闭合电路的欧姆定律-人教版高中物理选修3课时练习
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12.2.3 闭合电路欧姆定律3(电路简化及动态电路分析)时间:45分钟 分值:100分班级:_____ _____组_____号 姓名:____________ 分数:__________一、选择题 基础训练1.用E 表示电源电动势,U 表示路端电压,r U 表示内电压,R 表示外电路总电阻,r 表示电源内电阻,I 表示干路电流,则下列各式中正确的是( ) A .r ErU R r=+ B .r U E U =-C .U E Ir =+D .REU R r=+ 2.如图电路中,电源内阻r 为1Ω,电阻R 为5Ω,理想电压表示数为1.50V ,则电源电动势为( ) A .1.5V B .1.8V C .2.0VD .3.0V3.在如图所示的电路中,已知电源的电动势E =3 V ,内电阻r =1Ω,电阻R =11Ω。
闭合开关S 后,电路中的电流等于( )A .1.0 AB .0.75 AC .0.50 AD .0.25 A4.如图电路中,电阻R =10Ω,电源电动势E =9.0V ,内阻r =2.0Ω。
电流表和电压表均为理想电表,闭合开关S 后,电流表示数I 、电压表示数U 分别为( )A .I =0.90A ; U =9.0VB .I =0.90A ; U =7.5VC .I =0.75A ; U =1.5VD .I =0.75A ; U =7.5V5.如图所示的电路中有一节干电池、一个定值电阻、一个电阻箱和一只内阻不计的理想电流表,已知定值电阻的阻值为R 0=1Ω,把电阻箱R 的阻值由2Ω改变为6Ω时,电流表的读数减小到原来的一半,则内阻应为( ) A .1Ω B .2Ω C .4ΩD .6Ω 6.直流电路如图,在滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电源的( ) A .总功率一定增大B .效率一定减小C .内部损耗功率一定减小D .输出功率一定先增大后减小7.小明设计了一种酒精测试仪的电路,其电路如图所示,电源电压恒定,R 为定值电阻,Q 为气敏元件,其阻值R Q 随被测酒精气体浓度的变化而变化。
闭合电路的欧姆定律课时训练1.关于电动势及闭合电路欧姆定律,下列说法正确的是( )A.电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多B.电源电动势等于路端电压C.外电路的电阻越大,路端电压就越大D.路端电压增大时,电源的输出功率可能减小答案:CD解析:电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,选项A错误。
由闭合电路欧姆定律E=U+Ir,知选项B错误。
由I=和U=IR得U=,故选项C 正确。
路端电压U增大,P=IU可能减小,故选项D正确。
2.如图所示的电路中,把R由2Ω改变为6Ω时,电流减小为原来的一半,则电源的内阻应为( )A.4ΩB.8ΩC.6ΩD.2Ω答案:D解析:据闭合电路欧姆定律:E=I(R+r)当R=2Ω时,E=I(2Ω+r),当R=6Ω时,E=(6Ω+r),解得r=2Ω,故选项D正确。
3.在如图所示的电路中,电源电动势E和内阻r恒定不变,电灯L恰好能正常发光,如果滑动变阻器R1的滑片向B端滑动,则( )A.电灯L更亮,电流表的示数减小B.电灯L更亮,电流表的示数增大C.电灯L变暗,电流表的示数减小D.电灯L变暗,电流表的示数增大答案:A解析:滑片向B滑动,R1增大→R外增大→I=减小→U=E-Ir=U L增大。
4.如图所示电路中,r是电源的内阻,R1和R2是外电路中的电阻,如果用P r、P1和P2分别表示电阻r、R1、R2上所消耗的功率,当R1=R2=r时,P r∶P1∶P2等于( )A.1∶1∶1B.2∶1∶1C.1∶4∶4D.4∶1∶1答案:D解析:在题图所示电路中,内阻上通过的电流与外电路的总电流相同,内阻与外电阻是串联关系(不能认为内阻与外电阻并联),但R1与R2是并联的,因R1=R2,则I1=I2=I,I r=I1+I2=2I。
P r∶P1∶P2=(r)∶(R1)∶(R2)=4∶1∶1,故正确选项为D。
5.如图所示,直线OAC为某一直流电源上总功率随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部热功率随电流I变化的图线。
7闭合电路的欧姆定律记一记闭合电路的欧姆定律知识体系1个规律——闭合电路欧姆定律1个关系——路端电压与负载的关系1个图象——电源的U-I图象辨一辨1.闭合电路沿着电流的方向电势一定降低.(×)2.闭合电路的电流跟内、外电路电阻之和成反比.(√)3.在闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大.(√)4.电路断开时,电路中的电流为零,路端电压也为零.(×) 5.外电路短路时,电路中的电流无穷大.(×)6.电动势越大,闭合电路的电流越大.(×)7.E=U+Ir适用于任何电路.(×)想一想1.在闭合电路中电荷定向移动过程中,是否只有电场力在做功?提示:不是.在闭合电路中电荷定向移动过程中,除了有电场力做功外,在电源内部还有非静电力在做功.2.为什么外电路短路(即外电路电阻为零)时,电路中电流不会是穷大?提示:因电源内也存在电阻r,所以外电路短路时(R=0),电路中电流I=Er≠∞.不过,一般情况下电源内阻r较小,所以外电路短路时电路中电流较大,很可能会把电源烧杯.3.电源输出功率最大时,电源效率也最大吗?提示:当外电路电阻R等于电源内电阻r时,电源输出功率最大,而电源的效率η=P出P 总=I2RI2(R+r)=RR+r=1+rR.可知R越大,效率越高,电源有最大输出功率时,R=r,此时η=50%.所以电源输出功率最大时,效率并不最高.思考感悟:练一练1.[2019·山东市普通高中学业水平考试]在图所示的电路中,电源的电动势E=3.0 V,内阻r=1.0 Ω,电阻R=5.0 Ω,不计电路中的其他电阻.闭合开关S后,通过电阻R的电流为()A.3.0 A B.2.0 AC.1.0 A D.0.50 A答案:D2.[2019·辽宁省普通高中学业水平考试]如图所示,电源电动势E=3 V,内阻r=2 Ω,外电阻R=4 Ω,闭合开关S后,理想电流表和理想电压表的示数分别为________A和________V.答案:0.5 23.[2019·浦东新区普通高中学业水平考试]如图,电源的输出电压和A、B两灯的电阻均不变.若滑动变阻器R的滑片向左移动,则()A.A、B两灯均变亮B.A、B两灯均变暗C.A灯变暗,B灯变亮D.A灯变亮,B灯变暗答案:D4.[2019·河南省普通高中学业水平考试]在如图所示的电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,电阻R=10 Ω.Ⓐ是理想电流表,闭合开关.求:(1)电流表的示数和通过电阻R的电流的方向;(2)电阻R在t=10 min内,产生的热量.答案:(1)1 A a→b(2)6 000 J要点一闭合电路欧姆定律1.在图所示的电路中,R1=9 Ω,R2=5 Ω,当a、b两点间接理想的电流表时,其读数为0.5 A;当a、b两点间接理想的电压表时,其读数为1.8 V.求电源的电动势和内电阻.