2018高中物理第二章恒定电流电路的动态分析复习练习3-1.
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电路动态分析题型分类1.滑变与简单电路1.(多选)如图所示,a、b、c三盏灯都能发光,且在电路变化时,灯不会烧坏。
试判断:当滑动变阻器的触头P向下移动时()A. 外电路的总电阻变小B. 总电流变小C. a灯变亮D. c灯变亮选AC2.在如图所示的电路中,当变阻器R3的滑动头P由a端向b端移动时()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小选B3.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,定值电阻R的阻值也为r,滑动变阻器的最大阻值是2r.闭合开关,当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中,下列说法中正确的是( )A.电压表的示数变大B.电流表的示数变小C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小选C2.开关与简单电路4.(多选)如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A 分别为电压表与电流表。
初始时S0与S均闭合,现将S断开,则()A.的读数变大B.的读数变小C.的读数变小D.的读数变大选AD5.如图所示的电路中,电电动势为E ,内阻为R ,L 1和L 2为相同的灯泡,每个灯泡(阻值恒定不变)的电阻和定值电阻相同,阻值均为R ,电压表为理想电表,K 为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法错误的是( )A .电压表读数将变小B .L 1亮度不变,L 2将变亮C .L 1将变亮,L 2将变暗D .电的发热功率将变大选C6.如图所示,电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。
只合上开关S 1,三个灯泡都能正常工作。
如果再合上S 2,则下列表述正确的是( )A .电源输出功率减小B .L 1上消耗的功率增大C .通过R 1上的电流增大D .通过R 3上的电流增大选C3.分压电路7.如图所示电路中,电源的电动势为E,内阻为r,各电阻阻值如图所示,当滑动变阻器的滑动触头P 从a 端滑到b 端的过程中,下列说法正确的是( )A. 电流表的读数I 先增大,后减小B. 电压表的读数U 先减小,后增大C. 电压表读数U 与电流表读数I 的比值IU 不变 D. 电压表读数的变化量△U 与电流表读数的变化量△I 的比值I U ΔΔ不变 选D8.(多选)如图所示,R 0和R 2为两个定值电阻,电源的电动势为E ,内电阻为r ,滑动变阻器的最大阻值为R 1,且R 1>(R 0+r)。
习题课:闭合电路欧姆定律的应用[课时要求] 1.会用闭合电路欧姆定律分析动态电路.2.知道闭合电路中的功率关系,会计算闭合电路的功率.3.会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算.一、闭合电路的动态分析解决闭合电路动态问题的一般思路(1)分析电路,明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象;(2)由局部电阻变化判断总电阻的变化;(3)由I=ER+r判断总电流的变化;(4)据U=E-Ir判断路端电压的变化;(5)由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化.例1在如图1所示的电路中,R1为定值电阻,R2为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表的读数为I,电压表的读数为U,当R2的滑动触头向图中a端移动时()图1A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小答案 D解析当R2的滑动触头向图中a端移动时,R2接入电路的电阻变小,电路的总电阻就变小,总电流变大,路端电压变小,即电压表的读数U变小;电流表的读数I变小,故选D.闭合电路动态问题的分析方法:(1)程序法基本思路:电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U内的变化→U外的变化→固定支路并联分流I变化支路串联分压U.(2)结论法——“并同串反”“并同”:是指某一电阻增大时,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;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.“串反”:是指某一电阻增大时,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;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.针对训练1 如图2所示电路中,当滑动变阻器R 2的滑片P 向上端a 滑动时,电流表A 及电压表V 的示数的变化情况是( )图2A .电流表A 示数增大,电压表V 示数增大B .电流表A 示数增大,电压表V 示数减小C .电流表A 示数减小,电压表V 示数增大D .电流表A 示数减小,电压表V 示数减小 答案 C解析 当滑动变阻器R 2的滑片P 向上端a 滑动时,变阻器的有效电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律得知干路电流I 减小,A 示数减小.电压表V 读数U =E -I (R 1+r ),I 减小,U 增大,则电压表V 读数增大,故C 正确. 二、闭合电路的功率1.电源的总功率:P 总=EI ;电源内电阻消耗的功率P 内=U 内I =I 2r ;电源输出功率P 出= U 外I .2.对于纯电阻电路,电源的输出功率 P 出=I 2R =⎝⎛⎭⎫ER +r 2R=E 2(R -r )2R +4r ,当R =r 时,电源的输出功率最大,其最大输出功率为P m =E 24r .电源输出功率随外电阻变化曲线如图3所示.图33.电源的效率:指电源的输出功率与电源的总功率之比, 即η=P 出P 总=IU IE =U E.对于纯电阻电路,电源的效率η=I 2R I 2(R +r )=R R +r=11+r R ,所以当R 增大时,效率η提高.当R =r (电源有最大输出功率)时,效率仅为50%,效率并不高.例2 如图4所示,电路中E =3 V ,r =0.5 Ω,R 0=1.5 Ω,变阻器的最大阻值为10 Ω.图4(1)在变阻器的阻值R 为多大时,变阻器上消耗的功率最大?最大为多大? (2)在变阻器的阻值R 为多大时,定值电阻R 0上消耗的功率最大?最大为多大? 答案 (1)2 Ω 98 W (2)0 278W解析 (1)此种情况可以把R 0归入电源内电阻,这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率.即当R =r +R 0=2 Ω时,R 消耗功率最大为:P m =E 24R =324×2W =98W.(2)定值电阻R 0上消耗的功率可以表示为:P =I 2R 0,因为R 0不变,当电流最大时功率最大,此时应有电路中电阻最小,即当R =0时,R 0上消耗的功率最大: P m ′=E 2(R 0+r )2R 0=32(1.5+0.5)2×1.5 W =278 W.功率最大值的求解方法(1)流过电源的电流最大时,电源的功率、内损耗功率均最大. (2)对某定值电阻来说,其电流最大时功率也最大.(3)电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大,若不能相等,外电阻越接近内阻时,电源的输出功率越大.例3 如图5所示,A 为电源的U -I 图线,B 为电阻R 的U -I 图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和效率分别是( )图5A .4 W ,33.3%B .2 W ,33.3%C .4 W ,66.7%D .2 W ,66.7%答案 C解析 从题图可知E =3 V ,图线A 和图线B 的交点是电源和电阻R 构成闭合电路的工作点,因此P 出=UI =4 W ,P 总=EI =6 W.电源的效率η=P 出P 总=23≈66.7%.三、含电容器电路的分析与计算1.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压.2.当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等. 3.电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电.例4 如图6所示,电源电动势E =10 V ,内阻可忽略,R 1=4 Ω,R 2=6 Ω,C =30 μF ,求:图6(1)S 闭合后,稳定时通过R 1的电流;(2)S 原来闭合,然后断开,这个过程中流过R 1的总电荷量. 答案 (1)1 A (2)1.2×10-4 C解析 (1)S 闭合后,电路稳定时,R 1、R 2串联,易求I =E R 1+R 2=1 A .(2)S 闭合时,电容器两端电压U C =U 2=I ·R 2=6 V ,储存的电荷量Q =C ·U C .S 断开至达到稳定后电路中电流为零,此时U C ′=E ,储存的电荷量Q ′=C ·U C ′.很显然电容器上的电荷量增加了ΔQ =Q ′-Q =CU C ′-CU C =1.2×10-4C .电容器上电荷量的增加是在S 断开以后才产生的,这只有通过R 1这条电路实现,所以流过R 1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量.