2017年高三物理一轮复习:恒定电流(知识点+例题)

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2017高考物理第一轮复习必备知识点——恒定电流

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2017高考物理第一轮复习必备知识点:恒定电流2017高考物理第一轮复习必备知识点:恒定电流恒定电流公式电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ωm),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}9.电路的串/并联、串联电路(P、U与R成正比)、并联电路(P、I与R成反比)电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+;1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系:I总=I1=I2=I3;I并=I1+I2+I3+电压关系:U总=U1+U2+U3+;U总=U1=U2=U3功率分配:P总=P1+P2+P3+;P总=P1+P2+P3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理:两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得:Ig=E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为:Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)。

由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小。

高中物理恒定电流知识点及例题详解

高中物理恒定电流知识点及例题详解

学习必备欢迎下载第十一章恒定电流第一单元基本概念和定律知识目标一、电流、电阻和电阻定律1.电流:电荷的定向移动形成电流.(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差.(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。

①I=Q/t;假设导体单位体积内有n个电子,电子定向移动的速率为V,则I=neSv;假若导体单位长度有N个电子,则I=Nev.②表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.③单位是:安、毫安、微安1A=103mA=106μA2.电阻、电阻定律(1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.(2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R=ρL/S(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响.①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻.②单位是:Ω·m.3.半导体与超导体(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10-5Ω·m ~106Ω·m(2)半导体的应用:①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化.②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.(3)超导体①超导现象:某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象.②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度③应用:超导电磁铁、超导电机等二、部分电路欧姆定律1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R成反比。

I=U/R2、适用于金属导电体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件.3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I~U或U~I图象,对于线性元件伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的.注意:①我们处理问题时,一般认为电阻为定值,不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大,随电流大而小.②I、U、R必须是对应关系.即I 是过电阻的电流,U是电阻两端的电压.v v 【例1】来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。

高考物理一轮基础总复习:恒定电流

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4.纯电阻电路和非纯电阻电路 (1)纯电阻电路的特点:①遵循欧姆定律,I=UR。 ②电流通过纯电阻电路时,电流做功所消耗的电能全部转化为内能,电功等于电 热,即 W=UIt=I2Rt=UR2t,P=UI=I2R=UR2。
(2)非纯电阻电路的特点 ①不遵循欧姆定律,在非纯电阻电路中 I<UR,其中 U 为非纯电阻用电器两端的电压, R 为该用电器的电阻。 ②电流通过电路时,电流消耗的电能除了转化为内能外,还要转化成其他形式的能, 如机械能、化学能等,即 W=E 其他+Q,P=P 热+P 。 其他
6.三个功率
(1)电源的总功率 P 总=EI=U 外 I+U 内 I=P 出+P 内。
若外电路是纯电阻电路,则有 P 总=I2(R+r)=RE+2 r。
(2)电源内部消耗的功率:P 内=I2r=U 内 I=P 总-P 出。
(3)电源的输出功率:P 出=UI=EI-I2r=P 总-P 内。
若外电路是纯电阻电路,则有 P 出=I2R=(RE+2Rr)2=(R-R Er)2 2+4r。
5.闭合电路欧姆定律 (1)公式:I=R+E r,只适用于纯电阻电路
E=U外+U内,适用于任何电路 (2)路端电压 U 与电流 I 的关系 U=E-Ir,U-I 图象如图 1 所示,由图象可以看出:
图1
①电源电动势E:当电路断路即I=0时,纵轴的截距为电源电动势E。 ②短路电流I0:当外电路电压U=0时,横轴的截距为短路电流I0。 ③电源内阻r:图线斜率的绝对值为电源的内阻。
基础夯实精准归纳
题组突破强化提升
核心剖析归纳提升
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1.根据表达式 I=������������和 R=������������,下列说法正确的是( B ) A.由 R=������������知,导体的电阻由两端的电压和通过的电流决定 B.由 I=������������知,流过导体的电流由导体两端的电压和导体的电阻 共同决定

高考物理一轮复习专题14恒定电流1知识点讲解含解析

高考物理一轮复习专题14恒定电流1知识点讲解含解析

专题14.1恒定电流(1)第一部分:考点梳理考点一、电流的微观表达、电阻、电阻定律的理解与应用考点二、对欧姆定律及伏安特性曲线的理解考点三、电功、电功率及电热的计算考点四、电表的改装考点五、电路的动态变化考点六、电源功率的分析与计算考点七、电源U ­I图象和电阻U ­I图象的应用考点八、含容电路的分析与计算考点九、电路的故障分析考点一、电流的微观表达、电阻、电阻定律的理解与应用1.电阻与电阻率的关系2.电阻的决定式和定义式的比较(典例应用1)用电器到发电场的距离为l ,线路上的电流为I ,已知输电线的电阻率为ρ。

为使线路上的电压降不超过U 。

那么,输电线的横截面积的最小值为( )A.ρl R B.2ρlI U C.U ρlI D .2Ul Iρ【答案】: B【解析】: 输电线的总长为2l ,由公式R =U I、R =ρl S得S =2ρlIU,故B 正确。

(典例应用2. 2015·安徽理综)一根长为L 、横截面积为S 的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体积自由电子数为n ,电子的质量为m ,电荷量为e 。

在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自由电子定向运动的平均速率为v ,则金属棒内的电场强度大小为( )A.mv 22eL B .mv 2Sn e C .ρnevD .ρev SL【答案】: C【解析】:电场强度E =UL ,根据欧姆定律、电阻定律分别得U =IR 、R =ρL S,电流的微观表达式I =neSv ,整理得E =ρnev ,选项C 正确。

