人教版高中物理总复习[重点题型巩固练习] 闭合电路的欧姆定律(基础)
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高考物理一轮复习—部分”的思路,按以下步骤分析:极限法:即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、两端两点电势相等两点间的电流是2 A带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大电源的电动势为E,电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿一定小于击穿电压UCER0,因R0和r +R0)22×0.51.52W=8 W.,额定功率为6 W的纯电阻,电源的输出功率将变小,由图知电动势为9 V,内阻为,由图知电动势为3 V,内阻为1 Ω,图象中任意电压值对应的功率关系为时,电源效率最高..解析滑片向右移动,变阻器电阻变大,总电阻也变大,由闭合电路的欧姆定律可知,回路.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大.开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小.开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少.电灯L变暗.电流表的示数增大探测装置进入强磁场区以后磁敏电阻阻值变大,回路总电阻变大,总电流减小,电流表B.电流表的示数变大D.电阻R1消耗的功率变小移到右端,变阻器接入电路中的电阻.电池电动势的测量值为1.40 V3.50 Ω.外电路发生短路时的电流为0.40 A时,F将变大时,F将变小点左侧,粒子在板间运动时间不变间连一个理想电压表,其读数是6 V间连一个理想电压表,其读数是8 V间连一个理想电流表,其读数是2 A,3 W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率是均向左闭合,电压表读数为U1;若,内阻可忽略;电压表量程为1 VB.等于4 VD.等于或大于8 VUnU-1是两个滑动变阻器,电源的内阻不可忽略.开关的滑片向右移动,油滴会向上运动会变亮.小灯泡断路.滑动变阻器断路在如图所示的电路中,开关闭合后,当滑动变阻器的滑动触头P1=P2.η1<η2电源电动势为12 V,内阻为A短路后超导部件将由超导态转化为正常态,电路中的电流为AB.R2断路D.R3短路在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为两个指示灯都变暗人教版高考物理一轮复习学案设计专题:闭合电路的欧姆定律(有答案)21 / 21。
物理总复习:闭合电路的欧姆定律【考纲要求】1、知道电源电动势的意义及其内、外电压的关系,闭合电路的欧姆定律,会对电路进行动态分析;2、知道知道闭合电路中功率的分配关系;3、能对含电容器电路的相关物理量进行计算。
【巩固练习】一、选择题1、(2019 广西模拟)电路如图所示,已知电池组的总内阻r=1Ω,外电路电阻R=5Ω,电压表的示数U=2.5V ,则电池组的电动势E 应等于( )A. 2.0VB. 2.5VC. 3.0VD. 3.5V2、直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电源的( )A. 总功率一定减小B. 效率一定增大C. 内部损耗功率一定减小D. 输出功率一定先增大后减小3、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.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U 为路端电压,I 为干路电流,a 、b 为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为a η、b η.由图可知a η、b η的值分别为( )A 、34、14 B 、13、23 C 、12、12 D 、23、134、为探究小灯泡L 的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。
由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U -I 图象应是( )5、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6、(2019 全国新课标Ⅱ改编)阻值相等的四个电阻,电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为1Q ;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为2Q .1Q 与2Q 的比值为A .25B .12C .35D .237、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连接成如图所示的电路。
