易錯點(diǎn)19-閉合電路的歐姆定律-(原卷版)

易錯點(diǎn)19閉合電路的歐姆定律例題1.（2022·上海黃浦·二模）如圖電路中，R1為定值電阻，電表均為理想電表。移動滑動變阻器R2的滑片，V、V1、V2和A四個電表的示數(shù)分別記為U、U1、U2和I，則必有（）A． B． C． D．例題2.（2022·浙江金華·模擬預(yù)測）如圖連接電動機(jī)的電路，閉合開關(guān)，當(dāng)滑動變阻器的觸頭從一端滑到另一端的整個過程中，兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化清況如圖乙所示，已知當(dāng)電流小于時，電動機(jī)不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，若不考慮電表對電路的影響，則（）A．該電動機(jī)的內(nèi)阻為B．該電路中電源的電動勢為C．此電路中，電動機(jī)的最大輸出功率為D．若電動機(jī)能轉(zhuǎn)動，需要調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值小于一、閉合電路歐姆定律及其能量分析1．閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化(1)時間t內(nèi)電源輸出的電能(等于非靜電力做功的大小)為W＝Eq＝EIt.(2)時間t內(nèi)外電路產(chǎn)生的內(nèi)能為Q外＝I2Rt.內(nèi)電路產(chǎn)生的內(nèi)能為Q內(nèi)＝I2rt.(3)根據(jù)能量守恒定律，在純電阻電路中應(yīng)有W＝Q外＋Q內(nèi)，即EIt＝I2Rt＋I(xiàn)2rt.2．閉合電路的歐姆定律(1)內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比．(2)表達(dá)式：I＝eq\f(E,R＋r).(3)另一種表達(dá)形式：E＝U外＋U內(nèi)．即：電源的電動勢等于內(nèi)、外電路電勢降落之和．二、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1．路端電壓的表達(dá)式：U＝E－Ir.2．路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)當(dāng)外電阻R增大時，由I＝eq\f(E,R＋r)可知電流I減小，路端電壓U＝E－Ir增大．(2)當(dāng)外電阻R減小時，由I＝eq\f(E,R＋r)可知電流I增大，路端電壓U＝E－Ir減?。?3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時，電流I變?yōu)?，U＝E.即斷路時的路端電壓等于電源電動勢．當(dāng)電源短路時，外電阻R＝0，此時I＝eq\f(E,r).易混點(diǎn)：1．靜電力和非靜電力(1)靜電力是帶電體之間通過電場相互作用的力，非靜電力是指除靜電力外能對電荷移動起作用的力.(2)非靜電力的來源①在化學(xué)電池(干電池、蓄電池)中，非靜電力是化學(xué)作用，它使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電勢能．②在發(fā)電機(jī)中，非靜電力是電磁作用，它使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電勢能．2．靜電力與非靜電力做功的比較(1)非靜電力只存在于電源內(nèi)部，因此非靜電力只在電源內(nèi)部對電荷做功．通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能．(2)靜電力存在于整個閉合電路上，所以在電路中任何部位靜電力都要做功．靜電力做功將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．3．電動勢(1)電源的電動勢是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量，即非靜電力移送相同電荷量的電荷做功越多，則電動勢越大．(2)公式E＝eq\f(W,q)是電動勢的定義式而不是決定式，E的大小與W和q無關(guān)，是由電源自身的性質(zhì)決定的，不同種類的電源電動勢大小不同．(3)電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功．4.內(nèi)、外電路中的電勢變化如圖所示，外電路中電流由電源正極流向負(fù)極，沿電流方向電勢降低，內(nèi)電路中電流由電源負(fù)極流向正極，沿電流方向電勢升高．5．閉合電路歐姆定律的幾種表達(dá)形式(1)I＝eq\f(E,R＋r)、E＝IR＋I(xiàn)r只適用于外電路為純電阻的閉合電路．(2)U外＝E－Ir，E＝U外＋U內(nèi)適用于任意的閉合電路．6．路端電壓與負(fù)載的關(guān)系：U＝E－U內(nèi)＝E－eq\f(E,R＋r)r，隨著外電阻增大，路端電壓增大；當(dāng)外電路開路時(外電阻無窮大)，路端電壓U＝E；這也提供了一種粗測電動勢的方法，即用電壓表直接測電源電動勢．