(典例应用3)如图所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S 后,小灯泡正常发光。

若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变暗,发生这一现象的主要原因是( )A .电阻丝的电阻率随温度发生了变化B .小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C .小灯泡的电阻发生了变化D .电源的电压随温度发生了变化【解析】导体的电阻与温度有关,对于大多数金属导体而言,电阻率随温度的升高而增大,所以当用酒精灯对电阻丝加热时,电阻丝的温度就会升高,电阻率就会增大,此时电路中的电流就会减小,灯泡的亮度就会变暗,选项A 正确。

高三一轮复习 恒定电流

高三一轮复习 恒定电流

高中物理复习08-恒定电流班级 姓名 得分知识网络:第1单元 基本概念和定律一、.电流条件:1、导体两端有持续的电压 2、有可以自由移动的电荷方向:正电荷的定向移动的方向; 电源外部由高电势流向低电势, 电源外部由正极流向负极 二、电流强度——(I 标量)——表示电流的强弱。

通过导体某一截面的电量q 跟通过这些电量所用时间的比值,叫电流强度,简称电流。

1、定义式:tqI =适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

单位:1 C / s = 1 A 1 A = 10 3 mA 1 mA = 10 3 μA 2、电流的微观表达式已知:粒子电量q ,导体截面积s ,粒子定向移动的速率v ,单位体积的粒子的个数n推导: nqsv I tsvtnq t q I =⇒==三、欧姆定律1、内容:导体中的电流强度跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比2、公式:RU I =3、适用范围:对金属导体和电解液适用,对气体的导电不适用四.电阻定律——导体电阻R 跟它的长度l 成正比,跟横截面积S 成反比。

sl R ρ= (1)ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。

单位是Ω m 。

(2)纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。

(3)料的电阻率与温度有关系: 五 .电功和电热电功就是电场力做的功,因此是W=UIt ;由焦耳定律,电热Q=I 2Rt 。

其微观解释是:电流通过金属导体时,自由电子在加速运动过程中频繁与正离子相碰,使离子的热运动加剧,而电子速率减小,可认为自由电子只以某一速率定向移动,电能没有转化为电子的动能,只转化为内能。

1、电功和电功率电功:电场力对运动电荷所做的功,也叫做电流所做的功 UI p UIt W == 适用于任何电路;能量转化:把电能转化成其他形式的能 2、电热和热功率(焦耳定律)电流通过导体时,释放的热量 R I p RtI Q 22== 适用于任何电路6VU 1 U 2 3、纯电阻电路(一来一去,电能全部转化成内能(电阻、灯泡、电炉、电烙铁))真空中和电阻中电流作功把电能转变为其它形式的能的不同IRU Rt I UIt QW =⇒==24、非纯电阻电路(一来多去电能的一部分转化成热能(电动机、电解槽,电感,电容……)W =I 2 R t +其他形式的能量,即W>Q ,UIt>I 2Rt ,U>IR 5、对于电动机UI = I 2 R + 机械P 输入功率 内耗功率 输出功率 总功率 热功率 机械功率 6、关于用电器的额定值问题额定电压是指用电器在正常工作的条件下应加的电压,在这个条件下它消耗的功率就是额定功率,流经它的电流就是它的额定电流。

(新课标)高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第二节 电路 闭合电路的欧姆定律试题-人教版高三全册物

(新课标)高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第二节 电路 闭合电路的欧姆定律试题-人教版高三全册物

