江苏省2018高考物理专项复习试题:恒定电流闭合电路的欧姆定律部分电路欧姆定律练习(5)含答案
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部分电路欧姆定律课后练习(1)1、加在某段导体两端的电压变为原来的1/3时,导体中电流就减小0.6A ;如果所加电压变为原来的2倍时,导体中电流将变为多少?2、欧姆定律不适用于()A、金属导电B、电解液导电C、稀薄气体导电D、气体导电3、今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍,甲、乙两端的电压之比为1∶2,则甲、乙两个电阻阻值的比值为( )A、1∶2 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶54、有R1、R2两个电阻,阻值分别为30 Ω、90Ω,串联后接入某电路中总电阻为______ Ω,通过两个电阻中的电流之比为________,两个电阻两端的电压之比为_________.5、电阻R1和R2并联在电路中,通过R1的电流是通过R2的电流的n倍,则当R1和R2串联时,R1两端的电压U1与R2两端的电压U2之比为U1∶U2=_____________.6、在包含电源在内的闭合电路中,电源工作时,电路中消耗的总功率是____________,它表明,电源提供的能量一部分消耗在____________,转化为其他形式的能,另一部分消耗在____________,转化为内能.7、把几个导体的一端连在一起,另一端也连在一起,然后把这两端接入电路,这样的连接方式叫做。
8、一个正常发光的灯泡,两端的电压是36V,通过的电流是2A、9、把5.0 V的电压加在一段电阻丝的两端测得通过电阻电流为1.0×102mA。
当电阻丝两端电压增至8 V时,通过电阻丝电流增加多少?10、某人把电流表、干电池和一个定值电阻串联后,两端连接两只测量表笔,做成了一个测量电阻的装置、两只表笔直接接触时,电流表读数是4mA,两只表笔与200Ω的电阻连接时,电流表读数是3mA、现在把表笔与一个未知电阻连接时,电流表读数是2mA,则该未知电阻阻值是( )A、600ΩB、1200ΩC、300ΩD、200Ω参考答案:1、答案: 1.8A解析:2、答案: CD解析:3、答案: C解析:4、答案: 120 1∶1 1∶3解析:串联电路中的总电阻等于各部分电阻之和,所以R=R1+R2=120 Ω.串联电路中各电阻上通过的电流相等,得出I1∶I2=1∶1.串联电路中各电阻两端的电压分配与电阻成正比,U1∶U2=R1∶R2=1∶3.5、答案: 1∶n解析:6、答案: EI=U外I+U内I 外电路上内电路上解析:7、答案:并联解析:8、答案: 18 72解析:电阻R=U/I=36/2Ω=18Ω,消耗的功率P=UI=36×2W=72W、故为:18 729、答案: 60 mA解析:由欧姆定律I=U/R得R==Ω=50 ΩI2= A=0.16 A所以ΔI=I2-I1=(1.6×102-1.0×102)mA=60 mA。
恒定电流一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分.每小题只有一个选项符合题意). C.kSnelD.kS ne 2lB 电子定向移动,由平衡条件,kv =e U l,则U =kvle,导体中的电流I =neSv ,电阻R =U I =klne 2S,选项B 正确.2.在如图1所示的电路中,输入电压U 恒为8 V ,灯泡L 标有“3 V 6 W”字样,电动机线圈的电阻R M =1 Ω.若灯泡恰能正常发光,下列说法正确的是( )图1A .电动机的输入电压是5 VB .流过电动机的电流是3.2 AC .电动机的效率是80%D .整个电路消耗的电功率是10 WA 灯泡恰能正常发光,说明灯泡电压为3 V ,电流为2 A ,电动机的输入电压是8 V -3 V =5 V ,流过电动机的电流是I =2 A ,选项A 正确,B 错误;电动机内阻消耗功率 I 2R M =4 W ,电动机输入功率为UI =5×2 W=10 W ,输出功率为6 W ,效率为η=60%,整个电路消耗的电功率是10 W +6 W =16 W ,选项C 、D 错误.3.在如图2所示的电路中,由于某个电阻发生故障,使电流表的读数变大,电压表的读数变大,灯泡L 的亮度变暗,关于故障判断的下列说法正确的是( )图2A .可能是R 1短路B .可能是R 2断路C .可能是R 3短路D .可能是R 4短路D 电流表的示数变大,则说明干路电流变大,路端电压变小;由于R 1两端电压变大,则并联部分电压变小,灯泡L 变暗,说明流经灯泡L 的电流减小,且流经R 2的电流也减小,所以流经R 4、R 3的电流增大,但由于R 3、R 4两端电压减小,且R 3完好,所以只有R 4短路,故A 、B 、C 错误,D 正确.甲 乙图3A .电源路端电压不变B .R 0两端电压变大C .B 灯变暗,A 灯变亮D .电源总功率不变B 由题意,增加光照强度,R t 减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I 增大,电源的内电压增大,路端电压U 减小,则A 灯变暗,通过R 0电流I 0=I -I A ,I 增大,而I A 减小,则I 0增大,R 0两端电压U 0增大,而R 0、B 的电压之和等于路端电压,路端电压减小,则知,B 的电压减小,B 灯变暗;电源的总功率P =EI ,I 增大,则P 增大.故B 正确,A 、C 、D 错误.5.(2015·北京高考)如图4所示,其中电流表的量程为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.若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是( )图4A .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 C 设电流表的内阻为R A ,用电流表的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时,若将接线柱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 ,则每一小格表示0.06 A ;若将接线柱1、3接入电路,则(I 2-I A )R 1=I A R A ,解得I 2=3I A ,则每一小格表示0.06 A .选项C 正确.二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,错选或不答的得0分).6.如图5所示,电动势为E ,内阻为r 的电源与滑动变阻器R 1、定值电阻R 2、R 3、平行板电容器及理想电表组成闭合电路.若滑动变阻器R 1的触头向左移动一小段时,则( )图5A .电流表读数增大B .电容器所带电荷量增加C .R 2消耗的功率减小D .电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比不变ACD 如题图所示电路中,R 1与R 2并联,然后与R 3串联,电压表、电容器两端电压均为路端电压,电流表测干路电流.当R 1的触头向左移动时,R 1接入电路的阻值减小,故电路中的总阻值减小,干路电流I 增大,即电流表读数增大,路端电压U 减小,电容器所带电荷量减小,A 项正确,B 项错误;因为U R 2=U -IR 3,且U 减小而I 增大,所以R 2两端电压U R 2减小,故R 2消耗的功率减小,C 项正确;由U =E -Ir 可知,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量之比为电源内阻,保持不变,D 项正确.7.如图6所示的电路中,开关S 闭合.在开关S 接a 且电路稳定后,电流表、和电压表的示数分别为I 1a 、I 2a 和U a ,电源的输出功率为P 1,平行金属板所带电荷量为Q 1;这时让带电微粒从P 点水平射入平行板间,恰能沿图示水平直线射出.若把平行板的上板向上移动少许,且S 接b ,当电路稳定后,、和的示数分别为I 1b 、I 2b 和U b ,电源的输出功率为P 2,平行板所带电荷量为Q 2;再让相同微粒仍从P 点水平射入.则下列判断正确的是( )图6A .I 1a =I 1b ,I 2a =I 2b ≠0,U a >U bB .Q 1>Q 2C .P 1>P 2D .该粒子带负电,且第二次从P 射入后,有可能打在下极板上BD 电容器接在直流电路中,电路稳定时,平行板电容器无充、放电电流,电流表的示数均为0,即I 2a =I 2b =0,电容器两端的电压等于与之并联的电路的电压,故开关S 分别接a 和b 时,电压表的读数不会发生变化,选项A 错误;由C =εS 4πkd 和C =Q U 得Q =CU =U εS 4πkd,S 接b 时,平行板间的电压U 减小,同时d 增大,故电容器所带电量减小,选项B 正确;开关S 分别接a 和b 时,电路的连接方式未变,路端电压和总电流均不变,电源的输出功率不变,选项C 错误;微粒第一次射入时,恰能沿水平直线射出,微粒的重力与电场力相平衡,则电场力竖直向上,而上极板带正电,故微粒带负电;微粒第二次射入时,极板间的电压U 减小,同时间距d 变大,故微粒受到的电场力减小,微粒向下偏转,则有可能打到下极板上,选项D 正确.8.