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1、1功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当。根据国家节能战略，2016年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有两只60 W的白炽灯，均用10 W的LED灯替代。估算出全国一年节省的电能最接近()A8108 kWh B81010 kWhC81011 kWh D81013 kWh解析：选 因每只白炽灯和发光二极管的功率分别为60 W和10 W，按4亿户家庭，每户家庭每天亮灯6小时计算，全国一年节省的电能最接近41082(6010)103 kW3656 h8.761010 kWh，则选项B正确，A、C、D错误。,B,2当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0
2、.3 C，消耗的电能为0.9 J。为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A3 V1.8 J B3 V3.6 JC6 V1.8 J D6 V3.6 J解析：选 由qIt可知，相同时间通过的电荷量为原来的2倍，则电流为原来的2倍。由UIR可知电压为原来的2倍。由WqU可知原来的电压为U3 V，故电阻两端现在所加电压为6 V，消耗的电能为3.6 J，选项D正确。,D,图91,3.直流电路如图91所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的()A总功率一定减小B效率一定增大C内部损耗功率一定减小D输出功率一定先增大后减小,ABC,4四川省“十二五”水利发
3、展规划指出，若按现有供水能力测算，我省供水缺口极大，蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一。某地要把河水抽高20 m，进入蓄水池，用一台电动机通过传功效率为80%的皮带，带动效率为60%的离心水泵工作。工作电压为380 V，此时输入电动机的电功率为19 kW，电动机的内阻为0.4。已知水的密度为1103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2。求：(1)电动机内阻消耗的热功率；(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度)。,解析：(1)设电动机的电功率为P，则PUI设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr，则PrI2r代入数据解得Pr1103 W(2)设蓄水总质量为M，
4、所用抽水时间为t。已知抽水高度为h，蓄水池容积为V，水的密度为，则MV设质量为M的河水增加的重力势能为Ep，则EpMgh设电动机的输出功率为P0，则P0PPr根据能量守恒定律得P0t60%80%Ep代入数据解得t2104 s,答案：(1)1103 W(2)2104 s,由以上高考试题可以看出，本专题的高频考点主要集中在电能、电功率的有关计算、闭合电路的动态分析、电路的实际应用等方面，难度适中，另外与本专题有关的电学实验是每年高考必考的内容，复习时应理清各个基本概念，熟记各公式及其适用条件。,例1有一个直流电动机，把它接入0.2 V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把
5、电动机接入2.0 V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A。求电动机正常工作时的输出功率多大？如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？解析当电动机转子不转时，电动机无机械能输出，故电能全部转化成内能，相当于纯电阻电路，欧姆定律成立。当电动机转动时，一部分电能转化成机械能输出，但因线圈有电阻，故又在线圈上产生内能，输入的电功率P电P热P机。,答案1.5 W8 W,(1)涉及含电动机的直流电路中电学量和能量转化的问题，应注意欧姆定律适用的范围及电动机中能量的分配。(2)含有电动机的电路中，若电动机处于工作状态，则电路为非纯电阻电路，若电动机被卡住，则电路为纯电阻
6、电路。,1.如图92所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05。电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是()A2 A B8 AC50 A D58 A,图92,C,例2(2011北京高考)如图93所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中(),图93,A电压表与电流表的示数都减小B电压表与电流表的示数都增大C电压表的示数增大，电流表的示数减小D电压表的示数减小，电流表的示数增大解析滑动变阻器R0的滑片
7、向下滑动，R0接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，电流表的示数变小，A项正确。答案A,(2)极限法：即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。(3)特殊值法：对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从而得出结论。(4)结论法：“串反”“并同”即某一电阻阻值变化，则与该电阻相串联的用电器，两端电压、通过的电流、消耗的功率都将与该电阻阻值变化情况相反；与该电阻相并联的用电器，两端电压、通过的电流、消耗的功率都将与该电阻阻值变化情况相同。,图94,解析：选