分析电容器电荷量变化的方法(1)首先确定电路的连接方式及电容器和哪部分电路并联. (2)根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压. (3)最后根据公式Q =CU 或ΔQ =C ΔU ,求电荷量及其变化量.针对训练2 在如图7所示的电路中,R 1=11 Ω,r =1 Ω,R 2=R 3=6 Ω,当开关S 闭合且电路稳定时,电容器C 的带电荷量为Q 1;当开关S 断开且电路稳定时,电容器C 的带电荷量为Q 2,则( )图7A .Q 1∶Q 2=1∶3B .Q 1∶Q 2=3∶1C .Q 1∶Q 2=1∶5D .Q 1∶Q 2=5∶1答案 A解析 当开关S 闭合时,电容器两端电压等于R 2两端的电压,U 2=ER 2R 1+R 2+r =E 3,Q 1=E3C ;当开关S 断开时,电容器两端电压等于电源电动势,U =E ,Q 2=EC ,所以Q 1∶Q 2=1∶3,选项A 正确.1.如图8电路中当滑片P 向右移动时,则下列说法中正确的是( )图8A .A 1示数变小,A 2示数变大,V 示数变小B .A 1示数不变,A 2示数变大,V 示数变小C .A 1示数变小,A 2示数变小,V 示数变大D .A 1示数变大,A 2示数变小,V 示数变大 答案 D解析 先分析电路连接方式,然后确定每个电表分别测的是哪部分的电压和电流值,再根据闭合电路欧姆定律和电路中电流、电压和电阻的规律进行分析.本题中,R 1和R 2是并联的,A 1测R 1所在支路的电流,A 2测干路电流.当滑片P 向右移动时,滑动变阻器接入电路的有效电阻增大,所以,总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律,总电流将变小(即A 2读数变小),电源内电压减小,路端电压增大(即V 示数变大),A 1示数变大.选项D 正确.2.如图9所示的电路中,电源电动势为E ,内电阻为r ,在平行板电容器C 中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态,当变阻器R 0的滑动触头向左移动时,带电粒子将( )图9A.向上运动B.向下运动C.静止不动D.不能确定运动状态的变化答案 B解析当滑动触头向左移动时,R0接入电路的电阻值变大,则R总变大,总电流变小,R两端的电压变小,电容器中的电场强度变小,所以粒子将向下运动,故B正确.3. 如图10所示,图线a是某一电源的U-I图线,图线b是一定值电阻的U-I图线.若将该电源与该定值电阻连成闭合电路,已知该电源的内阻r=2.0 Ω,则说法错误的是()图10A.该定值电阻为6 ΩB.该电源的电动势为20 VC.将2只这种电阻串联作为外电阻,电源输出功率最大D.将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大答案 C4. 电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,如图11所示,直线A 为电源a的路端电压与电流的关系图线,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线.直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线,将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么()图11A.R接到电源a上,电源的效率较低B.R接到电源b上,电源的输出功率较大C.R接到电源a上,电源的输出功率较大,电源效率较高D.R接到电源b上,电源的输出功率较小,电源效率较高答案 C解析 电源的效率η=UI EI =UE ,由题中图象可知A 与C 交点处电压大于B 与C 交点处电压,则R 接到电源a 上效率较高;电源输出功率P =UI ,由题中图象易得R 接到电源a 上输出功率较大,A 、B 、D 错误,C 正确.一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1. 如图1所示电路,是伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P 向右移动时,则下列说法中正确的是( )图1A .电流表示数变大,电压表示数不变B .电流表示数变小,电压表示数不变C .电流表示数变小,电压表示数变大D .电流表示数变小,电压表示数减小 答案 D2.(2016·江山实验中学10月质检)如图2所示是一实验电路图,在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中,下列表述正确的是( )图2A .路端电压变小B .电流表的示数变大C .电源内阻消耗的功率变小D .电路的总电阻变大 答案 A解析 滑动触头由a 端滑向b 端的过程,R 1的电阻减小,总电阻也减小,总电流增大,外电压减小,因此电阻R 3的电流变小,电流表示数减小,由P 内=I 2r 可知电源内阻消耗的功率增大,故正确选项为A.3.(2016·浙江温州苍南巨人中学期中)如图3所示的电路,闭合开关S 后,a 、b 、c 三盏灯均能发光,电源电动势E 恒定且内阻r 不可忽略.现将变阻器R 的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是( )图3A .a 灯变亮,b 灯和c 灯变暗B .a 灯和c 灯变亮,b 灯变暗C .a 灯和c 灯变暗,b 灯变亮D .a 灯和b 灯变暗,c 灯变亮 答案 B解析 R 的滑片稍向上滑动时,变阻器R 接入电路的电阻变小,外电路总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律得,干路电流I 增大,a 灯变亮.b 的电压U b =E -I (r +R a )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.4. 如图4所示,电路中R 1、R 2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C 的极板水平放置.闭合开关S ,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )图4A .增大R 1的阻值B .增大R 2的阻值C .增大两板间的距离D .断开开关S答案 B解析 在直流电路中,R 2与电容器串联的支路不通,因此电容器两端的电压等于R 1两端的电压,增大R 1的阻值,R 1两端的电压增大,电容器两端的电压增大,由E =Ud 可知,电容器两极板间的电场强度增大,因此板间带电油滴受到的电场力增大,会向上运动,A 项错误;增大R 2的阻值不改变电路中的总电阻,不改变R 1两端的电压,因此电容器中油滴仍保持静止,B 项正确;增大两板间的距离,而电容器的两板间的电压一定,由E =Ud 可知,板间的场强减小,油滴受到的电场力减小,油滴会向下运动,C 项错误;断开开关S ,电容器会通过R 1、R2进行放电,使板间场强减小,油滴受到的电场力减小而向下运动,D项错误.5.在某控制电路中,需要连成如图5所示的电路,主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯.当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是()图5A.L1、L2两个指示灯都变亮B.L1、L2两个指示灯都变暗C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2变亮答案 B解析电位器的触头滑向a端时,电阻减小,电路的总电阻减小,总电流增大,内电压增大,则外电压减小,L1变暗.由于L1的电流减小,所以R1的电流增大,电压增大,则R2和L2的串联电压减小,电流减小,L2变暗.故选项B正确.6.如图6所示电路中,电容器C与电阻R2并联后,经电阻R1与电源和开关相连.电源电动势E=24 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=15 Ω,R2=8 Ω,电容器的电容C=2×10-9 F,闭合开关S,待电路稳定后,下列说法正确的是()图6A.电源两端的电压为1 VB.电容器两端的电压为24 VC.通过电阻R1的电流为1.5 AD.电容器所带电荷量为1.6×10-8C答案 D解析闭合开关S,稳定后电容器相当于断路,由闭合电路欧姆定律得I=ER1+R2+r=2415+8+1A=1 A,电源两端的电压是路端电压,即U=I(R1+R2)=1×(15+8) V=23 V,电容器两端的电压即为R2两端的电压,即U2=IR2=1×8 V=8 V,则电容器所带的电荷量为Q =CU2=2×10-9×8 C=1.6×10-8 C,D项正确.7. 在如图7所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后,下列结论正确的是( )图7A .灯泡L 变亮B .电源的输出功率变大C .电容器C 上的电荷量增加D .电流表示数变小,电压表示数变小 答案 C8. 如图8所示,直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随电流I 变化的图线,曲线OBC 表示同一直流电源内部的热功率随电流I 变化的图线.若A 、B 点的横坐标均为1 A ,那么AB 线段表示的功率为( )图8A .1 WB .6 WC .2 WD .2.5 W答案 C解析 由题图不难看出,在C 点,电源的总功率等于电源内部的热功率,所以电源的电动势为E =3 V ,短路电流为I 短=3 A ,所以电源的内阻为r =EI 短=1 Ω.题图上AB 线段表示的功率为P AB =P 总-I 2r =(1×3-12×1) W =2 W .故正确选项为C.9.在如图9所示的U -I 图象中,直线I 为某电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R 的U -I 图象,用该电源直接与电阻R 连接成闭合电路,由图象可知( )图9A .R 的阻值为23 ΩB .电源电动势为3 V ,内阻为0.5 ΩC .电源的输出功率为3.0 WD .