如图7所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图象,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图象,则下列说法正确的是( )图7A .电源的电动势为50 VB .电源的内阻为253ΩC .电流为2.5 A 时,外电路的电阻为15 ΩD .输出功率为120 W 时,输出电压是30 VACD 电源的输出电压和电流的关系为:U =E -Ir ,显然直线①的斜率的绝对值等于r ,纵轴的截距为电源的电动势,从题图中看出截距为50 V ,斜率的大小等于r =50-206-0 Ω=5Ω,A 正确,B 错误;当电流为I 1=2.5 A 时,由回路中电流I 1=Er +R 外,解得外电路的电阻R 外=15 Ω,C 正确;当输出功率为120 W 时,由题图中P I 关系图线中看出对应干路电流为4 A ,再从U I 图线中读取对应的输出电压为30 V ,D 正确.9.锂电池因能量高、环保、无污染而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图8所示,充电器电源的输出电压为U ,输出电流为I ,手机电图8A .电能转化为化学能的功率为UIB .充电器输出的电功率为UIC .电池产生的热功率为I 2r D .充电器的充电效率为IrU×100%BC 充电时,电能转化为化学能和热能,根据能量守恒定律,有:UI =I 2r +P 化,故电能转化为化学能的功率P 化=UI -I 2r ,故A 错误;充电器消耗的电功率为:P =UI ,故B 正确;电池产生的热功率为P 热=I 2r ,故C 正确;充电器的充电效率为:η=P -P 热P ×100%=U -IrU×100%,故D 错误.三、非选择题(本题共3小题,共51分.按题目要求作答,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位).10.(16分)为了测定一叠层电池的电动势和内电阻,实验室中提供有下列器材: A .电流表(满偏电流10 mA ,内阻10 Ω) B .电流表(0~0.6 A ~3 A ,内阻未知)C .滑动变阻器R (0~100 Ω,1 A)D .定值电阻R 0(阻值990 Ω)E .开关与导线若干(1)某同学根据现有的实验器材,设计了图9甲所示的电路,请按照电路图在图乙上完成实物连线.甲 乙丙 图9(2)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的I 1I 2图线,I 1为电流表的示数,I 2为电流表的示数,由图线可以得到被测电池的电动势E =________V ,内阻r =________Ω.【解析】 (1)如图所示.(2)对实验电路由欧姆定律有E =I 1(R g +R 0)+(I 1+I 2)r ,解得I 1=E r +R g +R 0-rr +R g +R 0I 2.由此可知图象的纵截距b =E r +R g +R 0,斜率k =-r r +R g +R 0.由图象可知k =-1.0×10-2,纵截距为b =9.0×10-3A ,解得E ≈9.0 V,r ≈10.0 Ω.【答案】 (1)图见解析 (2)9.0 10.011.(17分)(2015·全国卷Ⅰ)图10(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路.图10(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω,满偏电流为1 mA ;R 1和R 2为阻值固定的电阻.若使用a 和b 两个接线柱,电表量程为3 mA ;若使用a 和c 两个接线柱,电表量程为10 mA.由题给条件和数据,可以求出R 1=________Ω,R 2=________Ω.(2)现用一量程为3 mA 、内阻为150 Ω的标准电流表Ⓐ对改装电表的3 mA 挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5 mA 、1.0 mA 、1.5 mA 、2.0 mA 、2.5 mA 、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V ,内阻忽略不计;定值电阻R 0有两种规格,阻值分别为300 Ω和1 000 Ω;滑动变阻器R 有两种规格,最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.则R 0应选用阻值为________Ω的电阻,R 应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器.(3)若电阻R 1和R 2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R ′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路.则图中的d 点应和接线柱________(填“b ”或“c ”)相连.判断依据是:___________________________________________.【解析】 (1)设使用a 和b 两接线柱时,电表量程为I 1,使用a 和c 两接线柱时,电表量程为I 2,则使用a 和b 时:I g R gR 1+R 2+I g =I 1① 使用a 和c 时:I g R g +R 2R 1+I g =I 2② 由①②两式得R 1=15 Ω,R 2=35 Ω.(2)校准时电路中的总电阻的最小值为R 小= 1.53.0×10-3 Ω=500Ω,总电阻的最大值为R 大=1.50.5×10-3 Ω=3 000 Ω,故R 0选300 Ω的,R 选用最大阻值为3 000 Ω的滑动变阻器.(3)d 接b 时,R 1和R 2串联,不论是R 1还是R 2损坏,电表都有示数且示数相同,故应将d 接c .根据d 接c 时的电路连接情况可知:闭合开关,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R 1;若电表指针不动,则损坏的电阻是R 2.【答案】 (1)15 35 (2)300 3 000 (3)c 闭合开关时,若电表指针偏转,则损坏的电阻是R 1;若电表指针不动,则损坏的电阻是R 212.(18分)如图11所示,R 1=9 Ω,R 2=30 Ω,S 闭合时,电压表的示数为11.4 V ,电图11(1)电阻R 3的值;(2)电源的电动势E 和内阻r 的值;(3)S 断开时,电路中消耗的总功率以及电源的输出功率. 【解析】 (1)S 闭合时,R 2两端电压:U 2=I 2R 2=0.2 A×30 Ω=6 V所以,R 1两端电压为U 1=U -U 2=11.4 V -6 V =5.4 V流过R 1的电流:I 1=U 1R 1=5.49A =0.6 A又因I 2+I 3=I 1故有I 3=I 1-I 2=0.6 A -0.2 A =0.4 AR 3=U 3I 3=U 2I 3=60.4Ω=15 Ω.(2)S 闭合时,R 并=R 2R 3R 2+R 3=10 Ω 电压表读数为U =Er +R 1+R 并(R 1+R 并) ①S 断开时,电流表读数为I =Er +R 1+R 2②由①②两式,代入数据解得:E =12 V ,r =1 Ω.(3)S 断开时,干路中电流为I =0.3 A 所以P 总=EI =12×0.3 W=3.6 WP 输出=P 总-I 2r =3.51 W.【答案】 (1)15 Ω (2)12 V 1 Ω (3)3.6 W 3.51 W。
闭合电路欧姆定律一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.伏安法测电阻的接法有如图1中甲、乙两种,下列说法正确的是()图1A.两种接法完全等效B.按甲图接法,测得值偏小C.若待测电阻的阻值很大,按甲图接法误差较小D.若待测电阻的阻值很小,按甲图接法误差较小解析:若采用甲图接法,电压表示数偏大,测量值偏大,B错误;若待测电阻值很大,有R x≫R A,应按甲图接法,此时电压表示数接近R x的电压值,测量误差较小,故C正确,D错误;因电表有内阻,两种接法测量结果不同,A错误.答案:C2.用半导体材料制成热敏电阻,在温度升高时,电阻会迅速减小,如图2所示,将一热敏电阻接入电路中,接通开关后,会观察到()A.电流表示数不变图2B.电流表示数减小C.电压表示数增大D.电压表示数减小解析:接通开关后热敏电阻的温度升高,电阻减小,总电阻减小,I总=UR总得I总增大,电流表示数变大,A、B错误.R1中电流I1不变,R2支路的电流I2增大,UR2增大,又U=UR2+U热,则U热减小,D正确.答案:D3.将分压电阻串联在电流表上,改装成电压表,下列说法中正确的是()A.接上分压电阻后,增大了原电流表的满偏电压B.接上分压电阻后,电压按一定比例分别降在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压不变C.如分压电阻是表头内阻的n倍,则电压表量程扩大到n倍D.通电时,电流表和分压电阻通过的电流一定相等解析:接上分压电阻后,电压按一定比例分别加在电流表和分压电阻上,电流表的满偏电压不变,A错,B对;分压电阻是电流表内阻的n倍,则分压电阻分得的电压为nU,则电压表的量程为(n+1)U,C错;通电时,电流表和分压电阻串联,故通过的电流一定相等,D对.