第7章 第2单元 电路的基本规律
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§7.2 电路的基本规律班级________姓名________学号________成绩________一、选择题1、在如图所示的四个电路中,所有灯泡和电池都相同,当变阻器的滑片P向左滑动时,哪些电路中的电压表的示数将增大()2、在图的电路中,当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为()A.A灯和B灯都变亮B.A灯、B灯都变暗C.A灯变亮,B灯变暗D.A灯变暗,B灯变亮3、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 B.内阻r1<r2C.发生短路时的电流I1>I2 D.以上都不正确4、一电流表的满偏电流I g=1mA,内阻为200Ω。
要把它改装成一个量程为1A的电流表,则应在电流表上()A.并联一个200Ω的电阻B.串联一个0.2Ω的电阻C.并联一个0.2Ω的电阻D.串联一个200Ω的电阻5、一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA,若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10 VB.0.20 VC.0.30 VD.0.40 V6、两根由同种材料制成的均匀电阻丝A、B串联在电路中,A的长度为L,直径为d;B的长度为2L,直径为2d,那么通电后在相同的时间内产生的热量之比为()A.Q A:Q B=1:2 B.Q A:Q B=2:1C.Q A:Q B=1:1 D.Q A:Q B=4:17、用电动势为E 、内阻为r 的电源对外电路供电,下列判断中正确的是( )①电源短路时,路端电压为零,电路电流达最大值 ②外电路断开时,电路电压为零,路端电压也为零 ③路端电压增大时,流过电源的电流一定减小 ④路端电压增大时,电源的效率一定增大A.①B.①③C.②④D.①③④选择题:8、①一电流表的满偏电流为I g =50μA ,内阻R g =2k Ω,给它并联一个0.01Ω的电阻后,其量程将达到________A 。
第2讲 电路 电路的根本规律高考·模拟·创新图7-2-171.(2015年高考·卷)如图7-2-17所示,其中电流表A 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.假设用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,如此如下分析正确的答案是( )A .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解析:定值电阻R 1与电流表并联,且R 1的阻值等于电流表内阻的12,所以通过电流表的电流一定为通过R 1上电流的一半,即通过电流表上的电流为通过接线柱上的电流的13.定值电阻R 2串联在电流表与R 1并联之后,即通过R 2的电流即为通过接线柱3的电流,也就是通过接线柱1的电流.根据上述分析的电路特点可知,不论是将接线柱1、2接入电路,还是将接线柱1、3接入电路,流经电流表的电流都只是通过R 1上电流的一半,即为通过接线柱1电流的13,也即通过接线柱1的电流是通过电流表上电流的3倍.又因电流表每小格表示0.02 A ,所以当电流表指针指示0.02 A 时,明确通过接线柱1的电流为3×0.02 A=0.06 A ,即此时电流表每小格表示0.06 A .所以选项C 正确.答案:C图7-2-182.(2014年高考·某某卷)如图7-2-18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.闭合电键S ,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变如下某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )A .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 .断开电键S解析:油滴静止不动说明电容器两极板间电场强度不发生变化,即电容器两端电压不发生变化.A 选项错误,电源内阻不能忽略,电容器看成断路,增大R 1会增大路端电压即电容器两端电压,再根据E =U d 可知极板间电场强度增大.B 选项正确,R 2与电容器串联,R 2中无电流通过,因此增大R 2对整个电路的工作状态没有影响.C 选项错误,根据E =U d可知增大板间距会使板间电场强度减小.D 选项错误,断开电键S ,电容器和R 1构成回路,电容器会放电,致使极板间电场强度降为0.答案:B3.(多项选择)如图7-2-19,电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r .将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V 1、 V 2、 V 3示数变化量的绝对值分别为ΔV 1、ΔV 2、ΔV 3,理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ,如此( )图7-2-19A .A 的示数增大B .V 2的示数增大C .ΔV 3与ΔI 的比值大于rD .ΔV 1大于ΔV 2解析:此电路为串联电路,将滑片向下滑动,电路中的总电阻减小,总电流增大,电流表的示数增大,A 项正确;电源的内阻分压增大,所以路端电压减小,即V 2的示数减小,B 项错误;电压表V 1测量的是定值电阻两端的电压,由于电流增大,定值电阻的分压增大,滑动变阻器两端的电压减小,所以V 1的示数变化大于V 2,D 项正确;将定值电阻等效为电源的内阻,ΔV 3ΔI=R +r ,C 项正确. 答案:ACD4.(2015年高考·某某卷)如图7-2-20甲所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I 0,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7-2-20乙所示的U -I 关系图线.图7-2-20(1)滑动触头向下移动时,电压表示数________(填“增大〞或“减小〞).(2)I 0=________A.(3)R L 消耗的最大功率为________W(保存一位有效数字).解析:(1)滑动头向下移动时,R L 阻值减小,如此总电阻减小,电压变小,如此电压表读数变小;(2)由电路图可知:I 0=I +U R ,即:U =I 0R -IR ,由U -I 图线可知,I 0R =20 V ;R =k =201.0Ω=20 Ω,如此I 0=1.00 A ;(3)R L 消耗的功率为P =IU =20I -20I 2=-20(I -0.5)2+5,如此当I =0.5 A 时,功率的最大值为P m =5 W.答案:(1)减小(2)1.00(0.98、0.99、1.01均正确) (3)5。
