第二章第7節(jié)閉合電路的歐姆定律

1、第7節(jié)閉合電路的歐姆定律1閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，表達(dá)式為I，適用于外電路是純電阻的電路2路端電壓是指外電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓UEIr.(1)當(dāng)外電阻R增大時(shí)，I減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓U增大當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，I0，UE.(2)當(dāng)外電阻R減小時(shí)，I增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓U減小當(dāng)電源兩端短路時(shí)，外電阻R0，I，U0.3由U外EIr可知，U外­I是一條斜向下的直線，直線斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻，直線在縱軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)，直線在橫軸上的截距表示短路電流I.4有兩個(gè)相同的電阻R，串聯(lián)起來(lái)接在電動(dòng)勢(shì)為E的電源上，通過(guò)每個(gè)電阻的電流為I

2、，若將這兩個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái)，仍接在該電源上，此時(shí)通過(guò)一個(gè)電阻R的電流為2I/3，則該電源的內(nèi)阻是()AR BR/2 C4R DR/8答案C解析由閉合電路歐姆定律得，兩電阻串聯(lián)時(shí)I，兩電阻并聯(lián)時(shí)I·，解得r4R，故選C.5一太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開(kāi)路電壓為800 mV，短路電流為40 mA.若將該電池板與一阻值為20 的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A0.10 V B0.20 V C0.30 V D0.40 V答案D解析由已知條件得：E800 mV.又因I短，所以r 20 .所以UIRR×20 mV400 mV0.40 V，選項(xiàng)D正確【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一閉合電路歐

3、姆定律1. 如圖1所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為3 V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電壓表示數(shù)為1.8 V，則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()圖1A53 B35C23 D32答案D解析S斷開(kāi)時(shí)，電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì)，即：E3 VS閉合時(shí)，U外1.8 V，所以U內(nèi)EU外1.2 V因U外IR，U內(nèi)Ir，所以RrU外U內(nèi)1.81.232.2. 如圖2所示，電源電動(dòng)勢(shì)E30 V，內(nèi)阻r1 ，燈泡上標(biāo)有“6 V12 W”字樣，直流電動(dòng)機(jī)線圈電阻R2 ，若燈泡恰好能正常發(fā)光，求電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率圖2答案36 W解析因燈泡正常發(fā)光，所以I A2 AU內(nèi)Ir2×1 V2 V所以電動(dòng)機(jī)電壓為UMEU內(nèi)

4、U30 V2 V6 V22 V電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P機(jī)UMII2R22×2 W22×2 W36 W.知識(shí)點(diǎn)二路端電壓與負(fù)載的關(guān)系3若E表示電動(dòng)勢(shì)，U表示外電壓，U表示內(nèi)電壓，R表示外電路的總電阻，r表示內(nèi)電阻，I表示電流，則下列各式中正確的是()AUIR BUEUCUEIr DU·E答案BD4. 如圖3所示為兩個(gè)獨(dú)立電路A和B的路端電壓與其總電流I的關(guān)系圖線，則()圖3A路端電壓都為U1時(shí)，它們的外電阻相等B電流都是I1時(shí)，兩電源內(nèi)電壓相等C電路A的電動(dòng)勢(shì)大于電路B的電動(dòng)勢(shì)DA中電源的內(nèi)阻大于B中電源的內(nèi)阻答案ACD解析在路端電壓與總電流的關(guān)系圖線(UI)中，圖

5、線在U軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)E，圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，可見(jiàn)EA>EB，rA>rB.圖中兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I1、U1)，由R可知，路端電壓都為U1時(shí)，它們的外電阻相等由UIr可知，電流都是I1時(shí)，因r不相等，故兩電源內(nèi)電壓不相等所以選項(xiàng)A、C、D正確【方法技巧練】一、閉合電路動(dòng)態(tài)問(wèn)題的分析方法5如圖4所示的電路中，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端a滑動(dòng)過(guò)程中，兩表的示數(shù)情況為()圖4A電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小B電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大C兩電表示數(shù)都增大D兩電表示數(shù)都減小答案A6在如圖5所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，