答案:BD4.有三个电阻,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=4 Ω,现把它们并联起来接入电路,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3是()A.6∶4∶3 B.3∶4∶6C.2∶3∶4 D.4∶3∶2解析:设并联电路两端电压为U,则I1∶I2∶I3=UR1∶UR2∶UR3=12∶13∶14=6∶4∶3.故A正确.答案:A5.如图3所示,a 、b 两端电压恒定,电阻R 1=2 kΩ,用内阻也是2 kΩ的电压表测电阻R 1两端电压为2 V ,测R 2两端电压为4 V ,则不接电压表时,a 、b 间总电压为( )图3A .6 VB .8 VC .10 VD .12 V解析:设总电压为U ,U 1=U R 2+R 1R V R 1+R V·R 1R V R 1+R V U 2=U R 1+R 2R V R 2+R V·R 2R V R 2+R V , 以上两式联立可得:U 1U 2=R 1R 2. R 2=4 kΩ.代入上式可得:U =10 V ,C 正确.答案:C6.如图4所示的伏安法测电阻电路中,电压表的内阻为 3kΩ,读数为3 V ;电流表内阻为10 Ω,读数为4 mA.待测电阻R的真实值等于( )图4A .750 ΩB .760 ΩC .1000 ΩD .1010 Ω解析:由I V =U R V 得I V =1 mA ,故R =U I -I V =3(4-1)×10-3Ω=1000 Ω,故C 正确.答案:C7.如图5所示,电流表G 的内阻不可忽略不计,R 1、R 2是两个可变电阻.当a 、b 间的电压为4 V 时,电流表的指针刚好满偏(指针指在刻度盘的最大值处).当a 、b 间的电压为3 V 时,如果仍要使电流表G 的指针满偏,下列方法中可行的是( )图5①保持R 2不变,增大R 1 ②增大R 1,减小R 2③保持R 2不变,减小R 1 ④增大R 2,减小R 1A .①②B .①④C .②③D .③④解析:当a 、b 间的电压为3 V 时,要使电流表G 的指针满偏,则使G 和R 1的并联总电阻增大或者使R 2减小,故①②可以,选A.答案:A8.如图6所示,AB 间的电压为30 V ,改变滑动变阻器滑片的位置,可以改变CD 间的电压,U CD 的变化范围是( )A .0~10 VB .0~20 VC .10 V ~20 V图6D .20 V ~30 V解析:滑片在最上端时,CD 间电压最大为U max =2R 3R U AB =23×30 V =20 V ;滑片在最下端时,CD 间电压最小为U min =R 3R U AB =13×30 V =10 V ,所以U CD 的变化范围是10 V ~20 V ,选C.答案:C9.要将一个内阻为600 Ω,满偏电流为50 μA 的电流计G 改装成量程为0.6 A 的电流表,应该( )A .串联一个7.2×106 Ω的电阻B .并联一个7.2×106 Ω的电阻C .串联一个约为0.05 Ω的电阻D .并联一个约为0.05 Ω的电阻解析:要改装为电流表,应将电流计G 并联一个小电阻,由I g R g =(I -I g )R 得:R =I g R g I -I g≈0.05 Ω,故D 正确. 答案:D10.两只完全相同的灵敏电流计改成量程不同的电压表V 1、V 2,如将两表串联起来后去测某一线路的电压,则两只表( )A .读数相同B .指针偏转的角度相同C .量程大的电压表读数大D .量程大的电压表读数小解析:电流表改装成电压表后,量程大的内阻大.两改装后的电压表串联在一起去测电压,每个表两端的电压与其内阻成正比,所以量程大的电压表读数大.两电压表串联,流过两电压表的电流相等,即流过电压表内部的表头的电流相等,所以指针偏转的角度相等.答案:BC二、非选择题(本题包括2小题,共40分)11.(20分)多用电表直流电流测量电路原理如图7所示,设表头的满偏电流I g =200 μA ,内阻R g =100 Ω,图中R 1与R 2的大小应为多少?解析:接2时满偏有:I g R g =I 1(R 1+R 2)接1时满偏有:I g (R 2+R g )=I 2R 1图7将I g =2×10-4 A ,R g =100 Ω,I 1=8×10-4 A ,I 2=9.8×10-3 A代入得:R 1=2.5 Ω,R 2=22.5 Ω.答案:2.5 Ω 22.5 Ω12.(20分)如图8所示是一些准备用来测量待测电阻R x 阻值的实验器材,器材及其规格列表如下:电流表A滑动变阻器R 开关S、导线若干量程3.0 A,内阻r=0.10 Ω最大阻值约100 Ω,额定电流0.5 A为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化.请用实线代替导线,在所给的实验器材中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量R x阻值的电路.解析:因为电源电动势为9 V,而待测电阻约为1000 Ω,所以不可能使量程为3.0 A 的电流表读数超过量程的一半,故电流表舍弃不用;滑动变阻器总阻值小于待测电阻阻值,只能采用分压式电路接法.由于电压表内阻已知,故可将电压表当做“电流表”来使用.答案:见解析。
2018届高考物理一轮复习第九章恒定电流第2讲:闭合电路欧姆定律(参考答案)一、知识清单1. 【答案】√×√×××√2. 【答案】3. 【答案】4. 【答案】5. 【答案】6. 【答案】7. 【答案】二、例题精讲8. 【答案】C【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量,电动势越大说明这种转化本领越强,但不能说明储存的电能越多,故选项A 、B 错误、C 正确;闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小,故选项D 错误。
9. 【答案】B10.【答案】AD【解析】由全电路欧姆定律U =E -Ir 知当I =0时,U =E ,故A 正确.U -I 直线的斜率表示电源的内阻,则r =ΔU ΔI =1.40-1.000.40-0Ω=1 Ω,B 错误.U 轴的电压刻度不是从零开始的,U -I 图线的横截距不再表示U =0时的短路电流,而是表示路端电压为1.00 V 时的干路电流是0.4 A ,C 错误.因为ΔU ΔI=r =常数,从图中易知1.40-1.20I ′=1.40-1.000.4,所以I ′=0.20 A ,故D 正确. 11.【答案】 ABC【解析】 由图线Ⅰ可知,电源的电动势为3 V ,内阻为r =E I 短=0.5 Ω;由图线Ⅱ可知,电阻R 的阻值为1 Ω,该电源与电阻R 直接相连组成的闭合电路的电流为I =E r +R=2 A ,路端电压U =IR =2 V(可由题图读出),电源的输出功率为P =UI =4 W ,电源的效率为η=UI EI×100%≈66.7%,故选项A 、B 、C 正确,D 错误. 12.【答案】A13.【答案】D【解析】电源为恒流源,能够提供持续的恒定电流,当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,电压表读数的变化量等于电阻R 2两端电压的变化量,由欧姆定律求出电压表的读数变化量与电流表的读数变化量之比的绝对值.【解答】解:据题意,电源为恒流源,能够提供持续的恒定电流,电阻R 1两端电压不变,则当滑动变阻器的滑动触头向右滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路的总电阻减小,而总电流不变,则电源两端的电压减小,则R 2两端电压减小,通过R 2的电流增大;因总电流不变,故A 示数增大.由于V 2示数不变,所以电压表V 1示数的变化量等于电阻R 1两端电压的变化量,设总电流为I 总.则电阻R 2两端电压为:U=(I 总﹣I )R 2,则△U=△(I 总﹣I A )R 2=△IR 2,则得:;故D 正确,ABC 错误;三、自我检测14.【答案】D15.【答案】B16.【答案】B17.【答案】C【解析】电源的效率η=P 出P 总=UI EI =R R +r,由闭合电路欧姆定律U =E -Ir 可知,b 电源的内阻r 较小,R 接到b 电源上,电源的效率较高,故A 错误;当电阻R 与电源组成闭合电路时,电阻R 的U -I 图线与电源的U -I 图线的交点表示工作状态,交点的纵坐标表示电压,横坐标表示电流,两者乘积表示电源的输出功率,由图看出,R 接到a 电源上,电压与电流的乘积较大,电源的输出功率较大,故C 正确,B 、D 错误。
第2讲闭合电路的欧姆定律知识点一串、并联电路的特点1。
特点对比串联并联电I=I=流电U=U=压电R=R=阻2.(1)串联电路的总电阻其中任一部分电路的总电阻。
(2)并联电路的总电阻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。
答案:1.I1=I2=…=I n I1+I2+…+I n U1+U2+…+U n U1=U2=…=U n R1+R2+…+R n错误!+错误!+…+错误! 2.(1)大于(2)小于知识点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的在电源内从移送到所做的功。
(2)表达式:E=.(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,它是电源的另一重要参数。