电阻R 消耗的功率为1.5 W答案 D解析 直线Ⅰ在纵轴上的截距为电动势,即E =3 V ,斜率的绝对值为内阻,即r =1.5 Ω,选项B 错误;由两图线的交点知,R =U I =1.51.0Ω=1.5 Ω,选项A 错误;电源的输出功率P =UI =1.5 W ,也等于电阻R 消耗的功率,选项C 错误,D 正确.10. 阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图10所示电路.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( )图10A.25B.12C.35D.23答案 C解析 S 断开时等效电路图如图甲所示.甲电容器两端电压为U 1=E R +23R ×23R ×12=15E ; S 闭合时等效电路图如图乙所示.乙电容器两端电压为U 2=E R +12R ×12R =13E,由Q =CU 得Q 1Q 2=U 1U 2=35,故选项C 正确. 二、非选择题11. 如图11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M 绕线的电阻R 0=1 Ω,求:图11(1)电源的总功率;(2)电动机的输出功率.答案 (1)40 W (2)12 W解析 (1)L 正常发光,路端电压等于灯泡额定电压8 V内电压U 内=(10-8) V =2 V ,则总电流I =U 内r=4 A 电源的总功率为P 电=IE =4×10 W =40 W.(2)流经电动机的电流I M =I -P U=2 A,输入电动机的总功率P M 总=U ·I M =8×2 W =16 W 电动机内阻消耗功率P M 内=I 2M R 0=4×1 W =4 W故电动机输出功率P M 出=(16-4)W =12 W.12. 如图12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:图12(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?答案 (1)0.4 A 0.667 A(2)0 3.556 W解析 (1)开关S 断开时,I 1=E r +R 1+R 2=41+3+6A =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+2A =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+2A =43 A. P AB =I 2R 23=(43)2×2 W =3.556 W.。
闭合电路动态分析目录一、闭合电路动态分析思路与方法 (2)二、电表示数变化动态分析 (2)三、小灯泡亮暗动态分析 (5)四、含容电路动态分析 (7)一、闭合电路动态分析思路与方法1.解决电路动态变化的基本思路“先总后分”——先判断总电阻和总电流如何变化.“先干后支”——先分析干路部分,再分析支路部分.“先定后变”——先分析定值电阻所在支路,再分析阻值变化的支路.2.电路动态分析的方法(1)程序法:基本思路是“部分→整体→部分”.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).二、电表示数变化动态分析1、在如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表的读数为I,电压表的读数为U,当R2的滑动触头向图中a端移动时()A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小解析:当R2的滑动触头向图中a端移动时,R2接入电路的电阻变小,电路的总电阻就变小,总电流变大,路端电压变小,即电压表的读数U变小;电流表的读数I变小,故选D。
2、如图所示的电路,闭合电键S,待电路中的电流稳定后,减小R 的阻值.则()A.电流表的示数减小B.电压表的示数减小C.电阻R1两端的电压减小D.路端电压增大解析:减小R的阻值,电路的总电阻减小,总电流变大,路端电压变小,故AD错误;电压表测电阻箱R两端的电压,由于R两端电压增1大,故R两端电压减小,故C错误。
选B3、如图电路中当滑片P向右移动时,则下列说法中正确的是() A.A1示数变小,A2示数变大,V示数变小B.A1示数不变,A2示数变大,V示数变小C.A1示数变小,A2示数变小,V示数变大D.A1示数变大,A2示数变小,V示数变大解析先分析电路连接方式,然后确定每个电表分别测的是哪部分的电压和电流值,再根据闭合电路欧姆定律和电路中电流、电压和电阻的规律进行分析.本题中,R1和R2是并联连接,A1测R1所在支路的电流,A2测干路电流.当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的有效电阻增大,所以,总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律,总电流将变小(即A2读数变小),电源内电压减小,路端电压增大(即V示数变大),A1示数变大.选项D正确。
物理选修3-1第二章恒定电流练习题第二章恒定电流一、不定项选择题:1.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件才能产生恒定的电流?()A.有可以自由移动的电荷B.导体两端有电压C.导体内存在电场D.导体两端加有恒定的电压2.关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导线截面的电量越多,电流越大B.电子运动的速率越大,电流越大C.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量3.某电解池,如果在1钟内共有5某1018个二价正离子和1.0某1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是()A.0AB.0.8AC.1.6AD.3.2A4.下列说法正确的是()比,与导体的电阻成反比正比,与通过导体的电流成反比C.欧姆定律适用于金属导体导电,电解液导电,电离后气体导电,或者是晶体二级管,晶体三极管导电D.欧姆定律只适用于纯电阻电路5.对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是()A.导体内部的电场强度为零B.导体是个等势体C.导体两端有恒定的电压存在D.通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等6.有四个金属导体,它们的伏安特性曲线如图所示,电阻最大的导体是()A.aB.bC.cD.d7.白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差,则白炽灯不通电时灯丝电阻R1与正常发光时电阻R2比较应是()A.R1>R2B.R1<R2C.R1=R2D.无法判断8.关于电动势下列说法正确的是()A.电源电动势等于电源正负极之间的电势差B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D.电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时,电源提供的能量9.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是()A.如外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.如外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.如外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小D.如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量10.一节干电池的电动势为1.5V,其物理意义可以表述为()A.外电路断开时,路端电压是1.5VB.外电路闭合时,1内它能向整个电路提供1.5J的化学能C.外电路闭合时,1内它能使1.5C的电量通过导线的某一截面D.外电路闭合时,导线某一截面每通过1C的电量,整个电路就获得1.5J电能11.关于电动势,下列说法中正确的是()A.在电源内部,由负极到正极的方向为电动势的方向B.在闭合电路中,电动势的方向与内电路中电流的方向相同C.电动势的方向是电源内部电势升高的方向D.电动势是矢量12.如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,下列判断正确的是()A.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大13.在右图所示的电路中,电源的内阻不能忽略。
