1、專題七 電路分析與計算高考形勢分析及歷年部分省市高考試題分布：本專題是高考的熱點，歷年都有高考試題，本專題的高考熱點是部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律，串并聯電路和實驗題，以及電路在電磁感應和交流電中的應用，萬用表的使用多次成為高考的熱點，掌握各種儀表的操作規程和使用方法是高考考查的重點。對于選擇題，通過某一新穎的物理情景，考查考生的理解能力和邏輯推理能力；對于填空題，多是通過對電路的分析和計算，對電壓、電流、電阻等物理量的測量，來考查考生的分析綜合能力和不太復雜的運算能力；對于實驗題，通過對教材能容的翻新設疑，考查考生對基本實驗方法的遷移和靈活運用能力，特別是電阻的測定，題目雖然新穎獨特，

2、但原理均來源于課本的加工和深化，它是一種高層次能力的考核，真正的題在書外而理在書中，它將實驗考查推向了更新的高度。對于電磁感應中的閉合回路問題：電磁感應過程中要產生感應電流，從而使產生感應電動勢的導體受到磁場力作用，繼而影響其切割磁感線的加速度和速度，而速度的變化又影響導體中產生的感應電動勢和感應電流，于是就形成了一個復雜的動態循環過程，且在這一復雜的動態循環過程中，要涉及閉合電路中各用電器的消耗功率的變化，存在多種形式能量的轉化。對此類問題的處理，既要弄清楚變化的物理過程中各物理量的相互依存又相互制約的關系，又要弄清楚變化的物理過程中參與轉化的能量種類及能量轉化的方向。這對提高學生綜合分析問

3、題的能力，養成對物理過程和物理情景分析的習慣，是大有幫助的。因此，此類問題歷來備受高考命題人關注。在近幾年的高考中，涉及此類問題的題目中，既有難度中等的選擇題，也有難度中等偏上的計算題，特別在倡導考查學生綜合能力的當今高考形勢下，此類問題會更加受到青睞。電路分析與計算知識框架：電源的效率：=P出/P總×100%，=R/(r+R)×100%(純電阻)恒定電流基本概念基本規律電流強度電 壓電 阻電動勢定義式：I=Q/t微觀表達式：I=nSve方向：正電荷定向移動方向定義式：U=W/q計算式：U=IR定義式：R=U/I決定式：R=L/S金屬導體電阻率隨溫度升高而增大，半導體和超導

4、體基本實驗表示電源的一種能力，由電源本身性質決定，與外電路無關，電阻定律歐姆定律電功èW=Uq=IUt電功率R=L/S部分電路：I=U/R閉合電路：I=E/(R+r)純電阻電路：電功=電熱，電能轉化為內能非純電阻電路：電功 >電熱，電能轉化為其他形式能用電器電功率：P=IU，P=I2R=U2/R (對純電阻電路)電源的總功率：P總=IE電源的輸出功率：P出=IU (U路端電壓)電源損失功率或內耗功率：P損=I2r (r電源內阻)描繪小燈泡的伏安特性曲線測金屬絲的電阻率測量電源電動勢和內阻把電流表改裝成電壓表用多用表探測黑箱內的電學元件基本應用電表改裝電路故障的判斷含容電路的計算

5、閉合電路中的動態分析一、考點回顧1理解歐姆定律、電阻和電阻定律2理解電阻的串、并聯及其應用；電功、電功率、電熱（Q）3掌握電源的電動勢和內電阻，閉合電路的歐姆定律；路端電壓。4掌握電流、電壓和電阻的測量；電表的使用。5理解通常的直流電源、感應電源、以及各種電源對應的電路分析（交流電路、電磁感應中的電路）6理解含容電路與交流電路的分析和計算；能力層級II7電路和元件的選擇二、電路分析與計算知識點1電流（1）定義：電荷的定向移動形成電流。（2）電流的方向:規定正電荷定向移動的方向為電流的方向。在外電路中電流由高電勢點流向低電勢點，在電源的內部電流由低電勢點流向高電勢點（由負極流向正極）。（3）電流

6、強度：定義:通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值，I=q/t 。在國際單位制中電流的單位是安.1mA=10-3A，1A=10-6A。 電流強度的定義式中，如果是正、負離子同時定向移動，q應為正負離子的電荷量和。 2電阻（1）定義：導體兩端的電壓與通過導體中的電流的比值叫導體的電阻。 （2）定義式：R=U/I，單位: （3）電阻是導體本身的屬性，跟導體兩端的電壓及通過電流無關。 （4）電阻定律內容：溫度不變時，導體的電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比。公式：R=L/S。 適用條件：粗細均勻的導線；濃度均勻的電解液。 （5）電阻率：反映了材料對電流的阻礙作用。 有些材料的

