物理閉合電路歐姆定律知識點測試劉曉坦改編版

1、I、重難點知識精析 一、電動勢，是本部教材難點，交待清楚即可。1電源：把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 電源的作用：保持兩極間有一定電壓，供給電路電能。2電動勢：電源的屬性，描述電源把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。在數(shù)值上就等于電源沒有接入外電路時兩極間電壓。用符號表示。單位：伏特，。（1）電動勢由電源自身決定，與外電路無關(guān) 不同類型的電源電動勢不同，同種類型不同型號電源電動勢相同。（2）實驗：如圖1所示電路。 過程：斷開電鍵，伏特表讀數(shù)U，閉合電鍵，改變滑線變阻器阻值，R減小，對應(yīng)伏特表讀數(shù)，U1、U2、U3。U為電源電動勢，U大于U1、U2、U3，且U1U2U3分析產(chǎn)生原因：

2、電源內(nèi)電阻存在，且內(nèi)阻r不變，大小由電源自身特點決定。隨著R變小，電路電流增大，電源內(nèi)部電勢降落增加，外電路電勢降落降低。（3）電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上的電壓之和 =U+U，U外電路電壓又稱路端電壓，U電源內(nèi)電路電壓分析U、U的物理意義：電源電動勢反映電源的一種特性，它在數(shù)值上等于電路中通過1庫侖電量時電源提供的電能。（4）比較電動勢和電壓的物理意義。電動勢：=。w表示正電荷從負(fù)極移到正極所消耗的化學(xué)能（或其它形式能），表示移單位正荷消耗化學(xué)能（或其它形式能，反映電源把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)）。電壓：U=。w表示正電荷在電場力作用下從一點移到另一點所消耗的電能，電壓表示移動單位正電荷消

3、耗的電能。反映把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的本領(lǐng)。二、閉合電路歐姆定律，是本部教材重點應(yīng)多下功夫。1閉合電路歐姆定律 =U+U，I=或=IR+Ir，都稱為閉合電路歐姆定律。式中：若電源是幾個電池組成的電池組，應(yīng)為整個電池組的總電動勢，r為總內(nèi)阻，R為外電路總電阻，I為電路總電流強(qiáng)度。應(yīng)注意：=U+U和=IR+Ir，兩式表示電源使電勢升高等于內(nèi)外電路上的電勢降落總和，理解為電源消耗其它形式能使電荷電勢升高。IR、Ir理解為在內(nèi)外電路上電勢降落。（也稱為電壓降）2討論路端電壓，電路總電流隨外電路電阻變化而變化的規(guī)律根據(jù)：=U+U、U=Ir、I=，、r不變RI，U、U，當(dāng)R時，I=0、U=、U=0（也稱為

4、斷路時）RI，U、U，當(dāng)R=0時，I=（短路電流強(qiáng)度）U=0、U=3在閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系從功率角度討論能量轉(zhuǎn)化更有實際價值電源消耗功率（有時也稱為電路消耗總功率）：P總=I外電路消耗功率（有時也稱為電源輸出功率）：P出=UI內(nèi)電路消耗功率（一定是發(fā)熱功率）：P內(nèi)=I2r I=UI+I2r4電源輸出功率隨外電路電阻變化關(guān)系、r為定值，R為自變量，P出為因變量。P出=UI=·R·=·R，討論該函數(shù)極值可知，R=r時，輸出功率有極大值；P出= ，電源輸出功率與外阻關(guān)系圖象如圖2所示，Rr時，隨R增大輸出功率增大，R=r輸出功率最大，Rr時，隨R增大，輸出功率減小。

