(jù)“串反并同”可知，與其并聯(lián)的支路中電流、電壓都減小，則燈泡中電流變小，電壓表示數(shù)變小，故c錯(cuò)誤，d正確2如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)s后，燈泡l1、l2不亮，用電壓表檢測(cè)電壓得到ubc0，ucd6 v，若電路中只有一處斷路，則發(fā)生斷路的是()al1燈bl2燈crd電源【答案】b【解析】ubc0，由于r的分壓為零，說(shuō)明r沒(méi)有斷路，而ucd6 v，即l2的分壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于r的分壓，運(yùn)用閉合電路中分壓的知識(shí)可知，此時(shí)l2的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于r的電阻，所以是l2斷路(可近似看成電阻無(wú)限大)，故b正確3在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí)，可采用如圖所示的實(shí)

3、驗(yàn)電路當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器r，使電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0 a和1.0 v；重新調(diào)節(jié)r，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 a和15.0 v則當(dāng)這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)()a電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為7.5 b電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為2.0 c電動(dòng)機(jī)的輸出功率為30.0 wd電動(dòng)機(jī)的輸出功率為26.0 w【答案】d【解析】因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為1.0 a和1.0 v，電動(dòng)機(jī)在沒(méi)有將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能時(shí)屬于純電阻元件，故電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻r1.0 ，故a、b錯(cuò)誤；當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0 a和15.0 v，則電動(dòng)機(jī)的總功率為p總u2i

4、215.0 v2.0 a30.0 w，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為p熱ir(2.0 a)21.0 4.0 w，故電動(dòng)機(jī)的輸出功率為p出p總p熱30.0 w4.0 w26.0 w，c錯(cuò)誤，d正確4(多選)如圖所示，理發(fā)用的電吹風(fēng)機(jī)中有電動(dòng)機(jī)和電熱絲，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，電熱絲給空氣加熱，利用熱風(fēng)將頭發(fā)吹干電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為r1，與電阻為r2的電熱絲串聯(lián)后接到輸出電壓為u的電源上，電路中電流為i，則()a電動(dòng)機(jī)的輸出功率為b電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為uir2c電吹風(fēng)機(jī)的發(fā)熱功率為i2(r1r2)d電吹風(fēng)機(jī)消耗的電功率為i2(r1r2)【答案】bc【解析】電動(dòng)機(jī)的輸入功率為(uir2)i，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為uii

5、2(r1r2)，故a錯(cuò)誤；含電動(dòng)機(jī)電路是非純電阻電路，電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為uir2，故b正確；電吹風(fēng)機(jī)中發(fā)熱的功率要用i2r來(lái)計(jì)算，所以總的發(fā)熱功率為i2(r1r2)，電吹風(fēng)機(jī)消耗的功率piu要大于發(fā)熱功率，故c正確，d錯(cuò)誤5(多選)如圖所示，e表示電源電動(dòng)勢(shì)、i表示電路中的電流、u表示電源的路端電壓、p表示電源的輸出功率，當(dāng)外電阻r變化時(shí)，下列圖像中可能正確的是()【答案】cd【解析】電源的電動(dòng)勢(shì)與外電路的電阻無(wú)關(guān)，a錯(cuò)誤；由閉合電路的歐姆定律i可知ir圖像不是直線，b錯(cuò)誤；uir，則隨r增加，u增大，當(dāng)r時(shí)ue，c正確；pi2r，因當(dāng)rr時(shí)，p最大，可知圖像d正確6(多選)如圖所示電路中，電

6、源內(nèi)阻不計(jì)，三個(gè)小燈泡完全相同且外電路變化時(shí)每個(gè)燈泡兩端的電壓都不會(huì)超過(guò)其額定電壓，開(kāi)始時(shí)只有s1閉合，當(dāng)s2也閉合后，下列說(shuō)法中正確的是()a燈泡l1變亮b燈泡l2變亮c電容器c的電荷量增加d閉合s2瞬間流過(guò)電流表的電流方向自右向左【答案】ad【解析】根據(jù)電路可知，s1閉合、s2斷開(kāi)時(shí)，l1、l2串聯(lián)，則兩燈一樣亮，因l3與電容器串聯(lián)后接到電源兩端，則l3不亮，電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)e；當(dāng)s2也閉合后，電路總阻值變小，流過(guò)l1的電流變大，l1兩端電壓變大，l2兩端電壓變小，則燈l1變亮，l2變暗；因電容器此時(shí)與燈l1并聯(lián)，則電容器兩端電壓變小，電容器上的電荷量變少，電容器對(duì)外放電，又知

