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文檔簡介
第2講閉合電路的歐姆定律
訓練學科素養(yǎng)限時鞏固
.基礎題組夯基
1.某電路如圖所示,已知電池組的總內阻r=l。,外電路電阻R=5Ω,
理想電壓表的示數(shù)U=3?OV,則電池組的電動勢E等于(B)
A.3.OV
B.3.6V
C.4.0V
D.4.2V
解析:由于電壓表的示數(shù)為路端電壓,而U=IR,則1=^=0.6A,由閉合電
路歐姆定律可得E=I(R+r)=0.6×(5+l)V=3.6V,故選項B正確。
2.(2022?廣東汕頭檢測)如圖甲所示,用充電寶為一手機電池充電,
其等效電路如圖乙所示。在充電開始后的一段時間t內,充電寶的輸
出電壓U、輸出電流I可認為是恒定不變的,設手機電池的內阻為r,
則時間t內(D)
手
機
電
池
充電寶
甲
A.充電寶輸出的電功率為UI+Fr
B.充電寶產生的熱功率為I2r
C.手機電池產生的焦耳熱為竺t
r
D,手機電池儲存的化學能為UIt-I2rt
解析:充電寶輸出的電功率為P=UL故A錯誤;充電寶的內阻未知,所
以無法判斷充電寶產生的熱功率,故B錯誤;U是充電寶的輸出電壓,
不是手機電池的內電壓,所以不能用火t計算手機電池產生的焦耳熱,
r
其焦耳熱應為Q=Frt,故C錯誤;充電寶輸出的電能一部分轉化為手機
電池儲存的化學能,一部分轉化為手機電池產生的焦耳熱,故根據(jù)能
量守恒定律可知手機電池儲存的化學能為E=Int-Frt,故D正確。
3.(多選)某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的
發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標系內,如圖所示,根據(jù)
圖線可知(CD)
A.反映Pr變化的圖線是a
B.電源電動勢為8V
C.電源內阻為2Ω
D.當電流為0.5A時,外電路的電阻為6Ω
解析:電源的總功率PE=IE,功率與電流成正比,由P,=Γr知電源內部的
發(fā)熱功率與電流的平方成正比,A錯誤;直流電源的總功率PE=IE,P-I
圖像的斜率等于電動勢E,則有E=γ=∣V=4V,電流為2A時電源的總
功率與發(fā)熱功率相等,則根據(jù)Pr=Fr可得r專WQ=2。,當電流為
0.5A時,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得出外電路電阻為6Q,故
r+R
B錯誤,C、D正確。
4.(2022?廣東潮州期末)如圖所示的電路,電源內阻不可忽略,閉合
開關S后(A)
A.電流表的示數(shù)增大
B.電流表的示數(shù)減小
C.電壓表的示數(shù)不變
D.電壓表的示數(shù)增大
解析:閉合開關后,外電路電阻變小,則總電阻減小,電路中總電流增
大,即電流表示數(shù)增大,故A正確,B錯誤;電路中總電流增大,則電源
的內電壓增大,則由U=ETr可知,路端電壓減小,故電壓表示數(shù)減小,
故C、D錯誤。
5.(多選)某學生做研究串聯(lián)電路電壓特點的實驗時,接成如圖所示的
電路,接通S后,他將電壓表的紅、黑表筆并聯(lián)在A、C兩點間時,電壓
表讀數(shù)為U;當并聯(lián)在A、B兩點間時,電壓表讀數(shù)也為U;當并聯(lián)在B、
C兩點間時,電壓表讀數(shù)為零,故障的原因可能是(AD)
-----1---——S
A?>
—?□~~?—czι-→-
R1BR2C
A.AB段斷路B.BC段斷路
C.AB段短路D.BC段短路
解析:由題意可得UAB=UAC=U,說明由A、B分別至電源的線路均已接通。
若BC段完好,則AB段斷路;若BC段短路,則AB段可能斷路,也可能完
好。又由題述得UBC=O,因而可能AB段斷路,或BC段短路,也有可能出
現(xiàn)兩者同時發(fā)生的情況,故選A、Do
6.如圖所示的電路中,匕為定值電阻,Rz為光敏電阻(光照越強電阻越
?。?,C為電容器,電源內阻不可忽略。閉合開關后,當光照增強時,下
列說法正確的是(A)
Ri?eR2英
LLTI~~?