答案:1.(1)正电荷负极正极(2)Wq2。
内阻知识点三闭合电路的欧姆定律1。
内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成,跟内、外电路的电阻之和成.2。
公式错误!3.路端电压U与电流I的关系(1)关系式:U=.(2)U.I图象如图所示.①当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为.②当外电路电压为U=0时,横坐标的截距为。
③图线的斜率的绝对值为电源的。
答案:1。
正比反比2。
错误!U外+U内3。
(1)E-Ir(2)①电源电动势②短路电流③内阻(1)电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱。
( )(2)电动势由电源中非静电力的特性决定,与电源的体积无关,与外电路无关.( )(3)电动势等于电源的路端电压。
()(4)电路中某电阻增大,该电阻的功率一定增大。
()(5)闭合电路中外电阻越大,路端电压越大.()(6)在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大。
( )(7)电源的输出功率越大,电源的效率越高。
欧姆表课后练习(1)1.以下关于欧姆表的说法中,不正确的是A.表盘刻度是非均匀的,从零刻度开始,刻度值越大处,刻度越密B.红表笔是与表内电源的正极相连的C.测电阻时,首先要红黑表笔直接相连,调好零点后再去测电阻D.为了减小误差,应尽量使指针指向中间左右的刻度处2.多用表的使用前必须进行调零,在测量电流与电压前必须进行,而测量电阻前,还必须进行。
3.一只灵敏电流表满偏电流为200μA,把它改装成欧姆表后,用它测量10kΩ电阻时,表针恰好指在100μA处,用它测量另一只电阻R x时,表针指在50μA处,则R x= 。
4.用多用电表欧姆挡测电阻时,有许多注意事项,下列说法中错误的是( )A.测量前必须调零,而且每测一次电阻都要重新调零B.每次换挡后必须电阻调零C.待测电阻如果是连接在某电路中,应把它先与其他元件断开,再进行测量D.两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确,为此,应当用两只手分别将两个表笔与电阻两端紧紧捏在一起5.关于欧姆表,下列说法正确的是( )A.欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的B.由于电流和电阻成反比,所以刻度盘上的刻度是均匀的C.使用欧姆表时,选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接,进行电阻调零D.当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时,可不必进行电阻调零6.甲、乙两同学使用欧姆表测量某电阻,他们都把选择开关旋到“×100”挡,并能正确操作.他们发现指针偏角偏小,于是甲把选择开关旋到“×1 k”挡,乙把选择开关旋到“×10”挡,但甲重新调零,而乙没有重新调零,则以下叙述正确的是( )A.乙选挡错误,而操作正确 B.乙选挡正确,而操作错误C.甲选挡错误,且操作错误 D.甲选挡错误,而操作正确7.下列说法中正确的是 ( )A.欧姆表的每一挡的测量范围均是0—∞B.用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时,误差大小是一样的C.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度盘中央时,误差越大D.用欧姆表测电阻,选不同量程时,指针越靠近右边误差越小8.用欧姆表测量电阻,下面哪些操作是正确的()A.黑表笔和红表笔分别插入欧姆表的正插孔和负插孔B.测电阻前,先前两表笔的金属杆直接短接,调节面板上的相关旋钮,使指针指示的电流等于零处C.测电阻时,电流从欧姆表的负插孔流出从正插孔流入D.用欧姆表的R×10档测电阻时,若指针指示在∞刻线处附近,则应换用R×100档9.用欧姆表测一个电阻R的阻值,选择旋钮置于“×10”档,测量时指针指在100与200刻度弧线的正中间,可以确定()A.R=150ΩB.R=1500ΩC.1000Ω<R<1500ΩD.1500Ω<R<2000Ω10.一只多用电表有4个欧姆档,分别为×1Ω、×10Ω、×100Ω、×1kΩ,欧姆档表盘的中间刻度值为“15”.现用它来测量一未知电阻的阻值,先将选择开关置于“×100Ω”挡处,接着将红表笔和黑表笔接触,发现表针指在“0Ω”处,然后进行测量,结果发现表针指在欧姆档刻度值为“200”的刻度线附近,为了使测量结果更准确,必须换挡并重新测量,下列说法正确的是()A.必须将选择开关改为置于“×10Ω”挡处B.必须将选择开关改为置于“×1kΩ”挡处C.换挡之后必须重新调零才能进行测量D.换挡之后不必重新调零就能进行测量参考答案:1.答案: B解析:欧姆表表盘刻度是非均匀的,刻度值越大处,刻度越密.2.答案:(机械调零,电阻调零)解析:3.答案: 250Ω 1000Ω解析:4.答案: AD解析:每次换挡后要调零,测电路中的电阻,要把电阻与电路断开.错误的说法是AD.5.答案: AC解析:6.答案: BD解析:7.答案: A解析:8.答案: CD解析: A 红黑表笔分别接欧姆表的正插孔和负插孔.故A错误B 测电阻前,先前两表笔的金属杆直接短接,调节面板上的相关旋钮,使指针指示的电阻为0.故B错误C 测量时,电流由正插孔流入,负插孔流出.故C正确D 用欧姆表的×10档测电阻时,若指针指示在∞刻线处说明电阻阻值大,应换大的档位.故D正确9.答案: C解析:欧姆表表盘左边密右边疏,零刻度在右边,测量时指针指在100与200刻度的正中间,指针的示数应大于100而小于150,又选择旋钮置于“×10”档,所以带测电阻的阻值应该在1000到1500Ω之间,故C 正确10.答案: BC解析:欧姆档表盘的中间刻度值为“15”.结果发现表针指在欧姆档刻度值为“200”的刻度线附近,知该电阻较大,应换用大挡,即“×1kΩ”挡,换挡后应重新欧姆调零.故B、C正确,A、D错误.故选BC.。
电阻定律课后练习(1)1.一粗细均匀的镍铬丝,截面直径为d,电阻为R。
把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后,它的电阻变为 [ ]A.R/1000 B.R/100 C.100R D.10000R2.用电器离电源L米,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ。
那么,输电线的横截面积的最小值是 [ ]A.ρL/R B.2ρLI/U C.U/ρLI D.2UL/Iρ3.对于常温下一根阻值为R的金属电阻丝,下列说法正确的是A.常温下,若将电阻丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10RB.常温下,若将电阻丝从中点对折,电阻变为R/4C.加在电阻丝上的电压从0逐渐加大到U,则在任意状态下的U/I的值不变D.若把温度降到绝对零度附近,电阻丝的电阻突然变为零,这种现象称为超导现象4.白炽灯的灯丝是由钨制成的,下列说法中正确的是( )A.由于白炽灯正常工作时的灯丝和未接入电路时的灯丝是同一个导体,故两种情况下电阻相同B.白炽灯正常工作时灯丝电阻大于未接入电路时灯丝电阻C.白炽灯正常工作时灯丝电阻小于未接入电路时灯丝电阻D.条件不足,不能确定5.金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大;有的金属的电阻率随温度变化而显著变化,有的合金的电阻率几乎不受温度的影响.根据以上的信息,判断下列说法中正确的是( )A.连接电路用的导线一般用合金来制作B.电炉、电热器的电阻丝一般用合金来制作C.电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作D.标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制作6.一段粗细均匀的电阻丝,横截面的直径为d ,电阻是R 。
把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后,它的电阻变成()A.100R B.10000R C.R/100 D.R/100007.两个用同种材料制成的均匀导体A、B,其质量相同,当它们接入电压相同的电路时,其电流之比IA:IB=1:4,则横截面积之比S A:S B为()A.1:2 B.2:1C.1:4 D.4:18.在“探究电阻大小与哪些因素有关”的实验中,下列物理量与电阻大小无关的是A.导体两端的电压 B.导体的长度 C.导体的材料 D.导体的横截面积9.某同学在商场买了一个标有“220V,800W”的电水壶,为了验证电水壶质量是否合格,他测量了电水壶的电阻,若电水壶合格,那么该同学测得的电水壶的阻值()A.接近60.5ΩB.略大于60.5ΩC.明显大于60.5ΩD.明显小于60.5Ω10.关于电阻率的说法,下列正确的是()A.电阻率与导体的长度和横截面积有关B.电阻率由导体的材料决定,且与温度有关C.电阻率大的导体,电阻一定大D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成标准电阻参考答案:1.答案: D解析:2.答案: B解析:3.答案: BD解析:4.答案: B解析:白炽灯的灯丝为金属,所以电阻率随温度的升高而增大,正常工作时温度高于不工作时的温度,所以工作时的电阻也大于不工作时的电阻,B对。