7、電阻率隨溫度升高而增大（如金屬）；有些材料的電阻率隨溫度升高而減小（如半導體和絕緣體）；有些材料的電阻率幾乎不受溫度影響（如錳銅和康銅）。 半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間，而且電阻隨溫度的增加而減小，這種材料稱為半導體，半導體有熱敏特性，光敏特性，摻入微量雜質特性。 超導現象：當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小到零，這種現象叫超導現象，處于這種狀態的物體叫超導體。 3電功和電熱 （1）電功和電功率：W=qU=UIt；P=W/t=UI。電流做功的實質是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍

8、適用的公式。 單位時間內電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式。（2）焦耳定律：Q=I 2 Rt，式中Q表示電流通過導體產生的熱量，單位是J.焦耳定律無論是對純電阻電路還是對非純電阻電路都是適用的。（3）電功和電熱的關系 純電阻電路消耗的電能全部轉化為熱能，在純電阻電路中電功和電熱是相等的。所以有W=Q=UIt=I 2 Rt，U=IR（歐姆定律成立），W=Q=UIt=I 2 Rt= U 2 t/R 非純電阻電路消耗的電能一部分轉化為熱能，另一部分轉化為其他形式的能.所以有W>Q，UIt>I 2 Rt，U>IR（歐姆定律不成立）。4串并聯電路電路 串

9、聯電路(P、U與R成正比) 并聯電路(P、I與R成反比)電阻關系 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+電流關系 I總=I1=I2=I3= I并=I1+I2+I3+電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3=功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+5電動勢（1）物理意義：反映電源把其他形式能轉化為電能本領大小的物理量.例如一節干電池的電動勢E=15V，物理意義是指:電路閉合后，電流通過電源，每通過1C的電荷，干電池就把15J的化學能轉化為電能. （2）大小：等于電路中通過1C電荷量時電源所提供的電能的數值，等于電源沒有接入電路時兩

10、極間的電壓，在閉合電路中等于內外電路上電勢降落之和E=U 外 +U 內 . 6閉合電路歐姆定律 （1）內容：閉合電路的電流強度跟電源的電動勢成正比，跟閉合電路總電阻成反比。 （2）表達式：I=E/（R+r）。（3）總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規律。當R增大時，I變小，又據U=E-Ir知，U變大。當R增大到時，I=0，U=E（斷路）。當R減小時，I變大，又據U=E-Ir知，U變小。當R減小到零時，I=E r ，U=0（短路）。 （4）路端電壓隨電流變化關系圖像 U 端 =E-Ir。上式的函數圖像是一條向下傾斜的直線。縱坐標軸上的截距等于電動勢的大小；橫坐標軸上的截距等于短路電流I短;圖線

11、的斜率值等于電源內阻的大小。（5）閉合電路中的三個功率 電源的總功率:就是電源提供的總功率，即電源將其他形式的能轉化為電能的功率，也叫電源消耗的功率：P 總 =EI。 電源輸出功率:整個外電路上消耗的電功率。對于純電阻電路，電源的輸出功率。 P出 =I2 R=E2R/（R+r）2，當R=r時，電源輸出功率最大，最大功率為Pmax=E2/ 4r 電源內耗功率:內電路上消耗的電功率 P內=U內I=I2 r 電源的效率:指電源的輸出功率與電源的功率之比，即 =P出/P總 =IU/IE =U/E . 7電阻的測量（1）原理是歐姆定律。因此只要用電壓表測出電阻兩端的電壓，用安培表測出通過電流，用R=U/

12、I 即可得到阻值。 （2）內、外接的判斷方法：若Rx 遠遠大于RA ，采用內接法；Rx 遠遠小于RV ，采用外接法。（3）滑動變阻器的兩種接法：分壓法的優勢是電壓變化范圍大;限流接法的優勢在于電路連接簡便，附加功率損耗小。當兩種接法均能滿足實驗要求時，一般選限流接法。當負載R L較小、變阻器總阻值較大時（RL的幾倍），一般用限流接法。但以下三種情況必須采用分壓式接法：要使某部分電路的電壓或電流從零開始連接調節，只有分壓電路才能滿足。 如果實驗所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小，采用限流接法時，無論怎樣調節，電路中實際電流（壓）都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流（壓），為

13、了保護電表或電阻元件免受損壞，必須要采用分壓接法電路。 伏安法測電阻實驗中，若所用的變阻器阻值遠小于待測電阻阻值，采用限流接法時，即使變阻器觸頭從一端滑至另一端，待測電阻上的電流（壓）變化也很小，這不利于多次測量求平均值或用圖像法處理數據。為了在變阻器阻值遠小于待測電阻阻值的情況下能大范圍地調節待測電阻上的電流（壓），應選擇變阻器的分壓接法。三、經典例題剖析1(天津高考)在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設其初速度為零，經加速后形成橫截面積為S，電流為I的電子束。已知電子的電量為e，質量為m，則剛射出加速電場時，一小段長為L的電子束內的電子數為【 】A B