6、內(nèi)阻為r，設(shè)電流表A 的讀數(shù)為I，電壓表V 的讀數(shù)為U，當(dāng)R5的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)()圖5AI變大，U變小 BI變大，U變大CI變小，U變大 DI變小，U變小答案D解析本題考查閉合電路的動(dòng)態(tài)分析當(dāng)R5的滑動(dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)，R5接入電路的電阻變小，外電路的總電阻就變小，總電流變大，路端電壓變小即電壓表V 的讀數(shù)U變??；由于總電流變大，使得R1、R3兩端電壓都變大，而路端電壓又變小，因此，R2和R4串聯(lián)兩端電壓變小，則電流表A 的讀數(shù)I變小，故選D.方法總結(jié)閉合電路的動(dòng)態(tài)分析是一類非常典型的題目類型，解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是抓住電源的E、r不變，思路是外電路電阻變化，引起全電路中電流的變化

7、，根據(jù)閉合電路歐姆定律公式I，以及EU外U內(nèi)IRIr進(jìn)行正確推理，從而判定路端電壓U外和內(nèi)電壓U內(nèi)的變化然后再應(yīng)用串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)判斷外電路的電流或某個(gè)電阻的變化情況，即應(yīng)用“部分整體部分”這樣的順序分析二、閉合電路功率問(wèn)題的分析7. 如圖6所示，直線A為電源的路端電壓U與電流I關(guān)系的圖象，直線B是電阻R的兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖象用該電源與電阻R組成閉合電路，電源的輸出功率和效率分別為()圖6A4 W,33% B2 W,33%C2 W,67% D4 W,67%答案D8. 如圖7所示的電路中，電池的電動(dòng)勢(shì)E5 V，內(nèi)電阻r10 ，固定電阻R90 ，R0是可變電阻在R0由0增加到400 的過(guò)

8、程中，求：圖7(1)可變電阻R0上消耗熱功率最大的條件和最大熱功率；(2)電池的內(nèi)電阻r和固定電阻R上消耗的最小熱功率之和答案(1)R0100 時(shí)，Pm W(2)0.01 W解析(1)可變電阻R0上消耗的熱功率P1I2R0()2R0由上式可得：當(dāng)R0100 時(shí)，P1有最大值Pm W W.(2)r和R上消耗的熱功率之和P2I2(Rr)×100由上式可知，R0最大時(shí)，P2最小，即當(dāng)R0400 時(shí)，P2有最小值P2min×100 W0.01 W.方法總結(jié)電源的輸出功率P與外電阻R的關(guān)系P出UII2R()2R由上式可知：當(dāng)Rr時(shí)，P出有最大值，且最大值Pm.根據(jù)電源的輸出功率與外電

9、阻的關(guān)系可知，二者關(guān)系如圖所示1在閉合電路中，下列敘述正確的是()A閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比B當(dāng)外電路斷開(kāi)時(shí)，路端電壓等于零C當(dāng)外電路短路時(shí)，電路中的電流無(wú)窮大D當(dāng)外電阻增大時(shí)，路端電壓也增大答案AD2在已接電源的閉合電路里，關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系下列說(shuō)法正確的是()A若外電壓增大，則內(nèi)電壓增大，電源電動(dòng)勢(shì)也會(huì)隨之增大B若外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動(dòng)勢(shì)必然減小C若外電壓不變，則內(nèi)電壓減小，電源電動(dòng)勢(shì)也會(huì)隨內(nèi)電壓減小D若外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源的電動(dòng)勢(shì)始終等于二者之和答案D3. 如圖8所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源

10、的UI圖象，則下列說(shuō)法中正確的是()圖8A電動(dòng)勢(shì)E1E2，短路電流I1>I2B電動(dòng)勢(shì)E1E2，內(nèi)阻r1>r2C電動(dòng)勢(shì)E1>E2，內(nèi)阻r1<r2D當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化較大答案AD解析由圖象可知兩電源的UI圖線交縱軸于一點(diǎn)，則說(shuō)明兩電源的電動(dòng)勢(shì)相同；交橫軸于兩不同的點(diǎn)，很容易判斷電源1的短路電流大于電源2的短路電流，則A項(xiàng)正確又由兩圖線的傾斜程度可知圖線2的斜率的絕對(duì)值大于圖線1的斜率的絕對(duì)值，即電源2的內(nèi)阻大于電源1的內(nèi)阻，則可知B、C項(xiàng)錯(cuò)誤由圖象可判斷當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓的變化量大于電源1的路端電壓的變化量，可