人教高中物理选修3-1第二章恒定电流练习题一、多选题1. 在如图所示的电路中,当变阻器R的阻值增加时( )A.R两端的电压将增大B.R两端的电压将减小C.通过R的电流强度将不变D.通过R的电流强度将减小( )2. 在如图所示的电路中,若滑动变阻器的滑动端P向下滑动时,则L1、L2、L3、L4四灯的发光情况将是A.L1变亮B.L2变亮C.L3变暗D.L4变暗3. 如图所示电路中,电源电动势为E,,内电阻为r,A、B为两个相同的灯泡,R1为定值电阻,R0为滑动变阻器,当滑动触头P向b端滑动时,则( )A.A灯变暗,B灯变暗B.A灯变暗,B灯变亮C.R1消耗的功率变大D.R1消耗的功率变小4. 如图所示的电路中,A、B两端间电压U恒定,干路中的定值电阻的阻值为R0,支路中的定值电阻的阻值为R2,滑动变阻器不接入电路时,两固定端a、b间的电阻为R1.R0小于R1,R0和R2都不等于零.那么,按图示电路,滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向a端移动过程中,电流表A1、A2的示数变化情况是( )A.A2的示数一直不断增大B.A1的示数一直不断减小C.A2示数先增大后减小D.A1示数先减小后增大5. 水平放置的平行板电容器C如图方式连入电路.其间一带电液滴悬浮在两板间处于静止.要使液滴上升,可使( )A.R1减小B.R2增大C.R3减小D.R2减小6. 如图所示电路,水平放置的平行板电容器C如图方式连入电路.电路中四个电键都是闭合的,这时电容器中一个带电液滴静止在其间.若只打开一个电键,判断液滴的运动A.只打开K1,液滴仍保持静止B.只打开K2,液滴将加速向上运动C.只打开K3,液滴仍保持静止D.只打开K4,液滴将加速向下运动7. 如图所示电路,电键K闭合后,灯L不亮,用电压表测得A、B间的电压为零,其原因可能是 ( )A.L短路B.L断路C.R断路D.R短路8. 某学生研究串联电路电压特点的实验时,接成如图所示的电路,接通S后,电路中没有电流,他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时,电压表读数为U;当并联在A、B两点间时,电压表读数也为U;当并联在B、C两点间时,电压表读数为零,故障的原因可能是A.AB段断路B.BC段断路C.AB段短路D.BC段短路9. 如图所示是一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V,由此可知二、单选题A .ab 间电路通,cd 间电路不通C .ab 间电路通,bc 间电路不通10. 如图所示的电路中,O 点接地,当原来断开的开关K 闭合时,电路中 A 、B 两点的电势变化情况是( )A .都降低B .都升高C .U A 升高,U B 降低D .U A 降低,U B 升高11. 如图所示电路,电源电动势e = 6V ,内阻不计。
5 焦耳定律[学习目标] 1.理解电功、电功率的概念,并能利用公式进行有关计算.2.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系.3.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别.一、电功和电功率[导学探究] 如图1所示,已知电路两端的电势差为U ,电路中的电流为I ,在t 时间内通过导体某截面的电荷量是多少?把这些电荷从左端移到右端,静电力做功是多少?图1答案 It IUt [知识梳理] 1.电功(1)电功是指电路中静电力对定向移动的电荷所做的功,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.(2)电功的计算公式:W =IUt . 单位:焦耳,符号为J.常用的单位:千瓦时(kW·h),也称“度”,1 kW·h =3.6×106 J. 2.电功率(1)定义:单位时间内电流所做的功. (2)公式:P =Wt =UI .(3)单位:瓦,符号:W. (4)意义:表示电流做功的快慢. [即学即用] 判断下列说法的正误.(1)电流做功的实质是静电力对电荷做功.(√) (2)电功率越大,表示电流做功越多.(×)(3)某导体两端电压为10 V ,当通过2 C 的电荷时,电流做功的功率为20 W.(×) 二、焦耳定律[导学探究] (1)某一电路中只含有某一电阻元件,即白炽灯、电动机、电炉、电容器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种,分析哪些属于纯电阻电路,哪些属于非纯电阻电路. (2)纯电阻电路中,消耗的电能转化为什么形式的能?对于含电动机的电路,消耗的电能转化为什么形式的能?答案(1)纯电阻电路有:白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅;非纯电阻电路有:电动机、电容器、电解槽(2)内能内能和机械能[知识梳理]1.焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比.(2)表达式:Q=I2Rt.2.热功率(1)定义:单位时间内的发热量称为热功率.(2)表达式:P=I2R.3.纯电阻电路与非纯电阻电路(1)纯电阻电路:电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能.(2)非纯电阻电路:含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路.在非纯电阻电路中,电流做的功将电能除了转化为内能外,还转化为机械能或化学能.(3)电功和电热的计算公式比较[即学即用]判断下列说法的正误.(1)电功一定等于电热.(×)(2)电动机消耗了电能,一部分转化为机械能,一部分转化为线圈内阻上的电热.(√)(3)电热Q=I2Rt可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热.(√)(4)电功W =UIt 可以用来计算所有电路中电流所做的功.(√)一、电功、电热 电功率、热功率公式的比较例1 (多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A.电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多 B.W =UIt 适用于任何电路,而W =I 2Rt =U 2Rt 只适用于纯电阻电路C.在非纯电阻电路中,UI >I 2RD.焦耳热Q =I 2Rt 适用于任何电路 答案 BCD解析 电功率公式P =W t ,表示电功率越大,电流做功越快.对于一段电路,有P =IU ,I =PU ,焦耳热Q =(PU )2Rt ,可见Q 与P 、U 、t 、R 都有关,所以P 越大,Q 不一定越大,A 错.W =UIt 是电功的定义式,适用于任何电路,而I =UR 只适用于纯电阻电路,B 对.在非纯电阻电路中,电流做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W >Q ,即UI >I 2R ,C 对. Q =I 2Rt 是焦耳热的定义式,适用于任何电路,D 对.1.W =UIt 是电功的计算式,P 电=UI 是电功率的计算式,适用于任何电路.Q =I 2Rt 是电热的计算式,可以计算任何电路中电流I 通过电阻R 时在t 时间内产生的热量,P 热=I 2R 是热功率的计算式,可以计算任何电路的热功率.2.只有在纯电阻电路中才有W =Q ,P 电=P 热而在非纯电阻电路中W >Q ,P 电>P 热.3.在纯电阻电路中,由UIt =I 2Rt 得I =UR ,即欧姆定律成立;在非纯电阻电路中UIt >I 2Rt 知U >IR ,即欧姆定律不成立.二、纯电阻电路中的功率分配及计算例2 额定电压都是110 V 、额定功率P A =100 W 、P B =40 W 的灯泡两盏,若接在电压为220 V 的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是( )答案 C解析 判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否是额定电压,或电流是否是额定电流,对灯泡有P =UI =U 2R,可知R A <R B .对于A 电路,由于R A <R B ,所以U B >U A ,且有U B >110 V ,B 灯被烧毁,U A <110 V ,A 灯不能正常发光.对于B 电路,由于R B >R A ,A 灯又并联滑动变阻器,并联电阻小于R B ,所以U B >U 并,B 灯烧毁.对于C 电路,B 灯与滑动变阻器并联电阻可能等于R A ,所以可能U A =U B =110 V ,两灯可以正常发光.对于D 电路,若滑动变阻器的有效电阻等于A 、B 的并联电阻,则U A =U B =110 V ,两灯可以正常发光.比较C 、D 两个电路,由于C 电路中滑动变阻器功率为(I A -I B )×110 V ,而D 电路中滑动变阻器功率为(I A +I B )×110 V ,所以C 电路消耗电功率最小.1.串联、并联电阻的功率分配(1)串联电路:P 1P 2=R 1R 2,P n P =R nR (由P =I 2R 可得),电阻越大,功率越大.(2)并联电路:P 1P 2=R 2R 1,P n P =R R n (由P =U 2R可得),电阻越大,功率越小.2.计算纯电阻电路的功率时,可以用P =UI ,也可以用P =I 2R 或P =U 2R.做题时要根据题目灵活选用.针对训练1 (多选)有三个电阻的阻值及额定功率分别为R 1=10 Ω、P 1=10 W ,R 2=20 Ω、P 2=80 W ,R 3=5 Ω、P 3=20 W ,它们组成的电路如图2甲、乙、丙所示,关于各图的说法正确的是( )图2A.图甲两端允许加的最大电压为60 VB.图乙干路允许流过的最大电流为3.5 AC.图丙两端允许加的最大电压为17.5 VD.以上说法均不正确 答案 BC解析 R 1=10 Ω、P 1=10 W ,故I 1=P 1R 1=1 A ,U 1=I 1R 1=10 V ;同样R 2=20 Ω、P 2=80 W ,故I 2=2 A ,U 2=I 2R 2=40 V ;R 3=5 Ω、P 3=20 W ,故I 3=2 A ,U 3=I 3R 3=10 V ;图甲中三个电阻串联,取最小额定电流,故最大电流为1 A ,故最大电压为:U =I (R 1+R 2+R 3)=1×(10+20+5) V =35 V ,故A 错误;图乙中三个电阻并联,取最小额定电压,最大电压为10 V ,I 2′=0.5 A ,故最大电流为:I ′=I 1+I 2′+I 3=3.5 A ,故B 正确;图丙中R 1与R 2并联,取最小额定电压,故最大电压为10 V ,故最大电流为:I 1+I 2′=1.5 A ;并联部分与电阻R 3串联,取最小额定电流,故最大电流为1.5 A ,故电阻R 3两端的电压为1.5 A ×5 Ω=7.5 V ,所以丙图两端允许加的最大电压为:10 V +7.5 V =17.5 V ,故C 正确. 三、非纯电阻电路功率的分析及计算 电动机的功率和效率(1)电动机的输入功率指电动机消耗的总功率:P 入=UI . (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率,P 热=I 2r .