解析:当a、b两点间接理想的电流表时,R1被短路,回路中的电流I1=0.5 A,由闭合电路欧姆定律得:E=I1(R2+r)代入数据得:E=0.5(5+r)①当a、b两点间接理想的电压表时,回路中的电流I2=UR1=1.89A=0.2 A由闭合电路欧姆定律得:E=I2(R2+R1+r)E=0.2(14+r)②联立①②得:E=3 V,r=1 Ω答案:3 V 1 Ω2.如图所示的电路中,R1=20.0 Ω,R2=10.0 Ω,当开关S 板到位置1时,电流表的示数为I1=0.20 A;当开关S板到位置2时,电流表的示数为I2=0.30 A,求电源的电动势和内电阻.解析:由I1=ER1+r ,I2=ER2+r解得:E=I1I2(R1-R2)I2-I1=6r,r=I1R1-I2R2I2-I1=10 Ω答案:6 V10 Ω要点二路端电压与负载的关系3.电源电动势为E,内阻为r,向可变电阻R供电,关于路端电压,下列说法正确的是()A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大C.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小D.若外电路断开,则路端电压为零解析:由I=ER+r,U=IR得:U=RR+rE可知路端电压随外电路电阻R的增大而增大,所以A项错误.由U=E-Ir知B项错误,C项正确.外电路断开时,I=0,所以U=E-0=E.所以D 项错误.答案:C4.电路图如图甲所示,若电阻R阻值未知,电源电动势和内阻也未知,电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U -I图线如图乙所示.求:(1)电源的电动势和内阻;(2)电源的路端电压;(3)电源的输出功率.解析:(1)由图线的意义可知,不过原点的斜线是电源的U-I 圈线,当电流为0时,由U=E-Ir可知E=U=4 V;同样由U=E-Ir可知它的斜率表示电源的内电阻,所以r=ΔUΔI=44Ω=1 Ω.(2)由图可知路端电压是3 V.(3)电源的输出功率P=UI=3×1 W=3 W.答案:(1)4 V 1 Ω(2)3 V(3)3 W要点三闭合电路的动态分析5.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图1所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是()A .电压表和电流表读数都增大B .电压表和电流表读数都减小C .电压表读数增大,电流表A 1减小,A 2增大D .电压表读数减小,电流表A 1增大,A 2减小解析:由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,滑动变阻器连入电路中的阻值R 增大,则外电路的总阻值R 总增大,干路电流I =E R 总+r,因R 总增大,所以I 减小,故A 1示数减小;路端电压U =E -Ir ,因I 减小,所以U 增大,即电压表的读数增大;R 2两端电压U 2=E -I (R 1+r ),因I 减小,所以U 2增大,由I 2=U 2R 2知,I 2增大,即电流表A 2的读数增大,故C 项正确,A 、B 、D 三项错误.答案:C6. (多选)如图所示,闭合开关S 并调节滑动变阻器滑片P 的位置,使A 、B 、C 三灯亮度相同.若继续将P 向下移动,则三灯亮度变化情况为( )A .A 灯变亮B .B 灯变亮C .B 灯变暗D .C 灯变亮解析:将变阻器滑片P 向下移动时,接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据全电路欧姆定律得知,总电流I A 增大,则A 灯变亮.并联部分的电压U 并=E -I A (R A +r ),E 、R A 、r 不变,I A 增大,U 并减小,B 灯变暗.通过C 灯的电流I C =I -I B ,I 增大,I B 减小,则I C 增大,C 灯变亮,故A 、C 、D 三项正确.答案:ACD要点四 闭合电路的功率和效率7.如图所示,已知电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,保护电阻R0=0.5 Ω,求:当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R0消耗的电功率最大,并求这个最大值.解析:保护电阻消耗的功率为P0=E2R0(r+R+R0)2,因R0和r是常量,而R是变量,所以R最小时,P0最大,即R=0时,P0max=E2R0(r+R0)2=62×0.51.52W=8 W.答案:8 W要点五含容电路的分析与计算8.如图所示,电源电动势E=10 V,内阻可忽略,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,求:(1)S闭合后,稳定时通过R1的电流;(2)S原来闭合,然后断开,这个过程中流过R1的电荷量.解析:(1)S闭合后,电路稳定时,R1、R2串联,易求I=ER1+R2=1 A,即为通过R1的电流.(2)S闭合时,电容器两端电压U C=U2=I·R2=6 V,储存的电荷量Q1=C·U C.S断开时至达到稳定后电路中电流为零,此时U C′=E,储存的电荷量Q1′=C·U C′.很显然电容上的电荷量增加了ΔQ=Q′-Q=CU C′-CU C=1.2×10-4 C.电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的,只有通过R1这条途径实现,所以流过R1的电荷量就是电容器上增加的电荷量.答案:(1)1 A(2)1.2×10-4 C基础达标1.[2019·山东潍坊中学期中考试]下列说法正确的是()A.电源电动势等于路端电压B.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数等于电源电动势C.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比D.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小解析:由闭合电路欧姆定律知E=U外+U内,A项错误;当电压表直接和电源连接时,电压表不能视为理想电表,电路中有微小电流,内电路有一定的电势降落,B项错误;由闭合电路欧姆定律I=ER+r可知,电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,C项正确;若外电压减小,内电阻不变,内电压将增大,电源电动势保持不变,D项错误.答案:C2.(多选)如图所示,当可变电阻R=2 Ω时,理想电压表的示数U=4 V,已知电源的电动势E=6 V,则()A.此时理想电流表的示数是2 AB.此时理想电流表的示数是3 AC.电源的内阻是1 ΩD.电源的内阻是2 Ω解析:题图所示电压表测量的是路端电压,电流表测的是通过可变电阻R的电流,由部分电路欧姆定律有U=IR,得I=2 A,再由闭合电路欧姆定律有E=U+Ir,将I=2 A、U=4 V、E=6 V 代入可得r=1 Ω,故A、C两项正确,B、D两项错误.答案:AC3.某同学利用如图所示的电路来探究闭合电路中总电流与电源电动势的关系,其中定值电阻R1=10 Ω、R2=8 Ω,电源的内阻为r=2 Ω.当单刀双掷开关接1时电流表的示数为I1=0.2 A,当单刀双掷开关接2时,电流表的示数I2为()A .0.24 AB .0.2 AC .0.18 AD .0.3 A解析:根据闭合电路的欧姆定律得,当单刀双掷开关接1时,I 1=E R 1+r ,当单刀双掷开关接2时,I 2=E R 2+r,由以上两式解得I 2=0.24 A .