第七章第2讲电路电路的基本规律一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分.第1~6题只有一项符合题目要求,第7~10题有多项符合题目要求.全部选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分.) 1.(2022·上海市七校调研联考)如图7-2-21所示的电路中,电电动势为E,内电阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变),R1和R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值的大小随照射光强度的增加而减小.闭合开关S后,将照射光强度增加,则()图7-2-21A.R1两端的电压将增大B.R2两端的电压将增大C.灯泡L将变暗D.电路的路端电压将增大【解析】闭合开关S后,将照射光强度增加,光敏电阻R3的阻值减小,灯泡L将变亮,R2两端的电压将减小,R1两端的电压将增大,电路的路端电压将减小,选项A正确.【答案】 A2.如图7-2-22所示的电路中,电流表和电压表均可视为抱负电表.现闭合开关S后,将滑动变阻器滑片P向左移动,正确的是()图7-2-22A.电流表的示数变小,电压表的示数变大B.小灯泡L变亮C.电容器C上电荷量减小D.电的总功率变大【解析】将滑动变阻器滑片P向左移动,电阻R2接入电路部分电阻增大,电流表的示数变小,电压表的示数变大,选项A正确;电输出电流减小,小灯泡L中电流变小,小灯泡L变暗,选项B错误;电容器两端电压增大,电容器C上电荷量增大,选项C错误.电输出电流减小,电的总功率变小,选项D错误.【答案】 A3.如图7-2-23所示的电路中,灯泡A和B原都是正常发光.突然灯泡B比原变暗了些,而灯泡A比原变亮了些,则电路中消灭断路故障的是(设只有一处消灭了故障)()图7-2-23A.R2B.R3C.R1D.灯B【解析】依题意,整个电路只有一处发生了断路,下面分别对不同区域进行争辩:①若R1断路.电路中总电阻变大,电流变小,路端电压上升,A、B两灯均变亮,不合题意.②若R3断路.B与R3并联,该段电路中电阻变大,电压上升,B中的电流增大,B灯变亮,不合题意.③若R2断路,A与R2并联,这段电路中电阻变大,A灯两端电压上升,A中电流增大,A 灯变亮;因B灯两端电压减小,B灯中电流变小,B灯变暗,与题中条件相符.④若B灯断路,则B灯不能发光,不合题意.【答案】 A4.(2021·湖南浏阳一中模拟)某导体中的电流随其两端电压的变化如图7-2-24所示,则下列说法中正确的是()图7-2-24A .加5 V 电压时,导体的电阻约是5 ΩB .加12 V 电压时,导体的电阻约是1.4 ΩC .由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D .由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断增大 【解析】【答案】 A5.如图7-2-25所示,电电动势E =8 V ,内电阻为r =0.5 Ω,“3 V 3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联接在电上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R 0=1.5 Ω.下列说法中正确的是( )图7-2-25A .通过电动机的电流为1.6 AB .电的输出功率是8 WC .电动机消耗的电功率为3 WD .电动机的输出功率为3 W【解析】 “3 V 3 W ”的灯泡L 与电动机M 串联,说明通过灯泡与电动机的电流相等,其电流大小为I L =P L U L=33 A =1 A ;路端电压U =E -Ir =8 V -1×0.5 V =7.5 V ,电的输出功率P出=UI =7.5×1 W =7.5 W ;电动机消耗的功率为P M =P 出-P L =7.5 W -3 W =4.5 W ;电动机的热功率为P 热=I 2L R 0=12×1.5 W =1.5 W ;电动机的输出功率为P M -P 热=4.5 W -1.5 W =3 W ;正确选项为D.【答案】 D6.(2022·南开中学模拟)在如图7-2-26所示的电路中,电的负极接地,其电动势为E ,内电阻为r ,R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器,C 为电容器,电流表和电压表均为抱负电表.滑动变阻器滑头P 自a 端向b 端滑动的过程中,下列说法中正确的是 ( )图7-2-26A .电压表示数变小B .电流表示数变小C .电容器C 所带电荷量增多D .a 点的电势降低【解析】 在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中,并联部分电阻变小,总电阻变小,总电流变大,R 2的电流变小.电流表示数变大,电压表示数变大,a 点的电势降低,选项A 、B 错误,D 正确;电容器两端电压减小,电容器C 所带电荷量减小,选项C 错误.【答案】 D7.