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(名師導(dǎo)學(xué))2020版高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 章末總結(jié) 提高教學(xué)案 新人教版

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1、章末總結(jié) 提高 知 識(shí) 網(wǎng) 絡(luò) 【p156】 解題思路與方法 【p156】 本章是歷年高考的重點(diǎn)內(nèi)容之一.主要考查電路分析與計(jì)算,電壓、電流和電阻、電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量,電路的動(dòng)態(tài)分析,側(cè)重點(diǎn)一般不在對(duì)基本概念的理解、辨析方面,而重在知識(shí)應(yīng)用,重在分析問(wèn)題的能力方面,試題常以“活題”形式出現(xiàn),難度中擋,其中能力方面的考查為重點(diǎn),在考題中出現(xiàn)的幾率最大.近幾年高考試題中,該部分很少有單獨(dú)出現(xiàn)的計(jì)算題,而是與電磁感應(yīng)結(jié)合在一起以綜合題形式出現(xiàn). 本章實(shí)驗(yàn)較多,多年來(lái)特別是近幾年的高考題中實(shí)驗(yàn)題連年出現(xiàn),尤其是電阻的測(cè)定,題越出越活,難度也相當(dāng)大.不論是對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的考查,還是器材的連接、儀器

2、選擇、電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理,都頻頻出現(xiàn).近幾年來(lái)又特別重視對(duì)考生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?,命題已不局限于規(guī)定的實(shí)驗(yàn),而更注重考查的是考生在理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上的創(chuàng)新思維和靈活運(yùn)用. 1.本章知識(shí)是高考重點(diǎn)內(nèi)容之一,復(fù)習(xí)時(shí)要切實(shí)掌握用電器串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)電路的分析方法,電壓、電流及電功率的分配規(guī)律,能靈活運(yùn)用部分電路歐姆定律和閉合電路歐姆定律分析解決實(shí)際問(wèn)題,并掌握電阻、電阻率、電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的測(cè)量方法. 2.本章涉及的物理學(xué)研究方法較多,如等效法、解析法、模型法、極限法等.因此,復(fù)習(xí)時(shí)要注意掌握物理方法和物理思想. 3.本章實(shí)驗(yàn)多,且又都是高考的熱點(diǎn),對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊筝^高.復(fù)習(xí)時(shí)要重點(diǎn)

3、掌握對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法的理解,對(duì)實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)儀器儀表的原理、功能的理解,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析處理.同時(shí)要具備在新的物理情景下分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力. 4.近幾年高考題中,本章知識(shí)常與電磁感應(yīng)結(jié)合在一起考查,試題綜合性強(qiáng),往往有一定的難度,復(fù)習(xí)要注意加強(qiáng)橫向聯(lián)系. 體 驗(yàn) 高 考  【p156】                    1.(2018·全國(guó)卷Ⅰ)某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖(a)所示的電路探究在25 ℃~80 ℃范圍內(nèi)某熱敏電阻的溫度特性,所用器材有:置于溫控室(圖中虛線區(qū)域)中的熱敏電阻RT,其標(biāo)稱值(25 ℃時(shí)的阻值)為900.0 Ω;電源E(6 V,內(nèi)阻可忽略);電壓表(量

4、程150 mV);定值電阻R0(阻值20.0 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為1000 Ω);電阻箱R2(阻值范圍0~999.9 Ω);單刀開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2. 實(shí)驗(yàn)時(shí),先按圖(a)連接好電路,再將溫控室的溫度t升至80.0 ℃.將S2與1端接通,閉合S1,調(diào)節(jié)R1的滑片位置,使電壓表讀數(shù)為某一值U0:保持R1的滑片位置不變,將R2置于最大值,將S2與2端接通,調(diào)節(jié)R2,使電壓表讀數(shù)仍為U0;斷開S1,記下此時(shí)R2的讀數(shù).逐步降低溫控室的溫度t,得到相應(yīng)溫度下R2的阻值,直至溫度降到25.0 ℃,實(shí)驗(yàn)得到的R2-t數(shù)據(jù)見(jiàn)下表. t/℃ 25.0 30.0 40.0 50

5、.0 60.0 70.0 80.0 R2/Ω 900.0 680.0 500.0 390.0 320.0 270.0 240.0 回答下列問(wèn)題: (1)在閉合S1前,圖(a)中R1的滑片應(yīng)移動(dòng)到______(填“a”或“b”)端; (2)在圖(b)的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊數(shù)據(jù)表中所給數(shù)據(jù)點(diǎn),并作出R2-t曲線; (3)由圖(b)可得到RT在25 ℃~80 ℃范圍內(nèi)的溫度特性,當(dāng)t=44.0 ℃時(shí),可得RT=__________Ω; (4)將RT握于手心,手心溫度下R2的相應(yīng)讀數(shù)如圖(c)所示,該讀數(shù)為________Ω,則手心溫度為________℃. 【解析】(1