故选A.答案:A4.在如图所示的电路中,当开关S 1断开、开关S 2闭合时,电压表的读数为3 V ;当开关S 1、S 2均闭合时,电压表的读数为1.8 V ,已知电压表为理想电表,外接电阻为R 、电源内阻为r .由以上数据可知R r 为( )A.53B.35C.23D.32解析:当开关S 1断开、开关S 2闭合时,电压表的读数等于电源的电动势,即E =3 V .当开关S 1、S 2均闭合时,U 外=1.8 V ,所以U 内=E -U 外=1.2 V ,因U 外=IR ,U 内=Ir ,所以R ∶r =U 外∶U 内=1.8∶1.2=3∶2.故选D.答案:D5.(多选)[2019·江苏省泰兴中学期中考试]a 、b 两电源的路端电压与电流的关系图象如图所示,图中两图线交纵轴于一点,假设两电源的电动势分别用E a 、E b 表示,内阻分别用r a 、r b 表示.则下列说法正确的是( )A.E a=E b、r a<r bB.E a>E b、r a<r bC.若将同一定值电阻分别接在两电源上时,通过电源的电流关系为I a>I bD.若将两电源分别接入电路,当通过电源的电流相等时路端电压的关系为U a<U b解析:由题图可知,E a=E b(图线的纵截距),两电源的短路电流I′a>I′b(图线的横截距),则r a<r b,A项正确,B项错误;当把同一电阻分别接在两电源上时,由闭合电路欧姆定律I=ER+r可知,通过电源的电流关系为I a>I b,C项正确;若将两电源分别接入电路,则路端电压为U=E-Ir,则有U a>U b,D项错误.答案:AC6.(多选)将两个不同的电源甲、乙的路端电压与电流的关系图线描绘在同一坐标系中,其关系如图所示.则下列分析正确的是()A.两图线的交点表示两电源所接的外电阻相等B.两图线的交点表示两电源在该状态下的内电压相等C.电源甲的电动势大D.电源甲的内阻小解析:在路端电压与总电流的关系图线(U-I)中,图线在U 轴上的截距表示电源的电动势E,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,可见E甲>E乙,r甲>r乙,C项正确,D项错误.题图中两直线的交点坐标为(I1,U1),由R=UI可知,路端电压都为U1时,它们的外电阻相等,A项正确.由U′=Ir可知,电流都是I1时,因r不相等,故两电源内电压不相等,B项错误.答案:AC7.(多选)在如图所示的U-I图象中,图线甲、乙分别为一电源和一电阻两端电压随电流的变化规律,已知两图线与I轴的夹角分别为α、β.若将该电阻接在该电源两端,则下列说法正确的是()A.两图线交点的横、纵坐标的乘积为电源的输出功率B.两图线交点的横、纵坐标的乘积为电源消耗的总功率C.当α=β时电源的效率为80%D.当α=β时电源的效率为50%解析:根据闭合电路的欧姆定律和U-I图象特点可知,两图线交点的横、纵坐标的乘积表示负载电阻消耗的功率,即电源的输出功率,A项正确,B项错误;当满足α=β时,电源内阻等于负载电阻,电源的效率为50%,C项错误,D项正确.答案:AD8.如图所示,电源的内阻不可忽略,在滑片从最右端向左端滑动的过程中,下列说法正确的是()A.电源的内耗功率减小B.电源消耗的总功率变大C.电阻R1的功率增大D.电源的输出功率减小解析:由题图可知外电路总电阻R=R1(R2+R3)R1+R2+R3,根据闭合电路的欧姆定律I=ER+r可知,滑片向左移动,R3减小,R减小、I增大,P r=I2r,P=IE,故A项错误,B项正确;由于干路流增大,因此内压变大,路端电压减小,电阻R1的功率将减小,C项错误;当外电路的电阻与电源的内阻相等时,电源的输出功率最大,由于电阻的阻值情况未知,因此输出功率的变化无法确定,D项错误.答案:B9.(多选)如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,下列说法正确的是()A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小C.电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大D.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小解析:本题的易错之处是不能正确地画出该电路的等效电路.当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的总电阻增大,由闭合电路的欧姆定律可知,干路上的电流减小,电源内阻及R1分得的电压减小,电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小,A项错误,B项正确;由子电压表V1的读数增大,由欧姆定律可得通过R3的电流增大,则电流表A2的读数增大,由IR1=IR3+IR2可知通过R2的电流减小,则电压表V2的读数减小,C项正确,D项错误.答案:BC10.[2019·山东东营市胜利第一中学期中考试]将两个定值电阻、电阻箱和理想电压表按照如图所示的方式连接,其中电源的内阻为r,且r≠0.闭合开关,逐渐增大电阻箱的阻值,同时观察电压表的示数,使其读数增加ΔU.则在该过程中()A.如果流过电阻箱的电流改变ΔI,则ΔUΔI=R2+rB.定值电阻R2两端的电压逐渐减小,且减少量为ΔUC.如果流过定值电阻R2的电流改变ΔI2,则ΔUΔI2=R2+rD.电源的输出电压增加了ΔU解析:本题的易错之处是不能结合闭合电路的欧姆定律处理问题.在闭合电路中,对于定值电阻有ΔUΔI=R,对于变化的电阻利用闭合电路的欧姆定律,得ΔUΔI2=ΔU(R2+r)ΔI2=R2+r,A项错误,C项正确.因为r≠0,电压表读数增加ΔU,所以电阻R2的电压减小,减少量小于ΔU,电源输出电压增加量小于ΔU,B、D两项错误.答案:C11.(多选)[2019·湖北省黄石二中期末考试]如图所示的电路中,定值电阻a、b、c、d的阻值相等、电容器C的耐压值足够大,其中电源的内阻可忽略不计.当仅闭合开关K1时,电路的总电阻用R1表示、电容器所带的电荷量为q1,当两个开关均闭合时,电路的总电阻用R2表示、电容器所带的电荷量为q2.则下列式子正确的是()A.R1∶R2=6∶5 B.R1∶R2=5∶6C.q1∶q2=5∶3 D.q1∶q2=3∶5解析:本题的解题关键是对电路的分析,画出不同状态下的等效电路.假设定值电阻的阻值均为R,电源的电动势为E,内阻可忽略不计,当仅闭合开关K1时,等效电路如图甲所示,则电路的总电阻为R1=3R,电容器两极板间的电压U1=2R3R E=23E,则电容器所带的电荷量q1=CU1=23EC;当两个开关均闭合时,等效电路如图乙所示,电路的总电阻为R2=2R+R2=52R,电容器两极之间的电压为U2=R52RE=25E,电容器所带的电荷量q2=CU2=25EC.由以上分析可知R1∶R2=6∶5、q1∶q2=5∶3,A、C两项正确,B、D两项错误.答案:AC12.(多选)[2019·江苏南京师大附中期末考试]在如图所示电路中,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中()A.电压表的示数增大,电流表的示数减小B.电压表的示数减小,电流表的示数增大C.电源路端电压增大D.电容器C所带电荷量减小解析:本题疑难之处在于如何熟练分析动态电路和含容电路问题.滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中,滑动变阻器接入电阻减小,则总电阻减小,电路中总电流增大,电流表示数增大,电源内阻和R1两端电压增大,电源路端电压减小,则R2两端的电压减小,故电压表示数减小,故A、C两项错误,B项正确;电容器两端的电压等于R2两端的电压,则电容器两端的电压也减小,根据Q=UC可知,电容器C所带电荷量减小,故D项正确.答案:BD能力达标13.如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,标有“8 V 16 W”的灯泡L恰好能正常发光,电动机绕线的电阻R0=1 Ω,求:(1)电源的总功率;(2)电动机的输出功率.解析:(1)灯泡L正常发光,则路端电压等于灯泡的额定电压8 V内电压U内=10 V-8 V=2 V则总电流I=U内r=4 A电流总功率P电=IE=4×10 W=40 W(2)流经电动机的电流I M=I-PU=2 A电动机的总功率P M=UI M=8×2 W=16 W电动机内阻消耗功率P内=I2M P0=4 W故电动机的输出功率P出=P M-P内=12 W答案:(1)40 W(2)12 W14.如图所示,电源内阻r=1 Ω,R1=2 Ω,R2=6 Ω,灯L上标有“3 V 1.5 W”的字样,当滑动变阻器R3的滑片P移到最右端时,电流表示数为1 A,灯L恰能正常发光.(1)求电源的电动势;(2)求当P移到最左端时,电流表的示数;(3)当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时,变阻器R3上消耗的功率最大?最大值为多大?解析:本题疑难之处在于对电路结构的分析及如何求最大功率.(1)滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电源的电动势E=U L +IR1+Ir=3 V+1×2 V+1×1 V=6 V(2)当P移到最左端时,由闭合电路欧姆定律得I1=ER1+r=2 A(3)设滑动变阻器的Pb段电阻为R′,R′与R L并联的等效电阻为R3L=R′R L R′+R L由闭合电路欧姆定律得I2=ER1+r+R3L,又U3=I2R3L所以P3=U23R′=16R′R′2+4R′+4=16R′+4R′+4当R′=4R′,即R′=2 Ω时变阻器R3上消耗的功率最大,且最大值为2 W 答案:(1)6 V(2)2 A(3)2 Ω 2 W。
高中物理学习材料桑水制作闭合电路欧姆定律同步练习一、选择题1、一电池外电路断开时的路端电压为3V,接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()A.E=2.4V,r=1ΩB.E=3V,r=2ΩC.E=2.4V, r=2ΩD.E=3V, r=1Ω2、下列说法中正确的是:A、闭合电路中,电流总是从高电势流向低电势B、闭合电路中,电流越大,电源输出功率越大C、闭合电路中,输出功率越大,电源效率越高D、闭合电路中,路端电压越高,电源效率越高3、在如图所示的电路里,r是电源的内阻,R1和R2是外电路中的电阻,如果用P r、P1和P2分别表示电阻r、R1和R2上所消耗的功率,当R1=R2=r时,P r∶P1∶P2等于:()A、1∶1∶1B、2∶1∶1C、1∶4∶4D、4∶1∶1二、填空题4、如图所示,图中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系,图线②表示其输出功率一电流关系.该电池组的内阻为_____Ω.当电池组的输出功率为120W时,电池组的输出电压是_____V.三、计算题5、如图所示的电路中,R1=R2=12Ω,电源为四个相同的电池串联而成,每个电池的电动势为2V,内电阻为0.5Ω。
伏特表并联在电池组两端,电键K合上后,求:(1)电路中的总电流强度I;(2)伏特表的读数;(3)将一个定值电阻R3接入电路(其余器件不变动),伏特表读数是4V,求R3的阻值。
6、如图所示的电路中,电源电动势E=6.00V,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R1=2.4kΩ、R2=4.8k Ω,电容器的电容C=4.7μF.闭合开关S,待电流稳定后,用电压表测R1两端的电压,其稳定值为1.50V.(1)该电压表的内阻为多大?(2)由于电压表的接入,电容器的带电量变化了多少?7、在图所示的电路中,R1、R2为定值电阻,R3为滑线变阻器。
当滑线变阻器的滑动片在b端时,R1、R2、R3上消耗的功率比P1∶P2∶P3=1∶8∶3,滑动片在a端时的路端电压U a与滑动片在b端时的路端电压U b之比U a∶U b=3∶4。
高中物理学习材料桑水制作闭合电路欧姆定律 同步练习1.下列说法正确的是 ( ) A .电源被短路时,放电电流无穷大 B .外电路断路时,路端电压最高 C .外电路电阻减小时,路端电压升高D .不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变2.直流电池组的电动势为E ,内电阻为r ,用它给电阻为R 的直流电动机供电,当电动机正常工作时,电动机两端的电压为U ,通过电动机的电流是I ,下列说法中正确的是( )A .电动机输出的机械功率是UIB .电动机电枢上发热功率为I2RC .电源消耗的化学能功率为EID .电源的输出功率为EI-I2r3.A 、B 、C 是三个不同规格的灯泡,按图2-34所示方式连接恰好能正常发光,已知电源的电动势为E ,内电阻为r ,将滑动变阻器的滑片P 向左移动,则三个灯亮度变化是( )A .都比原来亮B .都比原来暗C .A 、B 灯比原来亮,C 灯变暗D .A 、B 灯比原来暗,C 灯变亮4.如图2-35所示电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,电路中O 点接地,当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,M 、N 两点电势变化情况是( ) A .都升高 B .都降低 C .M 点电势升高,N 点电势降低 D .M 点电势降低,N 点电势升高E .M 点电势的改变量大于N 点电势的改变量5.如图2-36所示的电路中,电键S1、S2、S3、S4均闭合,C 是极板水平放置的平行板电容器,极板间悬浮着一油滴P ,欲使P 向下运动,应断开电键( )A .S1B .S2C .S3D .S46.如图2-37所示电路中,电源的总功率是40W ,R1=4Ω,R2=6Ω,a 、b 两点间的电压是4.8V ,电源的输出功率是37.6W 。
求电源的内电阻和电动势。