导体中的电场和电流课后练习(5)1.下列说法中正确的是( ) A.导体中电荷运动就形成了电流B.在国际单位制中,电流的单位是AC.电流有方向,它是一个矢量D.任何物体,只要其两端电势差不为零,就有电流存在2.物理学中规定的电流方向是()A.正电荷的定向移动 B、负电荷的定向移动C.自由电荷的定向移动 D、正负离子的定向移动3.金属导体导电是作定向移动,电解液导电是作定向移动,气体导电是和都作定向移动。
4.在某次闪电中,持续的时间约0.005s,所形成的平均电流约 6×104A。
若闪电过程中流动的电量以 0.5A的电流通过电灯,可供灯照明的时间为 s5.下列说法中,错误的是( )A.每种金属都有确定的电阻率,电阻率不随温度变化B.导线越细越长,其电阻率也越大C.一般金属的电阻率,都随温度升高而增大D.测电阻率时,为了提高精度,通过导线的电流要足够大,而且要等到稳定一段时间后才可读数6.对电流概念的正确理解是()A.通过导体的横截面的电量越多,电流越大B.导体的横截面越大,电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电量越大,电流越大D.导体中的自由电荷越多,电流越大7.在电解槽中,1min内通过横截面的一价正离子和一价负离子的个数分别为1.125×1021和7.5×1020,则通过电解槽的电流为_____.8.电流的方向:规定_____为电流的方向,在金属导体中,电流的方向与_____相反9.有甲、乙两导体,甲的横截面积是乙的两倍,而单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍,下列说法中正确的是()A.通过甲、乙两导体的电流相同B.通过乙导体的电流是甲导体的2倍C.乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D.甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同10.下列说法不正确的是()A.广播线、电话线要与电力线分杆架设B.广播线、电话线在电力线下面穿过时,与电力线的垂直距离不应小于1.25米C.如果发生广播线与电力线相碰时,广播喇叭将发出怪声,甚至冒烟起火.此时,应赶快关掉广播线上的开关或用木把斧头、铁锹、镐头等迅速砍断广播线D.发生广播线与电力线相碰,此时可以用手去拨地线参考答案:1.答案: B解析:自由电荷定向移动才形成电流,仅有电荷移动但不是定向移动则不行,故选项A错误.形成电流的条件是导体两端保持有电压,且必须是导体而非任何物体,故选项D错误.电流有方向,但它是标量,故选项C错误.2.答案: A3.答案:自由电子、正负离子自由电子和正负离子解析:4.答案: 600s解析:5.答案: ABD6.答案: C解析:电流的大小取决于电荷量与时间的比值,即单位时间内通过导体横截面的电量越大,电流越大;与横截面的大小及自由电荷无关;故ABD错误,C正确7.答案: 5A8.答案:正电荷移动的方向自由电子移动的方向解析:电流是由电荷的定向移动形成的.同时规定了电流的方向是:正电荷定向移动的方向为电流的方向.自由电子带负电,负电荷定向移动形成电流,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反9.答案: B解析:由I=Q/t知通过乙的电流是甲的2倍,故选项A错,B正确.由于I=nqSv(n是单位体积中的自由电荷数,q是自由电荷的电荷量,S是导体的横截面积,v是自由电荷定向移动的速率),所以v=I/nqS,由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q不知道),所以无法判断甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率的大小,故选项C、D错.10.答案: D解析:考点:家庭电路和安全用电知识.分析:明确用电安全基本常识,确保用电安全.(1)安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;(2)如果发现电器冒烟.冒火花等异常现象,应该立即切断电源;解答:解:A、为了防止电话线及广播线等带上高压电;广播线、电话线要与电力线分杆架设;且广播线、电话线在电力线下面穿过时,与电力线的垂直距离不应小于1.25米;故AB正确;C.如果发生广播线与电力线相碰时,广播喇叭将发出怪声,甚至冒烟起火.此时,应赶快关掉广播线上的开关或用木把斧头、铁锹、镐头等迅速砍断广播线;绝不能用手或其他导体接触地线;故C正确,D错误;故选:D.点评:本题考查学生生活中对家用电器的正确使用方法的掌握情况;物理是一门来自生活的学科,要将知识学会后,重新应用到生活当中去.。
第2讲 闭合电路欧姆定律一、电源 闭合电路的欧姆定律 1.电源 (1)电动势①计算:非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值,E =W q;②物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成电能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压. (2)内阻:电源内部导体的电阻. 2.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比; (2)公式:I =ER +r(只适用于纯电阻电路);(3)其他表达形式①电势降落表达式:E =U 外+U 内或E =U 外+Ir ; ②能量表达式:EI =U 外I +I 2r . 3.路端电压与外电阻的关系 (1)一般情况:U =IR =ER +r·R =E1+r R,当R 增大时,U 增大; (2)特殊情况:①当外电路断路时,I =0,U =E ; ②当外电路短路时,I 短=E r,U =0.自测1 电源的电动势为4.5V .外电阻为4.0Ω时,路端电压为4.0V ,若在外电路中分别并联一个6.0Ω的电阻或串联一个6.0Ω的电阻.则两种情况下的路端电压分别为( ) A .4.38V 3.72V B .3.73V 4.38V C .3.72V 4.29V D .4.29V 3.73V答案 C二、电路中的功率、效率 1.电源的总功率(1)任意电路:P 总=IE =IU 外+IU 内=P 出+P 内. (2)纯电阻电路:P 总=I 2(R +r )=E 2R +r.2.电源内部消耗的功率P 内=I 2r =IU 内=P 总-P 出.3.电源的输出功率(1)任意电路:P 出=IU =IE -I 2r =P 总-P 内.(2)纯电阻电路:P 出=I 2R =E 2R (R +r )2=E 2(R -r )2R+4r . (3)纯电阻电路中输出功率随R 的变化关系①当R =r 时,电源的输出功率最大为P 出m =E 24r.②当R >r 时,随着R 的增大输出功率越来越小. ③当R <r 时,随着R 的增大输出功率越来越大. 4.电源效率:η=P 出P 总×100%=UI EI ×100%=UE×100%.自测2 (多选)(2018·铜山中学模拟)在如图1所示的U -I 图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线,直线Ⅱ为某一电阻R 的U -I 图线.用该电源直接与电阻R 相连组成闭合电路,由图象可知( )图1A .电源的电动势为3V ,内阻为0.5ΩB .电阻R 的阻值为1ΩC .电源的输出功率为4WD .电源的效率为50% 答案 ABC解析 由题图线Ⅰ可知,电源的电动势为3V ,内阻为r =EI 短=0.5Ω;由题图线Ⅱ可知,电阻R 的阻值为1Ω,该电源与电阻R 直接相连组成的闭合电路的电流为I =E r +R=2A ,路端电压U =IR =2V(也可由题图直接读出),电源的输出功率为P =UI =4W ,电源的效率为η=UIEI×100%≈66.7%,故选项A 、B 、C 正确,D 错误.命题点一 电路的动态分析1.电路的特点断开或闭合开关、滑动变阻器的滑片移动、电阻增大或减小,导致电路电压、电流、功率等的变化. 2.两种方法(1)程序法:电路结构的变化→R 的变化→R总的变化→I总的变化→U端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U →变化支路.(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片分别滑至两个极端去讨论.例1 (多选)(2018·南京市、盐城市二模)光敏电阻是用硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器,其电阻值会随光照强度的增大而减小,光敏电阻的这种特殊性能,在科技生活中得到广泛应用.某应用电路如图2所示,R 1、R 2为定值电阻,L 为小灯泡(不考虑灯泡发出的光对光敏电阻的影响),R 3为光敏电阻,当照射光强度增大时( )图2A .理想电压表的示数增大B .R 2中电流减小C .