高考物理一轮复习 第8章 章末专题复习

这是一份高考物理一轮复习 第8章 章末专题复习，共9页。试卷主要包含了物理中求极值的常用数学公式，处理方法，电容器所带电荷量及其变化的计算，含容电路问题的解题思路等内容，欢迎下载使用。
1．物理中求极值的常用数学公式
(1)y＝ax2＋bx＋c
当a>0时，函数有极小值：ymin＝eq \f(4ac－b2,4a)
当aC2，由Q＝CU知此时Q1>Q2，当S闭合时，稳定状态下C1与R1并联，C2与R2并联，电路中电流I＝eq \f(E,R1＋R2)＝2 A，此时两电阻两端电压分别为U1＝IR1＝6 V、U2＝IR2＝12 V，则此时两电容器所带电荷量分别为Q1′＝C1U1＝3.6×10－5 C、Q2′＝C2U2＝3.6×10－5 C，对电容器C1来说，S闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故B、C正确，D错误．]
高考热点|测量电阻的创新实验
测量电阻的基础方法是伏安法，除此以外，还有很多方法，例如：①安安法测电阻、②伏伏法测电阻、③比较法测电阻、④替代法测电阻、⑤半偏法测电阻等，不管哪种方法，都综合灵活应用了欧姆定律、电阻定律、电功率，串并联电路的规律等，下面重点说明半偏法测电阻．
1．电流半偏法：如图8­5甲所示，断开S2、接通S1，把滑动变阻器R1由最大阻值逐渐向阻值变小进行调节，使电流表的指针达到满偏；此后R1阻值不变，接通S2，调整电阻箱R2的阻值，使电流表的指针恰好偏转到满偏的一半，读出电阻箱R2的阻值，则RA＝R2.此方法要求待测电阻RA较小，并配以足够大的滑动变阻器及合适的电源电压．测量值偏小．
甲 乙
图8­5
2．电压半偏法：如图乙所示，闭合S，使电阻箱R2的阻值为零，调节滑动变阻器R1，使电压表满偏；保持R1阻值不变，调节R2，使电压表半偏，则RV＝R2.此方法要求待测电阻RV较大，并配以较小的滑动变阻器及合适的电源电压．测量值偏大．
(2015·全国卷Ⅱ)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：
待测电压表eq \(,V) (量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关两个，导线若干．
(1)图8­6的虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．
图8­6
(2)根据设计的电路，写出实验步骤：____________________________.
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R′V，与电压表内阻的真实值RV相比，R′V________RV(选填“>”“＝”或“RV(其他合理说法也正确)．
【答案】 见解析
[突破训练]
3．(2017·厦门模拟)国标(GB/T)规定自来水在15 ℃时电阻率应大于13 Ω·m.某同学利用图8­7所示电路测量15 ℃自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右活塞固定，左活塞可自由移动．实验器材还有：电源(电动势约为3 V，内阻可忽略)，电压表V1(量程为3 V，内阻很大)，电压表V2(量程为3 V，内阻很大)，定值电阻R1(阻值4 kΩ)，定值电阻R2(阻值2 kΩ)，电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)，单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺．
图8­7
实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱长度L；
C．把S拨到1位置，记录电压表V1示数；
D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R；
E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
F．断开S，整理好器材．
(1)测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图8­8所示，则d＝________mm.
图8­8
(2)玻璃管内水柱的电阻Rx的表达式为：Rx＝________(用R1、R2、R表示)．
(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图8­9所示的R ­eq \f(1,L)关系图象．自来水的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)
图8­9
(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”).
【导学号：92492331】
【解析】 (1)根据游标卡尺的读数规则，玻璃管内径d＝29 mm＋19×0.05 mm＝29.95 mm.
(2)把S拨到1位置，记录电压表V1示数，得到通过水柱的电流I1＝eq \f(U,R1).由闭合电路欧姆定律，E＝U＋eq \f(U,R1)Rx；把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录电阻箱的阻值R，得到该支路的电流I2＝eq \f(U,R).由闭合电路欧姆定律，E＝U＋eq \f(U,R)R2；联立解得：Rx＝eq \f(R1R2,R).
(3)由电阻定律Rx＝eq \f(ρL,S)，Rx＝eq \f(R1R2,R)，联立解得：
R＝eq \f(R1R2S,ρ)·eq \f(1,L).R ­eq \f(1,L)关系图象斜率k＝400 Ω·m，k＝eq \f(R1R2S,ρ)，S＝eq \f(πd2,4)，解得：ρ＝eq \f(R1R2S,k)＝14 Ω·m.
(4)本实验中若电压表V1内阻不是很大，则通过水柱的电流I1大于测量值，即eq \f(U,R1)Rx>eq \f(U,R)R2，得到Rx>eq \f(R1R2,R)，即自来水电阻测量值偏大，则自来水电阻率测量结果将偏大．
【答案】 (1)29.95 (2)eq \f(R1R2,R) (3)14 (4)偏大
第一步
理清电路的串并联关系
第二步
确定电容器两极板间的电压．在电容器充电和放电的过程中，欧姆定律等电路规律不适用，但对于充电或放电完毕的电路，电容器的存在与否不再影响原电路，电容器接在某一支路两端，可根据欧姆定律及串、并联规律求解该支路两端的电压U.
第三步
分析电容器所带的电荷量．针对某一状态，由电容器两端的电压U求电容器所带的电荷量Q＝CU，由电路规律分析两极板电势的高低，高电势板带正电，低电势板带负电.