第2节闭合电路的欧姆定律------------------------ 课时训练旳时孔盂・域出髙务I基础必备练I1. 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.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(C )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解析:等效电路图如图所示.滑片从a端滑向b端,其接入电路的阻值F Pb减小,电路中电流变大,电压表示数减小,电流表示数增大,电阻R 消耗的功率增大,选项A,B,D错误;把电阻R当做电源内电阻(等效电源),则R内=2r,R Pb减小,且Fb<2r,等效电源的输出功率减小,即滑动变阻器的功率减小,选项C正确.-------® ------2. (2018 •上海静安区质检)定值电阻R与滑动变阻器F2采用如图方式接在电动势为E、内阻为r的电源上,利用电压传感器和电流传感器研究R2上的电压与电流变化关系.当自下向上滑动R2上的滑片时,通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后,在屏幕上得到的UI图像应为下图中的(C )A B C D解析:根据闭合电路欧姆定律得U=E-I(r+R i),E,r,R 1均不变,由数学知识得知,U I图像是向下倾斜的直线,选项C正确.3. 已知磁敏电阻在无磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强阻值越大.为探测磁场的有无,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路.电源的电动势E和内阻r不变,在无磁场时调节变阻器R使小灯泡L正常发光,若探测装置从无磁场区进入磁场区,则A. 电压表的示数变小B. 磁敏电阻两端电压变小C. 小灯泡L变亮甚至烧毁D. 通过滑动变阻器的电流变大解析:探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻变大,电路的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知总电流变小,根据U=E-Ir,因为I减少,所以路端电压U增大,电压表测量路端电压,故电压表示数变大,灯泡两端电压增大,即灯泡变亮,如果磁场足够大,有可能烧坏灯泡,选项C正确,A错误;小灯泡的电流增大,而总电流是减小的,故通过磁敏电阻和滑动变阻器的电流减小,由于滑动变阻器的电阻不变,故滑动变阻器两端的电压减小,而路端电压是增大的,故磁敏电阻两端的电压增大,选项B,D错误.4. (2018 •湖北部分中学模拟)如图所示,电源电动势为4 V,内阻为1 Q ,电阻R=3 Q ,R2=R=4 Q,R4=8 Q ,电容器的电容C=6.0卩F,闭合S电路达稳定状态后,电容器极板所带电荷量为(A )A. 1.5 x 10-5 CB.3.0 x 10-5 CC.2.0 x 10-5 CD.2.1 x 10-5 CR風+阳解析:由电路结构可知,电路中的总电阻为R总二R+叶叫+ ® + “=8 Q ,E 4电路中的电流为1=" = A=0.5 A,电容器两极板间的电势差为U C=Q i+U R2=3X 0.5 V+4 x 0.25 V=2.5 V,由Q=C C=6.0 x 10-6x 2.5 C=1.5 x 10-5 C,故A正确,B,C,D错误.5. 在如图所示的电路中,闭合开关S后丄1丄2两灯泡都正常发光,后来由于某种故障使L2突然变亮,电压表读数减小,由此推断,该故障可能是(D )A. L i灯丝烧断B. 电阻R2断路C. 电阻R短路D. 电容器被击穿短路解析:若电阻R2短路,则通过L2的电流为零丄2不亮,选项C错误;若L i 灯丝烧断,则总电阻增大,总电流减小丄2两端电压减小丄2变暗,选项A错误;若R2断路,则总电阻增大,总电流减小,电压表读数增大丄i与R并联部分两端的电压减小,故L2两端的电压增大丄2变亮,选项B错误;若电容器被击穿短路,则电路总电阻减小,路端电压减小,总电流增大丄2变亮,D正确.6. (多选)如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图像,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是(ACD )A. 电源的电动势为50 V25B. 电源的内阻为QC. 电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 QD. 