7.路端電壓與電流的關(guān)系：U＝E－Ir.8．電源的U－I圖像：如圖所示是一條傾斜的直線，圖像中U軸截距E表示電源電動勢，I軸截距I0等于短路電流(縱、橫坐標(biāo)都從零開始)，斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻．1.（2022·山東·模擬預(yù)測）圖甲所示的電路中，所用電源內(nèi)電阻r=0.5Ω，定值電阻R2=4Ω。實(shí)驗(yàn)時調(diào)節(jié)電阻R1，的阻值，得到多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，并做出U-I圖如圖乙所示。將R1連入電路的阻值調(diào)至最大時，對應(yīng)圖乙中的A點(diǎn)。下列說法正確的是（）A．A點(diǎn)對應(yīng)外電路的總電阻為20ΩB．電源電動勢E=3VC．B點(diǎn)對應(yīng)外電路的總功率為0.3WD．R1=5Ω時，R1消耗的功率最大2.（2022·上海金山·二模）如圖（a）所示電路，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻。從左向右移動變阻器的滑片，根據(jù)電表數(shù)據(jù)得到U-I圖像如圖（b）所示，則（）A．R1的最大功率為4WB．R2的最大功率為3WC．電源的最大輸出功率為4WD．電源的輸出功率先增大后減小3.（2022·廣東·模擬預(yù)測）如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，C為電容器（能承受的電壓足夠大），R0是阻值為10r的定值電阻，V為電壓表，R為光敏電阻（阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減?。琇為燈泡。閉合開關(guān)S，減弱光敏電阻R的光照強(qiáng)度，下列說法正確的是（）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(dāng)電壓表示數(shù)變化量為，則電容器的帶電荷量減小101．（2022·海南·樂東黎族自治縣樂東中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，某電路電源的電動勢為，內(nèi)阻恒為，是定值電阻，熱敏電阻的阻值隨溫度降低而增大。在溫度降低的過程中，分別用表示電流表、電壓表示數(shù)變化量的絕對值。假設(shè)電表均為理想電表，下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)增大 B．電源的效率減小C． D．電阻消耗的功率增大2．（2017·湖南·武岡市教育科學(xué)研究所模擬預(yù)測）在如圖所示的電路中，已知電源的電動勢E為6.0V，內(nèi)電阻r為1.5Ω，外電路的電阻R為2.5Ω。閉合開關(guān)S后，電路中的電流為（）A．6.0A B．4.0A C．2.0A D．1.5A3．（2022·上海青浦·二模）利用某半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度計。圖甲表示該半導(dǎo)體的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況。把該半導(dǎo)體與電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源，理想電壓表和保護(hù)電阻R0連成如圖乙所示的電路。用該半導(dǎo)體作測溫探頭，把電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡易的電子溫度計。下列說法正確的是（）A．電壓較大的刻度對應(yīng)較高的溫度B．電壓刻度0V對應(yīng)的就是0℃C．該電子溫度計表盤上溫度的刻度是均勻的D．若電池用久后內(nèi)阻r變大，用該溫度計測量的溫度要比真實(shí)值偏高4．（2022·四川省瀘縣第二中學(xué)模擬預(yù)測）角速度計可測量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動角速度，其簡化結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)系統(tǒng)繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動時，元件A在光滑直桿上發(fā)生位移并輸出相應(yīng)的無線電壓信號U，成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l，電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計?；瑒幼冏杵骺傞L也為l，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時滑片P位于B點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)（包括電路系統(tǒng)）以角速度ω轉(zhuǎn)動時（）A．