第2課時　閉合電路歐姆定律

1、.第2課時閉合電路歐姆定律1.如下圖,電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r,定值電阻R的阻值也為r,滑動變阻器的最大阻值是2r.當(dāng)滑動變阻器的滑片P由a端向b端滑動過程中,以下說法中正確的選項是CA.電壓表的示數(shù)變大B.電流表的示數(shù)變小C.滑動變阻器消耗的功率變小D.定值電阻R消耗的功率先變大后變小解析:等效電路圖如下圖.滑片從a端滑向b端,其接入電路的阻值RPb減小,電路中電流變大,電壓表示數(shù)減小,電流表示數(shù)增大,電阻R消耗的功率增大,選項A,B,D錯誤;把電阻R當(dāng)做電源內(nèi)電阻等效電源,那么R內(nèi)=2r,RPb減小,且RPb<2r,等效電源的輸出功率減小,即滑動變阻器的功率減小,選項C正確.2.2

2、019·上海靜安質(zhì)檢定值電阻R1與滑動變阻器R2采用如圖方式接在電動勢為E,內(nèi)阻為r的電源上,利用電壓傳感器和電流傳感器研究R2上的電壓與電流變化關(guān)系.當(dāng)自下向上滑動R2上的滑片時,通過數(shù)據(jù)采集器將電壓與電流信號輸入計算機后,在屏幕上得到的UI圖像應(yīng)為以下圖中的C解析:根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-Ir+R1,E,r,R1均不變,由數(shù)學(xué)知識得知,UI圖像是向下傾斜的直線,選項C正確.3.2019·江蘇宜興期末磁敏電阻在無磁場時電阻很小,有磁場時電阻變大,并且磁場越強阻值越大.為探測磁場的有無,利用磁敏電阻做為傳感器設(shè)計了如下圖電路.電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變,在無磁場時調(diào)節(jié)

3、變阻器R使小燈泡L正常發(fā)光,假設(shè)探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入磁場區(qū),那么CA.電壓表的示數(shù)變小B.磁敏電阻兩端電壓變小C.小燈泡L變亮甚至燒毀D.通過滑動變阻器的電流變大解析:探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入強磁場區(qū)時,磁敏電阻變大,電路的總電阻變大,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知總電流變小,根據(jù)U=E-Ir,因為I減少,所以路端電壓U增大,電壓表測量路端電壓,故電壓表示數(shù)變大,燈泡兩端電壓增大,即燈泡變亮,假如磁場足夠大,有可能燒壞燈泡,選項C正確,A錯誤;小燈泡的電流增大,而總電流是減小的,故通過磁敏電阻和滑動變阻器的電流減小,由于滑動變阻器的電阻不變,故滑動變阻器兩端的電壓減小,而路端電壓是增大的,故磁敏電阻

4、兩端的電壓增大,選項B,D錯誤.4.2019·山東青島二模如下圖電路中,電流表A和電壓表V均可視為理想電表,閉合開關(guān)S后,將滑動變阻器R1的滑片向右挪動,以下說法正確的選項是DA.電流表A的示數(shù)變大B.電壓表V的示數(shù)變大C.電容器C所帶的電荷量減少D.電源的效率增加解析:R1的滑片向右挪動,接入電路的電阻增大,電路的總電阻增大,由閉合電路的歐姆定律I=ER+r知,干路中的電流減小,路端電壓增大,R3兩端的電壓減小,電壓表V的示數(shù)變小,選項B錯誤;并聯(lián)部分的電壓增大,電容器C所帶的電荷量增加,選項C錯誤;通過R2的電流增大,所以通過R1支路的電流減小,電流表的示數(shù)變小,選項A錯誤;電源

5、的效率=UIEI×100%=UE×100%,所以效率增加,選項D正確.5.在如下圖的電路中,閉合開關(guān)S后,L1,L2兩燈泡都正常發(fā)光,后來由于某種故障使L2突然變亮,電壓表讀數(shù)減小,由此推斷,該故障可能是DA.L1燈絲燒斷B.電阻R2斷路C.電阻R2短路D.電容器被擊穿短路解析:假設(shè)電阻R2短路,那么通過L2的電流為零,L2不亮,選項C錯誤;假設(shè)L1燈絲燒斷,那么總電阻增大,總電流減小,L2兩端電壓減小,L2變暗,選項A錯誤;假設(shè)R2斷路,那么總電阻增大,總電流減小,電壓表讀數(shù)增大,L1與R1并聯(lián)部分兩端的電壓減小,故L2兩端的電壓增大,L2變亮,選項B錯誤;假設(shè)電容器被擊