第二节 电路 闭合电路的欧姆定律一、串、并联电路的特点 1.特点比照串联并联电流 I =I 1=I 2=…=I n I =I 1+I 2+…+I n 电压 U =U 1+U 2+…+U n U =U 1=U 2=…=U n电阻 R =R 1+R 2+…+R n1R =1R 1+1R 2+…+1R n电压与电流分配 电压与各局部电路的电阻成正比电流与各支路的电阻成反比功率分配与各局部电路的电阻成正比与各支路的电阻成反比2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一局部电路的总电阻.(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻. (3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和. (4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大.1.电阻R 1与R 2并联在电路中,通过R 1与R 2的电流之比为1∶2,如此当R 1与R 2串联后接入电路中时,R 1与R 2两端电压之比U 1∶U 2为( )A .1∶2B .2∶1C .1∶4D .4∶1提示:选B.由并联特点可知:R 1R 2=I 2I 1=21,又由串联电路特点可得:U 1U 2=R 1R 2=21,故B 正确.二、电源的电动势和内阻 1.电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.(2)表达式:E =W q.(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量.2.内阻:电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数.2.判断正误(1)在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能增加.( ) (2)对于给定的电源,非静电力移动正电荷做功越多,电动势就越大.( ) (3)电动势越大,说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多.( )(4)电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多.( )(5)电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压.( ) (6)E =W q只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小由电源内非静电力的特性决定.( )提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ 三、闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.2.公式⎩⎪⎨⎪⎧I =E R +r 〔只适用于纯电阻电路〕E =U 外+U 内〔适用于任何电路〕3.路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式:U =E -Ir .(2)U -I 图象如下列图.①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻.3.(多项选择)如下列图为某一电源的U -I 图线,由图可知( )A .电源电动势为2 VB .电源内电阻为13ΩC .电源短路时电流为6 AD .电路路端电压为1 V 时,电路中电流为5 A 提示:AD对电路的串、并联方式的考查【知识提炼】简化串、并联电路的常用方法(1)等电势法:电流沿电势高→电势低的方向流动,假设两点之间等电势,如此没有电流.(2)电流流向法:电流分叉的地方如此为并联,否如此为串联.【典题例析】(2016·高考全国卷甲)阻值相等的四个电阻、电容器C 与电池E (内阻可忽略)连接成如下列图电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A .25 B .12C .35D .23[解析] 电路中四个电阻阻值相等,开关S 断开时,外电路的连接等效为图1,由于不计电池的内阻,设每个定值电阻的阻值为R ,根据串、并联电路的特点可知,电容器两端的电压为U 1=12×23R 23R +R E =15E ;当开关S 闭合后,外电路的连接等效为图2,如此电容器两端的电压为U 2=12R 12R +R E =13E ,由Q =CU 可知,Q 1Q 2=U 1U 2=35,C 项正确.[答案] C(1)当含有电容器的直流电路达到稳定状态时,电容器处可视为断路,与之串联的电阻中无电流,不起降压作用.(2)电容器电压等于与之并联的电阻的电压.(3)电容器(或串联一个电阻)接到某电源两端时,电容器的电压等于路端电压. (4)在计算电容器所带电荷量的变化时,如果变化前后极板所带电荷的电性一样,那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差;如果变化前后极板所带电荷的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和.用图示的电路可以测量电阻的阻值.图中R x 是待测电阻,R 0是定值电阻,G 是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑动头P 的位置,当通过电流表G 的电流为零时,测得MP =l 1,PN =l 2,如此R x 的阻值为( )A .l 1l 2R 0B .l 1l 1+l 2R 0 C .l 2l 1R 0D .l 2l 1+l 2R 0 解析:电流表G 中的电流为零,表示电流表G 两端电势差为零(即电势相等),如此R 0与R l 1两端电压相等,R x 与R l 2两端电压相等,其等效电路图如下列图.I 1R 0=I 2R l 1① I 1R x =I 2R l 2②由公式R =ρl S 知R l 1=ρl 1S③R l 2=ρl 2S④由①②③④式得R 0R x =l 1l 2即R x =l 2l 1R 0.选项C 正确. 答案:C闭合电路欧姆定律的理解与应用【知识提炼】在恒流电路中常会涉与两种U -I 图线,一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线),另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线).求解这类问题时要注意二者的区别.电源U -I 图象 电阻U -I 图象关系式U =E -Ir U =IR图形物理意义电源的路端电压随电流的变化关系 电阻两端电压与电阻中的电流的关系截距与纵轴交点表示电源电动势E ,与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点,表示没有电压时电流为零坐标U 、I 的乘积 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 坐标U 、I 的比值 表示外电阻的大小表示该电阻的大小 斜率(绝对值)电源电阻r 的大小假设图象为过原点的直线,图象斜率表示电阻的大小两曲线在同一坐标系中的交点表示电阻的工作点,即将电阻接在该电源上时,电阻中的电流和两端的电压【典题例析】图甲为某元件R 的U -I 特性曲线,把它连成图乙所示电路.电源电动势E =5 V ,内阻r =1.0 Ω,定值电阻R 0=4 Ω.闭合电键S 后,求:(1)该元件的电功率;(2)电源的输出功率.[审题指导] (1)根据欧姆定律写出R两端的电压U与电流I的关系式.(2)画出U-I图象.(3)两图象交点表示什么?[解析] 设非线性元件的电压为U,电流为I,由欧姆定律得:U=E-I(R0+r),代入数据得U=5-5I画出U=E′-Ir′=5-5I图线.