(3)电动机的输出功率是指电动机将电能转化为机械能的功率,P 出=IU -I 2r . (4)电动机的效率:η=P 出P 入=IU -I 2rIU .例3 规格为“220 V 36 W ”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求: (1)接上220 V 的电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率. 答案 (1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W解析 (1)排气扇在 220 V 的电压下正常工作时的电流为I =P U =36220 A ≈0.16 A发热功率为P 热=I 2R =(0.16)2×40 W ≈1 W 转化为机械能的功率为P 机=P -P 热=(36-1) W =35 W.(2)扇叶被卡住不能转动后,电动机成为纯电阻电路,电流做功全部转化为热能,此时电动机中电流为I ′=U R =22040A =5.5 A电动机消耗的功率即电功率等于发热功率: P 电′=P 热′=UI ′=220×5.5 W =1 210 W.1.纯电阻电路中,W =UIt =I 2Rt =U 2RtP =UI =I 2R =U 2R.电动机不转时,无机械功率输出,属纯电阻电路. 2.非纯电阻电路中,W =UIt >Q =I 2Rt , P =UI >P 热=I 2R .电动机转动时,向外输出机械功率,属非纯电阻电路.3.电动机的效率等于输出的机械功率与总消耗的电功率之比,即η=P 出P 入×100%.针对训练2 如图3所示,有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W ”的灯泡串联后接在电压为220 V 的直流电路两端,灯泡正常发光,则( )图3A.电解槽消耗的电功率为120 WB.电解槽的发热功率为60 WC.电解槽消耗的电功率为60 WD.电路消耗的总功率为60 W 答案 C解析 灯泡能正常发光,说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压,且干路电流I =I 灯=611 A ,则电解槽消耗的电功率P =P 灯=60 W ,A 错,C 对;电解槽的发热功率P 热=I 2R 内≈1.3 W ,B 错误;整个电路消耗的总功率P 总=220×611W =120 W ,D 错.1.下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为()A.6.8 AB.4.1 AC.1.2 AD.0.24 A答案 B解析由铭牌读出电热水壶额定功率为P=900 W,额定电压为U=220 V;由P=UI得,电热水壶的额定电流为:I=PU=900220A≈4.1 A.2.(多选)如图4所示,把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后,灯泡都正常发光,且两个电路的总功率相等.则下列对这两个电路中的U甲、U乙、R甲、R乙之间的关系的说法正确的是()图4A.U甲>2U乙B.U甲=2U乙C.R甲=4R乙D.R甲=2R乙答案BC解析设灯泡的电阻为R,正常发光时电流为I,电压为U,由于两个电路的总功率相等,P =U甲I=U乙·2I,得U甲=2U乙;又由U甲=2U+IR甲,U乙=U+2IR乙,得R甲=4R乙,故正确答案为B、C.3.电阻R1、R2的I-U图象如图5所示,则下列说法正确的是()图5A.R1∶R2=3∶1B.将R1与R2串联后接于电源上,则电压比U1∶U2=1∶3C.将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3D.将R1与R2并联后接于电源上,则功率比P1∶P2=1∶3答案 B解析 由图象可知,当I =1 A 时,U 1=1 V ,U 2=3 V ,所以R 1=U 1I 1=1 Ω,R 2=U 2I =3 Ω,则R 1∶R 2=1∶3,A 错.R 1与R 2串联时,U 1∶U 2=R 1∶R 2=1∶3,B 正确.R 1与R 2并联时,I 1∶I 2=R 2∶R 1=3∶1,P 1∶P 2=R 2∶R 1=3∶1,C 、D 均错.4.如图6所示,A 为电解槽,N 为电炉子,恒定电压U =12 V ,电解槽内阻r A =2 Ω,当S 1闭合、S 2断开时,电流表的示数为6 A ;当S 2闭合、S 1断开时,电流表的示数为4 A ,求:(电流表内阻不计)图6(1)电炉子的电阻及发热功率各多大?(2)在电解槽工作时,电能转化为化学能的功率为多少? 答案 (1)2 Ω 72 W (2)16 W解析 (1)电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律得I 1=U R ,则R =U I 1=12 V6 A =2 Ω,其发热功率为:P R =UI 1=12×6 W =72 W.(2)电解槽为非纯电阻元件,发热功率为:P 热=I 22r A =42×2 W =32 W ,总功率为:P 总=UI 2=12×4 W =48 W ,故电能转化为化学能的功率为:P 化=P 总-P 热=(48-32) W =16 W.一、选择题(1~6题为单选题,7~8题为多选题) 1.关于电功W 和电热Q 的说法正确的是( ) A.在任何电路中都有W =UIt 、Q =I 2Rt ,且W =QB.在任何电路中都有W =UIt 、Q =I 2Rt ,但W 不一定等于QC.W =UIt 、Q =I 2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立D.W =UIt 在任何电路中都成立,Q =I 2Rt 只在纯电阻电路中才成立 答案 B解析 W =UIt 是电功的定义式,适用于任何电路,Q =I 2Rt 是焦耳热的定义式,也适用于任何电路,如果是纯电阻电路W =Q ,在非纯电阻电路中W >Q ,B 对,A 、C 、D 错.2.额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯,各自在额定电压下正常工作了相同的时间.比较它们产生的热量,结果是( ) A.电风扇最多 B.电烙铁最多 C.日光灯最多D.一样多答案 B解析 在三种用电器中,只有电烙铁能将电能全部转化为内能,电风扇将部分电能转化为机械能,日光灯将部分电能转化为光能,故B 选项正确.3.如图1所示为某两个电阻的U -I 图象,则R 1∶R 2的值和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P 1∶P 2及并联后接入电路时消耗功率之比P 1′∶P 2′分别是( )图1A.2∶1 2∶1 1∶2B.2∶1 1∶2 2∶1C.1∶2 1∶2 2∶1D.1∶2 2∶1 1∶2 答案 A4.两盏额定功率相同的灯泡A 和B ,其额定电压U A >U B ,则下列说法正确的是( ) A.两灯正常发光时,灯泡的电流I A >I B B.两灯电阻R A <R BC.将两灯串联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A <P BD.将两灯并联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A ′<P B ′ 答案 D解析 由P =U 2R 可知R A >R B ,由P =IU 可知额定电流I A <I B ,故A 、B 错误.两灯串联后,由串联电路的功率分配关系可知P ∝R ,所以P A >P B ,故C 错误; 两灯并联后,由并联电路的功率分配关系可知P ∝1R ,所以P A ′<P B ′,故D 正确.5.电阻R 和电动机串联接到电路中,如图2所示,已知电阻R 跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通后,电动机正常工作.设电阻R 和电动机两端的电压分别为U 1和U 2,经过时间t ,电流通过电阻R 做功为W 1,产生热量为Q 1,电流通过电动机做功为W 2,产生热量为Q 2,则有( )图2A.U 1<U 2,Q 1=Q 2B.U 1=U 2,Q 1=Q 2C.W 1=W 2,Q 1>Q 2D.W 1<W 2,Q 1<Q 2 答案 A解析 电动机是非纯电阻,其两端电压U 2>IR =U 1,B 错;电流做的功W 1=IU 1t ,W 2=IU 2t ,因此,W 1<W 2,C 错;产生的热量由Q =I 2Rt 可判断Q 1=Q 2,A 对,D 错.6.A 、B 为“220 V 100 W ”的两盏相同的灯泡,C 、D 为“220 V 40 W ”的两盏相同的灯泡.现将四盏灯泡接成如图3所示的电路,并将两端接入电路,各灯实际功率分别为P A 、P B 、P C 、P D .则实际功率的大小关系为( )图3A.P A =P B ,P C =P DB.P A =P D >P B =P CC.P D >P A >P B >P CD.P B >P C >P D >P A 答案 C解析 根据R =U 2P 得,R A =R B <R C =R D .由电路图知,U B =U C ,根据P =U 2R 知P B >P C ;因为I A =I D ,根据P =I 2R 知,P D >P A .A 、D 电流大于B 、C 电流,由P =I 2R 知,P A >P B ,P D >P C ,所以P D >P A >P B >P C .7.日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到的热风可将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R 1,它与电热丝的电阻R 2相串联,接到直流电源上,电吹风机两端电压为U ,通过的电流为I ,消耗的电功率为P ,则以下选项正确的是( ) A.IU >P B.IU =P C.P >I 2(R 1+R 2) D.P =I 2(R 1+R 2)答案 BC8.标有“6 V 6 W ”和“6 V 3 W ”的灯泡L 1和L 2串联接在某电源上,设灯丝电阻不变,则( )A.通过灯L 1、L 2的电流之比为2∶1B.