小灯泡的功率增大D .R 3的功率增大 答案 ABC解析 当照射光强度增大时,R 3阻值减小,则电路总电阻减小,干路电流增大,内电压增大,R 1两端电压增大,理想电压表测量R 1两端电压,故示数增大,A 正确;因内电压增大,R 1两端电压增大,所以R 2两端电压减小,R 2中电流减小,B 正确;干路电流等于R 2中电流与灯泡L 中电流之和,所以灯泡L 中的电流增大,即功率增大,C 正确;R 3的电流增大,但电阻减小,由P =I 2R ,功率的变化无法判断,D 错误.变式1 (多选)(2018·无锡市高三期末)湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理制成的,当湿度增加时,湿敏电阻的阻值会减小,常用于制作湿度传感器.在室内设计如图3所示的电路,当周围环境的湿度增加时( )图3A .灯泡L 变暗B .理想电流表的示数变大C .流过湿敏电阻的电流变大D .电源的总功率变小答案 ABC变式2 (多选)(2018·程桥高中月考)恒流源是一种特殊的电源,其输出的电流能始终保持不变,如图4所示的电路中,当滑动变阻器R 0滑动触头P 向右移动时,下列说法中正确的是( )图4A .R 0上的电压变小B .R 2上的电压变大C .R 1上的电压变大D .R 1上的电压变化量大于R 0上的电压变化量 答案 AC解析 滑动触头P 向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,则总电阻也减小,而电源输出电流不变,由闭合电路欧姆定律可知,并联部分电压减小,所以R 2上的电压变小,R 2是定值电阻,所以通过R 2的电流减小,总电流不变,则通过R 1的电流增大,所以R 1上的电压变大,则R 0上的电压变小,故A 、C 正确,B 错误;R 1上的电压变大,R 0上的电压变小,R 1和R 0的电压之和减小,则R 1上的电压变化量小于R 0上的电压变化量,故D 错误.命题点二 电路中的功率、效率问题1.电源的效率η=IU IE ×100%=UE×100%.2.纯电阻电路P 总=EI =E 2R +r,P 出=E 2(R +r )2R ,η=P 出P 总×100%=R R +r×100%.3.电源的最大输出功率P 出与外电阻R 的函数关系可用如图5所示图象表示,由图象可以看出:图5(1)当R =r 时,输出功率最大,P m =E 24r.(2)当R “接近”r 时,P 出增大,当R “远离”r 时,P 出减小.例2 如图6所示,E =8V ,r =2Ω,R 1=8Ω,R 2为变阻器接入电路中的有效阻值,问:图6(1)要使变阻器获得的电功率最大,则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,则R 2的取值应是多大?R 1的最大功率是多少?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?答案 (1)10Ω 1.6W (2)0 5.12W 80% (3)不能 理由见解析解析 (1)将R 1和电源等效为一新电源,则新电源的电动势E ′=E =8V ,内阻r ′=r +R 1=10Ω,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 ′=10Ω时,R 2有最大功率,即P 2max =E ′24r ′=824×10W =1.6W.(2)因R 1是定值电阻,所以流过R 1的电流越大,R 1的电功率就越大.当R 2=0时,电路中有最大电流,即I max =ER 1+r=0.8A ,R 1的最大功率P 1max =I max 2R 1=5.12W ,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.变式3 (多选)(2018·淮阴中学模拟)如图7所示,用甲、乙、丙三个电动势E 相同而内阻r 不同的电源,分别给定值电阻R 供电.已知甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为r 甲>r 乙>r丙,且r 乙=R ,则对比将R 先后接在这三个电源上的情况,下列说法中正确的是( )图7A .接在甲电源上时,电源总功率最大B .接在乙电源上时,电源输出功率最大C .接在丙电源上时,电源输出功率最大,且电源效率最高D .若R 2=r 甲·r 丙,则接在甲、丙电源上时,两电源内阻的热功率相等 答案 CD解析 三个电源的电动势E 相同,而内阻r 甲>R =r 乙>r 丙,根据闭合电路欧姆定律得I =ER +r,R 接在电源上时,电源的总功率为P 总=E 2R +r,则丙电源的总功率最大,A 错误;电源的输出功率P 出=I 2R =(ER +r)2R ,电源的效率η=P 出P 总×100%=R R +r×100%,r 丙最小,故接在丙电源上时,电源的输出功率最大,电源效率最高,B 错误,C 正确;电源的内阻消耗的功率为P 内=I 2r =(ER +r)2r ,将R 2=r 甲·r 丙,代入得:P 内甲=P 内丙=E 2(r 甲+r 丙)2,D 正确. 命题点三 电源U -I 图象的理解和应用1.截距:纵轴上的截距等于电源的电动势;横轴上的截距等于外电路短路时的电流,即I 短=E r(横、纵坐标均从0开始).2.斜率:图线斜率的绝对值等于电源的内阻,即r =|ΔU ΔI |=EI 短,斜率的绝对值越大,表明电源的内阻越大.3.图线上的点:图线上任一点对应的U 、I 的比值为此时外电路的电阻,即R =U I. 4.面积:如图8,面积UI 为电源的输出功率,而电源的总功率P 总=EI ,P 总-P 出=EI -UI 为电源的发热功率.图8例3(多选)(2018·苏州市模拟)硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点.如图9所示,曲线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的U-I图象.在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是( )图9A.硅光电池的内阻为8ΩB.硅光电池的总功率为0.4WC.硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32WD.若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大答案AC命题点四含容电路分析1.电路简化把电容器所处的支路视为断路,简化电路时可以去掉,求电荷量时再在相应位置补上.2.电容器的电压(1)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压.(2)电容器所在的支路中没有电流,与之串联的电阻无电压.3.电容器的电荷量及电荷量变化(1)利用Q=UC计算电容器初、末状态所带的电荷量Q1和Q2;(2)如果变化前后极板带电的电性相同,通过所连导线的电荷量为|Q1-Q2|;(3)如果变化前后极板带电的电性相反,通过所连导线的电荷量为Q1+Q2.例4(2018·南通市、泰州市一模)如图10所示,电源电动势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( )图10A.4.5×10-5C B.6.0×10-5CC.7.5×10-5C D.1.2×10-4C答案 B变式4 (2018·泰州二中月考)如图11所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态(电源内阻不计,两端电压不变).现将滑动变阻器的滑片P 向左滑动,则( )图11A .电容器上的带电荷量将减少B .电容器中的电场强度将增大C .电容器的电容将减小D .液滴将向上运动 答案 A解析 电容器两极板间电压等于R 2两端电压,当滑片P 向左滑动时,总电阻增大,则总电流减小,R 2两端电压U 减小,电容器两端的电压减小,由Q =CU ,知电容器上的带电荷量减小,由E =U d知电容器中的场强减小,故A 正确,B 错误;电容器的电容与U 的变化无关,保持不变,故C 错误;电容器中场强变小,则带电液滴所受电场力变小,液滴将向下运动,故D 错误.1.(2019·江都中学高三期末)下列关于电源电动势的说法,正确的是( ) A .电路中每通过2C 的电荷量,电池提供的电能是4J ,那么这个电池的电动势是0.5V B .电源的路端电压增大时,其电源电动势一定也增大 C .无论内电压和外电压如何变化,其电源电动势不变 D .电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多 答案 C解析 电路中通过q =2C 的电荷量,电池提供的电能W =4J ,根据电动势的定义式E =Wq得电动势E =2V ,A 错误;电动势表征电源本身的特性,与外电路无关,当电源的路端电压增大时,其电源电动势不变,B 错误,C 正确;电动势越大,电源将其他形式的能转化为电能的本领就越大,不能说电源所能提供的电能就越多,D 错误.2.(2018·如皋市模拟)如图12所示电路中,R 为某种半导体气敏元件,其阻值随周围环境一氧化碳气体浓度的增大而减小,当一氧化碳气体浓度增大时,下列说法中正确的是( )图12A .电压表V 示数增大B .电流表A 示数减小C .电路的总功率减小D .