14、 C。 D。解析：根據動能定理可以知道，電子束經過加速電場后的速度為：電子束運行L所需要的時間：t=L /v=由電流定義式I=Q/t=Ne/t可以知道：N=It/e=，所以答案B正確。答案：B點評：此題考查了電流的定義式，由此題可以看出高考并不都是高難度的題，其實大多數都是中等難度以下的試題，對此種題，我們應該對基本概念、基本規律給予重視，抓住基礎，從基礎出發，對于高考來說還是很有效的，注重基礎。2（全國卷I）實驗題22題，用示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號，把電壓信號接入示波器Y輸入。（1）當屏幕上出現如圖1所示的波形時，應該調節 鈕，如果正弦波正負半周均超出了屏幕的范圍，應調節 鈕

15、或 鈕，或這兩個組配合使用，以使正弦波的整個波形出現在屏幕內。（2）如需要屏幕上正好出現一個完整的正弦波形，則將 位置于 位置，然后調節 鈕。 圖1 圖2解析：（1）應該調節豎直位移或 ；衰減或衰減調節，Y增益（2）掃描范圍，1k檔位，掃描微調。答案：答案見解析點評：此題考查學生對示波器的掌握情況，對于示波器，只要求學生對示波器面板的各個按鈕非常的熟悉，掌握各個按鈕的功能和具體用法。在具體問題中會進行調節波形x增益和y增益，水平位移和豎直位移等。BAR1R2R3R4E r3（武漢三摸）在如圖所示的電路中，由于某一電阻發生斷路或短路，使A燈變暗，B燈變亮，則故障可能是【 】AR1短路 BR2斷路

16、 CR3斷路 DR4短路解析：由于A串聯于干路中，且故障發生后，A燈變暗，故知道電路中的總電流變小，即電路總電阻變大，由此推知，故障應該為某一電阻斷路，排除A、D。若假設R2斷路，則其斷路后，電路總電阻變大，總電流變小，A燈變暗，同時R2斷路必然引起與之并聯的燈B中電流變大，使燈B變亮，推理結果和現象相符，故選項B對。若假設R3斷路，則也引起總電阻變大，總電流變小，使A燈變暗，同時R3斷路后也必引起與之并聯的電路中電流增大，燈B中分得的電流也變大，B燈變亮，故選項C正確。答案：BC點評：此題考查的是電路故障的問題，對于此類問題，應該對電路產生故障的原因有所了解，對斷路和短路的特點也要很清楚的知

17、道：（1）斷路的特點：電路中發生斷路，表現為電路中的電流為零而電源的電壓不為零，若外電路中任意兩點之間的電壓不為零，則這兩段之間可能會出現斷點，則這兩點與電源相連部分無斷點。（2）短路的特點：電路發生短路，表現為有電流通過短路電路支路，但該支路兩端的電壓為零。（3）電路故障檢測的方法：電路故障可以用兩種方法來檢測，第一是儀器檢測法，即用電壓表檢測，按照短路和斷路特點就可以判斷出故障所在；第二是用假設法，先假定某個元件出現何種故障，通過該元件出現的故障，進行推理，得到結果與現象相符，則假設成立，如果不符，再假設其他元件出現故障，直到找到故障為止。VR1R2R3SS112Er4(天津高考)如圖所示

18、的電路中，電池的電動勢為E，內阻為r，電路中的電阻R1、R2和R3的阻值都相同，在電鍵S處于閉合狀態下，若將電鍵S1由位置1切換到位置2，則【 】A電壓表的示數變大；B電池內部消耗的功率變大；C電阻R2兩端的電壓變大；D電池的效率變大解析：當開關置于1時電路中的總電阻為：R總1=1.5R+r（令R1=R2=R3=R）電路中的電流為：I1=E/(1.5R+r)電源的輸出電壓為：U1=1.5R*I1= 1.5R*E/(1.5R+r)此時電源的效率：1=1.5R/(1.5R+r)通過R2的電流等于I1，即IR2=I1當開關置于2時電路中的總電阻為：R總2=2R/3+r電路中的電流為：電源的輸出電壓為

19、：此時電源的效率：通過R2的電流為：IR2=I2/3比較R總1 與R總2、I1與I2、U1與U2、1與2、IR2與IR2，可以知道，電壓表的示數變小，所以A錯誤，電路中電流變大，電源內部消耗變大，所以B正確，電源的輸出效率減小，即D錯誤，通過比較可以知道，通過R2的電流在減小，R2兩端的電壓也在減小，所以C錯誤。答案：B點評：此題考查的時閉合電路的動態分析，但是此題又不同于一般的因電阻變化而引起的動態問題，所以此題不宜用電路中電阻變化推導電流電壓變化，要通過計算比較兩種情況下的物理量的值的變化情況。5（2006年江蘇高考）如下圖所示電路中的變壓器為理想變壓器，S為單刀雙擲開關，P是滑動變阻器R