5、三、電池組圖3 +只研究串聯(lián)電池組1連接方法：如圖3所示，左側(cè)電池正極與右側(cè)電負(fù)極相連。電池組的兩極即為最左側(cè)電池的負(fù)極，最右側(cè)電池的正極。2若每個電池電動勢為0，內(nèi)阻為r0，電池組共有幾個電池，電池組的電動勢，內(nèi)阻分別為：=n0，r=nr03電池組中有電池接反，若3個電池電動勢均為1.5V，一個接反，則電池組的電動勢為1.5V，電池組的內(nèi)組反接無影響，r=nr04不能用舊電池與新電池串聯(lián)使用。舊電池內(nèi)阻是新電池內(nèi)阻很多倍，因此在電路連通后，舊電池內(nèi)阻的發(fā)熱功率很大，得不償失。 【解題要點】例一在閉合電路中（ ） A電流總是由高電勢流向低電勢 B電流強(qiáng)度越大，電源輸出功率越大 C輸出

6、功率越大，電源效率越高 D電源輸出電壓越大，電源效率越高解：在閉合電路中，外電路正電荷在電場力作用下由高電勢流向低電勢，而內(nèi)電路則是非電場力。電荷由低電勢流向高電勢，A選項不正確。電源輸出功率最大的條件是外電阻等于內(nèi)電阻，此時是電壓與電流乘積最大。在Rr的條件下，R越小，電流越大，輸出功率越大，在Rr時，R越小，電流強(qiáng)度越大，而輸出功率越小，B選項錯誤。電源輸出功率為有用功率，電源消耗總功率為總功率，則，輸出功率最大時，R=r，效率只有50%，Rr時，效率接近100%，而輸出功率很小，C選項錯誤。當(dāng)外電阻R越大時，輸出電壓越大，電路效率越高，D選項正確。 記住，背會概念、規(guī)律不能準(zhǔn)確解答本題，

7、只有熟練掌握這些基本概念規(guī)則才有能力解答本題。，以后可當(dāng)作公式使用。例二關(guān)于電源和直流電路的性質(zhì)，下列說法正確的是（ ） A電源短路時，電路電流為無窮大 B電源短路時，路端電壓為零，外電阻無窮大 C外電路斷路時，路端電壓為最大，外電阻為零 D外電路總電阻值增大時，路端電壓也增大解：電源短路，即外電路電阻為零，根據(jù)全電路歐姆定律：I=，、r均為有限值，電流強(qiáng)度也是有限值，不是無窮大。因為r很小，I較大。選項A是錯的。外電路電阻無窮大是錯的，選項B是錯的。外電路斷路時，路端電壓最大是正確的，但外電阻為零是錯誤的，選項C是錯誤的。外電路總電阻增大，電路電流強(qiáng)度減小，根據(jù)=U+Ir，I減小，Ir減小，

8、不變，U增大，選項D是正確的。閉合電路中隨外電路電阻變化而路端電壓、電流強(qiáng)度發(fā)生變化的規(guī)律必須熟練掌握。例三在圖4電路中，當(dāng)滑動變阻器滑動鍵P向下移動時，則（ ） AA燈變亮、B燈變亮、C燈變亮 BA燈變亮、B燈變亮、C燈變暗 CA燈變亮、B燈變暗、C燈變暗 DA燈變亮、B燈變暗、C燈變亮解：滑動鍵P向下移動，變阻器電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù)I=，電路電流強(qiáng)度增大，燈A兩端電壓UA增大，而變亮，根據(jù)U=Ir，路端電壓變小，U=UA+UB，所以UB減小，燈B電阻不變，所以燈B電流強(qiáng)度IB減小，燈B變暗。電路電流強(qiáng)度I=IB+IC因為I增大、IB減小，所以IC增大。燈C應(yīng)變亮，選項D是正確的

9、。綜合例二、三的解答可知，處理這類型題目時，必須認(rèn)清外電路電阻是自變量，根據(jù)閉合電路歐姆定律，判斷電壓、電流強(qiáng)度的變化。例四圖5為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的IU圖象，則下述說法正確的是（ ）A A電動勢1=2，發(fā)生短路時的電流強(qiáng)度I1I2 B電動勢1=2，內(nèi)阻r1r2 C電動勢1=2，內(nèi)阻r1r2 D當(dāng)兩個電源工作電流變量相同時，電源2的路端電壓變化較大解：閉合電路的IU圖線，I是電路的總電流強(qiáng)度，U是路端電壓，圖象上圖線與U軸交點物理意義是電路電流強(qiáng)度為零，屬斷路，路端電壓即電源電動勢，圖線與I軸交點的物理意義是路端電壓為零，屬電源短路，交點坐標(biāo)值即為短路電流，I=，即r=，可見圖線的