6、穿短路,那么電路總電阻減小,路端電壓減小,總電流增大,L2變亮,D正確.6.多項選擇如下圖,圖中直線表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,圖中曲線表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖像,那么以下說法正確的選項是ACDA.電源的電動勢為50 VB.電源的內(nèi)阻為253 C.電流為2.5 A時,外電路的電阻為15 D.輸出功率為120 W時,輸出電壓是30 V解析:電源的輸出電壓和電流的關(guān)系為U=E-Ir,顯然直線的斜率的絕對值等于r,縱軸的截距為電源的電動勢,從題圖中看出縱軸截距為50 V,斜率的絕對值等于r=50-206-0 =5 ,選項A正確,選項B錯誤;當(dāng)電流I1=2.5 A時,由回路中電流I

7、1=Er+R外,解得外電路的電阻R外=15 ,C正確;當(dāng)輸出功率為120 W時,由題圖中PI關(guān)系圖線中看出對應(yīng)干路電流為4 A,再從UI圖線中讀取對應(yīng)的輸出電壓為30 V,D正確.7.多項選擇某種小燈泡的伏安特性曲線如圖甲所示,三個完全一樣的這種小燈泡連接成如圖乙所示的電路,電源的內(nèi)阻為1.0 .現(xiàn)閉合開關(guān)S,理想電壓表V的示數(shù)為4.0 V,那么ABDA.三個燈泡的總電阻為8.3 B.電源的電動勢為5.6 VC.電源消耗的熱功率為3.0 WD.電源的效率為89.3%解析:理想電壓表V的示數(shù)為4.0 V,可知串聯(lián)的燈泡電流為0.6 A,此時小燈泡電阻為4.00.6 =203 ;每個并聯(lián)燈泡的電流

8、為0.3 A,電壓1.0 V,此時小燈泡電阻RL=1.00.3 =103 ,所以燈泡總電阻為R總=203 +12×103 8.3 ,選項A正確;電動勢等于E=4 V+1 V+0.6×1.0 V=5.6 V,選項B正確;電源消耗的熱功率為P熱=0.62×1.0 W=0.36 W,選項C錯誤;電源效率=IUIE×100%=55.6×100%=89.3%,選項D正確.8.2019·湖南衡陽三檢多項選擇如下圖電路中,電源電動勢E恒定,內(nèi)阻r=1 ,定值電阻R3=5 .開關(guān)S斷開與閉合時,ab段電路消耗的電功率相等.那么以下說法中正確的選項是A

9、DA.電阻R1,R2可能分別為4 ,5 B.電阻R1,R2可能分別為3 ,6 C.開關(guān)S斷開時理想電壓表的示數(shù)一定小于S閉合時的示數(shù)D.開關(guān)S斷開與閉合時,理想電壓表的示數(shù)變化量大小與理想電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于6 解析:開關(guān)閉合時,ab段只有電阻R1工作,消耗的電功率為P=ER1+R3+r2R1,當(dāng)開關(guān)斷開時,ab段電阻R1和R2工作,消耗的電功率為P=ER1+R2+R3+r2R1+R2,代入數(shù)據(jù)可得選項A正確,B錯誤;將R3和電源內(nèi)阻看做一整體,那么此時電壓表測量路端電壓,當(dāng)斷開時路端總電阻大于閉合時的,所以斷開時電壓表示數(shù)大,選項C錯誤;根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-R3+rI

10、,那么電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比為UI=R3+r=6 ,選項D正確.9.多項選擇在圖甲所示電路中,R1,R2均為定值電阻,且R1=100 ,R2的阻值未知,R3是一滑動變阻器,在其滑片從最左端滑至最右端的過程中,測得電源的路端電壓U隨干路電流I的變化圖線如圖乙所示,其中圖線上的A,B兩點是滑片在變阻器上的兩個不同端點時分別得到的,那么以下說法正確的選項是ABDA.電源的電動勢為20 V、內(nèi)電阻為20 B.定值電阻R2的阻值為5 C.定值電阻R2消耗的最大功率為16 WD.滑動變阻器R3的最大阻值為300 解析:取UA=16 V,IA=0.2 A,UB=4 V,IB=0.

11、8 A,利用E=U+Ir,解得E=20 V,r=20 ,選項A正確;當(dāng)滑片滑到最右端時,R3,R1均被短路,此時外電阻為R2且對應(yīng)圖中B點,那么R2=UBIB=40.8 =5 ,此R2上功率最大,P2=UBIB=3.2 W,選項B正確,C錯誤;當(dāng)滑片位于R3最左端時,R3最大,此時外電阻為R=UAIA=160.2 =80 .又因為R=R1R3R1+R3+R2,解得R3=300 ,選項D正確.10.2019·四川成都一診如下圖,E為內(nèi)阻不計的電源,MN為同種材料制成的粗細(xì)均勻的長電阻絲,C為電容器.當(dāng)滑動觸頭P以恒定速率從左向右勻速滑動時,關(guān)于電流計A的讀數(shù)情況及通過A的電流方向,以下