20、的滑動觸頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流，下列說法中正確的是【 】A保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則R上消耗的功率減小B保持P的位置及U1不變，S由a切換到b，則I2減小C保持P的位置及U1不變，S由b切換到a，則I1增大I1I1PRabSU1D保持U1不變，S接在b端，將P向上滑動，則I1減小解析：根據理想變壓器的規律，用n1、n2代表原副線圈的匝數，則；P入=P出或I1U1=I2U2若保持P的位置不變及U1不變，S由b切換到a相當于n2變大，就會有U2增大，則R上消耗的功率增大，故A錯誤；由I=U/R可以知道I2增大，I1也會隨之增大，故

21、C正確，同理可以得到B也正確；保持U1不變，S接在b端，U2不變，將P向上滑動，R減小，由I=U/R可知，I2變大，由I1=n2I2/n1，n2/n1不變，I2變大，所以I1增大，故D錯誤。答案：BC點評：解決此類問題的方法是首先要分清變量和不變量，弄清“誰決定誰”，然后利用直流電路中的動態分析方法即可。6（四川高考）如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動勢E=24V，內電阻r=1，電阻R=15，閉合開關S，待電路穩定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4m/s豎直向上射入兩板間。若小球帶電量為q=1×10-2C，質量為m=2

22、5;10-2kg，不考慮空氣阻力。那么滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板？此時電源的輸出功率為多mBAv0RPE,rS大？（g取10m/s2）解析：小球進入板間后，受重力和電場力的作用，且到A板時速度為零，設兩板間電壓為UAB，由動能定理得：所以滑動變阻器兩端的電壓U滑=UAB=8V。設通過滑動變阻器的電流為I，由歐姆定律可得：=1A滑動變阻器接入電路的電阻R滑=U滑/I=8電源的輸出功率為P出=I2(R+R滑)=23W。答案：8；23W點評：本題由動能定理先求出UAB，在轉入閉合電路中求電阻值；熟練掌握閉合電路歐姆定律時解決此類問題的關鍵，注意電源的輸出功率時外電阻消耗的功率

23、，非常重要。7（重慶高考）三只燈泡L1、L2和L3的額定電壓分別為1.5V、1.5V和2.5V，它們的額定電流都為0.3A。若將它們連接成如圖1、圖2的電路，且燈泡都正常發光，（1）試求圖1電路的總電流和電阻R2消耗的電功率。（2）分別計算兩電路電源提供的電功率，并說明哪個電路更節能。圖1圖2E=3Vr=0.5E=V=L1L2L3L1L2L3R2R3R1SS解析：(1)由題意，在圖1電路中，電路的總電流I總=IL1+IL2+IL3=0.9AU路=E-I總r=2.25VUR2=U路-UL3=0.05VIR2=I總=0.9A電阻R2消耗的功率為PR2=IR2UR2=0.045W(2)圖1中電源提供

24、的電功率P總=I總E=0.9×3W=2.7W圖2中電源提供的功率：P總I總E=0.×W=.W由于燈泡正常發光，兩電路有用功率相等，而P總> P總所以圖2比圖1更節能。答案：（1）0.9A；0.045W；（2）2.7W；1.8W，圖2更節能。點評：本題考查閉合電路中的電路分析與計算，并比較電路連接方法的優劣，要求能正確分析出各用電器的連接關系，熟練應用閉合電路歐姆定律，并有較強的綜合能力，要求在平時復習中足夠的重視本部分內容。8（江蘇高考）電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同。圖為某種電熱式電器的簡化電路圖，主要元件

25、由電阻絲R1、R2和自動開關S。（1）當自動開關S閉合和斷開時，用電器分別處于什么狀態？（2）用電器由照明電路供電（U=220V），設加熱時用電器的電功率為400W，保溫時用電器的電功率為40W，則R1、R2分別為多大？（3）若將圖中的自動開關S換成理想的晶體二極管D，如圖所示，其他條件不變，求該用電器工作1小時消耗的電能。DR2R1R1R2S解析：(1)S閉合，處于加熱狀態；S斷開，處于保溫狀態。（2）由功率公式得 由上面兩式可得：R1=121, R2=1089,（3）W=P1t/2+P2t/2=0.22kw·h(或7.92×105J)答案：（1）S閉合，處于加熱狀態；S

26、斷開，處于保溫狀態。（2）R1=121, R2=1089,（3）0.22kw·h(或7.92×105J)點評：此題考查部分電路歐姆定律中電功率的計算，聯系生活中的實例設計問題，是物理考試的主流，問題在書外，知識在書中，此類問題只要將書中的知識理解透了，就能輕易地解決問題。9（天津高考）兩根光滑的長直金屬導軌MN、MN平行置于同一水平面內，導軌間距為L，電阻不計，M、M處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R，電容器的電容為C。長度也為L，阻值同為R的金屬棒ab垂直導軌放置，導軌處于磁感應強度為B、方向豎直向下的勻強磁場中。ab在外力作用下向右勻速運動且與導軌保持良好接