6、)由圖可知,滑動(dòng)變阻器采用限流接法,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)讓電路中電流最小,所以滑動(dòng)變阻器接入電阻應(yīng)為最大,故開始時(shí)滑片應(yīng)移動(dòng)到b端; (2)根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示; (3)由圖b可知,當(dāng)t=44.0 ℃時(shí),對(duì)應(yīng)在的坐標(biāo)約為450 Ω;可得:RT=450 Ω; (4)根據(jù)電阻箱的讀數(shù)方法可知,電阻箱的讀數(shù)為:6×100+2×10=620.0 Ω,由圖可知對(duì)應(yīng)的溫度為33.0 ℃; 【答案】(1)b (2)見(jiàn)解析圖 (3)450.0(440.0~460.0) (4)620.0 33.0 2.(2017·全國(guó)卷Ⅰ)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.

7、8 V,額定電流0.32 A);電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻3 kΩ);電流表A(量程0.5 A,內(nèi)阻0.5 Ω);固定電阻R0(阻值1 000 Ω);滑動(dòng)變阻器R(阻值0~9.0 Ω);電源E(電動(dòng)勢(shì)5 V,內(nèi)阻不計(jì));開關(guān)S;導(dǎo)線若干. (1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8 V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測(cè)量,畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖. K (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示. 由實(shí)驗(yàn)曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻________(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率________(填“增大”“不變”或“減小”). (3)用另一電源E0(電動(dòng)勢(shì)4 V,內(nèi)阻1

8、.00 Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實(shí)際功率.閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為________W,最大功率為________W.(結(jié)果均保留2位小數(shù)) 【解析】(1)原電壓表量程不夠,將它與R0串聯(lián),改裝成量程是4 V,內(nèi)阻為4 kΩ的電壓表,電流表外接,用分壓電路,電路圖如圖所示. (2)由小燈泡的伏案特性曲線可知,隨著電流的增大,的比值增大,即小燈泡的電阻增大,燈絲的電阻率增大. (3)當(dāng)燈泡接入圖(b)所示的電路中時(shí),R調(diào)到9 Ω,電路中電流最小,設(shè)燈流過(guò)的電流為I,兩端電壓為U,則有U=4-10I.在圖(a)

9、中作出此直線交曲線于1.75 V,225 mA處,故小燈泡的最小功率Rmin=1.75×0.225 W=0.39 W;當(dāng)R調(diào)到0 Ω時(shí),電路中電流最大,有U=4-I,在圖(a)中作出此直線,交曲線于3.70 V,315 mA處,故小燈泡的最大功率Pmax=3.70×0.315 W=1.17 W. 【答案】(1)見(jiàn)解析圖 (2)增大 增大 (3)0.39 1.17 3.(2017·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100 μA,內(nèi)阻大約為2 500 Ω)的內(nèi)阻.可使用的器材有:兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)阻值為20 Ω,另一個(gè)阻值為2 000 Ω);電

10、阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 Ω);電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V);單刀開關(guān)S1和S2.C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片. (1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線.   (2)完成下列填空: ①R1的阻值為________Ω(填“20”或“2 000”). ②為了保護(hù)微安表,開始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖(a)中的滑動(dòng)變阻器的端________(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近. ③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1.將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置、最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說(shuō)明S2

11、接通前B與D所在位置的電勢(shì)________(填“相等”或“不相等”). ④將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 Ω時(shí),在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變.待測(cè)微安表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位). (3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議:________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

12、_. 【解析】(1)實(shí)驗(yàn)圖連接見(jiàn)答案 (2)①因微安表及電阻箱接入電路的阻值均較大,則R2應(yīng)選用阻值相當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)變阻器才能使調(diào)節(jié)方便,故R2為2 000 Ω,R1為20 Ω. ②C調(diào)到最左端時(shí),微安表部分電路被短路,能夠保護(hù)微安表. ③S2閉合前后微安表示數(shù)不變說(shuō)明B、D間沒(méi)有電流通過(guò),B、D電勢(shì)相等. ④因滑片位置不變,且兩次B、D電勢(shì)都相等,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律有:第一次=,第二次=,聯(lián)立解得Rx=2 550 Ω. 【答案】(1) (2)①20?、谧蟆、巯嗟取、? 550 (3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程 4.(2017·全國(guó)卷Ⅲ)圖(a)為某同學(xué)組裝完成的