输出功率为120 W时,输出电压是30 V解析:电源的输出电压和电流的关系为U=E-lr,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,从题图中看出纵轴截距为50-2050 V,斜率的绝对值等于r=「1 Q =5 Q ,选项A正确,选项B错误;E当电流丨1=2.5 A时,由回路中电流l i =「‘‘,解得外电路的电阻R外二15 Q,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UI图线中读取对应的输出电压为30 V,D 正确.7. (多选)某种小灯泡的伏安特性曲线如图(甲)所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图(乙)所示的电路,电源的内阻为1.0 Q .现闭合开关S,理想电压表V的示数为4.0 V,则(ABD )(甲}㈡A. 三个灯泡的总电阻为8.3 QB. 电源的电动势为5.6 VC. 电源消耗的热功率为3.0 WD.电源的效率为89.3%解析:理想电压表V的示数为4.0 V,可知串联的灯泡电流为0.6 A,4,0 20此时小灯泡电阻为• Q = Q ;每个并联灯泡的电流为0.3 A,电压1,0 10 20 为1.0 V,此时小灯泡电阻Q = Q ,所以灯泡总电阻为R总二I 10Q + X 8.3 Q ,选项A正确;电动势等于E=4 V+1 V+0.6 X 1.0 V =5.6 V,选项B正确;电源消耗的热功率为P热=0.62X 1.0 W=0.36 W,IU 5选项C错误;电源效率n = ■ X 100%= X 100%=89.3%选项D正确.丨能力培莽练I8. (2018 •江西新余二模)(多选)如图所示的电路中,电源内阻忽略不计,R1=R=R,闭合开关S,电压表V的示数为U,电流表A的示数为I. 在滑动变阻器R的滑片P由a端滑到b端的过程中,电压表V的示数变化大小为△ U,电流表A的示数变化大小为△ I,下列说法正确的是(AD )B. I先变大后变小C. U先变小后变大D. U与I乘积先变小后变大解析:将R等效为电源的内阻,由图可知电压表测量的是等效电源的路端电压,滑动变阻器R的滑片P由a端滑到b端的过程中,电阻先增大后减小,根据欧姆定律电流先减小后增大,R3两端的电压先减小后增大,电压表的读数先变大后变小,故C错误;由图可知,在滑动变阻器R的滑片P由a端滑到b端的过程中,滑动变阻器R的电阻先增大后减小,由于电压不变,根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大,故B错误;由于电压表示数没有变化,所以U变化量与I变化量比值等于等效电源的内阻即R,故A正确;U与I的乘积等于等效电源的输出功率,当电源的等效内阻等于外电阻时输出功率最大,因为在滑动变阻器R的滑片P由a端滑到b端的过程中,外电阻从R变大,再减小到R,则输出功率先减小后增大,即U与I乘积先变小后变大,故D 正确.9. (多选)在图(甲)所示电路中,R I,R2均为定值电阻,且R=100 Q ,R2 的阻值未知,R3是一滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I的变化图线如图(乙)所示,其中图线上的A,B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的,则下列说法正确的是(ABD )UNA. 电源的电动势为20 V、内电阻为20 QB. 定值电阻F2的阻值为5 QC. 定值电阻R消耗的最大功率为16 WD. 滑动变阻器R的最大阻值为300 Q 解析:取U A=16 V,I A=0.2 A,U B=4 V,I B=0.8 A,利用E=U+Ir,解得E=20 V,r=20 Q ,选项A正确;当滑片滑到最右端时,R3,R I均被短路,此时匹4外电阻为F2且对应图中B点,则二,Q =5 Q,此时R上功率最大,P2=U B I;当滑片位于F3最左端时,R3最大,B=3.2 W选项B正确,C错误巴16“3此时外电阻为R= = Q =80 Q .又因为R= r +F2,解得R=300 Q , 选项D正确.10. 如图所示,E为内阻不计的电源,MN为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝,C为电容器.当滑动触头P以恒定速率从左向右匀速滑动时,关于电流计A的读数情况及通过A的电流方向,下列说法正确的是(C )左,MA. 读数逐渐变小,通过A的电流方向向左B. 读数逐渐变大,通过A的电流方向向右C. 读数稳定,通过A的电流方向向右D. 读数稳定,通过A的电流方向向左解析:设在△ t时间内,触头P移动的距离为△ L,则厶L=v A t,电源内E阻不计,电阻丝单位长度上的电压值为;,因此在△ t时间内电容器两EC-vME E \Q C^U L E板间电压改变为△ U= △ L= v △ t,而|=「= ' = ';=C v,电流值恒定,即电流表读数稳定,选项A,B错误;电容器两端的电压等于右半部分电阻两端的电压,当滑动触头P以恒定速率从左向右匀速滑动时,电容器两端的电压减小,放电,放电电流方向由正极板流向负极板,右极板带正电,所以通过A的电流方向向右,选项C正确,D错误.11. (2018 •四川成都经开区实验中学高三月考)(多选)如图为一电源电动势为E、内阻为r的恒定电路,电压表V的内阻为10 k Q,B为静电计,C1,C2分别是两个电容器,将开关闭合一段时间,下列说法正确的是(CD )A. 