如下列图,两图线交点坐标为(0.4 A,3.0 V)(1)该元件的电功率P R=UI=3.0×0.4 W=1.2 W.(2)电源的输出功率P=P R0+P R=I2R0+P R=0.42×4 W+1.2 W=1.84 W.[答案](1)1.2 W(2)1.84 W(1)电源的伏安特性图象(路端电压与电流的关系图象)①关系式:U=E-Ir.②用图象表示如下列图.a .U -I 图象是一条斜向下的直线.B .纵轴的截距等于电源的电动势E ;横轴的截距等于外电路短路时的电流I 0=Er. c .直线斜率的绝对值等于电源的内阻,即r =E I 0=tan θ.θ越大,明确电源的内阻越大.(2)非线性元件有关问题的求解,关键在于确定其实际电压和电流,确定方法如下: ①先根据闭合电路欧姆定律,结合实际电路写出元件的电压U 随电流I 的变化关系. ②在原U -I 图象中,画出U 、I 关系图象. ③两图象的交点坐标即为元件的实际电流和电压.④假设遇到两元件串联或并联在电路中,如此要结合图形看电压之和或电流之和确定其实际电流或实际电压的大小.【跟进题组】考向1 闭合电路欧姆定律的计算1.飞行器在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量.假设有一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA .假设将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,如此它的路端电压是( )A .0.10 VB .0.20 VC .0.30 VD .0.40 V解析:选D.电源没有接入外电路时,路端电压值等于电源电动势,所以电动势E =800 mV.由闭合电路欧姆定律得短路电流I 短=E r ,所以电源内阻r =E I 短=800×10-340×10-3Ω=20 Ω,该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流I =ER +r =80020+20mA =20 mA ,所以路端电压U =IR =400 mV =0.4 V ,D 正确.考向2 闭合电路欧姆定律的图象应用2.(多项选择)如下列图,直线Ⅰ、Ⅱ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Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P (5.2,3.5)、Q (6,5).如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,如此如下说法正确的答案是( )A .电源1与电源2的内阻之比是3∶2B .电源1与电源2的电动势之比是1∶1C .在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2D .在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7∶10解析:选AB.根据题图可知,E 1=E 2=10 V ,r 1=54Ω,r 2=56Ω,所以r 1∶r 2=3∶2,E 1∶E 2=1∶1,选项A 、B 正确;曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标分别表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电流和工作电压,根据坐标值可求出此时小灯泡消耗的功率分别为P 1=18.2 W 和P 2=30 W ,小灯泡的电阻分别为R 1=3552Ω,R 2=56Ω,所以选项C 、D 错误.电路的动态分析问题 【知识提炼】1.电路动态分析的方法(1)程序法:根本思路是“局部→整体→局部〞.即(2)极限法:因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题,可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论.(3)串反并同法:“串反〞是指某一电阻增大(或减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大).“并同〞是指某一电阻增大(或减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小).2.电路故障问题的分析方法与技巧 (1)故障特点①断路特点:表现为电路中的两点间电压不为零而电流为零,并且这两点与电源的连接局部没有断点.②短路特点:用电器或电阻发生短路,表现为有电流通过电路但其两端电压为零. (2)检查方法①电压表检测:如果电压表示数为零,如此说明可能在并联路段之外有断路,或并联路段短路.②欧姆表检测:当测量值很大时,表示该处是断路,当测量值很小或为零时,表示该处是短路.在运用欧姆表检测时,电路一定要切断电源.③电流表检测:当电路中接有电源时,可用电流表测量各局部电路上的电流,通过对电流值的分析,可以确定故障的位置.在运用电流表检测时,要注意电流表的极性和量程.④假设法:将整个电路划分为假设干局部,然后逐一假设某局部电路发生某种故障,运用闭合电路或局部电路的欧姆定律进展推理.【典题例析】(多项选择)(高考某某卷)如图,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r .将滑动变阻器的滑片向下滑动,理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3,理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ,如此( )A .A 的示数增大B .V 2的示数增大C .ΔU 3与ΔI 的比值大于rD .ΔU 1大于ΔU 2[审题指导] 先分析电路的结构,当滑动变阻器连入电路的阻值变化时,会引起V 1、V 2、V 3、A 表的变化,结合图形得出ΔUΔI的含义.[解析] 变阻器滑片向下滑动,连入电路中的电阻R 变减小,由I =ER +R 变+r,A 表示数增大,故A 正确;V 2表测量的是电源的输出电压,U 2=E -Ir 减小,故B 错误;由于R 是定值电阻,如此ΔU 1ΔI =R ,如图甲所示,又由U 2=E -Ir ,如此ΔU 2ΔI=r ,如图乙所示,所以,ΔU 1=ΔI ×R ,ΔU 2=ΔI ×r ,又因R >r ,得ΔU 1大于ΔU 2,故D 正确;同理,U 3=E -I (r +R ),ΔU 3ΔI=r +R ,故C 正确.[答案] ACD【跟进题组】考向1 直流电路的动态分析1.如下列图,电源内阻不能忽略,电流表、电压表均可视为理想电表,在滑动变阻器R 的触头从a 端滑到b 端的过程中( )A .电压表V 的示数先增大后减小,电流表A 的示数增大B .电压表V 的示数先增大后减小,电流表A 的示数减小C .电压表V 的示数先减小后增大,电流表A 的示数增大D .电压表V 的示数先减小后增大,电流表A 的示数减小解析:选A .在滑动变阻器R 的触头从a 端滑到b 端的过程中,外电阻先增大后减小,路端电压先增大后减小,电压表V 的示数先增大后减小,电流表A 的示数一直增大,选项A 正确.考向2 含容电路的动态分析2.(2017·石家庄模拟)在如下列图的电路中,电源的负极接地,其电动势为E 、内电阻为r ,R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器,C 为电容器,A 、V 为理想电流表和电压表.在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中,如下说法中正确的答案是( )A .电压表示数变小B .电流表示数变小C .电容器C 所带电荷量增多D .a 点的电势降低解析:选D.在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,干路电流I 增大,电阻R 1两端电压增大,如此电压表示数变大.