A.電源的效率降低
B.電流表的示數(shù)減小
C.R的電功率減小
D.電容器兩端電勢差減小
解析:閉合開關后,當光照增強時,光敏電阻L的阻值減小,電源輸出
電流增大,電流表示數(shù)增大,選項B錯誤;由P=I2R可知,Rl的電功率增
大,選項C錯誤;Rl兩端電勢差增大,電容器兩端電勢差增大,選項D錯
誤;由于電源輸出電流I增大,電源內阻消耗的電功率rr增大,內電
壓增大,導致電源外電路電壓U減小,由11=3義100%《*1。0%可知,電
源的效率降低,選項A正確。
7.(2022?上海模擬)如圖所示,電源的電動勢為E,內阻為r,R。、R為
定值電阻,Rz為滑動變阻器。閉合開關K,將變阻器滑片向右緩慢滑動
過程中,AU、AI分別表示電壓表和電流表與初始示數(shù)的變化量,則
△U與AI的比值當將(A)
Δ/
A.不變B.變大
C.變小D.先變大后變小
解析:根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得U=E-1(產),則可得當=-箸,則
R0+rΔ/R0+r
R2滑片滑動過程中,比值保持不變。故選A。
8.圖甲為某元件R的U-I特性曲線,把它連成圖乙所示電路。已知電
源電動勢E=5V,內阻r=1.0。,定值電阻R°=4Q。閉合開關S
后,求:
(1)該元件的電功率;
⑵電源的輸出功率。
解析:(1)設非線性元件的電壓為U,電流為I,由歐姆定律得U=
ET(Ro+r),代入數(shù)據(jù)得U=5-5I,畫出U=5-5I圖線如圖,
兩圖線交點坐標為(0.4,3.0),
該元件的電功率PR=UI=3.0X04W=L2Wo
⑵電源的輸出功率
22
P=Pβo+PR=IRo+Pκ=O.4×4W+1.2W=I.84W。
答案:(1)1.2W(2)1.84W
.創(chuàng)新題組提能
9.如圖所示,Rl為定值電阻,R2為變阻器,E為電源電動勢,r為電源內
阻,以下說法中正確的是(C)
A.當Rl+R2=r時,R?獲得最大功率
B.當R∣=R2+r時,R1獲得最大功率
C.當R2=O時,R上獲得最大功率
D.當R2=O時,電源的輸出功率最大
解析:將Rl等效為電源內阻,R2上的功率為電源的輸出功率,當外電阻
變化時,電源的輸出功率隨外電阻的變化而變化,當外電阻等于內阻,
即R2=R>+r時,輸出功率最大,即R2上的功率最大,故選項A錯誤;對電
路中的定值電阻R∣,電流最大時其功率最大,當外電阻Rz=O時,電流最
大,故選項B錯誤,C正確;當外電阻等于內阻時,即R1+R2=r時,電源的
輸出功率最大,故選項D錯誤。
10.(2022?廣東潮州二模)某汽車的電源與啟動電機、車燈連接的簡
化電路如圖所示。當汽車啟動時,開關S閉合,電機工作,下列說法正
確的是(A)
A.車燈變暗
B.路端電壓變大
C.電路的總電流變小
D.電源的總功率變小
解析:開關S閉合,電機工作,車燈與電機并聯(lián),外電路總電阻減小,由
閉合電路歐姆定律可知電路總電流變大,由U=E-Ir可知,路端電壓變
小,再由公式I燈可知,流過車燈的電流減小,車燈變暗,故A正確,B、
C錯誤;由P總=IE可知,電源總功率變大,故D錯誤。
11.(2022?廣東廣州模擬)如圖所示,電源的電動勢為E,內阻為r,C
為電容器(能承受的電壓足夠大),R°是阻值為IOr的定值電阻,V為電
壓表,R為光敏電阻(阻值隨光照強度的增大而減?。琇為燈泡。閉合
開關S,減弱光敏電阻R的光照強度,下列說法正確的是(D)
A?燈泡的亮度變小
B.電壓表的示數(shù)變小
C.光敏電阻R的功率一定減小
D.當電壓表示數(shù)變化量為AU,則電容器的帶電荷量減小10ΔUC
解析:減弱光敏電阻R的光照強度,光敏電阻阻值增大,則總電阻增大,
干路電流減小,內電壓和定值電阻兩端的電壓減小,則燈泡兩端電壓
增大,亮度變大,故A錯誤;結合上述分析可知路端電壓增大,則電壓
表示數(shù)變大,故B錯誤;將除光敏電阻外的電阻均看作電源內阻,當光
敏電阻與內阻等大時,電源輸出功率最大,光敏電阻功率最大,但不知
道初始燈泡和光敏電阻的阻值,無法判斷光敏電阻阻值增大時,其功
率的變化,故C錯誤;當電壓表示數(shù)變化量為則內電壓變化量大
小也為△U,干路電流變化量大小為ΔI=-,定值電阻電壓變化量大小
r
為AU=IorAI=IOAU,電容器的帶電荷量減小AQ=CAU'=10ΔUC,
故D正確。
12.在如圖所示的電路中,電阻RE2Ω,R2=8Ω,R3=4ΩO當開關K
斷開時,電流表示數(shù)為0.25A,當K閉合時,電流表示數(shù)為0.36A,求:
⑴開關K斷開和閉合時的路端電壓U及W;
⑵電源的電動勢和內阻;
⑶開關K斷開和閉合時內阻上的熱功率P及/。
解析:(I)K斷開時,根據(jù)歐姆定律可得U=I(R2+R3)=3V,
,
K閉合時,有Ir=IR2=2.88Vo
(2)K斷開時,外電路總電阻為R=(R2+R3)R1=6Ω,
R1+R2+R3
K閉合時,外電路總電阻為R'=普=4.8Ωo
R1+H2
由閉合電路
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