2022年高中物理易错题集锦.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载恒定电流错题本例 1 如图 91 所示, 1=3V, r1=0.5 ,R1=R2=5.5 ,平行板电容器的两板距离 d=1cm,当电键 K 接通时极板中的一个质量 m=4 10-3g,电量为 q=1.0 10-7C 的带电微粒恰好处于静止状态;求:(1)K 断开后,微粒向什么方向运动,加速度多大?(2)如电容为 1000pF,K 断开后,有多少电量的电荷流过 R2?【错解分析】错解:当电键 K 接通电路稳固时、电源 1和 2都给电容器极板充电,所以充电电压 U= 1+ 2;带电粒子处于平稳状态,就所受合力为零,Fmg =
2、0 2=U1=1v 给它充电, U=2;当电键 K 断开后,电容器上只有电源即带电粒子将以7.5m/s2的加速度向下做匀加速运动;又 Q1=CU=10 3 10-12 4=4 109C Q=CU 103 10-12 1 1 10-9C Q=QQ=3 10-9C 极板上电量削减3 10-9C,也即 K 断开后,有电量为3 10-9C的电荷从 R2 由下至上流过;在直流电路中,假如串联或并联了电容器应当留意,在与电容器串联的电路中没有电流,所以电阻不起降低电压作用 如 R2,但电池、电容两端可能显现电势差,假如电容器与电路并联,电路中有电流通过;电容器两端的充电电压不是电源电动势 ,而是路端电压U
3、;【正确解答】1当 K 接通电路稳固时,等效电路图如图 92 所示; 1、r1和 R1形成闭合回路,A,B 两点间的电压为:电容器中带电粒子处于平稳状态,就所受合力为零,F mg0 两端电压 U=2=1.25V 在 B,R2,2,C,A 支路中没有电流,R2 两端等势将其简化,U 2=UAB,2=UUAB=1.25V 当 K 断开电路再次达到稳固后,回路中无电流电路结构为图93 所示;电容器即带电粒子将以6.875m/s2的加速度向下做匀加速运动;2K 接通时,电容器带电量为 Q=CU=4 1O-9C K 断开时,电容器带电量为 Q=CU=1.2 10-9C QQQ=2.75 10-9C 有总
4、量为 2.75 10-9C的电子从 R2由下至上流过;【小结】此题考查同学对电容器充放电物理过程定性明白程度,以及对充电完毕后电容所在支路的电流电压状态是否清晰;同学应当知道电容器充电时,随着电容器内部电场的建立,充电电流会越来越小,电容器两极板间电压 电势差 越来越大;当电容器两端电压与电容器所并联支路电压相等时充电过程终止,此时电容器所在的支路电流为零;依据这个特点同学应当会用等势的方法将两端等势的电阻简化,画出等效电路图,如此题中的图 92,图 93,进而用电路学问解决问题;例 2 如图 94 所示,电源电动势 =9V,内电阻 r=0.5 ,电阻 R1=5.0 、R2=3.5 、R3=6
5、.0 、R4=3.0 ,电容 C=2.0 F;当电键 K 由与 a 接触到与 b 接触通过 R3的电量是多少?【错解分析】错解:K 接 a 时,由图 9-5 可知流过 R3的电量为Q=QCQC=3 10 6 C 没有对电容器的充电放电过程做深化分析;图95图中电容器的上极板的电势高,图96 中电容器的下极板的电势高;电容器经受了先放电后充电的过程;经过名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载R3的电量应是两次充电电量之和;【正确解答】K 接 a 时,由图 95 可知此时电容器带电量QC=CU1=1
6、10-5C K 接 b 时,由图 96 可知此时电容器带电量 流过 R3 的电量为QC=CU1=0.7 10-5C Q=QCQC=1.7 105 C 【小结】对于电容电量变化的问题,仍要留意极板电性的正负;要分析清电容器两端的电势高低,分析全过程电势变化;例 3 如图 97 所示的电路中已知电源电动势 =36V,内电阻 r=2 ,R1=20 ,每盏灯额定功率都是 2W,额定电压也相同;当 K 闭合调到 R2=14 时,两灯都正常发光;当 K 断开后为使 L2仍正常发光,求 R2 应调到何值?【错解分析】错解:设所求电阻 R2,当灯 L1和 L2都正常发光时,即通过灯的电流达额定电流 I;分析电
7、路时应留意哪些是恒量,哪些是变量;图 910 电路中电源电动势 是恒量,灯 L1 和 L2正常发光时,加在灯两端电压和通过每个灯的电流是额定的;错解中对电键K 闭合和断开两种情形,电路结构差异没有详细分析,此时随灯所在支路电流强度不变,两种情形干路电流强度是不同的,错误地将干路电流强度认为不变,导致了错误的结果;【正确解答】解法一:设所求阻值 R2,当灯 L1和 L2正常发光时,加在灯两端电压力额定电压 UL;当 K 闭合时, 1=UL+I1R1+r+R2 当 K 断开时, 2=UL+I2R1+r+R2,又 1= 2= I1=2I2=2I, I 为额定电流 得 = UL2IR1rR2 名师归纳