灯L 1、L 2的实际功率之比为1∶2C.电源电压为12 V 时,灯L 1、L 2均正常发光D.电源电压为9 V 时,灯L 2正常发光 答案 BD解析 L 1和L 2串联接在电路中,电流相等.L 1的电阻R 1=U 2额P 1额=6 Ω,L 2的电阻R 2=U 2额P 2额=12 Ω.电阻之比R 1∶R 2=1∶2,所以分压关系U 1∶U 2=1∶2,通过两灯的电流相等,所以功率之比:P 1∶P 2=I 2R 1∶I 2R 2=R 1∶R 2=1∶2.当电源电压为12 V 时,可得U 1=4 V ,U 2=8 V .电压均不是额定电压,都不能正常发光.当电源电压为9 V 时,U 1=3 V ,U 2=6 V ,L 2正常发光.所以正确选项应是B 、D.二、非选择题9.有一个小型直流电动机,把它接入电压为U 1=0.2 V 的电路中时,电动机不转,测得流过电动机的电流是I 1=0.4 A ;若把电动机接入U 2=2.0 V 的电路中,电动机正常工作,工作电流是I 2=1.0 A ,求:(1)电动机正常工作时的输出功率多大?(2)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率是多大?答案 (1)1.5 W (2)8 W解析 (1)U 1=0.2 V 时,电动机不转,此时电动机为纯电阻,故电动机线圈内阻r =U 1I 1=0.20.4Ω=0.5 Ω,U 2=2.0 V 时,电动机正常工作.此时电动机为非纯电阻,则由电功率与热功率各自的定义式,得P 电=U 2I 2=2.0×1.0 W =2 W.P 热=I 22r =1.02×0.5 W =0.5 W.所以由能量守恒定律可得电动机的输出功率P 出=P 电-P 热=2 W -0.5 W =1.5 W.(2)此时若电动机转子突然被卡住,则电动机又为纯电阻,其热功率P 热′=U 22r =2.020.5 W =8 W.10.如图4所示为电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻为r =1 Ω,电动机两端的电压为5 V ,电路中的电流为1 A ,物体A 重20 N ,不计摩擦力,求:图4(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率;(2)电动机输入功率和输出功率;(3)10 s 内,可以把重物A 匀速提升的高度;(4)这台电动机的机械效率.答案 (1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%解析 (1)根据焦耳定律,热功率P 热=I 2r =12×1 W =1 W.(2)电动机输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积P 入=IU =1×5 W =5 W ,输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率P 出=P 入-P 热=5 W -1 W =4 W.(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械能,在10 s 内P 出t =mgh .解得h =P 出t mg =4×1020m =2 m.(4)机械效率η=P 出P 入×100%=80%. 11.如图5所示为国庆群众游行队伍中的国徽彩车,不仅气势磅礴而且还是一辆电动车,充一次电可以走100公里左右.假设这辆电动彩车总质量为6.75×103 kg ,当它匀速通过天安门前500 m 的检阅区域时用时250 s ,驱动电机的输入电流I =10 A ,电压为300 V ,电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍.g 取10 m/s 2,不计其他摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量,求:图5(1)驱动电机的输入功率;(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率;(3)驱动电机的内阻和机械效率.答案 (1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 Ω 90%解析 (1)驱动电机的输入功率P 入=UI =300×10 W =3 000 W.(2)电动彩车通过天安门前的速度v =x t=2 m/s 电动彩车行驶时所受阻力为F f =0.02mg =0.02×6.75×103×10 N =1.35×103 N电动彩车匀速行驶时F =F f ,故电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率P 机=F v =2 700 W.(3)设驱动电机的内阻为R ,由能量守恒定律得P 入t =P 机t +I 2Rt解得驱动电机的内阻R =3 Ω驱动电机的机械效率η=P 机P 入×100%=90%.。
第二章恒定电流1、一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W与36 V。
若把此灯泡接到输出电压为18 V的电源两端,则灯泡消耗的电功率( )A.等于36 W B.小于36 W,大于9 WC.等于9 W D.小于9 W2、用电压表检查图示电路中的故障,测得U ad=5.0V,U ed=0V,U be=0V,U ab=5.0V,则此故障可能是( )A.L断路B.R断路C.R′断路D.S断路3、如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路。
以下分析正确的是( )A.此接法的测量值大于真实值B.此接法的测量值小于真实值C.此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D.开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端4、在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。
当R2的滑动触点在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。
现将R2的滑动触点向b端移动,则三个电表示数的变化情况是( )A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小5、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,若电源电动势为12.5 V,内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了( )A.35.8 W B.43.2 WC.48.2 W D.76.8 W6、如图所示,当ab端接入100V电压时,cd两端为20V;当cd两端接入100V时,ab两端电压为50V,则R1∶R2∶R3之比是( )A1A2VSR1R2 R3a bE rA M×电动机a bcd R1 R2R3R1 R2A .4∶1∶2B .2∶1∶1C .3∶2∶1D .以上都不对7、如图所示,电源E 的电动势为3.2V ,电阻R 的阻值为30Ω,小灯泡L 的额定电压为3.0V ,额定功率为4.5W ,当开关接位置1时,电压表的示数为3V ,那么当开关接到位置2时,小灯泡L 的发光情况是( )A .很暗,甚至不亮B .正常发光C .比正常发光略亮D .有可能被烧坏8、某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。
高二物理选修3-1第二章 - - 恒定电流测试题附答案高二物理《恒定电流》单元测试一、选择题:1.关于电源电动势的说法错误的是B.电源电动势等于外电路的路端电压C.电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压2、已知两电阻R1、R2的I-U的关系图像如图所示,把R1、R2 并联3、接到一个电源上,R1消耗的电功率为6W,则电源的输出功率为: A.8W B.10W C.4W D.15W3.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻D.电源电动势表征电源把其它形式的能转化为电能的本事A.电源电动势等于内外电路电势降落之和RM?0.50?.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是()A.电动机的输入功率是12WB.电动机的输出功率是12W C.电动机的热功率是2.0W D.整个电路消耗的电功率是22W电阻R1、R2、R3的电流强度I1、I2、I3的变化情况是 A.I1变大,I2 ,I3 变小B.I1,I2 变大,I3 变小 C.I1 变小,I2 ,I3 变大 D.I1、I2 变小,I3 变大分的功率,有关说法正确的是:A、当R=R0+r,R上消耗的功率达到最大值;B、当R=R0+r,R0上消耗的功率达到最大值;C、当R+R0=r,电源的输出功率达到最大值;D、当R0=R+r,R0上消耗的功率达到最大值。
6.理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干。
设电动机线圈电阻为R1 ,它与电热丝电阻值R2 串联后接到直流电源上,吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为P,则有①.P?UI ③.P?UI②.P?I(R1?R2) ④.P?I(R1?R2)C1KR2C2 R1224.如图所示当可变电阻R的滑片向b端移动时,通过5.如图所示,电路中电源电动势为E,内电阻为r,定值电阻的阻值为R0,变阻器的全阻值为R,关于各部R R0 E r A.①② B.①④ C.②③ D.③④ 7.如图所示电路中, ? 2 , R ? 2。