8、当S断开时，外电阻变大，总电流I变小，路端电压U外变大，所以电压表的示数变大；总电流变小，电阻R1上的电压U1减小，而路端电压变大，则电阻R3上的电压变大，所以电流表的示数变大。所以B项正确。,B,例3在如图95所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻。当开关S闭合后，两平行金属板M、N中有一带电液滴正好处于静止状态。为使带电液滴向上加速运动，可采取的措施是(),图95,A增大R1的阻值B减小R2的阻值C减小R3的阻值 D增大M、N间距,答案B,含容电路问题的分析方法(1)电容器在直流电路中，相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的电阻，在电容器处电路可视为断路，分析时可以
9、等效于拆去电容器，从而简化电路；简化后若求电容器所带电荷量，可接在相应的位置上。(2)电路稳定后，电容器两极的电压等于与它并联电路的电压值。(3)当电容器与电阻串联时，电阻两端不分电压。,(4)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充放电。如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果两端电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。(5)电容器带电荷量或带电荷量变化的求解方法：电容器所带电荷量用QCU计算，电容器所带电荷量变化用QCU计算。,3科学家研究发现，磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大，随所处空间磁场的减弱而变小，如图96所示电路中，GMR为一个磁敏电阻，R、R2为滑动变
10、阻器，R1、R3为定值电阻，当开关S1和S2闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。则(),图96,A只调节电阻R，当P1向右端移动时，电阻R1消耗的电功率变大B只调节电阻R，当P1向右端移动时，带电微粒向下运动C只调节电阻R2，当P2向下端移动时，电阻R1消耗的电功率变大D只调节电阻R2，当P2向下端移动时，带电微粒向下运动解析：选 P1向右端移动时R接入电路阻值增大，左侧电路中电流减小，磁场减弱，此时磁敏电阻(GMR)阻值减小，右侧闭合回路中电流增大，由PI2R可得R1消耗的电功率变大，此时R2两端电压U2IR变大，带电微粒所受电场力增大，故带电微粒将向上运动，所以A正确，B错误；P2
11、向下端移动时，R2接入电路阻值不变，电路中电流不变，R1消耗的电功率不变，R2两端电压不变，电容器两端分压增大，带电微粒向上运动，故CD错误。,A,直流电路的图象问题1三种图象的比较,2方法技巧 在某段电路的UI图象中，图上任意一点的U与I所对应的矩形面积，就是该段电路消耗的功率，如果是电源的UI图象，则图上任意一点的U与I所对应的矩形面积，就是电源的输出功率，通过图象的面积变化，可以分析功率的变化情况。,例1某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系上，如图97中的a、b、c所示，根据图线可知(),图97,A反映Pr变化的图线是bB
12、电源电动势为8 VC电源内阻为1 D当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 解析由题意可知PrI2r，变化曲线应该是c，且由图象可求得电源内阻r2，选项A，C错误；由PEEI，可求得电源电动势E4 V，选项B错误；由图象及闭合电路欧姆定律EIRIr可知，当电流为0.5 A时外电路的电阻为6，选项D正确。故选D。答案D,解决图象问题应注意(1)明确图象的研究对象。根据题目反映的物理规律确定各物理量之间的关系。(2)识别图象中横坐标、纵坐标所代表的物理量及物理意义，明确图象的截距、斜率、图象交点、峰值、“面积”等的物理意义。(3)对图象进行分析、比较、判断，找出规律得出结论。,例2如图98所示是某
13、直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法中正确的是()A阴影部分的面积表示电源的输出功率 B阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率 C当时，电源的总功率最大，效率最高 D当时，电源的效率小于50%,图98,解析由闭合电路欧姆定律、UI图象特点及电源输出功率P出UI可知阴影部分面积表示该负载电阻消耗的功率，即电源的输出功率，A对B错；当时，电源的内阻等于负载电阻，此时电源的效率为50%，输出功率最大，总功率PEI不是最大，C、D错。答案A,高考中涉及电流部分的图象主要有：路端电压与电流关系图、导体的伏安特性曲线图、电源的输出功率与电流
14、关系图、电源的总功率与电流关系图。求解时一定要注意闭合电路的UI图线和电阻的UI图线所表征的物理意义不同，前者描述的对象是电源，后者描述的对象是电阻。对于图象的斜率问题要注意二点：一是在物理图象上不能用夹角的正切求斜率，要清楚夹角的大小与坐标标度的选取有关，斜率表示的物理量与坐标标度无关；二是不要认为UI图线上某点对应的电阻值等于该点切线的斜率大小，其对应的阻值应为该点与原点所连直线的斜率大小。,图99,例3如图99所示，直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法错误的是()A电源1与电源2的内阻之比是117 B电源1与电源2的电动势之比是11 C在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是12 D在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是12,答案D,点击下图进入“限时训练”,点击下图进入“规范训练”,点击下图进入“反思训练”,