12、說法正確的選項是CA.讀數(shù)逐漸變小,通過A的電流方向向左B.讀數(shù)逐漸變大,通過A的電流方向向右C.讀數(shù)穩(wěn)定,通過A的電流方向向右D.讀數(shù)穩(wěn)定,通過A的電流方向向左解析:設(shè)在t時間內(nèi),觸頭P挪動的間隔 為L,那么L=vt,電源內(nèi)阻不計,電阻絲單位長度上的電壓值為EL,因此在t時間內(nèi)電容器兩板間電壓改變?yōu)閁=ELL=ELvt,而I=Qt=CUt=CELvtt=CELv,電流值恒定,即電流表讀數(shù)穩(wěn)定,選項A,B錯誤;電容器兩端的電壓等于右半部分電阻兩端的電壓,當(dāng)滑動觸頭P以恒定速率從左向右勻速滑動時,電容器兩端的電壓減小,放電,放電電流方向由正極板流向負(fù)極板,右極板帶正電,所以通過A的電流方向向右,

13、選項C正確,D錯誤.11.2019·河北唐山模擬多項選擇如下圖,電源電動勢E=3 V,小燈泡L標(biāo)有“2 V0.4 W,開關(guān)S接1,當(dāng)滑動變阻器調(diào)到R=4 時,小燈泡L正常發(fā)光.現(xiàn)將開關(guān)S接2,小燈泡L和電動機M均正常工作,那么ADA.電源內(nèi)阻為1 B.電動機的內(nèi)阻為4 C.電動機正常工作電壓為1 VD.電源效率約為93.3%解析:小燈泡正常工作時的電阻RL=U2P=10 ,流過小燈泡的電流I=PU=0.2 A.當(dāng)開關(guān)S接1,R總=EI=15 ,電源內(nèi)阻r=R總-R-RL=1 ,選項A正確;當(dāng)開關(guān)S接2時,電動機M兩端的電壓UM=E-Ir-U=0.8 V,選項C錯誤;電動機對外功率未知

14、,不能求出電動機的內(nèi)阻,選項B錯誤;電源的效率=E-IrE×100%=2.83×100%=93.3%,選項D正確.12.導(dǎo)學(xué)號 588261792019·四川成都九校四模多項選擇在如下圖的電路中,閉合開關(guān)S,電路到達(dá)穩(wěn)定后,平行金屬板中帶電質(zhì)點P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).不考慮電流表和電壓表對電路的影響,二極管視為理想二極管,R1,R2,R3三個電阻的阻值相等且與電源的內(nèi)阻r的阻值也相等.當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端挪動時,那么BCA.帶電質(zhì)點P將向下運動B.電源的輸出功率將變大C.電壓表V2與電流表A的讀數(shù)變化量的絕對值之比一定不變D.電壓表V讀數(shù)變化量的絕對值等于電壓

15、表V2的讀數(shù)變化量的絕 對值解析:當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端挪動時,R4接入電路的阻值減小,那么電路總電流變大,R1兩端電壓變大,那么R3及其并聯(lián)支路的電壓減小,電容器兩端電壓減小,電容器本該放電,但是由于二極管的單向?qū)щ娦?使得電容器兩端的電荷量不變,電場強度不變,那么帶電質(zhì)點P仍靜止,選項A錯誤;因當(dāng)電源外電路電阻等于內(nèi)阻時電源輸出功率最大,因R1,R2,R3三個電阻的阻值相等且與電源的內(nèi)阻r的阻值也相等,可知外電路電阻大于內(nèi)阻,當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端挪動時,外電路電阻減小,向內(nèi)電阻接近,故電源的輸出功率變大,選項B正確;假設(shè)只將ab部分等效為電源的外電路,而將ab左側(cè)的部分等效為

16、內(nèi)電路,其等效內(nèi)阻為r,那么根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知,電壓表V2與電流表A的讀數(shù)變化量的絕對值之比為U2I=r,可知為定值不變,選項C正確;由電路圖可知U=U1+UR2+U2,當(dāng)滑動變阻器R4的滑片向b端挪動時,U減小,U2減小,U1增大,UR2增大,那么電壓表V讀數(shù)變化量的絕對值小于電壓表V2的讀數(shù)變化量的絕對值,選項D錯誤.13.導(dǎo)學(xué)號 58826180如圖甲所示為某元件R的UI特性曲線,把它連成圖乙所示電路.電源電動勢E=5 V,內(nèi)阻r=1.0 ,定值電阻R0=4 .閉合開關(guān)S后,求:1該元件的電功率;2電源的輸出功率.解析:1把電源和R0看成等效電源,該電源的UI圖像如圖所示,元件R與電源組成閉合電路時,R中電流IR=0.4 A,電壓UR=3.0 V,那么PR=URIR=3.0×0.4 W=1.2 W.2由于P出=IR2R0+PR,那么P出=0.42×4+1.2 W=1.84 W.答案:11.2 W21.84 W14.導(dǎo)學(xué)號 588261812019·四川樂山模擬如下圖,蓄電池的電動勢為E=6 V,內(nèi)阻r=2 ,R1=2 ,R2