巩固练习A B C P图2-34 R 1R 3 MOP NER 2图2-35图2-36R 11 R 2R Ea b1.电源电动势为ε,内阻为r,向可变电阻R供电.关于路端电压,下列说法中正确的是 ( ) A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B.因为U=IR,所以当R增大时,路端电压也增大C.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大D.因为U=ε-Ir,所以当I增大时,路端电压下降2.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时,两电阻消耗的电功率相等,则电源内阻为()A.1Ω B.2Ω C.4Ω D.8Ω3.如图2-38所示电路中,电池内阻符号为r,电键S原来是闭合的.当S断开时,电流表 ( )A.r=0时示数变大,r≠0时示数变小B.r=0时示数变小,r≠0时示数变大C.r=0或r≠0时,示数都变大D.r=0时示数不变,r≠0时示数变大4.甲、乙、丙三个灯泡,按图2-39方式连接到电池组上,如果丙灯泡处发生短路,某同学对电路各部分发生的变化作了如下推测(设各灯灯丝不被烧毁):①丙灯两端电压为零,②电池组的路端电压为零,③甲灯变得更亮,④乙灯变得更亮,其中( )A.只有①、③正确B.只有②、③止确C.只有③、④正确D.只有①、②正确5.如图2-40所示,电源的电动势和内阻分别为E、r,在滑动变阻器的滑片P由a 向b移动的过程中,电流表、电压表的示数变化情况为A.电流表先减小后增大,电压表先增大后减小B.电流表先增大后减小,电压表先减小后增大C.电流表一直减小,电压表一直增大D.电流表一直增大,电压表一直减小6.如图2-41所示电路中,电阻R1=8Ω.当电键S断开时,电压表的示数为5.7V,电流表的示数为0.75A,电源总功率是9W;当电键S闭合时,电压表的示数为4V.若电键断开和闭合时电源内部损耗的电功率之比是9:16,求电源的电动势和电阻R2、R3.7.如图2-42所示是对蓄电池组进行充电的电路.A、B两端接在充电机的输出端上,蓄电池组的内阻r=20Ω,指示灯L的规格为“6V,3W”.当可变电阻R调到20Ω时,指示灯恰能正常发光,电压表示数为52V(设电压表内阻极大),试求:(1)蓄电池组的总电动势.(2)充电机的输出功率.(3)对蓄电池组的输入功率.(4)充电机的充电效率.提高练习1.如图2-43所示所示电路,电流表A1和A2为两个相同的毫安表,当电路两端接入某一恒定电压的电源时,A1的示数为3mA ,A2的示数为2mA。
7 闭合电路的欧姆定律根底夯实一、选择题(1~4题为单项选择题,5~7题为多项选择题) 1.关于闭合电路,如下说法正确的答案是( ) A .电源短路时,放电电流为无限大 B .电源短路时,内电压等于电源电动势 C .用电器增加时,路端电压一定增大D .把电压表直接和电源连接时,电压表的示数等于电源电动势 答案:B解析:电源短路时,R =0,放电电流I =E r,U 内=E ,A 错误,B 正确;当并联用电器增加时,并联电阻变小,电路中的电流变大,内电压变大,路端电压变小,C 错误;当电压表直接和电源连接时,电压表不视为理想电表时,电路中有微小电流,内电路有一定的电势降落,D 错误。
2.一太阳能电池板,测得它的开路电压(电动势)为800mV ,短路电流为40mA ,假设将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路,如此它的路端电压是( )A .0.10VB .0.20VC .0.40VD .0.60V答案:D 解析:r =E I 短=0.80.04Ω=20Ω,U =E R +rR =0.6V 。
3.一同学将变阻器与一只6V,6~8W 的小灯泡L 与开关S 串联后接在6V 的电源E 上,当S 闭合时,发现灯泡发光。
按此图的接法,当滑片P 向右滑动时,灯泡将( )A .变暗B .变亮C .亮度不变D .可能烧坏灯泡 答案:B解析:由图可知,变阻器接入电路的是PB 段的电阻丝,当滑片P 向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短,电阻减小,灯泡变亮,B选项正确。
由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以不可能烧坏灯泡。
4.(福建师大附中2014~2015学年高二上学期期末)在如下列图的电路中,开关S原来是闭合的,现将S断开,如此灯泡L亮度变化和电容器C带电量变化情况是( ) A.灯泡L变亮、电容器C带电量增加B.灯泡L变亮、电容器C带电量减少C.灯泡L变暗、电容器C带电量增加D.灯泡L变暗、电容器C带电量减少答案:A解析:由图可知,当开关闭合时,R2与L串联后与R3并联,再与R1串联;当开关断开时,R3断开,总电阻增大,总电流减小,R1分压与内电压减小,灯泡两端电压增大;故灯泡变亮;电容器并联在电源两端,因内电压减小,路端电压增大,故电容器两端电压增大,由Q=UC可知,电容器带电量增加。
闭合电路的欧姆定律1、下列说法正确的是( ) A.电源电动势等于路端电压B.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数等于电源电动势C.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比D.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小2、一太阳能电池板开路电压为80mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一阻值为2.0Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( ) A.0.010VB.0.020VC.0.030VD.0.040V3、用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻,根据实验测得的一系列数据,作出U I -图(如图所示),由图可得被测干电池的电动势和内阻分别为( )A.1.5V,1.5ΩB.1.5V,0.5ΩC.1.0V,1.5ΩD.1.0V,0.5Ω4、如图所示的电路中,电源的电动势E 和内阻r 恒定不变,灯泡L 恰能正常发光.如果变阻器的滑片向b 端滑动,则( )A.灯泡L 变亮,电流表的示数减小B.灯泡L 变亮,电流表的示数增大C.灯泡L 变暗,电流表的示数减小D.灯泡L 变亮,电流表的示数不变5、如图所示,在滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中,理想电压表、电流表的示数将发生变化,电压表12V V 、示数变化量的绝对值分别为12U U ∆∆、,已知电阻R 阻值大于电源内阻r ,则( )A . 电流表A 的示数减小B . 电压表2V 的示数增大C . 电压表1V 的示数减小D . 1U ∆大于2U ∆6、如图,直线A 为某电源的U I -图线,曲线B 为标识不清的小灯泡1L 的U I -图线.将1L 与该电源组成闭合电路时,1L 恰好能正常发光.另有一相同材料制成的灯泡2L ,标有“6 V 22 W ”,下列说法中正确的是( )A.电源的内阻为3. 125ΩB.把灯泡1L 换成2L ,2L 可能正常发光C.把灯泡1L 换成2L ,电源的输出功率可能相等D.把灯泡1L 换成2L ,电源的输出功率一定变小7、在如图所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使A 灯变暗, B 灯变亮,则故障可能是( )A. 1R 短路B. 2R 断路C. 4R 短路D. 3R 断路8、如图所示的图线a 、b 为两电源的伏安特性曲线,其中两图线交纵轴于一点,假设两电源的电动势分别用E a 、E b 表示,内阻分别用r a 、r b 表示。
第二章 恒定电流第7节 闭合电路的欧姆定律一、选择题1.在电源处于正常工作状态时,下列说法正确的是 A .在电源内部,正电荷从正极向负极运动 B .在电源外部,正电荷从正极向负极运动 C .在电源外部,电流所做的功一定等于电热 D .路端电压一定等于电源的电动势 【答案】B【解析】A .在电源内部,正电荷在非静电力作用下从负极向正极运动,选项A 错误;B .在电源外部,正电荷从正极向负极运动,选项B 正确;C .在电源外部,电流所做的功不一定等于电热,例如电源外部接非纯电阻元件时,选项C 错误;D .只有外电路断开时,路端电压才等于电源的电动势,选项D 错误。