人教版高二物理选修3-1第二章恒定电流综合练习一、单选题1.关于下列甲、乙两电路图说法正确的是()A.甲图中滑动变阻器R0属分压式接法B.甲图中电阻R两端的电压能从零开始调节C.乙图中滑动变阻器R0属限流式接法D.乙图中电阻R两端的电压能从零开始调节2.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系图如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是()A.将R1、R2串联后接到电源两端B.将R1、R2并联后接到电源两端C.将R1单独接到电源两端D.将R2单独接到电源两端3.鸟儿落在220 V的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露电线,但鸟儿仍安然无恙,这是因为()A.鸟儿有耐高压的天性B.鸟儿是干燥的,所以鸟体不导电C.鸟儿两脚间的电压几乎为零D.鸟体电阻极大,所以无电流通过4.一台电动机,额定电压为100 V,电阻为1 Ω.正常工作时,通过的电流为5 A,则电动机因发热损失的功率为()A. 500 WB. 25 WC. 1 000 WD. 475 W5.如图所示电路,灯A、B都能正常发光,忽然灯A变亮,灯B变暗,如果电路中有一处出现断路故障,则出现断路故障的电路是()A.R1所在的支路B.R2所在的支路C.R3所在的支路D.电源所在的电路6.如图所示,直线a为某电源的路端电压随电流的变化图线,曲线b为小灯泡R两端的电压随电流强度的变化图线,用该电源和该小灯泡R组成的闭合电路,电源的输出功率和电源的内电阻分别是()A. 0.6 W,5 ΩB. 0.6 W,ΩC. 0.8 W,5 ΩD. 0.8 W,Ω7.一节干电池的电动势为1.5 V,其物理意义可以表述为()A.外电路断开时,1 s内它能将1.5 J的化学能转化为电势能B.外电路闭合时,1 s内它能将1.5 J的化学能转化为电势能C.外电路闭合时,1 s内它能将1.5 C的电荷量通过导线的某一截面D.外电路闭合时,导线某一截面每通过1 C的电荷量,整个电路就获得1.5 J的电能8.伏安法测定一个阻值约12欧的电阻,实验室提供直流电压表内阻约为3 kΩ,直流电流表内阻约为1 Ω,实验中应采用电流表()A.外接法,测量值偏大B.内接法,测量值偏大C.外接法,测量值偏小D.内接法,测量值偏小9.如图所示,是某晶体二极管的伏安特性曲线,下列说法正确的是()A.加正向电压时,二极管电阻较小,且随着电压的增大而增大B.加反向电压时,二极管电阻较大,无论加多大电压,电流都很小C.无论是加正向电压还是加反向电压,电压和电流都不成正比,所以二极管是非线性元件D.二极管加正向电压时,电流随电压变化是一条直线10.在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发现,设计了一种报警装置,电路如图所示.M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时()A.RM变大,且R越大,U增大越明显B.RM变大,且R越小,U增大越明显C.RM变小,且R越大,U增大越明显D.RM变小,且R越小,U增大越明显11.下列说法中正确的是()A.由R=可知一般导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比B.比值反映了导体阻碍电流的性质,即电阻R=C.导体电流越大,电阻越小D.导体两端电压越大,电阻越大12.关于电源的电动势,下列说法中正确的是()A.电动势公式E=中W与电压U=中的W是一样的,都是电场力做的功B.不管外电路的电阻如何变化,电源的电动势不变C.电动势就是电压,它们之间无区别D.外电路全部断开时,电动势将变为零13.如图所示是一欧姆表(多用电表欧姆挡)的结构示意图,虚线框内有欧姆表的内部电路,红、黑表笔分别插入正、负插孔,虚线框内的欧姆表的内部电路图正确的是()A.B.C.D.14.已知两电阻R1、R2的I-U图线如图所示,把R1、R2并联接到一电源上,R1消耗的功率为6 W,则电源输出的功率是()A. 8 WB. 10 WC. 15 WD. 22 W15.一个电流表的满偏电压为U g,内电阻为R g,要把它改装成量程较大的电流表,应在电流表上()A.串联一个小电阻B.并联一个小电阻C.串联一个大电阻D.并联一个大电阻二、填空题16.在“测定电池的电动势和内阻”的实验中,用测出的数据画出了电源的U-I图象,如图所示,若E、r分别表示电池的电动势和内电阻,则:E=____V;r=______Ω.17.当使用多用电表测量物理量时,多用电表表盘示数如图所示.若此时选择开关对准×100 Ω挡,则被测电阻的阻值为______Ω.若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏离最左端角度很大,则应该换用倍率更______(填“大”或“小”)的挡位,换挡后还要________,用完电表后把选择开关拨到_________.18.(1)多用电表除了可以测电阻,还可以测电压和电流,那么:用多用电表测二极管正向电阻时,________表笔接二极管的正极;用多用电表测量用电器两端的电压时,________表笔接高电势;用多用表测电流时,电流应该从____________表笔流入.(以上均填“红”或“黑”)(2)如图所示,A、B、C是多用电表在进行不同测量时,转换开关分别指示的位置,多用电表表盘指针在测量时的偏转位置如图所示.若是用A挡测量,则读数为________;若是用B挡测量,则读数为________;若是用C挡测量,则读数为________.19.在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“1”时,则在C端输出的电信号为________,D端输出的电信号为________.(填“1”或“0”).20.一块数码相机中用的锂电池的电动势为3.6 V,容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA的电流释放可放电1 h,用500 mA的电流释放可放电2 h,以此类推).当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右,则每拍一张照片所消耗的电能约为________ J;当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右,则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为________ J.答案解析1.【答案】D【解析】当滑片P连线上不连接电阻时,为限流式接法,当滑片P上连接电阻时,为分压式接法,其中分压式接法中电阻R两端的电压能从零开始调节甲图中滑动变阻器的滑片P上没有连接电阻,所以为限流接法,A错误.只有采用分压式接法时,电阻R两端的电压才可以从零开始调节,B错误.乙图中滑动变阻器的滑片P上联有电阻,所以为分压式接法,电阻R两端的电压可以从零开始调节,所以C错误,D正确.2.【答案】C【解析】由图可知,R1=0.5 Ω,R2=1 Ω,电源内阻r=0.5 Ω,电源的输出功率随外电阻的变化而变化,当R外=r时,电源的输出功率最大,因而R1单独接到电源两端时,电源输出功率最大.3.【答案】C【解析】鸟儿两脚间导线的电阻几乎为零,由欧姆定律I=得U=IR,故两脚间的电压几乎为零.4.【答案】B【解析】电动机的热功率P=I2r=52×1 W=25 W,B正确,A、C、D错误.5.【答案】B【解析】若电阻R1断路,外电路总电阻增大,总电流减小,内电压减少,路端电压增大,而通过R3的电流增大,通过A灯和R2的总电流减小,则A灯两端的电压减小,A灯变暗.而B灯的电压增大,B灯变亮,A错;电阻R2与灯泡A是并联的,若R2断路,电阻增大,灯泡A两端电压增大,灯泡B两端电压降低,所以灯A变亮,灯B变暗,B正确;电阻R3与灯泡B是并联的,若R3断路,外电路总电阻增大,路端电压增大,A、B两灯泡两端电压都增大,功率都变大,所以A、B 两灯都变亮,C错;若电源所在的电路断路,两灯都熄灭,D错,所以本题选择B.6.【答案】A【解析】根据U=E﹣Ir可知,电源的内阻为:r=Ω=5 Ω;两图象的交点表示灯泡的工作点,由图可知,电压为3 V,电流为0.2 A,则功率为:P=UI=3×0.2 W=0.6 W;故A正确,B、C、D错误.7.【答案】D【解析】电动势是描述电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量.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,也就是转化成的电能.8.【答案】C【解析】因为≫,所以电流表采用外接法,因为电压表的分流,所测的电流为电压表和电阻的总电流,即比实际电流大,而电压表显示的准确的电阻两端电压,所以测量值偏小,故选C. 9.【答案】C【解析】由图象可得,无论是正向电压还是反向电压,当电压增大到一定数值,电流都会急剧增加,即电阻减小,所以A、B都错误;无论加正向电压还是反向电压,其伏安特性都是非线性的,D项错误.10.【答案】C【解析】当RM变大时,回路的总电阻R总变大,根据I总=,得干路中的电流I总变小,S两端的电压U=I总RS变小,故选项A、B错误;当RM变小时,回路的总电阻R总变小,根据I总=,得干路中的电流I总变大,S两端的电压U=I总RS变大,而且R越大,RM变小时,对回路的总电阻变化的影响越明显,故选项C正确,选项D错误.11.【答案】B【解析】导体的电阻取决于导体自身,与U、I无关,故A、C、D错误;比值反映了导体对电流的阻碍作用,定义为电阻,故B正确.12.【答案】B【解析】E=中W为非静电力做功,而U=中W为静电力做功,所以A错误;电动势和电压用同样的单位,但是它们是不同的物理量,所以C项错误;电动势与电路连接无关,所以D项也错误13.【答案】A【解析】由于要保证电流在表头中由红进黑出,故红表笔应接电源的负极,黑表笔接电源的正极,并且在测量电阻时要进行欧姆调零,故应串接滑动变阻器,故选A.14.【答案】B【解析】从题图得出R1=8 Ω,R2=12 Ω,并联时,U1=U2,故P1R1=P2R2,得6 W×8 Ω=12 Ω·P2,求得P2=4 W,则P=P1+P2=10 W.15.