13、簡(jiǎn)易多用電表的電路圖.圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為250 μA,內(nèi)阻為480 Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連.該多用電表有5個(gè)擋位,5個(gè)擋位為:直流電壓1 V擋和5 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA擋,歐姆×100 Ω擋. (1)圖(a)中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接. (2)關(guān)于R6的使用,下列說(shuō)法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào)). A.在使用多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置 B.使用歐姆擋時(shí),先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在

14、表盤右端電阻“0”位置 C.使用電流擋時(shí),調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置 (3)根據(jù)題給條件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω. (4)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示.若此時(shí)B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為____________;若此時(shí)B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為____________;若此時(shí)B端是與“5”相連的,則讀數(shù)為____________.(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字). 【解析】(3)設(shè)○,G)滿偏電流為Ig,當(dāng)換擋開關(guān)與“2”相接時(shí),電流表量程為4Ig=1 mA,則R1與R2串聯(lián)的支路中電流為3Ig,∴R1+R

15、2== Ω=160 Ω.當(dāng)換擋開關(guān)與“4”相接時(shí),電壓表量程為1 V,○,G)表電壓Ug=IgRg=250×10-6×480 V=0.12 V,R4兩端電壓U4=(1-0.12) V=0.88 V,U4=IR4,I=1 mA=1×10-3 A,∴R4=880 Ω. 【答案】(1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.48 mA 1.10×103 Ω 2.95 V 5.(2018·全國(guó)卷Ⅲ)一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值,圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻(R0=20.0 Ω);可視為理想電壓表.S1為單刀開關(guān),S2為單刀雙擲開關(guān),E為電源,R為滑動(dòng)變阻器.采用如下步驟

16、完成實(shí)驗(yàn): (1)按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖(a),將圖(b)中實(shí)物連線; (2)將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)位置,閉合S1; (3)將開關(guān)S2擲于1端,改變滑動(dòng)變阻器動(dòng)端的位置,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1;然后將S2擲于2端,記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2; (4)待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx=________(用R0、U1、U2表示); (5)重復(fù)步驟(3),得到如下數(shù)據(jù): 1 2 3 4 5 U1/V 0.25 0.30 0.36 0.40 0.44 U2/V 0.86 1.03 1.22 1.36 1.49 3.44 3.43 3.39 3.4

17、0 3.39 (6)利用上述5次測(cè)量所得的平均值,求得Rx=______Ω.(保留1位小數(shù)) 【解析】開關(guān)S2擲于1端,由歐姆定律可得通過(guò)Rx的電流I=U1/R0,將開關(guān)S2擲于2端,R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2,Rx兩端電壓為U=U2-U1,由歐姆定律可得待測(cè)電阻阻值Rx==R0=R0.5次測(cè)量所得的平均值,(3.44+3.43+3.39+3.40+3.39)=3.41,代入Rx=R0=(3.41-1)×20.0 Ω=48.2 Ω. 【答案】(1)實(shí)物連線如圖 (4)R0 (6)48.2 6. (2018·全國(guó)卷Ⅱ)某同學(xué)組裝一個(gè)多用電表.可用的器材有:微安表頭(量程100

18、 μA,內(nèi)阻900 Ω);電阻箱R1 (阻值范圍0~999.9 Ω);電阻箱R2 (阻值范圍0~99 999.9 Ω);導(dǎo)線若干. 要求利用所給器材先組裝一個(gè)量程為1 mA的直流電流表,在此基礎(chǔ)上再將它改裝成量程為3 V的直流電壓表.組裝好的多用電表有電流1 mA和電壓3 V兩擋.回答下列問(wèn)題: (1)在虛線框內(nèi)畫出電路圖并標(biāo)出R1和R2,其中*為公共接線柱,a和b分別是電流擋和電壓擋的接線柱. (2)電阻箱的阻值R1=______Ω.R2=______Ω.(保留到個(gè)位) 【解析】(1)把表頭改裝成電流表,要在表頭上并聯(lián)一個(gè)小電阻以分流,把電流表改裝成電壓表,要在電流表上串聯(lián)一個(gè)大

19、電阻以分壓,所以并聯(lián)的電阻是小電阻,用R1,串聯(lián)的電阻為大電阻,用R2,電路圖如下. (2)把表頭改裝成電流表,求并聯(lián)的電阻R1的公式:R1=,代入數(shù)據(jù)得R1= Ω=100 Ω,改裝后的電流表的內(nèi)阻為RA== Ω=90 Ω,其中RgIg=Ug=0.09 V為表頭的電壓量程也就是電流表的電壓量程. 把電流表改裝為電壓表(量程為3 V),串聯(lián)大電阻為R2=RA,代入數(shù)據(jù)得R2=90× Ω=2 910 Ω. 【答案】(1)見(jiàn)解析圖 (2)100 2 910 7.(2017·江蘇)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)制作一個(gè)簡(jiǎn)易的溫控裝置,實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖所示,繼電器與熱敏電阻Rt、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源E