流過電源E的電流隨角速度的增大而增大B．流過電源E的電流隨角速度的增大而減小C．彈簧的伸長量為x=D．輸出電壓U與ω的函數(shù)式為U=5．（2022·江蘇·模擬預(yù)測）某汽車的電源與啟動電機(jī)、車燈連接的簡化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動時，開關(guān)S閉合，電機(jī)工作，車燈突然變暗，下面說法錯誤的是（）A．車燈的電流變小 B．路端電壓變小C．電路的總電流變小 D．電源的總功率變大6．（2022·四川成都·模擬預(yù)測）如圖所示，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖像，由圖可知（）A．該電源的電動勢為6V，內(nèi)阻是2ΩB．固定電阻R的阻值為1ΩC．該電源的最大輸出功率為8WD．當(dāng)該電源只向電阻R供電時，其效率約為66.7%7．（2022·重慶市江津第八中學(xué)校模擬預(yù)測）工廠生產(chǎn)的某一批次小燈泡說明書上附有如圖甲所示的電壓隨電流變化圖象，乙圖是用該批次三個小燈泡連接而成的電路，三個燈泡均發(fā)光時電壓表的示數(shù)為。設(shè)所有電表均為理想電表，電源內(nèi)阻不可忽略，下列說法正確的是（）A．電壓表的示數(shù)為B．電流表的示數(shù)為C．若燈泡短路，則電壓表的示數(shù)為D．該閉合電路的路端電壓為8．（2022·湖北武漢·模擬預(yù)測）閉合電路中電源的圖線如圖所示，下列說法正確的是（）A．路端電壓為1V時，干路電流為5AB．電源短路時電流為無窮大C．電源電動勢為1.5VD．電源內(nèi)電阻為2Ω9．（2022·寧夏六盤山高級中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，、、為定值電阻（阻值均大于電源內(nèi)阻r），電壓表和電流表可視為理想電表。開關(guān)S閉合時，一帶電油滴P恰好能靜止在平行金屬板之間，若將滑動變阻器的滑片向b端移動，下列說法正確的是（）A．油滴將向上運(yùn)動B．電壓表的示數(shù)變小、電流表的示數(shù)變大C．電源的輸出功率逐漸增大、電源的效率逐漸增大D．、電阻上消耗的功率都變大10．（2022·北京門頭溝·二模）某同學(xué)想要描繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”字樣的小燈泡L的伏安特性曲線，要求測量數(shù)據(jù)、繪制曲線盡量準(zhǔn)確?？晒┻x擇的器材除小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線外，還有：電壓表V，量程0～5V，內(nèi)阻約5kΩ電流表A1，量程0～500mA，內(nèi)阻約0.5Ω電流表A2，量程0～100mA，內(nèi)阻約4Ω滑動變阻器R1，最大阻值10Ω，額定電流2.0A滑動變阻器R2，最大阻值100Ω，額定電流1.0A直流電源E，電動勢約6V，內(nèi)阻可忽略不計（1）上述器材中，電流表應(yīng)選_______，滑動變阻器應(yīng)選_______（填寫所選器材后的字母）。（2）請將虛線框內(nèi)題圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖補(bǔ)畫完整_______。（3）該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得出了小燈泡的I﹣U圖像如題圖乙所示。由圖可知，隨著電壓的增加，小燈泡的電阻逐漸_______（選填“增大”或“減小”）；當(dāng)小燈泡上的電壓為3.00V時，小燈泡的電阻是_______Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（4）該同學(xué)在獲得了③中小燈泡的I﹣U圖像后，又把兩只這樣的小燈泡并聯(lián)，直接接在電動勢為4V、內(nèi)阻為8Ω的電源上組成閉合回路。請你利用圖像計算此時一只小燈泡的功率約為_______W（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（5）該同學(xué)看到實(shí)驗(yàn)室還有一個最大阻值為17kΩ的滑動變阻器R3，想進(jìn)一步探究若用R3來替換本實(shí)驗(yàn)中的滑動變阻器結(jié)果會怎樣，請你分析論證該同學(xué)能否比較方便地獲取多組數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到比較理想的小燈泡的伏安特性曲線_______。11．（2022·黑龍江·佳木斯一中三模）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖（a）所示的電路測量一個電動勢E約為9V、內(nèi)阻r在0～15Ω范圍內(nèi)、允許通過的最大電流為0.9A的電池的電動勢和內(nèi)阻，虛線框內(nèi)表示的是由量程只有5V、內(nèi)阻為3000Ω的電壓表和電阻箱R1共同改裝成量程為10V的新電壓表。R2是保護(hù)電阻，R3也是電阻箱。（1）電阻箱R1的阻值應(yīng)該調(diào)節(jié)為______Ω；（2）可備選用的定值電阻有以下幾種規(guī)格，則R2宜選用______；A．150Ω，5.0W