若G>G,则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差B. 若将变阻器滑动触头P向右滑动,则电容器G上带电量增大C. C1上带电量为零D. 再将开关S打开,然后使电容器C2两极板间距离增大,则静电计张角也增大解析:由于静电计的两个电极是彼此绝缘的,电压表是由电流表改装成的,电路稳定后,电路中没有电流,电压表两端没有电压,而电容器G 充电,两端存在电压.所以电压表两端的电势差小于静电计两端的电势差,故A错误;电路稳定后,电容器G的电压等于电源的电动势,保持不变,将变阻器滑动触头P向右滑动,电容器C2的电压不变,电量不变,故B 错误;由于电压表两端没有电压,电容器C没有被充电,电量为零,故C 正确;将开关S打开,电容器的电量Q不变,板间距离增大,Q电容C减小,由公式C=分析可知,板间电压增大,静电计张角增大,故D正确.12. (多选)在如图所示的电路中,闭合开关S,电路达到稳定后,平行金属板中带电质点P恰好处于静止状态.不考虑电流表和电压表对电路的影响,二极管视为理想二极管,R l,R2,R3三个电阻的阻值相等且与电源的内阻r 的阻值也相等.当滑动变阻器R的滑片向b端移动时,则(BC )A. 带电质点P将向下运动B. 电源的输出功率将变大C. 电压表V2与电流表A的读数变化量的绝对值之比一定不变D. 电压表V读数变化量的绝对值等于电压表V2的读数变化量的绝对值解析:当滑动变阻器R的滑片向b端移动时,R4接入电路的阻值减小,则电路总电流变大,R〔两端电压变大,则R3及其并联支路的电压减小,电容器两端电压减小,电容器本该放电,但是由于二极管的单向导电性,使得电容器两端的电荷量不变,电场强度不变,则带电质点P仍静止,选项A错误;因当电源外电路电阻等于内阻时电源输出功率最大,因R I,R2,R3三个电阻的阻值相等且与电源的内阻r的阻值也相等,可知外电路电阻大于内阻,当滑动变阻器咼的滑片向b端移动时,外电路电阻减小,向内电阻接近,故电源的输出功率变大,选项B 正确;若 只将ab 部分等效为电源的外电路,而将ab 左侧的部分等效为内电路, 其等效内阻为「,则根据闭合电路的欧姆定律可知,电压表V2与电流 表A 的读数变化量的绝对值之比为l=r ',可知为定值,不变,选项 C 正确;由电路图可知U=U+UR2+U,当滑动变阻器R4的滑片向b 端移动 时,U 减小,U2减小,Ui 增大,U R 2增大,则电压表V 读数变化量的绝对值小 于电压表V2的读数变化量的绝对值,选项D 错误.13. 如图(甲)所示为某元件R 的UI 特性曲线,把它连成图(乙)所示电 路.已知电源电动势E=5 V,内阻r=1.0 Q ,定值电阻R=4 Q .闭合开 关S 后,求:J5.0 4.0 3.0 2.0 L0 (1) 该元件的电功率;(2) 电源的输出功率.解析:(1)把电源和R0看成等效电源,该电源的UI 图像如图H 所示, 元件R 与电源组成闭合电路时,R 中电流I R =0.4 A,电压U=3.0 V,则P=l>l R =3.0 X 0.4 W=1.2 W.fio R 闸 ㈤⑵由于P出=R+P,则P出=(0.4 2X 4+1.2) W=1.84 W.答案:(1)1.2 W (2)1.84 W14. (2018 •四川乐山模拟)如图所示,已知蓄电池的电动势为E=6 V, 内阻r=2 Q,R1=2 Q,R2为一可变电阻,则R为何值时,R2上消耗的功率最大?并求此时的最大功率值.解析:用题图中虚线框所围的部分替代电源时,其电动势也相应替换等效电动势E'等于其负载电阻R断开时A,B两点间的电压,故EE= X 6 V=3 V,等效内电阻为「=1 Q , 当外电路电阻等于等效电源内阻时,电源输出功率最大,故F2=1 Q时,R2上消耗的功率最大.这样,R2上消耗的最大功率E'232Rmax=二;W=2.25 W.答案:1 Q 2.25 W。
高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示,水平U 形光滑框架,宽度1L m =,电阻忽略不计,导体棒ab 的质量0.2m kg =,电阻0.5R =Ω,匀强磁场的磁感应强度0.2B T =,方向垂直框架向上.现用1F N =的拉力由静止开始向右拉ab 棒,当ab 棒的速度达到2/m s 时,求此时:()1ab 棒产生的感应电动势的大小; ()2ab 棒产生的感应电流的大小和方向; ()3ab 棒所受安培力的大小和方向; ()4ab 棒的加速度的大小.【答案】(1)0.4V (2)0.8A 从a 流向b (3)0.16N 水平向左 (4)24.2/m s 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1)根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ,求出电动势的大小.(2)由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小,由右手定则判断电流的方向.