27、觸，在ab運動距離為s的過程中，整個回路中產生的焦耳熱為Q，求：（1）ab運動的速度大小（2）電容器所帶的電荷量q。解析： (1)設ab上產生的感應電動勢為E，回路中的電路為I，ab運動距離s所用時間為t,則有： 由上述方程得：(2)設電容器兩極板間的電勢差為U，則有：U=IR電容器所帶的電量：q=CU解得：答案：（1）；（2）點評：此題考查的是電磁感應和閉合電路歐姆定律的綜合試題，這種題可以看作是恒定電流中閉合電路歐姆定律的應用的變形題，電磁感應產生感應電動勢，磁感應電動勢就相當于恒定電流電路中的電池，這樣這個題也就成立恒定電路的含容問題了。10（全國）（l）用螺旋測微器測圓柱體的直徑時，示

28、數如圖所示，此示數為_mm（2）利用圖中給定的器材測量電壓表V的內阻Rv圖中B 為電源（內阻可忽略不計）, R 為電阻箱，K 為電鍵。將圖中實物連接為測量所用的電路寫出實驗中必須記錄的數據（用符號表示）,并指出各符號的意義：_用中記錄的數據表示RV的公式為RV=_ 解析：（1）8116（在8.116± 0.002 范圍內）（2）連線如圖所示R1R2,它們是電阻箱的兩次讀數；U1U2,它們是相應的電壓表的兩次讀數答案：見解析點評：對于此題應該注意以下兩個個方面：（1）千分尺主尺的橫基準線上下每錯開0.5毫米刻一個最小分度，其測量范圍是0.25毫米，測量時大于0.5毫米的長度由主尺上讀出

29、，小于0.5毫米的長度可由動尺上讀出。在讀數時，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經露出，讀數時，千分位有一位估讀數字，不能隨便扔掉，即使固定刻度的零點正好與可動刻度的某一刻度線對齊，千分位上也應讀取為“0”。（2）在實物連線時要簡潔，不能出現相交線和未接到接線柱的情況，還要注意電壓表電流表的量程的選擇，內外接法的選擇等。11如圖所示，da、cb為相距L的平行導軌(電阻可以忽略不計)，a、b間接有一個固定電阻，阻值為R。長直細金屬桿MN可以按任意角架在水平導軌上，并以速度v勻速滑動(平移)，v的方向和da平行桿MN有電阻，每米長的電阻值為R.整個空間充滿勻強磁場，磁感應強度的大小為B，方

30、向垂直紙面(dabc平面)向里。(1)求固定電阻R上消耗的電功率為最大時角的值；(2)求桿MN上消耗的電功率為最大時角的值。解析：如圖所示，桿滑動時切割磁感線而產生感應電動勢E=BLv，與q角無關。以r表示兩導軌間那段桿的電阻，回路中的電流為：(1)電阻R上消耗的電功率為：由于E和R均與q無關，所以r值最小時，PR值達最大。當桿與導軌垂直時兩軌道間的桿長最短，r的值最小，所以PR最大時的q值為q=p/2。(2)桿上消耗的電功率為：要求Pr最大，即要求 取最大值，由于顯然，r=R時，有極大值。因每米桿長的電阻值為R，r=R即要求兩導軌間的桿長為1m，所以有以下兩種情況：如果L1m，則q滿足下式時

31、r=R 1×sinq=L 所以q=arcsinL如果L1m，則兩導軌間那段桿長總是大于1m，即總有rR由于在rR的條件下，上式隨r的減小而單調減小，r取最小值時，取最小值，取最大值，所以，Pr取最大值時q值為答案：（1）；（2）q=arcsinL； 點評：此題考查的是電磁感應和閉合電路歐姆定律相結合的綜合問題，解題時注意導體棒的有效長度，在此題中導體棒的有效長度與夾角q無關，因為導體棒與磁場垂直，無須在分解了，當外電阻R消耗的功率最大時，卻與夾角q有關，討論的值就能算出R的最大功率，同時也就算出夾角q的值，第二問先求出功率的一般表達式，然后再用數學知識求最大最小值的方法討論得出結論，

32、在物理的計算中還穿插了數學知識，所以要求學生的數學功底要好。12如圖所示，光滑的平行導軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面中，導軌左端接有如圖所示的電路，其中水平放置的平行板電容器C兩極板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8，R2=2，導軌電阻不計. 磁感應強度B=0.4T的勻強磁場豎直向下穿過導軌面.當金屬棒ab沿導軌向右勻速運動(開關S斷開)時，電容器兩極板之間質量m=1×10-14kg、帶電量Q=-1×10-15C的微粒恰好靜止不動；當S閉合時，微粒以加速度a=7m/s2向下做勻加速運動，取g=10m/s2，求：(1)金屬棒ab運動的速度多大？電阻多大?(2)S

33、閉合后，使金屬棒ab做勻速運動的外力的功率多大?解析：(1)帶電微粒在電容器兩極板間靜止時，受向上的電場力和向下的重力作用而平衡，則得到：mg=求得電容器兩極板間的電壓：由于微粒帶負電，可知上極板電勢高由于S斷開，R1上無電流，R2、R3串聯部分兩端總電壓等于U1，電路中的感應電流，即通過R2、R3的電流為：由閉合電路歐姆定律，ab切割磁感線運動產生的感應電動勢為E=U1+Ir 其中r為ab金屬棒的電阻當閉合S后，帶電微粒向下做勻加速運動，根據牛頓第二定律，有:mg-U2q/d=ma求得S閉合后電容器兩極板間的電壓：這時電路中的感應電流為I2=U2/R2=0.3/2A=0.15A根據閉合電路歐