7、電容器左極板與電源正極相連，帶正電，則閉合s2瞬間流過(guò)電流表的電流方向自右向左，綜上所述，選項(xiàng)b、c錯(cuò)誤，a、d正確7(多選)圖示電路中，電表均為理想電表，如果滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向左滑動(dòng)一段，四個(gè)電表的讀數(shù)分別用u1、u2、i1、i2表示，四個(gè)電表讀數(shù)的變化量絕對(duì)值分別用u1、u2、i1、i2表示，下列說(shuō)法正確的是()au1增大，u2減小bi1、i2都增大c減小，不變dr3，rr1【答案】acd【解析】由電路圖可知，r2與rp串聯(lián)后再與r3并聯(lián)、然后它們與r1串聯(lián)，電壓表v2測(cè)并聯(lián)部分兩端的電壓，電壓表v1測(cè)r2兩端的電壓，電流表a1測(cè)干路電流，電流表a2測(cè)r3支路的電流當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片p向

8、左端移動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變小，并聯(lián)部分的總電阻變小，電路的總電阻變小，由i1，可知電路中的總電流增大，即電流表a1的讀數(shù)增大，即i1增大；由u2ei1(r1r)，可知電壓表v2的示數(shù)u2變小，而電流表a2的示數(shù)i2，可知i2變小，干路電流等于各支路電流之和，有u1(i1i2)r2，可得r2的電壓u1增大，故a正確，b錯(cuò)誤；因u2ei1(r1r)，體現(xiàn)全電路的歐姆定律，則有r并，逐漸減小，r1r保持不變；因u2i2r3，滿足部分電路的歐姆定律，有r3不變，故c、d正確8(多選)如圖甲所示，電源e12 v，內(nèi)阻不計(jì)，燈泡l的額定電壓為9 v，其伏安特性曲線如圖乙所示，滑動(dòng)變阻器r的最大阻值為1

9、0 則()a燈泡l的阻值隨電流的增大而減小b燈泡l的額定功率為13.5 wc燈泡l消耗電功率的最小值是2 wd滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)至少為6 【答案】bc【解析】由iu圖像可知，圖像的斜率為燈泡的電阻的倒數(shù)，所以燈泡的電阻隨電流的增大而增大，故a錯(cuò)誤；由圖像可知，當(dāng)燈泡的電壓u9 v時(shí)，電流i1.5 a，所以燈泡的額定功率為pui91.5 w13.5 w，故b正確；當(dāng)r10 時(shí)，電流最小，燈泡消耗的電功率最小，如圖所示，可得此時(shí)燈泡的電流i1.0 a，電壓u2 v，所以燈泡的功率pui21 w2 w，故c正確；因燈泡的額定電流為i1.5 a，正常工作時(shí)的電阻rl 6 ，根據(jù)閉合電路歐姆定律

10、有i，可得rrl 2 ，即滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻至少為2 ，故d錯(cuò)誤9如圖所示，直線、分別是電源1與電源2的路端電壓隨電流變化的ui圖線，曲線是一個(gè)小燈泡的ui圖線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說(shuō)法正確的是()a在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻相等b在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是12c電源1與電源2的內(nèi)阻之比是711d由于小燈泡l的ui圖線是一條曲線，所以燈泡發(fā)光過(guò)程中歐姆定律不適用【答案】b【解析】根據(jù)圖像交點(diǎn)知與電源1相接時(shí)電阻r1 ，與電源2相連接時(shí)r2 ，在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻不相等，故a錯(cuò)誤；小燈泡ui圖線與電源ui圖線的交點(diǎn)即為燈泡與電