B．10Ω，10W

C．5Ω，1.0W

D．0.5Ω，2.5W（3）該小組利用圖（a）測量電源的電動勢和內(nèi)阻時，選取R2為（2）中所選擇的定值電阻，將改裝好的新電壓表正確地接在A、C之間。調(diào)節(jié)電阻箱R3，測出若干R3的阻值和原表頭示數(shù)U1，請寫出和的關(guān)系式______。（用題中給出的物理量表示）（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)的方法繪出圖（b）所示的圖像。依據(jù)圖像，可以測出電源的電動勢E=_V，內(nèi)阻r=______Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。12．（2022·廣東·模擬預(yù)測）實(shí)驗(yàn)室備有以下器材：電壓傳感器、電流傳感器、滑動變阻器R1（阻值變化范圍0～20Ω）、滑動變阻器R2（阻值變化范圍0～1000Ω）、電動勢適當(dāng)?shù)碾娫?、小燈泡?V，2W）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）要完整地描繪小燈泡的UI曲線，請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖，并標(biāo)出所用滑動變阻器的符號。()（2）實(shí)驗(yàn)中描繪出的小燈泡UI曲線如圖甲所示，由圖可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度升高而________（選填“增大”“減小”或“不變”）。（3）如果用上述器材測量所給電源的電動勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，圖中R0是阻值為9.0Ω的保護(hù)電阻，實(shí)驗(yàn)中測得多組數(shù)據(jù)記錄在下表中，試在同一坐標(biāo)系中畫出等效電源的UI圖象_______，由圖象可求出電源自身內(nèi)阻約為___________Ω。序號123456U/V4.003.402.802.001.500.80I/A0.200.260.330.400.460.52（4）若將上述小燈泡直接與電源和保護(hù)電阻組成串聯(lián)電路，如圖丙所示，此時小燈泡消耗的電功率約為___________W（保留兩位有效數(shù)字）。13．（2022·山東·高考真題）某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材，設(shè)計了一個測量電阻阻值的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材：干電池E（電動勢1.5V，內(nèi)阻未知）；電流表A1（量程10mA，內(nèi)阻為90Ω）；電流表A2（量程30mA，內(nèi)阻為30Ω）；定值電阻R0（阻值為150Ω）；滑動變阻器R（最大阻值為100Ω）；待測電阻Rx；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。測量電路如圖所示。（1）斷開開關(guān)，連接電路，將滑動變阻器R的滑片調(diào)到阻值最大一端。將定值電阻R0接入電路；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片位置。使電流表指針指在滿刻度的處。該同學(xué)選用的電流表為_______（填“A1”或“A2”）；若不考慮電池內(nèi)阻。此時滑動變阻器接入電路的電阻值應(yīng)為________Ω。（2）斷開開關(guān)，保持滑片的位置不變。用Rx替換R0，閉合開關(guān)后，電流表指針指在滿刻度的處，則Rx的測量值為________Ω。（3）本實(shí)驗(yàn)中未考慮電池內(nèi)阻，對Rx的測量值_________（填“有”或“無”）影響19．（2021·湖南·高考真題）某實(shí)驗(yàn)小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測電池、一個單刀雙擲開關(guān)、一個定值電阻（阻值為）、一個電流表（內(nèi)阻為）、一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大于，并配有可在電阻絲上移動的金屬夾）、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發(fā)現(xiàn)桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將器材如圖（a）連接：（2）開關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的_________