10、斜率的絕對值為電源的內(nèi)電阻。從坐標(biāo)中看出圖線1、2與U軸交于一點表明電動勢1=2，圖線1斜率比圖線2斜率小，表明r1r2，圖線1與I軸交點坐標(biāo)大于圖線2與I軸交點坐標(biāo)。表明I1I2?？梢娺x項A、C正確，兩個電源電動勢相等，內(nèi)阻r1r2，當(dāng)電流變化量I1=I2時，I1r1I2r2，即電源1內(nèi)電壓變化量小于電源2內(nèi)電壓變化量，所以電源2路端電壓變化量大。D選項正確。答案為：A、C、D處理圖象問題時，應(yīng)認(rèn)真分析圖線，確定各特殊點的物理意義，能幫助你找到解題思路。例五在圖6所示電路中，R1=10W，R2=60W，R3=30W，電源內(nèi)阻與電表內(nèi)阻均不計，當(dāng)K1、K2都斷開或都閉合時，電流表的讀數(shù)相同，求

11、電阻R4的阻值。解：K1、K2都斷開時，電路為R1、R3、R4串聯(lián)，電流 I1=/（R1+R3+R4） K1、K2都閉合時，電路為R1、R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)，電流表示數(shù) I2= 根據(jù)題意：I1=I2，則 解方程：=5W答：電阻R4的阻值為5W。本題的特點是電路是變化的，解答此類問題時關(guān)鍵是電路要清楚，然后根據(jù)電路特點處理問題。例六在圖7的電路中，若R1=4W，R3=6W，電池內(nèi)阻r=0.6W，則電源產(chǎn)生總功率為40W，而輸出功率為37.6W，求電源電動勢和電阻R2解：根據(jù)題目給出條件可知：電源內(nèi)電路發(fā)熱功率I2r=4037.6=2.4W 電路電流強(qiáng)度I=2A 電源產(chǎn)生總功率：I=40 =20V

12、 外電路總電阻： R= 根據(jù)閉合電路歐姆定律=IR+Ir=2×（2.4+R2）+2×0.6=20，解得 R2=7W使用內(nèi)、外電路消耗電功率和電源產(chǎn)生總功率的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，死記硬背是不能靈活使用這些規(guī)律的，必須深刻理解。II.綜合能力提升訓(xùn)練1、如圖所示，R為定值電阻，為侍測電阻，電壓U為一定值。用一只伏特表分別測量R和上的電壓，示數(shù)分別為和，發(fā)現(xiàn)+< U。則關(guān)于阻值的下列說法中，正確的是：A精確等于B近似等于C當(dāng)伏特表內(nèi)阻比R、都大的多時才近似等于D因伏特表的內(nèi)阻未知，上述說法都不正確2、如圖所示歐姆表的電路，G為電流表，滿偏電流為50微安，電池電動勢= 1.

13、5伏，則刻度盤中心刻度的電阻值為 歐，20毫安刻度值對應(yīng)的電阻值為歐，30毫安刻度值對應(yīng)的電阻值為歐姆。3、如圖所示電路中，電源電動勢為r（小于外電路的總電阻），當(dāng)變阻器R的滑片位于中點時，A、B、C三個小燈泡均正常發(fā)光，且亮度相同，則：A三個小燈泡中，C燈電阻最大，B燈電阻最小B當(dāng)滑片P向左移動時，A、C兩燈變亮，B燈變暗C當(dāng)滑片P向左移動時，B、C燈變亮，A燈變暗D當(dāng)滑片P向左移動時，電源輸出的電功率減小4、如圖所示電路中，定值電阻與滑動變阻器的總電阻之比為，當(dāng)變阻器的滑動片P由a端滑到b端的過程中，伏特表的示數(shù)變化情況是。5、如圖所示電路中，電源電動勢為，內(nèi)電阻為r ，R1、R2、R3、