11、源連接時(shí)的工作狀態(tài)，則連接電源1時(shí)，u13 v，i15 a，故p1u1i115 w，連接電源2時(shí)，u25 v，i26 a，故p2u2i230 w，所以小燈泡消耗的功率之比為：p1p212，故b正確；ui圖像的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)電阻，根據(jù)電源ui圖線，r1 ，r2 ，則r1r2117，故c錯(cuò)誤；歐姆定律適用于純電阻，燈泡是純電阻用電器，適用歐姆定律，故d錯(cuò)誤10如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)e8 v，內(nèi)阻r5 ，電燈a的電阻為10 ，電燈b的電阻為6 ，滑動(dòng)變阻器的總電阻為6 閉合開(kāi)關(guān)s，當(dāng)滑動(dòng)觸頭p由a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中(不考慮電燈電阻的變化)，下列說(shuō)法正確的是()a電流表的示數(shù)先減小后增大b電壓

12、表的示數(shù)先增大后減小c電燈a的亮度不斷增大d電源的最大輸出功率為3.2 w【答案】ad【解析】當(dāng)滑動(dòng)觸頭p由a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，該并聯(lián)電路的總電阻為r總，則，其中r是和燈a串聯(lián)部分滑動(dòng)變阻器的阻值，所以r總，由數(shù)學(xué)知識(shí)ab2當(dāng)且僅當(dāng)ab等號(hào)成立，知當(dāng)r1 時(shí)，該電路的總電阻最大為5.5 ，所以滑動(dòng)觸頭p由a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，r由06 ，r總由5.45 5.5 4.36 ，可見(jiàn)電流先減小后增大，故a正確；當(dāng)r總r5 時(shí)，電源有最大輸出功率，為pmax25 3.2 w，d正確；電壓表的示數(shù)為b的分壓，其值ube，當(dāng)r由06時(shí)是個(gè)增函數(shù)，分壓一直增大，故b錯(cuò)誤；同理，燈a支路的電流i，當(dāng)r由

13、06時(shí)是個(gè)減函數(shù)，電流減小，功率減小，變暗，故c錯(cuò)誤11某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示電路，測(cè)量定值電阻的阻值、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材有：待測(cè)定值電阻r1(約幾歐)、待測(cè)電源e、電流表a、電阻箱r2(0999.9 )、開(kāi)關(guān)兩個(gè)及導(dǎo)線若干(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖中完成實(shí)物電路的連接(2)測(cè)量r1的阻值時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)s1前，調(diào)節(jié)r2至(填“最大值”或“最小值”)，然后閉合開(kāi)關(guān)s1和s2，調(diào)節(jié)r2使電流表示數(shù)為i，此時(shí)r2的值為7.8 ；再斷開(kāi)s2，將r2調(diào)到5.8 時(shí)，電流表示數(shù)也為i，則r1的值為(3)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)e和內(nèi)阻r時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)s1、斷開(kāi)s2，調(diào)節(jié)r2，得到r2和對(duì)應(yīng)電流i的多組數(shù)據(jù)，

14、作出r2圖像如圖所示，則電源電動(dòng)勢(shì)ev，內(nèi)阻r(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)，若電流表a內(nèi)阻不可忽略，則r的測(cè)量值(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值【答案】(1)見(jiàn)解析圖(2)最大值2.0(3)6.01.0大于【解析】(1)按原理圖接線，如圖所示(2)為了保護(hù)用電器，所以應(yīng)使電阻箱的最大阻值接入電路，即在閉合開(kāi)關(guān)前調(diào)節(jié)r2至最大值；由閉合電路歐姆定律得i，解得r12.0 (3)由閉合電路歐姆定律得ei(r1r2r)整理得r2由圖像可知，解得e6.0 v，r1.0 若電流表a內(nèi)阻不可忽略，由閉合電路歐姆定律得ei(r1rrra)整理得r即內(nèi)阻的測(cè)量值為rrar，即大于真實(shí)值12如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)e110 v，電阻r121 ，電動(dòng)機(jī)繞組的電阻r00.5 ，開(kāi)關(guān)s1始終閉合當(dāng)開(kāi)關(guān)s2斷開(kāi)時(shí)，電阻r1的電功率是525 w；當(dāng)開(kāi)關(guān)s2閉合時(shí)，電阻r1的電功率是336 w，求：(