电阻R 2两端的电压U 2=E -I (R 1+r ),I 增大,如此U 2变小,电容器两板间电压变小,其带电荷量减小.根据外电路中顺着电流方向,电势降低,可知a点的电势大于零.a点的电势等于R2两端的电压,U2变小,如此a点的电势降低,通过R2的电流I2减小,通过电流表的电流I A=I-I2,I增大,I2减小,如此I A增大,即电流表示数变大,A、B、C错误,D 正确.考向3 对电路的故障分析3.如下列图的电路,闭合开关,灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障,突然发现L1变亮,L2变暗,电流表的读数变小,根据现象分析,发生的故障可能是( )A.R1断路B.R2断路C.R3短路D.R4短路解析:选A.等效电路如下列图.假设R1断路,电路的外电阻变大,总电流减小,路端电压变大,L1两端电压变大,L1变亮;ab局部电路结构没变,电流仍按原比例分配,总电流减小,通过L2、R4的电流都减小,故A项正确.假设R2断路,总电阻变大,总电流减小,ac局部电路结构没变,电流仍按原比例分配,R1、L1中电流都减小,与题意相矛盾,故B项错误.假设R3短路或R4短路,总电阻减小,总电流增大,电流表A中电流变大,与题意相矛盾,故C、D项错误.1.“串反并同法〞的须知事项:“串反并同法〞的应用条件为单变量电路.对于多变量引起的电路变化,假设各变量对同一对象分别引起的效果一样,如此该方法适用;假设各变量对同一对象分别引起的效果不一样,如此“串反并同法〞不适用.2.电路中断路与短路的故障分析方法:首先要确定是哪个局部出现了什么问题,如果是短路,如此直接当成一根导线处理;如果是断路,如此直接像开关一样断开该条线路,由于电路结构被破坏,需要重新绘画电路图,然后K运用动态电路分析方法去分析,但要注意电路被破坏后电表从支路转为干路还是从干路转为支路,分析时要有理有据,常用的依据有欧姆定律以与电阻的串、并联规律等.K电源功率的计算【知识提炼】电源总功率任意电路:P 总=EI =P 出+P 内纯电阻电路:P 总=I 2(R +r )=E 2R +r 电源内部消耗的功率P 内=I 2r =P 总-P 出 电源的输出功率 任意电路:P 出=UI =P 总-P 内纯电阻电路:P 出=I 2R =E 2R 〔R +r 〕2 P 出与外电阻R 的关系电源的效率任意电路:η=P 出P 总×100%=U E ×100% 纯电阻电路:η=R R +r ×100%【典题例析】(2017·西安模拟)如下列图,E =8 V ,r =2 Ω,R 1=8 Ω,R 2为变阻器接入电路中的有效阻值,问:(1)要使变阻器获得的电功率最大,如此R 2的取值应是多大?这时R 2的功率是多大?(2)要使R 1得到的电功率最大,如此R 2的取值应是多大?R 1的最大功率是多大?这时电源的效率是多大?(3)调节R 2的阻值,能否使电源以最大的功率E 24r输出?为什么? [审题指导] (1)R 1为定值电阻,电功率最大的条件是什么?(2)R 2为可变电阻,其电功率最大的条件是什么?(3)电源输出最大功率为E 24r的条件是什么? [解析] (1)将R 1和电源(E ,r )等效为一新电源,如此新电源的电动势E ′=E =8 V内阻r ′=r +R 1=10 Ω,且为定值利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知,当R 2=r ′=10 Ω时,R 2有最大功率,即P 2max =E ′24r ′=824×10W =1.6 W. (2)因R 1是定值电阻,所以流过R 1的电流越大,R 1的功率就越大.当R 2=0时,电路中有最大电流,即I max =E R 1+r=0.8 A R 1的最大功率P 1max =I 2max R 1=5.12 W这时电源的效率η=R 1R 1+r×100%=80%. (3)不能.因为即使R 2=0,外电阻R 1也大于r ,不可能有E 24r的最大输出功率.此题中,当R 2=0时,外电路得到的功率最大.[答案] (1)10 Ω 1.6 W (2)0 5.12 W 80%(3)不能 理由见解析电源输出功率的极值问题的处理方法对于电源输出功率的极值问题,可以采用数学中求极值的方法,也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解.但应当注意的是,当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时,此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时,电源的输出功率最大.假设一电源的电动势为E ,内阻为r ,外电路有一可调电阻R ,电源的输出功率为:P 出=I 2R =E 2R 〔R +r 〕2=E 2〔R -r 〕2R +4r . 由以上表达式可知电源的输出功率随外电路电阻R 的变化关系为:(1)当R =r 时,电源的输出功率最大,为P m =E 24r; (2)当R >r 时,随着R 的增大,电源的输出功率越来越小;(3)当R <r 时,随着R 的增大,电源的输出功率越来越大;(4)当P 出<P m 时,每个输出功率对应两个外电阻阻值R 1和R 2,且R 1R 2=r 2.(多项选择)(2017·某某高三模拟)如下列图为两电源的U -I 图象,如此如下说法正确的答案是( )A .电源①的电动势和内阻均比电源②大B .当外接一样的电阻时,两电源的输出功率可能相等C .当外接一样的电阻时,两电源的效率可能相等D .不论外接多大的一样电阻,电源①的输出功率总比电源②的输出功率大解析:选AD.图线在U 坐标轴上的截距等于电源电动势,图线的斜率的绝对值等于电源的内阻,因此A 对;作外接电阻R 的U -I 图线分别交电源①、②的伏安特性曲线于S 1、S 2两点,电源的工作点横、纵坐标的乘积IU 为电源的输出功率,由图可知,无论外接多大电阻,两工作点S 1、S 2横、纵坐标的乘积都不可能相等,且电源①的输出功率总比电源②的输出功率大,故B 错,D 对;电源的效率η=P 出P 总=I 2R I 2〔R +r 〕=R R +r,因为电源内阻不同如此电源效率不同,C 错.1.(2015·高考卷)如下列图,其中电流表A 的量程为 0.6 A ,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 A ;R 1的阻值等于电流表内阻的12;R 2的阻值等于电流表内阻的2倍.假设用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值,如此如下分析正确的答案是( )A .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 AB .将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 AC .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 AD .将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 A解析:选C.设电流表A 的内阻为R A ,用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时,假设将接线柱1、2接入电路,根据并联电路的特点,(I 1-I A )R 1=I A R A ,解得I 1=3I A =0.06 A ,如此每一小格表示0.06 A ;假设将接线柱1、3接入电路,如此(I 2-I A )R 1=I A R A ,解得I 2=3I A =0.06 A ,如此每一小格表示0.06 A .选项C 正确.2.(多项选择)(2016·高考江苏卷)如下列图的电路中,电源电动势为12 V ,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S ,如下说法正确的有( )A .路端电压为10 VB .