8、总结 =ULIR1 rR2 UL,由串联电路电压分析可得: IR1r 2R2-R2=0 但 I 0,R1+r2R2=R2即 R2=20+2+2 14=50解法二:设所求阻值R2,当灯 L1和 L2正常发光时,加在灯两端电压为额定电压第 2 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载【小结】电路中的局部电路开关的通断、 变阻器的阻值变化等发生变化必定会引起干路电流的变化,进而引起局部电流电压的变化;应当牢记当电路发生变化后要对电路重新进行分析例 4 如图 98 所示电路,已知电源电动势 =6.3V,内电阻 r=0.5 ,固定
9、电阻 R1=2 ,R2=3 , R3 是阻值为 5的滑动变阻器;按下电键 K,调剂滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范畴;【错解分析】错解:将滑动触头滑至左端,R3 与 R1串联再与 R2 并联,外电阻再将滑动触头滑至右端 R3 与 R2 串联再与 R1 并联,外电阻由于平常试验,常 常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用 电器串联)当滑动头 移到两头时,通过用电器的电流将最大或最 小;以至给人以一种思维定势:不分详细电路,只要电路中有滑动变阻器,滑动头在它的两头,通过的电流是最大或 最小;【正确解答】将图 91 化简成图 99;外电路的结构是R 与 R2 串联、(R3-R )与 R1 串联,
10、然后这两串电阻并联;要使通过电路中电流最大,外电阻应当最小,要使通过电源的电流最小,外电阻应当最大;设 R3 中与 R2 串联的那部分电阻为R ,外电阻R为由于,两数和为定值,两数相等时其积最大,两数差值越大其积越小;当R2+R=R1+R3-R 时, R 最大,解得由于 R1=2 R2=3 ,所以当变阻器滑动到靠近 R1端点时两部分电阻差值最大;此时刻外电阻 R最小;通过电源的电流范畴是 2.1A 到 3A;【小结】不同的电路结构对应着不同的能量安排状态;电路分析的重要性有如力学中的受力分析;画出不同状态下的电路图,运用电阻串并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是解电路的首要工作;例 5
11、 在如图 910 所示电路中, R1=390 ,R2=230 ,电源内电阻r=50 ,当 K 合在 1 时,电压表的读数为80V;当K合在 2 时,电压表的读数为U1=72V,电流表的读数为I1=0.18A,求:(1)电源的电动势(2)当 K 合在 3 时,两电表的读数;【错解分析】错解:(1)由于外电路开路时,电源的路端电压等于电源的电动势,所以 =U 断=80V;上述解答有一个错误的“ 替代假设”:电路中的电流表、电压表都是抱负的电表;事实上,问题并非如此简洁;假如进一步分析K 合在 2 时的情形就会发觉冲突:I1R1=0.18 390=70.2(V) 80V,这就说明,电路中的电流表和电
12、压表并非抱负的电表;【正确解答】(1)由题意无法判定电压表、电流表是抱负电表;设RA、Rv 分别为电流表、电压表的内阻,R 为电流表与电阻第 3 页,共 26 页器 R1 串联后的电阻,R 为电流表与电阻器R2 串联的电阻;就K 合在 2 时:名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载由上述两式解得:R1= 400 , =90V 【小结】此题告知我们,有些题目的已知条件隐匿得很深;仅从文字的表面是看不出来的;只好通过试算的方法判定;判 断无误再连续进行解题;例 6 在电源电压不变的情形下,为使正常工作的电热器在单位时间内产生
13、的热量增加一倍,以下措施可行的是 A、剪去一半的电阻丝 B、并联一根相同的电阻丝 C、串联一根相同的电阻丝 D、使电热器两端的电压增大一任【错解分析】错解:为原先的一半,所以选 A、B;忽视了每根电阻丝都有肯定的额定功率这一隐含条件;【正确解答】将电阻丝剪去一半后,其额定功率减小一半,虽然这样做在理论上满意使热量增加一倍的要求,但由于此时电阻 丝实际功率远远大于额定功率,因此电阻丝将被烧坏;故只能选 B;【小结】考试题与生产、生活问题相结合是今后考试题的出题方向;此题除了需要满意电流、电压条件之外,仍必需满意 功率条件:不能超过用电器的额定功率;例 7 如图 911 所示,电源电压保持不变,变
14、阻器R1的最大值大于R2 的阻值,在滑片P 自右向左滑动过程中,R1的电功率如何变化?【错解分析】错解:采纳“ 端值法”,当 P移至最左端时,R1 0,就 RL消耗的电功率变为 0,由此可知,当滑片 P 自右向左滑动过程中,R1 的电功率是变小的;题中 R1R2,所以用端值法只假设R1=0 是不够的;【正确解答】RL与 R2差值越大, P1越小于 U2/4R;因此,在这两种情形时,R1 的电功率都是P1U2/4R,且不难看出,综上所述,此题答案应是滑片P 自右向左移动时,RL的电功率逐步变大;当R1=R2 时 R1 的电功率最大;连续沿此方向移动 P 时, R1 的电功率逐步变小;【小结】电路