34、姆定律有： 將已知量代入求得E=1.2V，r=2W又因E=BLv v=E/(BL)=1.2/(0.4×1)m/s=3m/s即金屬棒ab做勻速運動的速度為3m/s，電阻r=2W (2)S閉合后，通過ab的電流I2=0.15A，ab所受安培力F2=BI2L=0.4×1×0.15N=0.06Nab以速度v=3m/s做勻速運動時，所受外力必與安培力F2大小相等、方向相反，即F=0.06N，方向向右(與v同向)，可見外力F的功率為：P=Fv=0.06×3W=0.18W答案：（1）3m/s；r=2W；（2）0.18W點評：此題考查的是電磁感應、閉合電路中的含容電路和

35、帶電粒子在平行板電容器中粒子的運動，此類問題的解題思路是先用電磁感應定律求出電路中的感應電動勢，作為閉合電路的電源，在根據電路的串并聯特點求出電容器兩端的電壓，根據電壓和電場強度的關系，求出帶電粒子受到的電場力，比較電場力和重力的大小關系，就知道粒子運動的方向和加速度的方向，這樣又要和牛頓運動定律聯系上，所以此題的綜合性很強，做此類題時一定要保持清醒的頭腦，對知識掌握必須牢固，達到真正理解知識才可以。13用均勻導線彎成正方形閉合金屬線框abcd，線框每邊長80cm，每邊的電阻為1把線框放在磁感強度B=0.05T的勻強磁場中，并使它繞軸OO以=100rad/s的角速度勻角速度旋轉，旋轉方向如圖所

36、示，已知軸OO在線框平面內，并且垂直于B，od=3oa, Oc=3 Ob,當線框轉至和B平行的瞬間求：（1）每條邊產生的感應動勢大小；（2）線框內感應電流的大小；（3）e、f分別是ab和cd的中點，ef兩點間的電勢差。解析：（1）線框轉動時，ab邊和cd邊沒有切割磁感線，所以ad=0,bc=0（3）觀察fcbe電路答案：(1)ab邊電動勢為0.008V，cd邊電動勢為0.024V（2）感應電流大小為0.8A，方向順時針方向（3）ef間電勢差為0點評：沒有規矩不能成方圓解決電磁感應的問題其基本解題步驟是：（1）通過多角度的視圖，把磁場的空間分布弄清楚（2）在求感應電動勢時，弄清是求平均電動勢還是

37、瞬時電動勢，選擇合適的公式解題（3）進行電路計算時要畫出等效電路圖作電路分析，然后求解V圖1014如圖10所示為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需器材的實物圖，器材規格如下（1）待測電阻Rx（約100 ）；（2）直流毫安表（量程0 50 mA，內阻約50 ）；（3）直流電壓表（量程0 3 V，內阻約5 k）；（4）直流電源（輸出電壓6 V，內阻不計）；（5）滑動變阻器（阻值范圍0 15 ，允許最大電流1 A）；（6）開關1個，導線若干條根據器材的規格和實驗要求，在左框中畫出實驗電路圖，在右邊的實物圖上連線解析：由于滑動變阻器的阻值相對被測電阻的阻值較小，為調節方便，所以滑動變阻器應采用分壓

38、式接法又由于待測電阻與電流表內阻相差的倍數較小，電壓表內阻與待測電阻相差的倍數較大，故應采用電流表外接法答案：電路及實物連線圖如圖所示mAVRxSE 點評：此題考查利用伏安法測定電阻的實驗，同時還出現了電路元件的選擇，此題要注意以下幾個問題：（1）首先選擇測量電路時分壓式接法還是限流式接法（2）其次被測電阻應該采用外接法還是內接法（3）根據電路圖連接實物圖，連圖時注意連圖規則，無相交線，注意電源和電表的正負極。連完圖要求整潔美觀。15如圖所示的電路中，電源的電動勢E=10V，內阻忽略不計，電阻的阻值分別為R1= R2=20、R3=10，滑動變阻器的最大阻值R=40，電容器的電容C=20F，則：

39、（1）將滑動觸頭P置于ab中點，合上電鍵S，待電路穩定后再斷開S。求斷開S的瞬間，通過R1的電流大小和方向；（2）閉合電鍵S，當滑動觸頭P緩慢地從a點移到b點的過程中，通過導線BM的電量為多大？·DS。R1R2CR3RSEAS··BSMSNbaP解析：（1）電鍵S閉合，電路穩定時BD兩點的電勢差 PD兩點的電勢差 則BP兩點的電勢差 故斷開S的瞬間，通過R1的電流方向向左；電流大小由代入數據解得A （2）P在a點時， 電容器M板帶電量 P在b點時 電容器M板帶電量 通過導線BM的電量 由式解得 C 答案：(1)A；（2）C點評：此題考查閉合電路中的含有電容器的問題