【答案】B【解析】电流表改装成大量程电流表要并联电阻分流,并联的电阻值为:R==(n为扩大的倍数),可知所并的电阻较小.故B正确,A、C、D错误.16.【答案】1.40 1【解析】由U=E-Ir可知图象与纵坐标的交点为电源电动势,图象的斜率表示电源内阻,所以E=1.4 V,r=Ω=1 Ω17.【答案】2.8×103(填2800也对)小欧姆调零OFF挡或者交流电压最高挡【解析】多用电表欧姆挡的特点是:表盘刻度不均匀、0刻度线在右边,多用电表欧姆挡的读数等于表盘示数乘以倍率,由图可知表盘示数为28,选择开关置于电阻×100 Ω挡,即倍率为100,则被测电阻的阻值为:R=28×100 Ω=2.8×103Ω;若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏离最左端角度很大,说明指针示数较小,所选挡位太大,测电阻时应使指针指在中央刻度附近误差比较小,所以应换倍率更小的挡位;多用电表测量电阻时每次换挡后,要两表笔短接,重新欧姆调零;多用电表使用完毕,防止误操作损坏电表,应把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡.18.【答案】(1)黑红红(2)14 Ω 5.2 mA26.0 V【解析】(1)当用多用电表测量二极管正向电阻时,应用欧姆挡,电流从黑表笔流出电表,从红表笔流入电表,所以应该让黑表笔与二极管的正极相接;测量电压时电流应该从红表笔流入多用电表,测量电流时电流从红表笔流入多用电表.(2)若是用A挡测量,则读数为14×1 Ω=14 Ω,若是用B挡测量,电流表量程为10 mA,此时读数为5.2 mA,同理读出电压表读数为26.0 V.19.【答案】10【解析】20.【答案】32.454【解析】电源输出的总电能E=UQ=UIt=3.6×1×3 600 J=12 960 J.关闭液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能E1==32.4 J.打开液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能E2==86.4 J.每拍一张照片液晶屏消耗的电能E3=E2-E1=86.4 J-32.4 J=54 J.。
高二物理3-1《恒定电流》复习一、选择题(1-4为单项选择题,5-7为多项选择题)1.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为( )A.A灯和B灯都变亮B.A灯和B灯都变暗C.A灯变亮,B灯变暗D.A灯变暗,B灯变亮2.一同学在某电路中接上两个毫安表和两个相同的电压表,如图所示,毫安表1的读数I1=100mA,毫安表2的读数I2=99mA,电压表V1的读数U1=10V,则电压表V2的读数应为()A. 0.01VB. 1VC. 0.1VD. 10V3.如图所示,闭合电键S,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变暗,电流表读数变小,则故障可能是()A.R1断路B.R2断路C.R3短路 D.R4短路4.如图所示的电路中,R1、R2、R3是固定电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照的强度增强而减小。
当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电。
当用强光照射R4且电路稳定时,则与无光照射时比较()A.电容器C的上极板带正电B.电容器C的下极板带正电C.通过R4的电流变小,电源的路端电压增大的电流变大,电源提供的总功率变小D.通过R5.如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A.灯泡L变亮B.电流表读数变小,电压表读数变大C.电容器C上电荷量增加D.电源的输出功率变小D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A处6.如图所示,在水平放置的平行板电容器之间,有一带电油滴P处于静止状态,若从某时刻起,油滴所带的电荷开始缓慢减小,为维持该油滴仍处于静止状态,可采取下列哪些措施()A.其他条件不变,使电容器两极板缓慢靠近B.其他条件不变,使电容器两极板缓慢远离C.其他条件不变,将变阻器的滑片缓慢向左移动D.其他条件不变,将变阻器的滑片缓慢向右移动7.如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是( )A.当R2=R1+r时,R2上获得最大功率B.当R2=R1+r时,R1上获得最大功率C.当R2=0时,R1上获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大二、非纯电阻电路8.如图2所示,用直流电动机提升重物,重物的质量m=50kg,电源供电电压为110V,不计各处摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时,电路中的电流为5A,则电动机线圈的电阻为多少?(g取10m/s2)9.有一起重机用的是直流电动机,如图所示,其内阻r=0.8Ω,线路电阻R=10Ω,电源电压U=150V,伏特表的示数为110V,求:(1)通过电动机的电流;(2)输入到电动机的功率P入;(3)电动机的发热功率P r,电动机输出的机械功率.三、实验题(一)用伏安法测电阻10.在测定金属丝电阻的实验中,为提高测量精确度,减小误差,需要确定电流表采用内接法还是外接法。
电路的动态分析
考纲要求:Ⅰ难易程度:★★★☆☆
如图所示,两电表均为理想电表,电流表、电压表的示数为I和U,当滑动变阻器滑片向右滑动时,电流表、电压表示数变化量为ΔI、ΔU,下列说法中正确的是
A.I增大,U增加
B.I减小,U减小
C
D
【参考答案】C
【试题解析】当滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中总电流变大,路端电压减小,则U变小,I变大,故AB错误;根据闭合电路的欧姆定律可得U=E–Ir,则
D错误,C正确。
如图所示电路,电源内阻不可忽略,且R1>r。
开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.R1上消耗的功率增大
D.电源输出的功率增大
如图所示电路中,闭合开关S后当变阻器R3的滑动头P向b移动时,下列说法正确的是
A.电压表示数变大
B.电流表示数变大
C.电源消耗的总功率变小
D.电源的效率(电源的输出功率/电源消耗的总功率)变小
如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,A为灯泡,D为理想电压表。
在变阻器的滑片P由B 端向C端滑动的过程中
A.A灯变亮,D示数变大
B.A灯变亮,D示数变小
C.A灯变暗,D示数变大
D.A灯变暗,D示数变小
如图所示,闭合回路中R g,为热敏电阻(电阻值随温度升高明显变小),R为一定值电阻,已知当环境温度为t0时R g=R,E为电源,内阻忽略不计,电表均为理想电表,当环境温度从t0开始升高时。
下列判断正确的是
A.电流表示数变大
B.电压表示数变大
C.R g消耗的功率变大
D.R消耗的功率变大
在如图所示的电路中,开关闭合后,灯泡L能正常发光。
当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是
A.滑动变阻器R连入电路中的阻值变小
B.灯泡L变暗
C.电源消耗的功率增大
D.电容器C所带电荷量增加
如图所示电路,电源电动势为E,串联的固定电阻为R2,滑动变阻器的总电阻为R1,电阻大小关系为R1=R2=r,则在滑动触头从a端移动到b端的过程中,下列描述中正确的是
A.电路中的总电流先减小后增大
B.电路的路端电压先增大后减小
C.电源的输出功率先增大后减小
D.滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大
【参考答案】
BD 滑动变阻器和R2并联,将滑动变阻器的滑片P向b移动的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻减小,故电路总电阻减小,电路总电流增大,根据闭合回路欧姆定律可得知,路端电压减小,即电压表示数减小,而R1大小不变,通过的电流增大,所以R1两端的电压增大,故并联电路两端的电压减小,即2R两端
R的电流减小,而总电流是增大的,故通过滑动变阻器的电流增大,即电流表示数增大,的电压减小,所以
2
A错误,B正确;因为总电流增大,根据P=EI可知电源消耗的功率增大,C错误;电源的效率
U变小,所以电源的效率变小,故D正确;
D 变阻器的滑片P由B端向C端滑动的过程中滑动变阻器连入电路的电阻减小,故电路总电阻减小,根据闭合回路欧姆定律可得路端电压减小,即D的示数减小,由于总电阻减小,故总电流增大,所以R两端的电压增大,而路端电压是减小的,所以并联电路两端的电压减小,所以灯泡A两端的电压减小,故A 灯变暗,D正确。
BD 当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器R的阻值增大,故A错误;R增大,根据闭合电路欧姆定律可知电路中电流减小,灯泡L将变暗,故B正确;电源消耗的总功率P=EI,电流减小,P减小,故C 错误;路端电压U=E–Ir增大,则电容器电量Q=CU增大,故D正确。
AB 当滑动变阻器从a→b移动时,R1左右两个部分并联电路总电阻先增大后减小,根据闭合电路欧姆定律可知:电流是先减小后增大,故A正确;路端电压U=E–Ir,因为电流先减小后增大,所以路端电压先增大后减小,故B正确;当R外=r的时候电源的输出功率最大,可知当滑片在a端或者b端时,外电路总电阻R外=r,此时电源的输出功率最大,所以输出功率是先减小后增大的,故C错误;将R2看成电源的内阻,等效电源的内阻为2r,变阻器为外电路,显然外电阻小于内电阻,外电阻先增大后减小,等效电源的输出功率,即R1上消耗的功率先增大后减小,故D错误。