15、中某电阻消耗的功率,不止是由本身电阻打算,仍应由电路的结构和描述电路的各个物理量打算;求功率的 公式中显现二次函数,二次函数的变化不肯定单调变化的,所以在求解这一类问题时,千万要作定量运算或者运用图 像进行分析;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载例 8 如图 912 所示电路,当电键 上消耗的电功率哪个大?K 依次接 a 和 b 的位置时,在 1R1R22 RL=R23 R1R2三种情形时, R1、R2【错解分析】错解:l依据 P=I 2R 可知,当R1R2时, P1P2;当 R1=R2时,
16、P1=P2;当 RLR2时, P1P2;当 R1R2 时, P1P2;当 R1=R2 时, P1=P2;当 R1R2时, P1 P2;错误在于认为电路转变时其路端电压保持不变,U1=U2,应当分析当电键K 接不同位置时,电路的结构不同,电路结构转变但 ,r 不变;【正确解答】当电键 K接不同位置时,电路的结构不同;l当 R1R2 时,如 r2=R1R2 P1-P2=0 所以 P1=P2;如 r2R1R2 P1P2 0 所以 P1P2;如 r2RLR2P1P20 所以 P1P22当 R1R2 时,如 r 2=R1R2 P1P2=0,所以 P1=P2;如 r 2R1R2P1-P20 所以 P1P2
17、;如 r 2R1R2 P1 P20 所以 P1P2【小结】解决电路问题先审题,审题过后有的同学头脑中显现很多公式,他从中挑选合适的公式,有的同学就从头脑中搜寻以前做过的题目,看有没有与此题相像的题目,假如有相像的题目,就把那道题的解题方法照搬过来;这些方法不肯定错,但是一旦问题比较复杂,或者题目表达的是一个生疏的物理情境,这些方法就不好用了;所以,规范化的解题步骤是必不行少的;例 9 如图 913 所示电路中, r 是电源的内阻,R1和 R2 是外电路中的电阻,假如用Pr,P1和 P2 分别表示电阻r,R1,R2上所消耗的功率,当R1=R2= r 时, PrP1P2 等于 A、1l1 B、 2
18、11 C、144 D、4l1 【错解分析】错解:由于 R1=R2=r,r 与 R1,R2 并联,它们电压相同,认为电源的两端就是外电路的两端,所以内外电阻是并联关系,即认为 错误的, Ur 不等于 U1,Ur = U1;【正确解答】r 与 R1,R2并联, Ur=U1 U2,这一看法是在图 9-13 电路中,内电阻上通过的电流与外电路的总电流相同,内电阻与外电阻是串联关系,不能认为内电阻与外电阻并联 但 R1与 R2 是并联的,因R1=R2,就 I1=I2=I,Ir=I1+I2=2I;PrP1P2= Ir2rI12R1I2 2R2= 411;,所以是正确的;【小结】单凭直觉就对电路的串并联关系
19、下结论,太草率了;仍是要通过电流的分合,或电势的高低变化来做电路分析;例 10 如图 914 所示,已知电源电动势 =20V,内阻 r=1 ,当接入固定电阻R=4 时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡 L 和内阻 r=0.5 的小型直流电动机恰能正常工作,求1电路中的电流强度?2电动机的额定工作电压?3电源的总功率?【错解分析】错解:由灯泡的额定电压和额定功率可求得灯泡的电阻名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载串联电路中电路中的电流强度电动机额定工作电压 U=Ir=2.7 0.5=l.35V
20、电源总功率 P=I =2.7 20=54W 此电路是非纯电阻电路,闭合电路欧姆定律 =IR总不适用,所以电【正确解答】1串联电路中灯L 正常发光,电动机正常工作,所以电路中电流强度为灯L 的额定电流;电路中电流强度I1.5A;2电路中的电动机是非纯电阻电路;依据能量守恒,电路中 =UR+UL+Ur+UmUm= -URULUr IR+RL+r=201.5 241=9.5 3电源总功率 P总=I =1.5 20=30W;【小结】要从能量转化与守恒的高度来熟识电路的作用;一个闭合电路中,电源将非静电能转化为电能,内外电路又将电能转化为其他形式的能; =U内+U外就是反映了这个过程中的能量守恒的关系;
21、例 11 电动机 M 和电灯 L 并联之后接在直流电源上,电动机内阻 r=1 ,电灯灯丝电阻 R=10 ,电源电动势 =12V,内阻 r =1 ,当电压表读数为 10V 时,求电动机对外输出的机械功率;【错解分析】错解:流与其电阻成反比,上述错解过程中有两处致命的错误:一是将电动机视为纯电阻处理了,电动机不属于纯电阻,而是将电能转化为机械能,错解中利用了并联电路中支路电流与电阻成反比的结论是不恰当的,由于该结论只适用于纯电阻电路,二是不明确电动机的输入功率Pm入与输出功率Pm出的区分, IM2r 是电动机内阻发热功率;三者的关系是:Pm入=Pm出+IM2r ;【正确解答】依据题意画出电路图,如
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