40、，此類題注意分清電路時穩定狀態還是動態的，當電路處于穩定狀態時，電容器相當于斷路，電容器可以從等效電路中去掉，當要求電容器的帶電量時在接回到電路中即可。當電路處于動態變化時，在含有電容器的支路就會出現由瞬時的充放電電流，如果要求計算該電流，就要把電容器變化前后的帶電量計算出來，求出Q，則充放電流為I=Q /t。三、方法總結與高考預測（一）方法總結本專題涉及的問題綜合性較強，學習過程中要注意通過練習，培養靈活地運用知識分析、解決有關電路問題的能力本章中應用較多，能力要求較高,在復習中應注意以下幾個方面：1極值問題：在物理問題中經常出現，一般先找出物理量之間的函數關系，再利用數學知識求解，在電路部

41、分，有時還可以利用電路的對稱性，先定性分析，然后求解。2電路故障分析：關鍵在于根據電表提供的信息分析電路出故障所在，畫出等效電路，再利用電路規律來求解，通常情況下，電壓表有讀數表明電壓表與電源連接完好，電流表有讀數表明電流表所在支路無斷路。3含電容器電路：在涉及電容器的電路問題中，要特別注意電容器的接法和電源的正負極，據此分析電容器兩極板間的電壓和電勢高低情況恒定電流中，電容器相當于斷路，求其兩極板間的電壓時可把它看做是一個電壓表即可；在交流電路中，電容器相當于導線。4電路問題在電磁感應和交流電中的應用，首先確定電路中的電源部分，在電磁感應中，先由法拉第電磁感應定律求出導體切割磁感線或穿過回路

42、磁通量變化而產生的感應電動勢的大小，再根據串并聯電路的規律求解未知量；在交流電路中，也是先確定電源，再利用歐姆定律求解。5電路設計問題，首先應根據用電器工作的要求設計可能的方案：其次還要考慮所設計的電路的電能消耗問題，選擇能使用電器正常工作，同時整個電路能耗最小的電路。6電路的等效變換的基本原則：無電流的支路可除去；電勢相等的各點可合并；理想導線可任意伸縮；理想電流表(內阻為零)看成短路，理想伏特表(內阻無窮大)看成斷路；非理想電流表和電壓表分別看成串人和并人電路的一個電阻；直流電路中電容器支路可看成斷路而撤走，需求電容器電荷量時再補上,在交流電路中電容器支路可看成短路而用導線替換。7實驗要求

43、：理科綜合能力測試考試中，對實驗提出了很高的要求“理解實驗原理、實驗目的及要求，了解材料及用具，掌握實驗方法和步驟，會控制實驗條件和使用儀器，會處理實驗安全問題，會觀察、分析和解釋實驗中產生的現象、數據，并得出合理的實驗結論”；“能根據要求靈活運用已學過的自然科學理論、實驗方法和儀器，設計簡單的實驗方案并處理相關的實驗問題”近年來的理科綜合卷中的物理實驗題往往通過提供一些材料，提供相應的方案，根據方案選材或是根據材料設計方案，重點在于考查一種創新的實驗思維。實驗思維的創新主要體現在與眾不同的方法，別開生面的思路，從側面間接地研究物理現象和規律；對典型的物理實驗問題，在源于課本的基礎上進行變異，

44、達到了很好的考查創新能力的要求。高中物理實驗一般可分為測定性的實驗和驗證性的實驗，測定性的實驗是測量某個物理量；而驗證性的實驗，除了測量物理量以外，還要驗證這些物理量的數量關系對于驗證性的實驗要注意，所測的各物理量要從正確的途徑得到要設計從沒做過的實驗，首先應熟悉課本中的各個實驗，掌握基本的實驗思想和方法，這是設計實驗的基礎。（二）高考預測近幾年專題內容的高考試題多集中在電路的變化、電路的故障的檢測、含容電路以及含電表（理想或非理想）電路問題的分析上，以選擇題或填空題的形式出現。另外，由于該部分知識與學生實驗結合緊密，因而往往通過實驗考查知識的運用情況，實驗考查即具體右靈活，像儀器選卻、讀數、

45、電路的連接、數據處理、誤差分析、電路在電磁感應和交流電中的應用等，每年試題均涉及，在復習中應給予重視；再者，用實驗中學過的實驗方法設計或處理未遇到過的實驗問題是高考實驗題的趨勢，本專題所占分值大約為全卷的10%15%所以不要輕視。四、強化練習（一）選擇題1如圖所示，平行金屬導軌與水平面成角，導軌與固定電阻R1和R2相連，勻強磁場垂直穿過導軌平面有一導體棒ab，質量為m，導體棒的電阻與固定電阻R1和R2的阻值均相等，與導軌之間的動摩擦因數為，導體棒ab沿導軌向上滑動，當上滑的速度為V時，受到安培力的大小為F。此時【 】A電阻R1消耗的熱功率為Fv/3B電阻R2消耗的熱功率為 Fv/6C整個裝置因