14、R4為四個可變電阻。要使電容器C1、C2所帶的電量都減小，則可以：A增大R1B增大R4C減小R2D減小R36、若采用圖示電路來測量電源的電動勢與內(nèi)電阻，試比較測量值與真實值的大小。7、如圖所示，電燈L標(biāo)有“4V、1W”?；瑒幼冏杵鱎總電阻為50歐，當(dāng)滑片P滑至某位置時，L恰好正常發(fā)光，此時安培表示數(shù)為0.45安，由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時安培表示數(shù)變?yōu)?.5安，伏特表示數(shù)變?yōu)?0伏，若導(dǎo)線完好，電路中各處接觸良好，試問：（1）發(fā)生故障是短路還是斷路？發(fā)生在何處？（2）發(fā)生故障前，滑動變阻器接入電路的阻值為多少？（3）電源電動勢和內(nèi)電阻分別為多大？1、正確選項為A。分析與解：由歐姆

15、定律得則所以。2、分析與解：當(dāng)歐姆表a、b端的表筆短路時，電流表指針滿偏，電流為50毫安，歐姆表內(nèi)阻為，由得（歐），當(dāng)a、b兩端表筆間接上待測電阻歐時，（安），指針半偏，所以，刻度盤中心刻度的電阻值為歐；當(dāng)a、b兩端接上電阻通過電流為20微安時：，則（歐），通過電流為30毫安時：，則（歐）。3、正確選項A、B、D。分析與解：將原題圖改畫成易觀察電路連接形式圖，依題意，三個燈泡均正常發(fā)光，且亮度相同由和，可直接得出C燈電阻最大。再由和，有，于是有。依題意，滑片未滑動前，有，根據(jù)圖，此時電路工作在圖中r的右側(cè)，滑片P左移，增大，則電源輸出功率減小。由于外電路總電阻增大，則電源的路端電壓增大，由，C

16、燈變亮；由于減小，增大，由，減小，由，B燈變暗，由于路端電壓U變大，RB不變，變阻器與A燈并聯(lián)的阻值增大，則其分配電壓變大，由，增大即A燈變亮。4、伏特表示數(shù)先增大后減小。分析與解：設(shè)為，為，R為，當(dāng)滑片P在任一位置時，設(shè)aP 電阻為x，Pb為x，電路是與x串聯(lián)，與x串聯(lián)，兩個支路再并聯(lián)。根據(jù)，若R增大，則U增大，R減小，則U減??；則本題轉(zhuǎn)化為判斷的變化情況：當(dāng)時，有最大值，當(dāng)，即P在a點時，；當(dāng)即P在b點時，說明P從a向b滑動過程中，總電阻先增大后減速小，路端電壓先增大后減小，伏特表示數(shù)亦先增大后減小。5、正確選項為A、C。分析與解：依電路圖分析，電容器C1兩端電壓即電阻R2兩端電壓，電容器

17、C2兩端電壓即電阻R2、R3兩端的電壓，由，要使電容器C1和C2所帶電量都減小，需降低電容器兩端的電壓。若增大R1，根據(jù)，則I減小，則，減小，亦減小，此辦法可行。若減小R2，由，I增大，路端電壓U減小，因為，增大，則減小，又由，故增大，可判斷減小。所以，均減小。6、，。分析與解：路端電壓，在UI圖像中如圖直線1。當(dāng)時，直線在縱軸上的截距。直線斜率的絕對值，在實際測量中由于伏特表的分流作用，使得電流的每一個測量值I均小于真實值，所以每一個測量值所對應(yīng)的坐標(biāo)點（如A點）均相對于真實值對應(yīng)的坐標(biāo)點（如點）向左平移一段距離。只有當(dāng)外電路短路時，伏特表的分流作用才消失，此時測量值所對應(yīng)的坐標(biāo)點B才與真實值對應(yīng)的坐標(biāo)點B0重合，因此由測量值所畫出的UI圖像如圖中的直線2，通過比較得出，在誤差允許的范圍內(nèi)，通常采用這種電路測電動勢和內(nèi)電阻。7、