(3)由安培力公式求出安培力的大小,由左手定则判断出安培力的方向.(4)根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度.(1)根据导体棒切割磁感线的电动势0.2120.4E BLv V V ==⨯⨯= (2)由闭合电路欧姆定律得回路电流0.40.80.5E I A A R ===,由右手定则可知电流方向为:从a 流向b(3)ab 受安培力0.20.810.16F BIL N N ==⨯⨯=,由左手定则可知安培力方向为:水平向左(4)根据牛顿第二定律有:F F ma -=安,得ab 杆的加速度2210.16/ 4.2/0.2F F a m s m s m安--===2.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。
随着冬季气候的变化,12月6号起,阳泉开始实行机动车单双号限行。
我市的公交和出租车,已基本实现全电动覆盖。
既节约了能源,又保护了环境。
电机驱动的原理,可以定性简化成如图所示的电路。
在水平地面上有5B =T 的垂直于平面向里的磁场,电阻为1Ω的导体棒ab 垂直放在宽度为0.2m 的导体框上。
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧(超强)及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.平行导轨P 、Q 相距l =1 m ,导轨左端接有如图所示的电路.其中水平放置的平行板电容器两极板M 、N 相距d =10 mm ,定值电阻R 1=R 2=12 Ω,R 3=2 Ω,金属棒ab 的电阻r =2 Ω,其他电阻不计.磁感应强度B =0.5 T 的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab 沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m =1×10-14kg ,电荷量q =-1×10-14C 的微粒恰好静止不动.取g =10 m /s 2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好.且速度保持恒定.试求:(1)匀强磁场的方向和MN 两点间的电势差(2)ab 两端的路端电压;(3)金属棒ab 运动的速度.【答案】(1) 竖直向下;0.1 V (2)0.4 V . (3) 1 m /s .【解析】【详解】(1)负电荷受到重力和电场力的作用处于静止状态,因为重力竖直向下,所以电场力竖直向上,故M 板带正电.ab 棒向右做切割磁感线运动产生感应电动势,ab 棒等效于电源,感应电流方向由b →a ,其a 端为电源的正极,由右手定则可判断,磁场方向竖直向下. 微粒受到重力和电场力的作用处于静止状态,根据平衡条件有mg =Eq 又MN U E d= 所以U MN =mgd q=0.1 V (2)由欧姆定律得通过R 3的电流为I =3MN U R =0.05 A 则ab 棒两端的电压为U ab =U MN +I ×0.5R 1=0.4 V .(3)由法拉第电磁感应定律得感应电动势E =BLv由闭合电路欧姆定律得E =U ab +Ir =0.5 V联立解得v =1 m /s .2.如图所示电路中,14R =Ω,26R =Ω,30C F μ=,电池的内阻2r =Ω,电动势12E V =.(1)闭合开关S ,求稳定后通过1R 的电流.(2)求将开关断开后流过1R 的总电荷量.【答案】(1)1A ;(2)41.810C -⨯【解析】【详解】(1)闭合开关S 电路稳定后,电容视为断路,则由图可知,1R 与2R 串联,由闭合电路的欧姆定律有:12121A 462E I R R r ===++++ 所以稳定后通过1R 的电流为1A .(2)闭合开关S 后,电容器两端的电压与2R 的相等,有16V 6V C U =⨯=将开关S 断开后,电容器两端的电压与电源的电动势相等,有'12V C U E ==流过1R 的总电荷量为()'63010126C C C Q CU CU -=-=⨯⨯-41.810C -=⨯3.如图所示,电源的电动势110V E =,电阻121R =Ω,电动机绕组的电阻0.5R =Ω,开关1S 始终闭合.当开关2S 断开时,电阻1R 的电功率是525W ;当开关2S 闭合时,电阻1R 的电功率是336W ,求:(1)电源的内电阻r ;(2)开关2S 闭合时电动机的效率。
高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路,电源电动势为1.5V,内阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和路端电压.【答案】1A; 1.38V【解析】【分析】【详解】闭合开关S后,由闭合电路欧姆定律得:电路中的电流I为:I==A=1A路端电压为:U=IR=1×1.38=1.38(V)2.小明坐在汽车的副驾驶位上看到一个现象:当汽车的电动机启动时,汽车的车灯会瞬时变暗。
汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示,已知汽车电源电动势为12.5V,电源与电流表的内阻之和为0.05Ω。
车灯接通电动机未起动时,电流表示数为10A;电动机启动的瞬间,电流表示数达到70A。
求:(1)电动机未启动时车灯的功率。
(2)电动机启动瞬间车灯的功率并说明其功率减小的原因。
(忽略电动机启动瞬间灯泡的电阻变化)【答案】(1)120W;(2)67.5W【解析】【分析】【详解】(1) 电动机未启动时U E Ir=-=12V==P UI120W(2)电动机启动瞬间车灯两端电压'9 V U E I r =-'=车灯的电阻' 1.2U R I ==Ω267.5W RU P ''==电源电动势不变,电动机启动瞬间由于外电路等效总电阻减小,回路电流增大,内电路分得电压增大,外电路电压减小,所以车灯电功率减小。
3.在如图所示的电路中,电阻箱的阻值R 是可变的,电源的电动势为E ,电源的内阻为r ,其余部分的电阻均可忽略不计。
(1)闭合开关S ,写出电路中的电流I 和电阻箱的电阻R 的关系表达式;(2)若电源的电动势E 为3V ,电源的内阻r 为1Ω,闭合开关S ,当把电阻箱R 的阻值调节为14Ω时,电路中的电流I 为多大?此时电源两端的电压(路端电压)U 为多大?【答案】(1) EI R r=+ (2)0.2A 2.8V 【解析】 【详解】(1)由闭合电路的欧姆定律,得关系表达式:EI R r=+ (2)将E =3V ,r =1Ω,R =14Ω,代入上式得: 电流表的示数I =3A 141+=0.2A 电源两端的电压U=IR =2.8V4.如图所示,金属导轨平面动摩擦因数µ=0.2,与水平方向成θ=37°角,其一端接有电动势E =4.5V ,内阻r =0.5Ω的直流电源。
高中物理闭合电路的欧姆定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2.如图(1)所示 ,线圈匝数n =200匝,直径d 1=40cm ,电阻r =2Ω,线圈与阻值R =6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2=20cm 的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按图(2)所示规律变化,试求:(保留两位有效数字)(1)通过电阻R 的电流方向和大小; (2)电压表的示数.【答案】(1)电流的方向为B A →;7.9A ; (2)47V 【解析】 【分析】 【详解】(1)由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ (2)电阻R 两端的电压为U=IR=47V3.如图所示的电路中,电源电动势E =12 V ,内阻r =0.5 Ω,电动机的电阻R 0=1.0 Ω,电阻R 1=2.0Ω。
人教版高中物理总复习知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习【巩固练习】一、选择题1、、乙两电路中电源完全相同,电阻R1>R2,在两电路中分别通过相同的电荷量q的过程中下列判断正确的是()A. 电源内部产生电热较多的是乙电路B. R1上产生的电热比R2上产生的电热多C. 电源做功较多的是甲电路D. 甲、乙两电路中电源做功相等2、当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。
为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是()A. 3V,1.8JB. 3V,3.6JC. 6V,1.8JD. 6V,3.6J3、直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的()A. 总功率一定减小B. 效率一定增大C. 内部损耗功率一定减小D. 输出功率一定先增大后减小4、如图,低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成,该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报。
其中()A. 甲是“与”门,乙是“非”门B. 甲是“或”门,乙是“非”门C. 甲是“与”门,乙是“或”门D. 甲是“或”门,乙是“与”门5、当外电阻分别为8Ω和2Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内电阻是()A、1ΩB、2 ΩC、4ΩD、6Ω6、(2015 浙江省宁波市高三模拟)如图所示,电源电动势为E,内电阻为r.两电压表可看作是理想电表,当闭合开关,将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时,下列说法中正确的是()A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变亮,V1表的读数变大C.小灯泡L2变亮,V2表的读数不变D.小灯泡L1变暗,V1表的读数变小7、为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。