2.如图所示的电路中,电阻R =2 Ω。
断开S 后,电压表的读数为3 V ;闭合S 后,电压表的读数为2 V ,则电源的内阻r 为A .1 ΩB .2 ΩC .3 ΩD .4 Ω【答案】A【解析】开关S 断开时有:3V E =,开关S 闭合时有:2ER R r=+,其中2R =Ω,解得:1r =Ω,故A 正确。
3.如图所示是一种自动控制电路示意图,R 1为光敏电阻,其阻值随光照强度I 的增大而减小。
若发现电流表A 中的电流突然减小,则光照强度I 及a 、b 间的电压U 的变化情况是A .I 变大,U 变大B .I 变大,U 变小C .I 变小,U 变大D .I 变小,U 变小 【答案】B【解析】电流表的示数减小,由欧姆定律得R 2两端的电压减小,使得R 3和r 两端的电压增大,也就是干路电流增大,从而得到电路的总电阻减小,即光敏电阻R 1减小,由此得光照强度I 增大,外电压U 减小;故B 正确。
4.如图所示电路中,电源的内阻为r ,三只灯泡原来都正常发光,当滑动变阻器的滑动触头P 向左移动时,下面的判断不正确的是A .1L 变亮B .2L 变亮C .3L 变亮D .路端电压变小【答案】B【解析】A .当滑片左移时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电路中总电流增大,即通过1L 的电流变大,故L 1变亮,A 正确,不符合题意;B .电路中总电流增大,故内电压及01R L 、两端的电压增大,而电动势不变,故并联部分的电压减小,故2L 变暗,B 错误,符合题意;C .因2L 中电流减小,干路电流增大,故流过3L 的电流增大,故3L 变亮,C 正确,不符合题意。
知行合一第十二章 电能 能量守恒定律 12.2 闭合电路欧姆定律(三)欧姆表的原理一、单选题:1.欧姆表的内部电路如图所示,已知电流计的电阻为R g ,滑动变阻器接入电路的阻值为R 0,电源的电动势和内阻分别为E 、r .下列说法正确的是( )A .欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B .电路图中左侧的表笔为黑表笔C .欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D .欧姆表表盘的中间刻度值为R 中=r +R g 答案A知行合一解析 欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,A 正确;电流从红表笔进,黑表笔出,B 错误;“∞”刻度在刻度盘的最左端,C 错误;当欧姆表指针指在中间位置时,I g 2=ER 0+R g +r +R x ,I g =ER 0+r +R g,所以R x =R g+R 0+r ,即中间刻度值为R 中=r +R g +R 0,D 错误. 2.关于多用电表刻度盘上的刻度,下列说法正确的是( ) A .测量电压、电流和电阻时,所用的刻度都是均匀的B .测量电阻时,各挡位的测量范围都是0~∞,所以测量不需要选择挡位C .电阻挡的零刻线与电压挡的零刻线重合D .电阻挡的零刻线与电流挡的满刻线重合 答案 D3.一个用满偏电流为3 mA 的电流表改装成的欧姆表,调零后用它测量500 Ω的标准电阻时,指针恰好指在刻度盘的正中间.如用它测量一个未知电阻时,指针指在1 mA 处,则被测电阻的阻值为( ) A .1 000 Ω B .5 000 Ω C .1 500 Ω D .2 000 Ω答案 A解析设欧姆表的内阻为R内,由闭合电路欧姆定律知:3×10-3A=ER内,1.5×10-3A=ER内+500 Ω,所以R内=500 Ω,E=1.5 V,又1×10-3 A=ER内+R x,所以R x=1 000 Ω,故选A.4.多用电表的下半部分如图甲所示,标有“2.2 V 0.25 A”字样的小灯泡已接入电路,当多用电表的两表笔分别与小灯泡两端的接线柱a、b相接(如图乙所示),下列想法合理的是( )A.若选择开关拨到“Ω”挡的“×1”处,可测量小灯泡的电阻B.若选择开关拨到“V”挡的2.5处,可测量小灯泡的电阻C.若选择开关拨到“V”挡的2.5处,可测量小灯泡两端的电压知行合一知行合一D .若选择开关拨到“mA ”挡的250处,可测量小灯泡中的电流 答案 C5.某个多用电表的面板如图2所示,若表头满偏电流为1 mA ,内阻为1 k Ω,所用电池的电动势为1.5 V ,内阻为0.5 Ω,使用欧姆“×1”挡,若把多用电表的红、黑表笔短接时,表针恰好指在电流满刻度处.若B 、C 、D 平分表示刻度的那段圆弧AE ,则测电阻时,刻度D 处对应的电阻阻值是( )A .1 500 ΩB .1 000 ΩC .500 ΩD .0 答案 C解析 欧姆表内阻:r =E I = 1.51×10-3 Ω=1 500 Ω,当指针指在D 时,34I =ER +r,得R =500 Ω,故选C.6.如图所示为欧姆表的原理示意图.其中,电流表的满偏电流为300 μA ,内阻r g =100 Ω,调零电阻最大值R =50 k Ω,串联的定值电阻R 0=50 Ω,电池电动势E =1.5 V .用它测量电阻R x ,能准确测量的阻值范围是()知行合一A .30~80 k ΩB .3~8 k ΩC .300~800 ΩD .30~80 Ω答案 B解析 用欧姆表测量电阻,指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确.当电流最大时,I g =ER 内,其中R 内为欧姆表的内阻,得R 内=E I g = 1.5300×10-6 Ω=5 000 Ω,用它测量电阻R x ,当指针指在表盘中央时12I g =ER 内+R x,得R x =2EI g-R 内=5 000 Ω,故能准确测量的阻值范围是5 k Ω附近,选项B 正确.二、多选题7.下列关于多用电表欧姆挡的说法中,正确的是()A.表盘刻度是不均匀的,从零刻度处开始,刻度值越大处,刻度越疏B.红表笔是与表内的电源正极相连的C.测电阻时,首先要把红、黑表笔短接进行调零,然后再去测电阻D.为了减小误差,应尽量使指针指在中间刻度附近答案CD8.下列说法中正确的是( )A.欧姆表的每一档测量范围都是0到∞B.欧姆表只能用来粗略地测量电阻C.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度中央误差越大D.用欧姆表测电阻,指针越靠近刻度右边误差越小【解析】根据改装原理,电阻为零对应电流的最大值即满偏值,电阻为∞对应电流为零,因指针表示的电流可从零到最大变化,则电阻可测量的范围为零到∞,且每一档均可,A正确;使用欧姆表时,指针指中央附近误差较小,故C、D错误;用欧姆表测量电阻,读数误差较大,故是一种粗测法,B正确.知行合一【答案】AB9.关于多用电表表面上的刻度线,下列说法中正确的是( )A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一个刻度B.电阻刻度是不均匀的C.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应D.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应【解析】电流表和电压表零刻度线在左侧,最大值在右侧,刻度均匀.欧姆表零刻度线在右侧,最大值在左侧,不均匀.【答案】ABC三、非选择题10.