变阻器R 1的取值越大,电压表示数变化越明显 答案 D解析 当一氧化碳气体浓度增大时,R 减小,总电阻减小,则总电流增大,内电压增大,路端电压减小,可知,电压表V 示数减小,通过R 1的电流减小,电流表A 示数增大,故A 、B 错误;电路的总功率为P =EI ,E 不变,I 增大,则P 增大,故C 错误;变阻器R 1的取值越大,R 1与R 并联的阻值越接近R ,R 对电路的影响越大,则知变阻器R 1的取值越大,电压表示数变化越明显,故D 正确.3.(多选)如图13所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( )图13A .电源的电动势为6.0VB .电源的内阻为12ΩC .电源的短路电流为0.5AD .电流为0.3A 时的外电阻是18Ω 答案 AD解析 U -I 图象纵轴上的截距为电源的电动势,即E =6.0V ,选项A 正确;由于该电源的U -I 图象的纵轴坐标不是从零开始的,故横轴上的截距0.5A 并不是电源的短路电流,故内阻应按斜率的绝对值计算,即r =|ΔU ΔI |=6.0-5.00.5-0Ω=2Ω,选项B 、C 错误;由闭合电路欧姆定律可得电流I =0.3A 时,外电阻R =EI-r =18Ω,故选项D 正确.4.某同学将一直流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标系中,如图14中的a 、b 、c 所示.下列说法中错误的是( )图14A.直线a表示电源的总功率B.曲线c表示电源的输出功率C.电源的电动势E=3V,内阻r=1ΩD.电源的最大输出功率P m=9W答案 D5.(2018·泰州中学模拟)如图15所示,E为电源,其内阻不可忽略,R T为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,L为指示灯泡,C为平行板电容器,G为灵敏电流计.闭合开关S,当环境温度明显升高时,下列说法正确的是( )图15A.L变暗B.R T两端电压变大C.C所带的电荷量保持不变D.G中电流方向由a→b答案 D解析由题图可知,热敏电阻与L串联.当环境温度升高时热敏电阻的阻值减小,总电阻减小,则电路中电流增大,灯泡L变亮,故A错误;因为电路中电流增大,电源的内电压及灯泡L两端的电压增大,则R T两端电压减小,故B错误;因为电容器并联在电源两端,因内电压增大,路端电压减小,故由Q=CU知电容器所带电荷量减小,故C错误;电容器所带电荷量减小,电容器放电,故G中电流由a→b,故D正确.1.(2018·丰县中学月考)将一电源电动势为E,内电阻为r的电池与外电路连接,构成一个闭合电路,用R表示外电路电阻,I表示电路的总电流,下列说法正确的是( )A.由U外=IR可知,外电压随I的增大而增大B.由U内=Ir可知,电源两端的电压随I的增大而增大C.由U=E-Ir可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小D.由P=IU可知,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大答案 C解析由U=E-Ir可知,则电源输出电压随输出电流I的增大而减小,故选项C正确;由U外=IR可知,外电压与电流和电阻两个因素有关,故不能说电流增大,外电压就增大,其实电流增大是通过外电阻减小实现的,故选项A错误;电源两端的电压指的是路端电压,它是随外电阻R的增大而增大,而不是随电流的增大而增大,故选项B错误;由P=IU可知,电源的输出功率P与输出电流I和电压有关,故不能只通过输出电流判断其大小,故选项D错误.2.如图1所示电路,已知电源电动势为E,内阻为r,R0为固定电阻,当滑动变阻器R的滑动触头向下移动时,下列论述不正确的是( )图1A.灯泡L一定变亮B.理想电流表的示数变小C.理想电压表的示数变小D.R0消耗的功率变小答案 C解析当R的滑动触头向下移动时,R接入电路中的阻值变大,外电路总电阻变大,由闭合电路欧姆定律知,总电流I变小,电源的内电压变小,则路端电压变大,因此电压表示数变大,灯泡L两端的电压增大,则灯L一定变亮,故A正确,C错误;电路中并联部分的电压变大,通过L的电流变大,而总电流变小,则电流表A的示数变小,R0消耗的功率变小,故B、D正确.3.(2018·东台创新学校月考)在如图2所示电路中,当S闭合时,滑动变阻器滑片P向下滑动一段距离,则下列说法正确的是( )图2A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗D.A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮答案 D解析当滑动变阻器滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻变小,根据闭合电路欧姆定律知,总电流I增大,故A灯变亮;总电流I增大,利用电动势、内电压和路端电压关系E=U r+U A+U B可知,B、C灯所在支路的电压U B减小,故B灯变暗;B灯所在支路电流减小,而干路电流增大,所以C灯所在支路电流增大,故C灯变亮,故D正确.4.(2018·丰县中学月考)如图3所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻,当开关闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )图3A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变暗,小灯泡L2变亮C.电流表A的读数变大,电压表V的读数变小D.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大答案 D解析将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻增大,并联部分的电阻增大,外电路总电阻增大,干路电流减小,则L2灯变暗,电流表A的读数变小,电源的内电压减小,则路端电压增大,电压表V的读数变大,根据串联电路分压特点可知,并联部分电压增大,则L1灯变亮,故D正确.5.(2018·海安中学月考)如图4所示,闭合开关S后,A灯与B灯均发光,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,以下说法中正确的是( )图4A.A灯变暗B.B灯变亮C.电源的输出功率可能减小D.电源的总功率增大答案 C解析 当滑动变阻器的滑片P 向左滑动时,电路总电阻增大,则总电流减小,所以B 灯变暗;内电压减小,则外电压增大,灯泡B 的电压减小,则并联部分的电压增大,则灯泡A 变亮,故A 、B 错误;电源的输出功率与内阻和外电阻的大小关系有关,当内阻小于外电阻,外电阻增大时,电源的输出功率减小,当内阻大于外电阻,外电阻增大时,电源的输出功率增大,外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,故C 正确;根据P =EI 知,电源的总功率减小,故D 错误.6.(多选)如图5所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线,则下列说法正确的是( )图5A .电源的电动势为50VB .电源的内阻为253Ω C .电流为2.5A 时,外电路的电阻为15ΩD .输出功率为120W 时,输出电压是30V答案 ACD解析 电源的路端电压和电流的关系为:U =E -Ir ,显然直线①的斜率的绝对值等于r ,纵轴的截距为电源的电动势,从题图中看出E =50V ,r =50-206-0Ω=5Ω,A 正确,B 错误;当电流为I 1=2.5A 时,由回路中电流I 1=Er +R 外,解得外电路的电阻R 外=15Ω,C 正确;当输出功率为120W 时,由题图中P -I 关系图线看出对应干路电流为4A ,再从U -I 图线读取对应的输出电压为30V ,D 正确.7.(2019·涟水中学模拟)在如图6所示电路中,R 2为光敏电阻.闭合开关S ,用较弱光照射R 2,电压表读数为U 0,电流表读数为I 0;用较强光照射R 2,电压表读数为U 1,电流表读数为I 1;用更强光照射R 2,电压表读数为U 2,电流表读数为I 2.处理实验数据,令k 1=|U 1-U 0I 1-I 0|,k 2=|U 2-U 0I 2-I 0|,电表均为理想电表,则k 1、k 2的关系为( )图6A .k 1>k 2B .k 1=k 2C .k 1<k 2D .无法确定 答案 B解析 设路端电压为U ,干路中电流为I ,电源的内阻为r .根据电路结构可知,电压表测量路端电压,电流表测量干路电流,根据闭合电路欧姆定律得:U =E -Ir ,则得|ΔU ΔI|=r ,可知k 1=|U 1-U 0I 1-I 0|=r ,k 2=|U 2-U 0I 2-I 0|=r ,所以k 1=k 2,故B 正确. 8.(多选)(2018·江苏省高考压轴冲刺卷) 如图7所示,电源的电动势为E ,内阻为r ,R 1为定值电阻且R 1>r ,R 2为光敏电阻,当光照强度减小时阻值增大,L 为小灯泡,C 为电容器,电表均为理想电表.闭合开关S 后,若增大照射光强度,则( )图7A .电压表的示数减小B .电源的输出功率增大C .电容器上的电荷量增加D .两电表示数变化量的比值的绝对值|ΔU ΔI|不变 答案 BD解析 增大光照强度则R 2减小,所以电路的总电流增大,电压表测定值电阻R 1两端的电压,故示数变大,A 错误;因为R 1>r ,电源输出功率P 出=(E R 外+r )2R 外=E 2(R 外-r )2R 外+4r ,则当R 外=r 时,输出功率最大,当R 外>r 时,随外电路总电阻的减小,输出功率增大,B 正确;由于内电压、R 1两端的电压均增大,则电容器两端电压减小,电容器所带电荷量减小,C 错误;由于U =IR 1,所以|ΔU ΔI|=R 1,故不变,D 正确. 9.(2018·南通市等六市一调)图8甲电路中,D 为二极管,其伏安特性曲线如图乙所示.在图甲电路中,闭合开关S ,滑动变阻器R 的滑片P 从左端向右移动过程中( )图8A.二极管D消耗的功率变大B.二极管D的电阻变大C.通过二极管D的电流减小D.电源的功率减小答案 A解析滑动变阻器R的滑片P从左端向右移动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流增大,由题图乙可知,二极管的电阻减小,电流、电压增大,消耗的功率也增大,故A正确,B、C错误;电源的功率为:P=EI,因为电流增大,所以电源的功率增大,故D错误.。
