閉合電路的基本規(guī)律電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合練習(xí)

1、【例題精選】：1、如圖所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端向a端滑動(dòng)過程中，試分析各電表示數(shù)的變化情況。分析與解：在解答此類分析電表示數(shù)變化的問題時(shí)，要注意“線路清，關(guān)系明”，所謂“關(guān)系清”是指首先應(yīng)弄清電路的組成和各表承擔(dān)測(cè)量的物理量；所謂“關(guān)系明”是指對(duì)全電路歐姆定律，串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及性質(zhì)等有關(guān)規(guī)律要非常明確，才能正確分析。該電路是與并聯(lián)后再與串聯(lián)。各表的測(cè)量情況：A1和A2測(cè)量的是通過和中的電流，A3測(cè)量的是干路中的電流，V1測(cè)量路端電壓，V2測(cè)量的是R1和R2并聯(lián)后兩端的電壓，V3測(cè)量的是R3兩端的電壓。當(dāng)P向b滑動(dòng)時(shí)，（“”表示增大）R12（“”表示減?。?，A3V1V3U2V2。2、

2、下圖所示的兩種電路中，電源相同，各電阻器阻值相等，各電流表內(nèi)阻相等且不可忽略不計(jì)，電流表A1、A2、A3和A4讀出的電流值分別為I1、I2、I3和I4，下列關(guān)系式中正確的是：AI1 = I3BI1 < I4CI2 = 2I1DI2 < I3 + I4分析與解：設(shè)電流表內(nèi)阻，電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為r，根據(jù)全電路歐姆定律得：電流表的讀數(shù)電流表的讀數(shù)電流表A3和A4的讀數(shù)由上述式分析得出，即，故A選項(xiàng)錯(cuò)，B選項(xiàng)正確。由圖看出的電流較其并聯(lián)支路的電流?。ㄒ虿⒙?lián)，電壓相同，支路電阻大，故小于另一支路的電流）故有，則C選項(xiàng)錯(cuò)。由于，所以，即，D選項(xiàng)正確。正確選項(xiàng)為B、D。3、如圖微法，微法，歐，

3、歐，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，A、B兩點(diǎn)的電壓當(dāng)S閉合時(shí)，C1的電量是增加還是減少？改變了多少庫侖？已知伏。分析與解：在電路中，C1、C2的作用是斷路，當(dāng)S斷開時(shí)，全電路無電流，B、C等勢(shì)，A、D等勢(shì)，則伏。C1所帶的電量為（庫）S閉合時(shí)，電路由串聯(lián)，C1兩端的電壓即R1上兩端的電壓，（伏）C1的帶電量（庫）故C1的帶電量改變了（庫），負(fù)號(hào)表示減少。實(shí)際上，由S斷開到S閉合，C1帶電量減少表明電容器C1放電，放電電量經(jīng)電阻R2回到電源。上例中有的人認(rèn)為S斷開時(shí)，故C1的帶電量為零，這種看法是錯(cuò)誤的。也有的人認(rèn)為S閉合時(shí)，C1、C2串聯(lián)，其電壓分配與電容量成反比，這也是錯(cuò)誤的，因?yàn)镽1、R2已接通，C1、

4、C2的電壓應(yīng)按電阻R1、R2進(jìn)行分配。4、如圖所示，歐，歐，伏，歐，若在C、D間接入內(nèi)阻不計(jì)的電流表，求S閉合后通過電流表的電流的大小和方向。分析與解：求通過電流表的電流，按常規(guī)思路應(yīng)選電流表為研究對(duì)象，求出，再運(yùn)用歐姆定律求電流。但在本題中因電流表內(nèi)阻不計(jì)，所以不能求解。變換研究對(duì)象，注意到若C、D間斷路，則通過R1、R3的電流必相等。若C、D間接上電流表，電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，通過R1、R3的電流一般不等，則R1、R3上的電流之差便等于通過電流表的電流。因此選擇R1、R3或R2、R4為研究對(duì)象。設(shè)通過R1、R3的電流分別為I1、I3，外電路總電阻為，則有，則、則，電流方向?yàn)椤?、如圖所示，用

5、伏安法測(cè)電阻可有兩種不同的電路。但均有誤差。若在甲圖中伏特表示數(shù)為6伏，安培表示數(shù)為1安；在乙圖中伏特表示數(shù)為伏，安培表示數(shù)為安，求電阻R多大？（電源內(nèi)阻略去不計(jì)）分析與解：在甲圖中，安培表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，伏特表示數(shù)偏大；在乙圖中，伏特表示數(shù)是準(zhǔn)確的，安培表示數(shù)偏大。所以歐，歐。依題意，不計(jì)電源內(nèi)阻，從乙圖中可求得安培表內(nèi)阻（歐），從甲圖可求得（歐）。6、如圖所示，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，以下說法中正確的為：A當(dāng)時(shí)，R2上獲得功率最大B當(dāng)時(shí)，R1上獲得功率最大C當(dāng)時(shí)，R1上獲得功率最大D當(dāng)時(shí)，電源的輸出功率最大分析與解：當(dāng)外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源