46、摩擦而消耗的熱功率為mgvcosD整個裝置消耗的機械功率為（Fmgcos）v2（天津卷）將硬導線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為l，它在磁感應強度為B、方向如圖的勻強磁場中勻速轉動，轉速為n，導線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路有額定功率為P的小燈泡并正常發光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計，燈泡的電阻應為【 】A(2l2nB)2/P B2(l2nB)2/PC(l2nB)2/2P S 超導部件R1限流電阻R2LrED(l2nB)2/P3超導限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導部件和限流電阻并聯組成，原理圖如圖所示當通過超導部件的電流大于其臨界電流IC時，超導部件由超導態（

47、可認為電阻為零）轉變為正常態（可認為是一個純電阻），以此來限制電力系統的故障電流超導部件正常態電阻R17.5，臨界電流IC0.6A，限流電阻R215，燈泡L上標有 “6V 3W”，電源電動勢E7V，內阻r2，電路正常工作若燈泡L突然發生短路，則下列說法正確的是【 】A燈泡L短路前通過R1的電流為AB燈泡L短路后超導部件電阻為零C燈泡L短路后通過R1的電流為AD燈泡L短路后通過R1的電流為1AR1R2R3K4下圖中電阻R1、R2、R3的阻值相等，電池的內阻不計，開關K接通后流過R2的電流是K接通前的【 】A1/2B2/3C1/3D1/4L1L2EadbcRK5如下圖所示，電源電動勢為4V，當接通

48、K時，燈L1和L2均不亮，用電壓表測量得Uab=0，Ubc=0，Ucd=Uad=4V，由此可以知道斷路處是【 】A燈L1B燈L2C燈L1和L2 D變阻器RAV1V2R0R圖甲6(鄭州)如圖甲所示的電路，不計電表的內阻影響，改變滑線變阻器的滑片的位置，測得電壓表V1和V2隨電流表A的示數變化的試驗圖像，如圖乙所示，關于這兩條實驗圖像，有【 】A圖線b的延長線不一定過坐標原點OU/VI/AOba圖乙B圖線a的延長線與縱軸交點的縱坐標值等于電源的電動勢C圖線a、b焦點的橫坐標和縱坐標的乘積等于電源的輸出功率D圖線a、b焦點的橫坐標和縱坐標的乘積等于R0上消耗的功率A1A2V2V17(山東一摸)四個相

49、同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個電壓表，安培表A1的量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，把它們按右圖接觸電路中【 】AA1的讀數比A2的讀數大BA1指針偏轉角度比A2指針偏轉角度大CV1讀數比V2讀數大MVARDV1指針偏轉角度比V2指針偏轉角度大8（江蘇南京二摸）在研究微型電動機的性能時，應用如圖所示的實驗電路，當調節滑動變阻器R控制電動機停止轉動時，電流表和電壓表的示數分別為0.50A和2.0V，重新調節R并使電動機恢復正常運轉，此時電流表和電壓表的示數分別為2.0A和24.0V，則這臺電動機正常運轉時的輸出功率為【 】A32W B44W C47W D48WMSMSMS

50、S1MSS1S2ABCD9投影儀的光源是強光燈泡，發光時必須用風扇給予降溫，現設計投影儀的簡易電路，要求：帶動風扇的電動機啟動后，燈泡才可以發光，電動機沒有啟動，燈泡不亮，電動機的電路元件符號是M，如下圖中符合設計要求的是【 】LRDP10在如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，D為發光二極管（電流越大，發出光越強），且R與D相距不變，下列說法正確的是【 】A當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率增大B當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率減小C當滑動觸頭P向右移動時，L消耗的功率可能不變D無論怎樣移動觸頭P，L消耗的功率都不變R1R1R3R3R2abcd（二）填空題11

51、如下圖所示電路，當ab兩端接入100V的電壓時，cd兩端的電壓為20V，當cd兩端接入100V電壓時，ab兩端的電壓為50V，則R1：R2：R3是 。RLR0U0SC12在如右圖所示的電路中，滑動變阻器R的最大阻值R0，負載為RL，電路兩端所加的電壓U0保持不變。（1）開關S斷開，變阻器觸頭C移動時，電阻RL兩端的電壓變化范圍為 。（2）開關S閉合，變阻器觸頭C移動時，電阻RL兩端的電壓變化范圍為 。AR13如右圖所示的充電機A給蓄電池充電電路，已知蓄電池內阻r=0.20，降壓電阻R阻值為1.8，充電輸出端電壓為16V，充電電流為2.0A，則每秒鐘轉化為化學能的能量是 。14用電流表和電壓表測一節干電池的電動勢和內阻，電流表是“0.6A，0.1”，電壓表是“3V，100”，（1）把下圖器材連成試驗線路1.5V（2）一位同學記錄的6組數