20、兩端,當(dāng)繼電器的電流超過(guò)15 mA時(shí),銜鐵被吸合,加熱器停止加熱,實(shí)現(xiàn)溫控.繼電器的電阻約為20 Ω,熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示 t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 Rt/Ω 199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1 (1)提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E1(3 V,內(nèi)阻不計(jì))、電源E2(6 V,內(nèi)阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器R1(0~200 Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0~500 Ω)、熱敏電阻Rt,繼電器、電阻箱(0~999.9 Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干. 為使該裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)30~80 ℃之間任一溫度的控制,電

21、源E應(yīng)選用________(選填“E1”或“E2”),滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”). (2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不工作.某同學(xué)為排查電路故障,用多用電表測(cè)量各接點(diǎn)間的電壓,則應(yīng)將如圖圖所示的選擇開關(guān)旋至________(選填“A”“B”“C”或“D”). (3)合上開關(guān)S,用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查,在題圖中,若只有b、c間斷路,則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時(shí)指針__________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”),接入a、c時(shí)指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”). (4)排除故障后,欲使銜鐵在熱敏電阻為50 ℃時(shí)被吸合,下列操作步驟正確順序是_____

22、_______.(填寫各步驟前的序號(hào)) ①將熱敏電阻接入電路 ②觀察到繼電器的銜鐵被吸合 ③斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除 ④合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值 ⑤斷開開關(guān),用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調(diào)至108.1 Ω 【解析】(1)由表格數(shù)據(jù)知,當(dāng)溫度為30 ℃時(shí),熱敏電阻阻值為199.5 Ω,繼電器的阻值R0=20 Ω,當(dāng)電流為15 mA時(shí),E=I(R1+R0)=3.3 V,所以電源選E2,80 ℃時(shí),熱敏電阻阻值R1=49.1 Ω,則E2=I(R1+R0+R),此時(shí)變阻器阻值R=330.9 Ω,所以變阻器選擇R2; (2)多用電表做電壓表測(cè)量電壓,旋鈕旋至直流電壓擋C處;

23、(3)若只有b、c間斷路,表筆接入a、b時(shí),整個(gè)回路斷路,電表指針不偏轉(zhuǎn),接入a、c時(shí)電流流經(jīng)電表,故指針偏針; (4)50 ℃時(shí),熱敏電阻阻值為108.1 Ω,所以應(yīng)將電阻箱阻值調(diào)至108.1 Ω,調(diào)節(jié)變阻器,使銜鐵吸合,再將電阻箱換成熱敏電阻,故順序?yàn)棰茛堍冖邰? 【答案】(1)E2 R2 (2)C (3)不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) (4)⑤④②③① 8.(2017·天津)某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0 kΩ,電阻R1=9.0 kΩ,為了方便讀數(shù)和作圖,給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0 Ω的電阻. (1)按圖示電路進(jìn)行連接后,發(fā)現(xiàn)

24、aa′、bb′和cc′三條導(dǎo)線中,混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線.為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的,將電鍵S閉合,用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、 b′間電壓,讀數(shù)不為零,再測(cè)量a、a′間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是________導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是________導(dǎo)線斷開. (2)排除故障后,該小組順利完成實(shí)驗(yàn).通過(guò)多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置,得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖象如右圖.由I1-I2圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)阻r=________Ω. 【解析】①用電壓擋檢測(cè)電路故障,電壓表的表頭是電流表,原電路有斷路,回路中無(wú)電流,將電壓表接在ab′間后

25、有示數(shù),說(shuō)明電路被接通,即ab′間有斷路故障,再測(cè)量aa′間電壓,電壓表讀數(shù)不為零,說(shuō)明斷路故障的范圍被縮小到aa′間,則一定是aa′導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則說(shuō)明電路仍未被接通,斷路故障的范圍被確定在bb′間. ②根據(jù)閉合電路的歐姆定律:E=I1(R1+r1)+(I1+I(xiàn)2)(R0+r),I1I(lǐng)2,上式可簡(jiǎn)化為E=I1(R1+r1)+I(xiàn)2(R0+r),讀出兩點(diǎn)坐標(biāo):(60,0.12)和(260,0.05),代入方程解得:電動(dòng)勢(shì)E=1.41 V,內(nèi)阻r=0.5 Ω. 【答案】(1)aa′ bb′ (2)1.41(1.36~1.44均可) 0.5(0.4~0.6均可) - 10 -

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