电源的总功率为10 WC .a 、b 间电压的大小为5 VD .a 、b 间用导线连接后,电路的总电流为1 A 解析:选AC.开关S 闭合后,外电路的总电阻为R =10 Ω,路端电压U =E R +r R =1212×10 V =10 V ,A 项正确;电源的总功率P =E 2R +r =12 W ,B 项错误;由于两条支路的电流均为I ′=1020A =0.5 A ,因此a 、b 两点间的电压为U ab =0.5×(15-5) V =5 V ,C 项正确;a 、b 两点用导线连接后,外电阻R ′=2×5×155+15Ω=7.5 Ω,因此电路中的总电流I =E R ′+r=129.5 A ≈1.26 A ,D 项错误. 3.(多项选择)在如下列图的电路中,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 向下滑动后,假设电流表A 和电压表V 1、V 2、V 3四个电表的示数变化量的绝对值分别为ΔI 、ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3,如此在滑片P 向下滑动的过程中,如下说法正确的答案是( )A .ΔU 1ΔI 变大B .ΔU 2ΔI不变 C .ΔU 3ΔI 不变 D .ΔU 3ΔI变大 解析:选BC.ΔU 1ΔI =r ,是电源内阻,保持不变,A 错误;ΔU 2ΔI=R 1,是定值,选项B 正确;ΔU 3ΔI=r +R 1,是定值,选项C 正确,选项D 错误. 4.(多项选择)在探究电路故障时,某实验小组设计了如下列图的电路,当电键闭合后,电路中的各用电器正常工作,经过一段时间,发现小灯泡A 的亮度变暗,小灯泡B 的亮度变亮.如此如下对电路故障的分析正确的答案是( )A .可能是定值电阻R 1短路B .可能是定值电阻R 2断路C .可能是定值电阻R 3断路D.可能是定值电阻R4短路解析:选BC.由于小灯泡A串联于干路中,且故障发生后小灯泡A变暗,可知电路中总电流变小,即电路总电阻变大,由此推知,故障应为某一电阻断路,排除选项A、D.假设R2断路,如此R1和小灯泡B所在支路的电压增大,而R2的断路又使小灯泡B分配的电压增大,故小灯泡B变亮,选项B对;假设R3断路,必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大,小灯泡B分得的电流也变大,小灯泡B变亮,应当选项C对.5.(多项选择)(2017·山西四校联考)如下列图,电源电动势E=9 V,内电阻r=4.5 Ω,变阻器R1的最大电阻R m=5.0 Ω,R2=1.5 Ω,R3=R4=1 000 Ω,平行板电容器C的两金属板水平放置.在开关S与a接触且当电路稳定时,电源恰好有最大的输出功率,在平行板电容器中间引入一带电微粒恰能静止.那么( )A.在题设条件下,R1接入电路的阻值应为3 Ω,电源的输出功率应为4.5 WB.引入的微粒带负电,当开关接向b(未接触b)的过程中,微粒将向下运动C.在题设条件下,当R1的阻值增大时,R2两端的电压增大D.在题设条件下,当开关接向b后,流过R3的电流流向为d→c解析:选AD.选项A中在开关S与a接触且当电路稳定时,电源恰好有最大的输出功率,可知R1+R2=r,R2=1.5 Ω,如此R1=3 Ω.电源的输出功率P m=E24r=4.5 W,应当选项A 正确;选项B中在开关S与a接触且当电路稳定时,在平行板电容器正中央引入一带电微粒,恰能静止,微粒受重力和电场力作用而处于平衡状态.而上极板带正电,可知微粒带负电.当开关接向b(未接触b)的过程中,电容器所带的电荷量未变,电场强度也不变,所以微粒不动,应当选项B错误;选项C中电容器所在的支路相当于断路,在题设条件下,R1和R2与电源构成串联电路,R1的阻值增大时,总电阻增大,总电流减小,R2两端的电压减小,应当选项C错误;选项D中在题设条件下,开关接a时,上极板带正电,当开关接向b后,下极板带正电,流过R3的电流流向为d→c,应当选项D正确.一、单项选择题1.两个一样的电阻R ,当它们串联后接在电动势为E 的电源上,通过一个电阻的电流为I ;假设将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I ,如此电源的内阻为( )A .4RB .RC .R2 D .无法计算 解析:选B.当两电阻串联接入电路中时I =E 2R +r ,当两电阻并联接入电路中时I =E R2+r×12,由以上两式可得:r =R ,应当选项B 正确. 2.(2017·大连模拟)如下列图,电源电动势为3 V ,内阻为1 Ω,电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为3 Ω,电表均视为理想电表,如此如下说法不正确的答案是( )A .闭合开关S ,电流表示数约为0.23 AB .闭合开关S ,电压表示数约为1.3 VC .如果撤去电压表所在的整个支路,闭合开关S ,电流表示数约为0.43 AD .如果撤去电流表所在的整个支路,闭合开关S ,电压表示数约为1.4 V解析:选A .闭合开关S ,电阻R 1、R 2被短路,电路中的电流I =E R 3+R 4+r≈0.43 A ;电压表测的是R 3两端的电压,U =IR 3≈1.3 V ;撤去电压表所在支路,闭合开关S ,电路中的电流不变,仍然为0.43 A ;撤去电流表所在支路,电路为R 1、R 2、R 3、R 4串联,电压表测量R 2、R 3的电压,整个回路的电流为I ′=E R 1+R 2+R 3+R 4+r =313A ,故电压表示数为U ′=I ′(R 2+R 3)≈1.4 V.3.将电学元件按照如下列图的方式连接,两电表均为理想电表,电源有一定的内阻.现闭合电键,将滑动变阻器的触头向下缓慢移动,如此( )A .两电表的读数均增大B .小灯泡b 的亮度变暗,电流表的读数变小C .小灯泡a 的亮度变亮,电压表的读数变小D .电容器两极板所带的电荷量增加解析:选C.滑动变阻器的触头向下缓慢移动时,其接入电路的电阻值减小,导致总电阻减小,根据“串反并同〞规律可知:电压表读数减小、小灯泡b 变暗,电流表读数变大、小灯泡a 变亮,电容器C 两端的电压等于小灯泡b 两端的电压,逐渐减小,所以电容器C 所带电荷量减少,C 正确,A 、B 、D 错误.4.(2017·重庆江津中学月考)两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R 0、电源的电动势E 和内电阻r ,调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A 和电压表V 1的测量数据,另一同学记录的是电流表A 和电压表V 2的测量数据.根据数据描绘了如图乙所示的两条U -I 直线.如此图象中两直线的交点表示的物理意义是( )A .滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端B .电源的输出功率最大C .定值电阻R 0上消耗的功率为1.0 WD .电源的效率达到最大值解析:选B.由图乙可得,电源的电动势E =1.5 V ,r =1 Ω,交点位置:R +R 0=U 1I=2 Ω,R 0=U 2I=2 Ω,R =0,滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端,A 项错误;当电路中外电阻等于内电阻时,电源输出功率最大,但此题R 0>r ,改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等,此时当外电阻越接近内电阻时,电源输出功率最大,B 项正确;R 0消耗的功率P =IU 2=0.5 W ,C 项错误;电源的效率η=IE -I 2r IE,电流越小效率越大,可见滑动变阻器的滑动头P 滑到最右端时效率最大,D 项错误.5.在如下列图的电路中,闭合开关S 后,L 1、L 2两灯泡都正常发光,后来由于某种故障使L 2突然变亮,电压表读数减小,由此推断,该故障可能是( )A .L 1灯丝烧断B .电阻R 2断路C .电阻R 2短路。

