备战2022年高考物理典型易错点18 电路的基本概念和规律（原卷版）

易错点18电路的基本概念和规律易错总结一、电流1．定义：电荷的定向移动形成电流2．形成电流的条件：(1)导体中有能够自由移动的电荷；(2)导体两端存在电压.3．电流的方向：与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反.电流虽然有方向，但它是标量. 4．定义式：注意：(1)q是通过整个导体横截面的电量，不是单位面积上的电量；(2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，此时q＝|q1|＋|q2|.5．微观表达式：I＝nqSv，式中n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷定向移动的速率，S为导体的横截面积.注意：电子定向移动的速率，数量级为10—4m/s～10—5m/s，但电流传导速率，等于光速.二、描述电源的物理量 1. 电动势 (1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.在电源内部，非静电力做正功，其他形式的能转化为电能，在电源外部，静电力做功，电能转化为其他形式的能. (2)电动势：在电源内部，非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷q的比值. 定义式：(3)物理意义：反映电源非静电力做功本领大小的物理量. 2.内阻：电源内部导体的电阻3．容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是：A·h或mA·h.三、串联电路、并联电路的特点串联电路并联电路电流关系各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In电压关系总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即＝＋＋…＋解题方法1．画等效电路图是运用等效替代的方法。对复杂电路进行等效变换的一般原则是:(1)无阻导线可缩成一点,一点也可以延展成无阻导线。(2)无电流的支路化简时可以去掉。(3)电势相同的点可以合并。(4)理想电流表可以认为是短路,理想的电压表可认为是断路,电压稳定时,电容器处可认为是断路。2．串联电路中的电压分配串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比，即＝＝…＝＝＝I.3．并联电路中的电流分配并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I总R总＝U.4．串、并联电路总电阻的比较串联电路的总电阻R总并联电路的总电阻R总不同点n个相同电阻R串联，总电阻R总＝nRn个相同电阻R并联，总电阻R总＝R总大于任一电阻阻值R总小于任一电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时，总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻相同点多个电阻无论串联还是并联，其中任一电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小【易错跟踪训练】1．（2022·全国）如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向上滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）A．电压表与电流表的示数都增大B．电压表与电流表的示数都减小 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2．（2021·全国高三专题练习）如图所示，电源的电动势E＝12V，内阻r＝1.0Ω，电阻R1＝4.0Ω，R2＝7.5Ω，R3＝5.0Ω，电容器的电容C＝10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为（　　）A．5×10－5CB．6.0×10－5CC．7.5×10－5CD．1.2×10－4C3．（2021·全国高三专题练习）用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表、，若把、分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是（　　）A．图甲中的、的指针偏角相同B．图甲中的、的示数相同C．图乙中的、的示数和偏角都不同D．图乙中的、的指针偏角相同4．（2022·全国高三专题练习）在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列判断正确的是（　　）A．|ΔU1||ΔU3|B．不变，变小 C．变大，变大D．变大，变大5．（2021·全国）在如图所示的电路中，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向右移动一段距离后，下列结论正确的是（　　）A．灯泡L消耗的功率变大B．电源内部消耗功率变小C．电容器C上电荷量增多D．电流表示数变小，电压表示数变大6．（2020·河北高三月考）将一个满偏电流为10mA，内阻为120Ω的电流计改装为量程为0.06A和15V的电流表和电压表两用表，如图所示为该表的内部结构，则电阻R2的阻值（　　）A．24ΩB．250ΩC．130ΩD．230Ω7．（2021·全国）如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是（　　）A．电源的输出功率一定变小B．电压表的读数变小，电流表的读数变小C．电压表的读数变大，电流表的读数变小D．电压表的读数变小，电流表的读数变小8．（2021·全国）如图所示的电路，两电表均为理想电表，电源的内阻不可忽略，。开始时滑片位于图示的位置，则在滑片向上滑动的过程中，下列选项正确的是（　　） A．电源的输出功率增大B．流过R的电流减小C．两电表的示数均增大D．电源的总功率减小9．（2021·湖南长郡中学高三月考）如图甲所示的电路，其中电源电动势，内阻，定值电阻，已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是（　　）A．图乙中滑动变阻器的最大功率B．图乙中，C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大D．调整滑动变阻器的阻值，可以使电源的输出电流达到10．（2021·南京市雨花台中学高三月考）如图所示电路中，电源电动势和内阻恒定，R为定值电阻，、为可变电阻，C为平行板电容器。闭合开关S后，能使电容器带电荷量增加的方法是（　　）A．将电容器两极板间的距离减小一些B．将电容器的两极板错开一些C．减小的阻值D．减小的阻值11．（2021·全国高三专题练习）如图所示的电路中，U=8V不变，电容器电容C=200μF，R1∶R2 =3∶5，则电容器带电荷量为（　　）A．1×10－3CB．1×103CC．6×104CD．1.6×10－3C12．（2021·全国高三专题练习）如图所示的电路中，电源的电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1、L2都不亮，用电压表测得各部分的电压是Uab=6V，Uad=0V，Ucd=6V，由此可判定（　　）A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．变阻器R断路13．（2021·全国高三专题练习）如图所示的电路中，R为电阻箱，V为理想电压表，当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V，求：(1)电源的电动势E和内阻r；(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最值Pm为多少？14．（2021·全国）如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，定值电阻R1=4Ω、R2=6Ω，电容器电容C=20。求：（1）闭合开关S1、S2时回路的路端电压U；（2）保持S1闭合，断开S2后，电容器带电量改变量ΔQ。 15．（2021·江苏）如图所示，电路中电池的电动势E=3.0V，内电阻r=1.5Ω，电阻R1=0.5Ω，R2是可变电阻，其阻值范围是0~5Ω，求：（1）开关S闭合，可变电阻R2为多大时，固定电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？（2）若R2取1.0Ω，开关S由断开到闭合后电路中电流表的示数变化如乙图所示，则电容器C1的电容多大？16．（2021·江苏省高三月考）如图所示的电路中，R1=3Ω，R2=6Ω，R3=1.5Ω，C=20μF，当开关S断开时，电源的总功率为2W，当开关S闭合时，电源的总功率为4W，求：（1）电源的电动势和内阻；（2）S断开和闭合时，电容器所带的电荷量。