由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是()8、如图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()A.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9、如图所示,直线a为电源的I-U图线,曲线b为灯泡电阻的I-U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.1. 6W,2 WB.6W,6.4WC.2W,2 WD.2W,6.4W10、(2015 重庆市巴蜀中学高三一模)如图所示电路中,开关S闭合一段时间后,下列说法中正确的是()A.将滑片N向右滑动时,电容器放电B.将滑片N向右滑动时,电容器继续充电C.将滑片M向上滑动时,电容器放电D.将滑片M向上滑动时,电容器继续充电二、填空题1、(2015 山东卷)如图甲所示的电路图中,恒流源可作为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表。
某同学利用该电路研究滑动变阻器R L消耗的电功率。
改变R L的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的U-I关系图线。
回答下列问题:(1)滑动触头向下滑动时,电压表示数将(填“增大”或“减小”)。
(2)I0= A。
(3)R L消耗的最大功率W(保留一位有效数字)。
2、有一个电源,当负载电流为2A时,输出功率为10W,当负载电流为1A时,输出功率为5.5W,则该电源电动势E =____V,内电阻r =_____Ω,最大输出功率P =_____ W。
3、如图所示,电动势E=12V,内阻r=1Ω,R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,C1=4μF,C2=1μF,则C1、C2的带电量分别为________,_________。
三、计算题1、如图所示电路中,电路消耗的总功率为40W,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,电源内阻r =0.6Ω,电源的效率为94%,求:(1)a 、b 两点间的电压(2)电源电动势。
2、如图所示,用直流电动机提升重物,重物的质量kg 50=m ,电源供电电压为110V ,不计各处摩擦,当电动机以m/s 90.0=v 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大?(g 取2m/s 10)3、一个电源的路端电压U 随外电路电阻R 的变化规律如图甲所示,图中U=12 V 的直 线为图线的渐近线。
现将该电源和一个变阻器R 0接成如图乙所示电路,已知电源允许通过的最大电流为2 A ,变阻器的最大阻值为R 0=22Ω。
求:(1)电源电动势E 和内阻r.(2)空载时A 、B 两端输出的电压范围.(3)A 、B 两端所能接负载的电阻的最小值.【答案与解析】一、选择题1、ABD解析:由q It =可知,相同时间通过的电荷量为原来的2倍,则电流为原来的2倍。
由U I R =可知电压为原来的2倍。
由W qU =可知原来的电压为3U V =,故电阻两端现在所加电压为6V ,消耗的电能为3.6J ,选项D 正确。
3、ABC解析:滑动变阻器的滑片P 向右移动时,滑动变阻器连入电路部分的阻值变大,因而电流减小,由P IE =总可知电源的总功率减小,选项A 错误。
滑动变阻器连入电路部分阻值变大,路端电压变大,由100%IU IE η⨯=可知电源的效率增大,选项B 正确。
内部损耗功率为2P I r 内=,电流减小,因而内部损耗功率减小,选项C 正确。
电源输出功率为外电阻消耗功率,但外电阻与内电阻的大小关系未知,因而根据P R -图线不能判断输出功率的变化情况,选项D 错误。
4、B解析:高、低电压都可以通过甲,则甲是“或”门,;低电压通过乙后,输出为高电压使蜂鸣器导通发出警报;高电压通过乙后输出为低电压,蜂鸣器不导通,不发出警报,则乙是“非”门,选项B 正确。
5、C根据闭合电路的欧姆定律E I R r =+,外电路的功率为22()E P I R R R r==+ 当外电路分别接电阻为8Ω和2Ω的电阻时,单位时间内产生的热量相等,即22()8()282E E r r⨯=⨯++,解得4r =Ω。
故选C 。