高考物理一轮复习第八章恒定电流第5讲实验:测定电源的电动势和内阻课件

高考物理一轮复习第八章恒定电流第5讲实验:测定电源的电动势和内阻课件

(2)图乙中的 6 个点表示实验测得的 6 组电流 I、电压 U 的值,按照这 些实验值作出 U-I 图线,由此图线求得的每节电池电动势 E=___1_.4_8___V, 每节电池的内阻 r=__0_._3_6_4__Ω。(结果保留三位有效数字)
解析 (1)测量电路的实物连接图如图甲所示。
(2)按照实验值作出的 U-I 图线如图乙所示。从图象可以得出,图线在 U 轴上的截距为 2.96 V,则每节电池的电动势为 E=12×2.96 V=1.48 V。图线斜 率的绝对值为 k=2.916.-322.0≈0.727,即电源的内阻为 r 电=0.727 Ω,每节电池 的内阻为 r=12r 电=0.364 Ω。
第八章
恒定电流
第5讲 实验:测定电源的 电动势和内阻
微知识 1 实验目的 测定电源的电动势和内阻。 微知识 2 实验原理 1.用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。如图甲所示:测 出两组 U、I 值,就能算出电动势和内阻。 原理公式: E=U+Ir 。
2.用电流表、电阻箱测量。如图乙所示:测出两组 I、R 值,就能算出 电动势和内阻。
A.V1 与 A1 C.V2 与 A1
B.V1 与 A2 D.V2 与 A2
解析 由于电压表有分流作用,所以电阻越大分流作用越小,测量结 果精确一些,故选项 A、B 正确。
答案 AB
2.(实物连线和数据处理)用电流表和电压表测电池的电动势和内阻, 提供的器材如图甲所示。
(1)用实线代表导线把图甲中的实物连接成测量电路。(两节干电池串联 作为电源,图中有部分线路已连好)
(2)由于 r 一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果 准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算 r 时选取直线上相距较远的两点求 得。

恒定电流一轮复习

恒定电流一轮复习
P内=I2r=P总-P出
任意电路:P出=UI=P总-P内 纯电阻电路:P出=I2R=
第七章 恒定电流
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考点帮 必备知识通关
P出与外电阻 R的关系
电源的效率
任意电路:η= ×100%= ×100% 纯电阻电路:η= ×100%
第七章 恒定电流
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对电流表达式的理解
定义式 微观式
公式 I=qt I=nqSv
应用·实践 纯电阻电路相关实例:电饭锅、电炉、转子被卡住时的电动机等;
非纯电阻电路相关实例:电动机、电解槽、日光灯等.
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考点帮 必备知识通关
7.闭合电路欧姆定律的功率问题
电源总功率
电源内部消 耗的功率 电源的输 出功率
任意电路:P总=EI=P出+P内 纯电阻电路:E=I(R+r) P总=I2(R+r)=
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系列丛书
考点帮 必备知识通关
3.公式I= 、I= 及I=neSv的比较
I=
I=
含义
决定式.
定义式.
决定 因素
I与U、R有关.
适用 范围
纯电阻.
I与q、t无关. 任何导体.
I=neSv 微观表达式. I与n、e、S、v有关. 任何导体.
第七章 恒定电流
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考点帮 必备知识通关
4.电源电动势与电势差的区分和联系
B.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为14R
C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 U0,则任一状态下 的UI 比值不变
D.金属材料的电阻率随温度的升高而增大
电功率和热功率的计算
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江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷(江西师大附中使用)高三理科数学分析一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明,从考生熟悉的基础知识入手,多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力,立足基础,先易后难,难易适中,强调应用,不偏不怪,达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。

试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内,几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容,体现了“重点知识重点考查”的原则。

1.回归教材,注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。

2.适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。

3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。

包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。

这些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。

二、亮点试题分析1.【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点,且满足AB AC →→=,则AB AC →→⋅的最小值为( )A .14-B .12-C .34-D .1-【考查方向】本题主要考查了平面向量的线性运算及向量的数量积等知识,是向量与三角的典型综合题。