把一量程6 mA、内阻100 Ω的电流表改装成欧姆表,电路如图6所示,现备有如下器材:A.电源E=3 V(内阻不计);B.变阻器0~100 Ω;C.变阻器0~500 Ω;D.红表笔;E.黑表笔.知行合一知行合一(1)变阻器选用________.(2)红表笔接________端,黑表笔接________端.(填“M ”或“N ”)(3)按正确方法测量R x ,指针指在电流表2 mA 刻度处,则电阻值应为________;若指在电流表3 mA 刻度处,则电阻值应为________.答案 (1)C (2)N M (3)1 000 Ω 500 Ω解析 (1)两表笔直接接触时,调节变阻器的阻值使电流达到满偏I g =ER g +R 0,解得R 0=400 Ω,故变阻器应选C.(2)红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,所以红表笔接N 端,黑表笔接M 端.(3)电流I =2 mA 时,有I =ER g +R 0+R x,解得R x=1 000 Ω.电流I′=3 mA时,I′=ER g+R0+R x′,解得R x′=500 Ω.11.如图所示是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的示意图,其中电源电动势E=1.5 V.改装后若将原电流表3 mA刻度处定为零阻值位置,则2 mA刻度处应标________ Ω,1 mA刻度处应标________ Ω.答案250 1 000解析欧姆表内阻:R内=EI m=1.53×10-3Ω=500 Ω,电流为2 mA时,R=EI1-R内=250 Ω;电流为1 mA时,R′=EI2-R内=1 000 Ω.12.如图所示是欧姆表的工作原理图.知行合一知行合一(1)若表头的满偏电流为I g =500 μA ,干电池的电动势为1.5 V ,求灵敏电流表的电流刻度值为50 μA 、250 μA 时对应的欧姆表的电阻值.(2)这个欧姆表的总内阻为______ Ω,表针偏转到满刻度的13时,待测电阻为______ Ω.答案 (1)2.7×104 Ω 3×103 Ω (2)3 000 6 000解析 (1)对应电流“0”刻度和满偏电流“500 μA ”的电阻刻度分别为“∞”和“0”.由闭合电路的欧姆定律得,调零时:I g =E R g +r +R 0,所以欧姆表的总内阻R 内=R g +r +R 0=E I g =3 000 Ω.测量电阻R x 时:I =ER 内+R x ,R x =E I -R 内,当I =50 μA 时,R x = 1.550×10-6 Ω-3 000 Ω=3×104 Ω-3×103 Ω=2.7×104 Ω.同理可求出电流为250 μA 时,对应的电阻为3×103 Ω.知行合一(2)由(1)知,欧姆表的总内阻R 内=3 000 Ω,当表针偏转到满刻度的13处时,I ′=13I g .R x ′=E I ′-R 内= 1.5500×10-63Ω-3 000 Ω=6 000 Ω.13.如图所示为J0411多用电表示意图.其中A 、B 、C 为三个可调节的部件.某同学在实验室中用它测量一阻值约为1~3 k Ω的电阻.他测量的操作步骤如下:(1)调节可动部件________,使电表指针指向________. (2)调节可调部件________,使它的尖端指向________位置.(3)将红黑表笔分别插入正负插孔中,笔尖相互接触,调节可动部件________,使电表指针指向________位置.(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接,进行测量读数.(5)换测另一阻值为20~25 kΩ的电阻时,应调节B,使它的尖端指向“×1 k”的位置,此时还必须重复步骤________,才能进行测量,若电表读数如上图所示,则该待测电阻的阻值是________.【答案】(1)A左边零刻度处(2)B“×100”的倍率档(3)C右边最大刻度处(5)(3) 22 kΩ人教版新教材必修三期末综合检测(B卷)考试时间:90分钟考试总分:100分第I卷(选择题)一.选择题(本题共12小题;每小题4分,共48分。
2.7闭合电路的欧姆定律(课时二)(电路的动态,含容电路,电源效率功率分析)同步训练1.(3分)如图所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,各电表均为理想电表。
在、两点间接入电源后,调节,可获得电压表、的示数随电流表示数变化的图象,则______A.只有图是合理的B.只有图是合理的C.只有图、是合理的D.只有图、是合理的2.(3分)在如图所示的电路中,电源的电动势为,内阻为,闭合开关,电灯正常发光。
两块电表均为理想电表。
在滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是______A.电流表的示数变小B.电源的总功率变小C.灯泡的亮度变大D.电压表的示数变小3.(3分)如图所示,电动势为、内阻为的电池与定值电阻、滑动变阻器串联,已知,滑动变阻器的最大阻值是。
当滑动变阻器的滑片由端向端滑动时,下列说法中正确的是______A.电路中的电流变小B.电源的输出功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻上消耗的功率先变大后变小4.(3分)如图所示电路中,电源电动势,电阻,小灯泡的额定电压为,额定功率为。
当电键接位置时,电压表的读数为,那么当电键接到位置时,小灯泡______A.正常发光B.比正常发光略亮C.有可能被烧坏D.很暗,甚至不亮5.(3分)酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。
它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,这样,电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数与酒精气体浓度之间的对应关系正确的是______A. 越大,表示越大,与成正比B. 越大,表示越大,但是与不成正比C. 越大,表示越小,与成反比D. 越大,表示越小,但是与不成反比6.(3分)在如图所示的电路中,开关闭合后和闭合前相比,三个电表示数的变化情况是______A. 示数变大,示数变大,示数变小B. 示数变大,示数变小,示数变大C. 示数变小,示数变大,示数变小D. 示数变小,示数变小,示数变大7.(3分)如图所示是—实验电路图。
闭合电路的欧姆定律
1.一个闭合电路,是由电池供电的,外电路是纯电阻时,以下说法正确的是( )
A .当外电阻增大时,路端电压增大
B .当外电阻减小时,路端电压增大
C .当外电阻减小时,电路中的电流减小
D .电池的内阻越小,外电阻变化时,路端电压的变化越大
解析:选A 根据U =E -Ir ,当外电阻增大时,I 减小,U 增大,A 正确,B 错误。
根据I =E R +r
,C 错误,再根据U =E -Ir ,ΔU =ΔIr ,故D 错误。
2.在如图所示的电路中,电阻R =2.0 Ω,电源的电动势E =3.0 V ,
内电阻r =1.0 Ω。
闭合开关S 后,通过电阻R 的电流为( )
A .1.0 A
B .1.5 A
C .2.0 A
D .6.0 A
解析:选A 根据闭合电路欧姆定律得I =E
R +r =32+1 A =1 A ,则A 正确。
3.有两个相同的电阻R ,串联起来接在电动势为E 的电源上,电路中的电流为I ;将它们并联起来接在同一电源上,此时流过电源的电流为