(2022·浙江效实中学检测)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图7-2-27所示,P 为图线上一点,PN 为图线过P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线.则下列说法中正确的是( )图7-2-27A .随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B.对应P点,小灯泡的电阻为R =U1 I 2C.对应P点,小灯泡的电阻为R=U1 I2-I1D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积【解析】随着所加电压的增大,灯丝温度上升,小灯泡的电阻增大,选项A正确;对应P点,由欧姆定律知,小灯泡的电阻为R=U1I2,选项B正确,C错误;依据电功率定义式P=UI,对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积,选项D正确.【答案】ABD8.(2022·无锡一中检测)在如图7-2-28甲所示的电路中,L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25 A,则此时()甲乙图7-2-28A.L1的电压为L2电压的2倍B.L1消耗的电功率为0.75 WC.L2的电阻为12 ΩD.L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1【解析】电路中的总电流为0.25 A,L1中电流为0.25 A,由小灯泡的伏安特性曲线可知电压为3.0 V,L1消耗的电功率为P=UI=0.75 W,选项B正确.依据并联电路规律,L2中电流为0.125 A,由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3 V,L1的电压大约为L2电压的10倍,选项A错误.由欧姆定律,L2的电阻为R=U/I=0.30.125Ω=2.4 Ω,选项C错误.L2消耗的电功率为P=UI=0.3×0.125 W=0.0375 W,L1、L2消耗的电功率的比值大于4∶1,选项D正确.【答案】BD9.(2022·沈阳模拟)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7-2-29所示,充电器电的输出电压为U,输出电流为I,手机电池的内阻为r,下列说法正确的是()图7-2-29A.电能转化为化学能的功率为UI-I2rB.充电器输出的电功率为UI+I2rC.电池产生的热功率为I2rD.充电器的充电效率为IrU×100%【解析】充电器将电能转化为锂电池的化学能和电池产生的热能,即UIt=E化+I2rt,充电器输出的电功率为UI,电池产生的热功率为I2r,据此可知,电能转化为化学能的功率为UI-I2r,充电器的充电效率为(1-IrU)×100%,所以只有选项A、C正确.【答案】AC10.(2022·唐山一中质检)如图7-2-30所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在光屏P上,关于电子的运动,则下列说法中正确的是()图7-2-30A.滑动触头向右移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升B.滑动触头向左移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升C.电压U增大时,其他不变,则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变D.电压U增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度大小不变【解析】滑动触头向右移动时,其他不变,加速电压增大,电子速度增大,则电子打在荧光屏上的位置下降,选项A错误;滑动触头向左移动时,其他不变,加速电压减小,电子速度减小,则电子打在荧光屏上的位置上升,选项B正确;电压U增大时,其他不变,则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变,电子打在荧光屏上的速度增大,选项C正确,D错误.【答案】BC二、非选择题(本大题共2小题,共30分.计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位.)11.(14分)(2022·西安一中质检)如图7-2-31所示,R3=6 Ω,电内阻r为1 Ω,当S合上且R2为2 Ω时,电的总功率为16 W,而电的输出功率为12 W,灯泡正常发光,求:图7-2-31(1)电灯的电阻及功率;(2)S断开时,为使灯泡正常发光,R2的阻值应调到多少欧?【解析】(1)由P总=IE,P总=P输+I2r可得:I=2 A,E=8 V电的路端电压U=E-Ir=6 V,可得:I灯=1 A,U灯=4 V所以:R灯=U灯I灯=4 Ω,P灯=I灯U灯=4 W.(2)S断开,灯泡正常发光时,电路中的总电流为I灯=1 A,由I灯=Er+R′2+R灯可得:R′2=3 Ω.【答案】(1)4 Ω 4 W(2)3 Ω12.(16分)在图7-2-32甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器,当其滑片P从左端滑至右端时,测得电的路端电压随电中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:甲乙图7-2-32(1)电的电动势和内阻;(2)定值电阻R2的阻值;(3)滑动变阻器的最大阻值.【解析】(1)将乙图中AB线延长,交U轴于20 V处.交I轴于1.0 A处,所以电的电动势为E=20 V,内阻r=EI短=20 Ω.(2)当P滑到R3的右端时,R1被短路,电路参数对应乙图中的B点,即U2=4 V,I2=0.8 A,得R2=U2I2=5 Ω.(3)当P滑到R3的左端时,由乙图知此时U外=16 V,I总=0.2 A所以R外=U外I总=80 Ω由于R外=R1R3R1+R3+R2所以R3=300 Ω.【答案】(1)20 V20 Ω(2)5 Ω(3)300 Ω。