闭合电路欧姆定律课后练习(2)1.用一直流电池组给电阻为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,通过的电流为I,则下列说法中正确的是()A.电动机的输入功率为UI B.电动机的输入功率为UI-I2rC.电动机的发热功率为I2 r D.电动机的输出功率是UI-I2r2.将R1=16Ω和R1=9Ω的两只定值电阻先后分别接在某个电池组两极间时,测得电池组的输出功率相同.由此可知该电池组的内阻为______Ω.3.有一个电流表G,内阻Rg=10Ω,满偏电流Ig=3mA。
要把它改装为量程0-3V的电压表,要串联多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?4.许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成,某电池板的开路电压是600mV,短路电流是30mA,这块电池板的内电阻是()A. 60Ω B.40Ω C.20Ω D.10Ω5.用电动势ε=6V、内电阻r=4Ω的直流电源依次分别对下列四个电珠供电,最亮的电珠是()A.“6V,12W” B.“6V,9W”C.“6V,4W”D.“6V,3W”6.下面是用伏安法测小灯泡额定功率的主要步骤,请你按实验操作的先后顺序,用字母标号依次排列:.A.把电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表(较大量程)串联成电路.B.闭合开关,接通电路.C.记录电压表、电流表的示数,并计算出小灯泡的额定功率.D.切断电路,整理器材.E.把电压表并联在小灯泡两端(所选量程要高于灯的额定电压).F.调节滑动变阻器阻值,使其接入电路的电阻最大.G.调节滑动变阻器,使小灯泡在额定电压下发光.7.电阻R1和R2并联在电路中,设R1、R2两端的电压为U1、U2,R1、R2中的电流强度分别为I1、I2,则A.U1:U2=R1:R2 B. U1:U2=R2:R1 C.I1:I2=R1:R2 D.I1:I2=R2:R18.如图所示电路,闭合开关s,将滑动变阻器的滑动片p由a向b端移动时,电压表和电流表的示数变化情况是()A.电压表和电流表示数都增大B.电压表和电流表示数都减小C.电压表示数增大,电流表示数变小D.电压表示数减小,电流表示数增大9.一个电池组的电动势为E,内阻为r,用它给一电阻为R的直流电动机供电,当电动机正常工作时,通过电动机的电流为I,电动机两端的电压为U,经时间t()A.电源在内外电路做的功为(I2r+IU)tB.电池消耗的化学能为IEtC.电动机输出的机械能为IEt﹣I2(R+r)tD.电池组的效率为(U-Ir)/E10.下面各电学物理量的单位中,属于国际单位制中的基本单位的是()A.库仑 B.安培 C.伏特 D.欧姆参考答案:1.答案: ACD解析:2.答案: 12解析:3.答案: 990Ω 1000Ω4.答案: C5.答案: B6.答案: AEFBGCD解析:进行电学实验必须按照一定的顺序,符合电路连接和操作要求;对于滑动变阻器的使用,要求在连接电路时,要将滑片滑到阻值最大处,然后方可进行实验;还要注意在有电压表的电路中,要先连主电路,再将电压表并联在被测电路两端;7.答案: D8.答案: B解析:将滑动变阻器的滑动片p由a向b端移动时,R减小,并联部分的总电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,总电流增大,路端电压减小,则电压表减小.并联部分的电压U并=E-I(R1+r),I增大,E、R1、r均不变,则U并减小,则电流表的示数减小.所以电压表和电流表示数都减小.9.答案: ABC解析:电源做功的总功等于EIt;电池消耗的化学能为IEt;电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,由W=UIt求解电功.发热量由Q=I2Rt求解.出的机械能由能量守恒定律研究.电池组的效率等于输出功率与总功率之比10.答案: B解析:考点:力学单位制.分析:国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.解答:解:在七个基本单位中,各电学物理量的单位中只有安培属于国际单位制中的基本单位.故B正确.故选:B点评:本题的解题关键要掌握国际单位制中三个基本单位,要注意基本物理量与基本单位的区别,不能混淆.。
部分电路欧姆定律课后练习(5)
1.下列说法中正确的是 [ ]
A.电阻A与阻值无穷大的电阻B并联,电阻不变
B.电阻A与导线B(不计电阻)并联,总电阻为零
C.并联电路中任一支路的电阻都大于总电阻
D.并联电路某一支路开路,总电阻为无穷大
2.甲导线长L 截面直径为d,两端电压为U.同样材料的乙导线长2L,截面直径为2d,两端电压为2U,则甲、乙两导线中电流之比为______。
3.将一个满偏电流为10mA,内阻为100Ω电流表改装为量程为10V的电压表应串联一个Ω。
4.白炽灯的灯丝断了以后,小心轻摇灯泡,有时可以将断了的灯丝重新搭接上,若将这只灯泡再接入原电路中,其亮度与原先相比 ( )
A.亮些 B.暗些 C. 一样亮 D. 都有可能
5.实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容各一只;性能均正常,外形十分相似.现将多用电表转换开关拨到R×1000档,分别测它们的正反
电阻加以鉴别.测甲元件时,R
正=R
反
=0.5kΩ;测乙元件时,R
正
=0.5k
Ω,R
反
=l00kΩ;测丙元件时,开始指针偏转到0.5kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在100kΩ上.则甲、乙、丙三个元件分别是()A.电容、电阻、二极管B.电阻、电容、二极管C.电阻、二极管、电容D.二极管、电阻、电容6.某研究性学习小组学习电学知识后进行对电工穿的高压作业服进
行研究,现高压作业服是用铜丝编织的,下列各同学的理由正确的是()
A.甲认为铜丝编织的衣服不易拉破,所以用铜丝编织
B.乙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电势保持为零,对人体起保护作用
C.丙认为电工被铜丝编织的衣服所包裹,使体内电场强度保持为零,对人体起保护作用
D.丁认为铜丝必须达到一定的厚度,才能对人体起到保护作用
7.将分别标有“6V,6W”和“6V,3W”的两只灯泡串联到电源的两端,电源内
阻为2Ω,要使两个灯泡都不被烧坏,电源的电动势最大为()
A.9V B.10V C.12V D.13V
8.对于欧姆定律的理解,下列说法中错误的是( )
A.由I=U/R,通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比B.由U=IR,对一定的导体,通过它的电流强度越大,它两端的电压也越大C.由R=U/I,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流强度成反比D.对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变
9.通过一个导体的电流是5A,经过4min通过该导体横截面的电荷量是( ) A.20 C
B.50 C
C.1200 C
D.2000 C
10.三个阻值均为R的电阻,它们任意连接、组合,得到的阻值可能是( ) A.3R B、4R/3 C、R/3 D、1.5R
参考答案:
1.答案: ABC
解析:
2.答案: 1∶4
解析:
3.答案: 900
解析:
4.答案: A
5.答案: C
解析:现将多用电表转换开关拨到R×1000档,分别测它们的正反电阻
加以鉴别.测甲元件时,R
正=R
反
=0.5kΩ,说明正反接电阻一样,所以
甲元件是电阻;测乙元件时,R
正=0.5kΩ,R
反
=l00kΩ,说明正向接时
阻值较小,反向接时阻值较大,因此乙元件是二极管;测丙元件时,开始指针偏转到0.5kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在100kΩ上.说明刚开始时正在给电容器充电,阻值较小,当稳定后阻值会很大.则丙元件是电容器。