6、的輸出功率最大，只知道這一結(jié)論是不夠的，更重要的要清楚這一結(jié)論的適用條件。電源內(nèi)阻不變，當(dāng)外電阻改變時(shí)，電源的輸出功率隨外電阻變化，這種變化不是單調(diào)的，因而存在極值，當(dāng)時(shí)，輸出功率達(dá)到極大值。如果一個(gè)電路的外電阻固定不變，當(dāng)內(nèi)阻發(fā)生變化時(shí)，電源的輸出功率隨內(nèi)電阻變化，這種變化是單調(diào)的：隨著內(nèi)阻的減小，輸出功率單調(diào)增大，當(dāng)內(nèi)阻最小時(shí)，輸出功率最大。在本題的討論中注意，根據(jù)不同需要選用不同等效電路的方法。在討論R2上獲得的功率時(shí)，可將R1看成是電源內(nèi)阻的一部分，這時(shí)可將原電路等效為一個(gè)外電阻是一個(gè)可復(fù)電阻R2，內(nèi)阻為保持不變的等效電路，R2上獲得的功率就是這個(gè)等效電路的輸出功率，當(dāng)時(shí)，R2上獲得的

7、功率最大，選項(xiàng)A正確。在討論R1上獲得的功率時(shí)，可將變阻器R2看成是電源內(nèi)阻的一部分，此時(shí)等效電路的外電阻R1保持不變，內(nèi)阻是變化的，R1上獲得的功率即這一等效電路的電源的輸出功率，當(dāng)時(shí)，內(nèi)阻為r，總內(nèi)阻最小，R1上獲得的功率最大，選項(xiàng)C正確。在討論電源的輸出功率時(shí)，是外電阻，內(nèi)阻r不變，隨著R2的減小，電源的輸出功率不一定隨之增大，當(dāng)R2減為零時(shí)，輸出功率更不一定是最大的。本題的正確選項(xiàng)為A、C。*7、在圖所示的電路中，歐，伏，歐，求R2調(diào)到何值時(shí)，R2獲得的熱功率最大？最大熱功率為多少？分析與解：電源的路端電壓電阻R2消耗的熱功率為：，因?yàn)?常數(shù)，所以當(dāng)時(shí)，即（歐）時(shí)，取最小值，因此R2上

8、獲得的最大熱功率（瓦）?！揪C合練習(xí)】：1、如圖所示，R為定值電阻，為侍測(cè)電阻，電壓U為一定值。用一只伏特表分別測(cè)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(shí)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(dòng)勢(shì)伏，則刻度盤中心刻度的電阻值為歐，20毫安刻度值對(duì)應(yīng)的電阻值為歐，30毫安刻度值對(duì)應(yīng)的電阻值為歐姆。3、如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為r（小于外電路的總電阻），當(dāng)變阻器R的滑片位于中點(diǎn)時(shí)，A、B、C三個(gè)小燈泡均正常發(fā)光，且亮度相同，則：A三

9、個(gè)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(dòng)時(shí)，A、C兩燈變亮，B燈變暗C當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，B、C燈變亮，A燈變暗D當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，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(dòng)變阻器的總電阻之比為，當(dāng)變阻器的滑動(dòng)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(dòng)勢(shì)為，內(nèi)電阻為r ，R1、R2、R3、R4為四個(gè)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(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻，試比較測(cè)量值與真實(shí)值的大小。7、如圖所示，電燈L標(biāo)有“4V、1W”?；瑒?dòng)變阻器R總電阻為5

10、0歐，當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí)，L恰好正常發(fā)光，此時(shí)安培表示數(shù)為安，由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時(shí)安培表示數(shù)變?yōu)榘?，伏特表示?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(dòng)變阻器接入電路的阻值為多少？（3）電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分別為多大？【答案】：1、正確選項(xiàng)為A。分析與解：由歐姆定律得則所以。2、分析與解：當(dāng)歐姆表a、b端的表筆短路時(shí)，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(cè)電阻歐時(shí)，（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(shí)：

11、，則（歐），通過電流為30毫安時(shí)：，則（歐）。3、正確選項(xiàng)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(gè)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(dòng)前，有，根據(jù)圖，此時(shí)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(shí)，設(shè)aP 電阻為x，Pb為x

12、，電路是與x串聯(lián)，與x串聯(lián)，兩個(gè)支路再并聯(lián)。根據(jù)，若R增大，則U增大，R減小，則U減?。粍t本題轉(zhuǎn)化為判斷的變化情況：當(dāng)時(shí)，有最大值，當(dāng)，即P在a點(diǎn)時(shí)，；當(dāng)即P在b點(diǎn)時(shí)，說明P從a向b滑動(dòng)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(xiàng)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?yàn)椋龃?，則減小，又由，故增大，可判斷減小

13、。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(shí)，直線在縱軸上的截距。直線斜率的絕對(duì)值，在實(shí)際測(cè)量中由于伏特表的分流作用，使得電流的每一個(gè)測(cè)量值I均小于真實(shí)值，所以每一個(gè)測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)（如A點(diǎn)）均相對(duì)于真實(shí)值對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)（如點(diǎn)）向左平移一段距離。只有當(dāng)外電路短路時(shí)，伏特表的分流作用才消失，此時(shí)測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)B才與真實(shí)值對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)B0重合，因此由測(cè)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(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。7、（1）故障發(fā)生在燈泡L處，是斷路。（2）20歐；（3）伏，歐。分析與解：（1）電路發(fā)生故障后，安培表示數(shù)增大，路端電壓也增大，因此一