解法较多,属于较难题,得分率较低。

【易错点】1.不能正确用OA ,OB ,OC 表示其它向量。

2.找不出OB 与OA 的夹角和OB 与OC 的夹角的倍数关系。

【解题思路】1.把向量用OA ,OB ,OC 表示出来。

2.把求最值问题转化为三角函数的最值求解。

【解析】设单位圆的圆心为O ,由AB AC →→=得,22()()OB OA OC OA -=-,因为1OA OB OC ===,所以有,OB OA OC OA ⋅=⋅则()()AB AC OB OA OC OA ⋅=-⋅-2OB OC OB OA OA OC OA =⋅-⋅-⋅+ 21OB OC OB OA =⋅-⋅+设OB 与OA 的夹角为α,则OB 与OC 的夹角为2α所以,cos 22cos 1AB AC αα⋅=-+2112(cos )22α=--即,AB AC ⋅的最小值为12-,故选B 。

【举一反三】【相似较难试题】【2015高考天津,理14】在等腰梯形ABCD 中,已知//,2,1,60AB DC AB BC ABC ==∠= ,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且,1,,9BE BC DF DC λλ==则AE AF ⋅的最小值为 .【试题分析】本题主要考查向量的几何运算、向量的数量积与基本不等式.运用向量的几何运算求,AE AF ,体现了数形结合的基本思想,再运用向量数量积的定义计算AE AF ⋅,体现了数学定义的运用,再利用基本不等式求最小值,体现了数学知识的综合应用能力.是思维能力与计算能力的综合体现. 【答案】2918【解析】因为1,9DF DC λ=12DC AB =,119199918CF DF DC DC DC DC AB λλλλλ--=-=-==, AE AB BE AB BC λ=+=+,19191818AF AB BC CF AB BC AB AB BC λλλλ-+=++=++=+,()221919191181818AE AF AB BC AB BC AB BC AB BCλλλλλλλλλ+++⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅+=+++⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19199421cos1201818λλλλ++=⨯++⨯⨯⨯︒2117172992181818λλ=++≥+= 当且仅当2192λλ=即23λ=时AE AF ⋅的最小值为2918. 2.【试卷原题】20. (本小题满分12分)已知抛物线C 的焦点()1,0F ,其准线与x 轴的交点为K ,过点K 的直线l 与C 交于,A B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (Ⅰ)证明:点F 在直线BD 上; (Ⅱ)设89FA FB →→⋅=,求BDK ∆内切圆M 的方程. 【考查方向】本题主要考查抛物线的标准方程和性质,直线与抛物线的位置关系,圆的标准方程,韦达定理,点到直线距离公式等知识,考查了解析几何设而不求和化归与转化的数学思想方法,是直线与圆锥曲线的综合问题,属于较难题。

【易错点】1.设直线l 的方程为(1)y m x =+,致使解法不严密。

2.不能正确运用韦达定理,设而不求,使得运算繁琐,最后得不到正确答案。

【解题思路】1.设出点的坐标,列出方程。

2.利用韦达定理,设而不求,简化运算过程。

3.根据圆的性质,巧用点到直线的距离公式求解。

【解析】(Ⅰ)由题可知()1,0K -,抛物线的方程为24y x =则可设直线l 的方程为1x my =-,()()()112211,,,,,A x y B x y D x y -,故214x my y x =-⎧⎨=⎩整理得2440y my -+=,故121244y y m y y +=⎧⎨=⎩则直线BD 的方程为()212221y y y y x x x x +-=--即2222144y y y x y y ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭令0y =,得1214y yx ==,所以()1,0F 在直线BD 上.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知121244y y m y y +=⎧⎨=⎩,所以()()212121142x x my my m +=-+-=-,()()1211111x x my my =--= 又()111,FA x y →=-,()221,FB x y →=-故()()()21212121211584FA FB x x y y x x x x m →→⋅=--+=-++=-,则28484,93m m -=∴=±,故直线l 的方程为3430x y ++=或3430x y -+=213y y -===±,故直线BD 的方程330x -=或330x -=,又KF 为BKD ∠的平分线,故可设圆心()(),011M t t -<<,(),0M t 到直线l 及BD 的距离分别为3131,54t t +--------------10分 由313154t t +-=得19t =或9t =(舍去).故圆M 的半径为31253t r +== 所以圆M 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭【举一反三】【相似较难试题】【2014高考全国,22】 已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF|=54|PQ|.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.【试题分析】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,弦长公式的应用,解法及所涉及的知识和上题基本相同. 【答案】(1)y 2=4x. (2)x -y -1=0或x +y -1=0. 【解析】(1)设Q(x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p,所以|PQ|=8p ,|QF|=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p ,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x.(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D(2m 2+1,2m), |AB|=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m2+2m 2+3,-2m ,|MN|=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2.由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=12|MN|,从而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,即 4(m 2+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +2m 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 2+22=4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1, 故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.三、考卷比较本试卷新课标全国卷Ⅰ相比较,基本相似,具体表现在以下方面: 1. 对学生的考查要求上完全一致。

即在考查基础知识的同时,注重考查能力的原则,确立以能力立意命题的指导思想,将知识、能力和素质融为一体,全面检测考生的数学素养,既考查了考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度,又考查了对数学思想方法和数学本质的理解水平,符合考试大纲所提倡的“高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度”的原则. 2. 试题结构形式大体相同,即选择题12个,每题5分,填空题4 个,每题5分,解答题8个(必做题5个),其中第22,23,24题是三选一题。

题型分值完全一样。

选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理、线性规划等知识点,大部分属于常规题型,是学生在平时训练中常见的类型.解答题中仍涵盖了数列,三角函数,立体何,解析几何,导数等重点内容。

3. 在考查范围上略有不同,如本试卷第3题,是一个积分题,尽管简单,但全国卷已经不考查了。

四、本考试卷考点分析表(考点/知识点,难易程度、分值、解题方式、易错点、是否区分度题)。

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