11、知D項(xiàng)正確4. 如圖9所示是一實(shí)驗(yàn)電路圖在滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過(guò)程中，下列表述正確的是()圖9A路端電壓變小B電流表的示數(shù)變大C電源內(nèi)阻消耗的功率變小D電路的總電阻變大答案A解析滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過(guò)程中，R1值減小，因此總電阻變小，D錯(cuò)誤；干路電流變大，路端電壓變小，A正確；內(nèi)阻消耗的功率變大，C錯(cuò)誤；定值電阻R3兩端的電壓變小，電流表示數(shù)變小，B錯(cuò)誤5.在如圖10所示電路中，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)頭P由a向b端移動(dòng)時(shí)()圖10A電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小答案B6. 如圖11所示，直線OAC為

12、某一直流電源的總功率隨電流I變化的圖線，曲線OBC表示同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流I變化的圖線若A、B點(diǎn)的橫坐標(biāo)均為1 A，那么AB線段表示的功率為()圖11A1 W B6 WC2 W D2.5 W答案C解析由圖象中不難看出，在C點(diǎn)，電源的總功率等于電源內(nèi)部的熱功率，所以電源的電動(dòng)勢(shì)為E3 V，短路電流為I3 A，所以電源的內(nèi)阻為r1 .圖象上AB段所表示的功率為PABP總I2r(1×312×1) W2 W故正確選項(xiàng)為C.7. 如圖12所示的電路中，燈泡A、燈泡B原來(lái)都是正常發(fā)光的現(xiàn)在突然燈泡A比原來(lái)變暗了些，燈泡B比原來(lái)變亮了些，則電路中出現(xiàn)的故障可能是()圖12AR1

13、短路BR2斷路CR3斷路DR1、R2同時(shí)短路答案C8. 如圖13所示，用電池對(duì)電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板之間有一個(gè)電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將兩極板的間距變大，則()圖13A電荷將向上加速運(yùn)動(dòng)B電荷將向下加速運(yùn)動(dòng)C電流表中將有從a到b的電流D電流表中將有從b到a的電流答案BD9如圖14所示，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與三個(gè)燈泡和三個(gè)電阻相接只合上開(kāi)關(guān)S1，三個(gè)燈泡都能正常工作如果再合上S2，則下列表述正確的是()圖14A電源輸出功率減小BL1上消耗的功率增大C通過(guò)R1上的電流增大D通過(guò)R3上的電流增大答案C解析合上S2之前，R3與L3串聯(lián)后與L1、L2并聯(lián)，最后與R1串聯(lián)合上

14、S2之后，在并聯(lián)電路部分又增加了一個(gè)并聯(lián)的支路，電路的總阻值減小，電路的總電流也即流過(guò)R1的電流增大，C正確因電源的內(nèi)阻不計(jì)，則電源的輸出功率PIE增大，A錯(cuò)誤通過(guò)R1中的電流增大時(shí)R1兩端電壓升高，則并聯(lián)電路部分的兩端電壓降低，L1消耗的功率降低，通過(guò)R3與L3的電流減小，B、D均錯(cuò)誤10. 如圖15所示，電源電動(dòng)勢(shì)E10 V，內(nèi)阻r0.2 ，標(biāo)有“8 V16 W”的燈泡L恰好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)線圈電阻R00.15 ，則電源的輸出功率為()圖15A16 W B440 WC80 W D400 W答案C解析電路的總電流I A10 A，則電源的輸出功率為PIU額10×8 W80 W11如圖16所示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接a點(diǎn)時(shí)，標(biāo)有“5 V2.5 W”的小燈泡L正常發(fā)光，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接b點(diǎn)時(shí)，通過(guò)電阻R的電流為1 A，這時(shí)電阻R兩端的電壓為4 V求：圖16(1)電阻R的值；(2)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻答案(1)4 (2)6 V2 解析(1)電阻R的值為R 4 .(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)接a時(shí)，有EU1I1r，又U15 V，I1 A0.5 A.當(dāng)開(kāi)關(guān)接b時(shí)，有EU2I2r，又U24 V，I21 A，聯(lián)立解得E6 V，r2