6、【答案】D【解析】由图知:变阻器与灯泡L 1并联,再与灯泡L 2串联.V 1表测量路端电压,V 2表测量灯泡L 2的电压.将滑动变阻器的触片由右端向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变小,变阻器与灯泡L 1并联的电阻变小,外电路总电阻减小,路端电压减小,V 1表的读数变小.由闭合电路欧姆定律可知,流过电源的电流增大,灯泡L 2变亮,电压表V 2读数变大.灯泡L 1的电压U 1=E ﹣I (r +R L 2)减小,灯泡L 1变暗.故ABC 错误,D 正确.7、C解析:灯丝电阻随电压的增大而增大,在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大。
C 正确。
8、A解析:当滑片向b 端滑动时,接入电路中的电阻减少,使得总电阻减小D 错。
根据E I R =总,可知总电流在增加,根据闭合电路中的欧姆定律有E Ir U =+外,可知路端电压在减小,A 对。
流过电流表的示数为3U I R =外,可知电流在减小,B 错。
根据2P I r =,可知内阻消耗的功率在增大,C 错。
9、B解析:由于该电源和小灯泡串联,则电源和灯泡中电流相同。
由图知,电路中电流为I=0. 8 A ,路端电压为U=2 V ,电源电动势为E=8V ,所以电源的输出功率为 1.6P UI W ==出,电源的总功率为 = 6.4P EI W =总,故选B 。
10、【答案】A【解析】将滑片N 向右滑动,其有效电阻减小,两端分压变小,电容器电荷量由公式Q =CU 判断变小,电容器放电,A 项正确,B 项错误;将滑片M 向上滑动,对恒定电流通路没有影响,所以电容器上的电荷量不变, C 、D 项错误.二、填空题1、【答案】(1)减小;(2)1.0(3)5【解析】(1)滑动头向下移动时,R L 阻值减小,则总电阻减小,电压变小,则电压表读数变小;(2)由电路图可知:0U I I R=+,即:U =I 0R-IR ,由U-I 图线可知,I 0R =20;20201.0R k ==Ω=Ω,则I 0=1.0A ; (3)R L 消耗的功率为P=IU =20I -20I 2,则当I =0.5时,功率的最大值为5m P W =【考点】测量电阻的电功率。
2、6 0.5 18解析:根据2P I R =,可得1122110 2.52P R I ==Ω=Ω,22222 5.5 5.51P R I ==Ω=Ω 根据闭合电路的欧姆定律(E I R r =+),代入数据2(2.5)E r =⨯+,1(5.5)E r =⨯+ 解得6E V =,0.5r =Ω。
当R r =时,电源的输出功率最大, 最大输出功率22max 618440.5E P W W r ===⨯.3、1.6×10-5C 、1×10-5C 。
解析:把电容器当着一个理想电压表,R 1和R 2串联,R 3不导电, C 1是R 2两端的电压,C 2是R 1和R 2的总电压,即路端电压。
电路的总电流122E I A R R r==++,路端电压12()10U I R R V =+=,R 2两端的电压 224U IR V ==。
根据Q C U=,Q CU =,651124104 1.610Q C U C C --==⨯⨯=⨯. 652211010110Q C U C C --==⨯⨯=⨯.三、计算题1、(1)R 1 (2)8Ω 4Ω (3)4 V 1Ω解析:(1)由于电流表、电压表示数都不为零,所以断路的是R 1。
(2)R 1断路后,电压表的示数即为R 2的电压,则222 3.240.8U R I '==Ω=Ω'. R 1断路前,R 2两端的电压2220.7543U I R V V ==⨯=R 3两端的电压 321321U U U V V V =-=-=. 由串联电路的分压特点1133U R U R = 所以11338U R R U ==Ω. (3)R 1断路前,R 1、R 3的电流 11120.258U I A A R === 212()3E U I I r r =++=+R 1断路后,22 3.20.8E U I r r ''=+=+ 联立解得 4E V =,1r =Ω。
2、(1)4.8V (2)20V解析:(1)设流过电源的电流为I ,电源内部的热功率2=P I r 热,又因为=1P P η-总热() 所以2I A A == 由于R 1 R 2并联 1212 4.8ab R R U I V R R ==+ (2)由P EI =总,所以电源电动势40=202P E V V I ==总.3、(1)12 V 2Ω(2)0~11 V (3)944Ω 解析:(1)根据闭合电路的欧姆定律 E U Ir =+由甲图知,斜率为电流,当I = 0 时,E = U = 12 V由甲图还知,当E = 12 V 时,R=2Ω时,U = 6 V 电流I=3A 解得r = 2Ω.(2)空载时当变阻器的滑片移至最下端时,输出电压0AB U =当变阻器的滑片移至最上端时,AB E U Ir =+,0120.5222E I A R r ===++ 可得输出电压 120.5211AB U E Ir V =-=-⨯=.所以空载时输出电压范围为 0 - 11 V .(3)设所有电阻的最小值为R ',此时滑片应移至最上端,电源电流最大,2I A =,有 ()E I R r =+外 00=R R R R R ''+外. 解得=4.9R 'Ω。