4I 3,则电源的内阻为( ) A .R
B.R 2 C .4R D.R 8 解析:选 C 由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E =I (2R +r ),E =43I ⎝ ⎛⎭
⎪⎫R 2+r ,由以上两式可得r =4R 。
4.[多选]如图所示电路中,电源电动势E =9 V 、内阻r =3 Ω,R =
15 Ω,下列说法中正确的是( )
A .当S 断开时,U AC =9 V
B .当S 闭合时,U A
C =9 V
C .当S 闭合时,U AB =7.5 V ,U BC =0
D .当S 断开时,U AB =0,U BC =0
解析:选AC 当S 断开时,U AC 与U BC 为路端电压,等于电源电动势,A 正确,D 错误;当S 闭合时,U AC =U AB =E
R +r R =7.5 V ,U BC =I ×0=0,B 错误,C 正确。
5.如图所示,电池电动势为E,内阻为r。
当可变电阻的滑片P向b点移动时,电压表的读数U1与电压表的读数U2的变化情况是( )
A.U1变大,U2变小
B.U1变大,U2变大
C.U1变小,U2变小
D.U1变小,U2变大
解析:选A 滑片P向b移动时,总电阻变大,干路中I=E
R+r
变小。
由于路端电压U =E-Ir,U增大,即V1表示数U1变大。
由于V2表示数U2=IR,U2减小,所以A正确。
6.如图所示的电路中,电源电动势为6 V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮,用
电压表测得各部分电压是U ab=U ad=6 V,U cd=U bc=0,经检查,各段导线以
及导线与各元件的连接处良好,由此可判定( )
A.开关S处接触不良
B.L1的灯丝烧断了
C.L2的灯丝烧断了
D.变阻器R断路
解析:选B U ab有示数,则说明开关S接触良好,A错误;U ad有示数,则说明灯泡L1之外电路无断路,C、D错误;U cd=U bc=0,则说明灯泡L1断路,故B正确。
7.如图所示,闭合开关S,电路稳定后,水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态,若将滑动变阻器R2的滑片向a端移动,则( )
A.电压表读数增大
B.电流表读数减小
C.R1消耗的功率减小
D.质点P将向下运动
解析:选D 由图可知,R1与滑动变阻器串联;电容器与变阻器并联;当滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时R1两端的电压增大,所以电压表示数减小,电流示数增大,故A、B错误。
流过R1的电流增大,由公式P=I2R知R1消耗的功率增大,故C错误。
电容器板间电压减小,板间电场强度减小,故质点P受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,质点P
将向下运动,故D 正确。
8.如图所示电路中,定值电阻R 2=r (r 为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R 1且R 1≫R 2+r 。
在滑动变阻器的滑片P 由左端a 向右滑动的过程中,以下说法正确的是( )
A .电源的输出功率变小
B .R 2消耗的功率先变大后变小
C .滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D .以上说法都不对
解析:选C 滑片向右移动,滑动变阻器接入电路部分电阻变小,电路中的电流变大,通过电源的电流和通过电阻R 2的电流都变大,这两个电阻是定值电阻,消耗的功率变大,在滑动的过程中内阻始终小于外电阻,所以电源的输出功率增大。
考虑滑动变阻器上的功率消耗时可以把R 2看成电源的一部分,当滑动变阻器的阻值等于2r 时,消耗的功率最大,当滑动变阻器阻值小于2r 时,消耗的功率变小。
9.如图所示,直线A 为某电源的U I 图线,曲线B 为某小灯泡的U I
图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功
率分别是( )
A .4 W,6 W
B .4 W,8 W
C .2 W,3 W
D .2 W,4 W
解析:选A 由题图可知,电源的电动势 E =3 V ,内阻r =ΔU ΔI
=0.5 Ω;两图线的交点表示灯泡与电源连接时的工作状态,此时灯泡的电压U =2 V ,电流I =2 A ;则电源的总功率P 总=EI =3×2 W=6 W ;电源的输出功率 P 出=EI -I 2r =(3×2-22×0.5)W=4 W ,故选A 。
10.[多选]如图所示电路中,电源内阻不能忽略。
闭合S 后,调节R
的阻值,使电压表示数增大ΔU ,在这一过程中,有( )
A .通过R 1的电流增大ΔU R 1
B .R 2两端电压减小ΔU
C .通过R 2的电流减小量小于
ΔU R 2
D .路端电压增大量为ΔU
解析:选AC 由电流I =U R 可知,当电压增加ΔU 时,通过R 1的电流就增加ΔU R 1
,故A 正确;由于电源的内阻不能忽略,故R 2两端电压减小量比ΔU 小,B 错误,C 正确;因R 2两端的电压减小,故路端电压增大量比ΔU 要小,故D 错误。
11.如图所示的电路中,所用电源的电动势E =4 V ,内电阻r =1 Ω,电阻R 1可调。
现
将R 1调到3 Ω后固定。
已知R 2=6 Ω,R 3=3 Ω,求:
(1)开关S 断开和接通时,通过R 1的电流分别为多大?
(2)为了使A 、B 之间电路的电功率在开关S 接通时能达到最大值,应将R 1的阻值调到多大?这时A 、B 间消耗的最大电功率是多少?
解析:(1)开关S 断开时,I 1=E r +R 1+R 2=41+3+6
A =0.4 A 开关接通时,R 2、R 3并联的总电阻R 23=
R 2R 3R 2+R 3=2 Ω I 1′=E r +R 1+R 23=41+3+2
A =0.667 A (2)开关接通时,A 、
B 之间的总电阻R 23=2 Ω为定值,所以,只有当R 1′=0时,总电流最大,A 、B 之间的电功率才最大。
I =E r +R 1′+R 23=41+0+2 A =43
A P A
B =I 2R 23=⎝ ⎛⎭
⎪⎫43
2×2 W=3.556 W 。
答案:(1)0.4 A 0.667 A (2)0 3.556 W
12.如图所示,电容器C 1=6 μF ,C 2=3 μF ,电阻R 1=6 Ω,R 2=3 Ω,C 、D 为两端点,当开关S 断开时,A 、B 两点间的电压U AB 为多少?当S 闭合时,电容器C 1的电荷量改变了多少?(已知电压U =18 V)
解析:在电路中电容器C 1、C 2的作用是断路,当开关S 断开时,电路中无电流,B 、C 等电势,A 、D 等电势。
因此U AB =U AC =U DC =18 V
当S 断开时,电容器C 1所带电荷量为 Q 1=C 1U AC =6×10-6×18 C=1.08×10-4 C
当S 闭合时,电路导通,电容器C 1两端的电压即电阻R 1两端的电压。
由串联电路的电压分配关系得
U AC ′=R 1R 1+R 2U =66+3
×18 V=12 V 此时电容器C 1所带电荷量为
Q 1′=C 1U AC ′=6×10-6×12 C=0.72×10-4 C
电容器C1所带电荷量的变化量为
ΔQ=Q1′-Q1=-3.6×10-5 C,“-”号表示减少。
答案:18 V 减少了3.6×10-5 C。