第2课时　闭合电路欧姆定律.doc

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,电源的电动势为E、内阻为r,定值电阻R的阻值也为r,,下列说法中正确的是( C )
解析:,其接入电路的阻值RPb减小,电路中电流变大,电压表示数减小,电流表示数增大,电阻R消耗的功率增大,选项A,B,D错误;把电阻R当做电源内电阻(等效电源),则R内=2r,RPb减小,且RPb<2r,等效电源的输出功率减小,即滑动变阻器的功率减小,选项C正确.
2.(2019·上海静安质检)定值电阻R1与滑动变阻器R2采用如图方式接在电动势为E,内阻为r的电源上,利用电压传感器和电流传感器研究R22上的滑片时,通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后,在屏幕上得到的UI图像应为下图中的( C )
解析:根据闭合电路欧姆定律得U=E-I(r+R1),E,r,R1均不变,由数学知识得知,UI图像是向下倾斜的直线,选项C正确.
3.(2019·江苏宜兴期末)已知磁敏电阻在无磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,,,在无磁场时调节变阻器R使小灯泡L正常发光,若探测装置从无磁场区进入磁场区,则( C )
解析:探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻变大,电路的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知总电流变小,根据U=E-Ir,因为I减少,所以路端电压U增大,电压表测量路端电压,故电压表示数变大,灯泡两端电压增大,即灯泡变亮,如果磁场足够大,有可能烧坏灯泡,选项C正确,A错误;小灯泡的电流增大,而总电流是减小的,故通过磁敏电阻和滑动变阻器的电流减小,由于滑动变阻器的电阻不变,故滑动变阻器两端的电压减小,而路端电压是增大的,故磁敏电阻两端的电压增大,选项B,D错误.
4.(2019·山东青岛二模)如图所示电路中,电流表A和电压表V均可视为理想电表,闭合开关S后,将滑动变阻器R1的滑片向右移动,下列说法正确的是( D )
解析:R1的滑片向右移动,接入电路的电阻增大,电路的总电阻增大,由闭合电路的欧姆定律I=ER+r知,干路中的电流减小,路端电压增大,R3两端的电压减小,电压表V的示数变小,选项B错误;并联部分的电压增大,电容器C所带的电荷量增加,选项C错误;通过R2的电流增大,所以通过R1支路的电流减小,电流表的示数变小,选项A错误;电源的效率η=UIEI×100%=UE×100%,所以效率增加,选项D正确.
,闭合开关S后,L1,L2两灯泡都正常发光,后来由于某种故障使L2突然变亮,电压表读数减小,由此推断,该故障可能是( D )
1灯丝烧断
2断路
2短路
解析:若电阻R2短路,则通过L2的电流为零,L2不亮,选项C错误;若L1灯丝烧断,则总电阻增大,总电流减小,L2两端电压减小,L2变暗,选项A错误;若R
2断路,则总电阻增大,总电流减小,电压表读数增大,L1与R1并联部分两端的电压减小,故L2两端的电压增大,L2变亮,选项B错误;若电容器被击穿短路,则电路总电阻减小,路端电压减小,总电流增大,L2变亮,D正确.
6.(多选)如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图像,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是( ACD )

253Ω
,外电路的电阻为15Ω
,输出电压是30V
解析:电源的输出电压和电流的关系为U=E-Ir,显然直线①的斜率的绝对值等于r,纵轴的截距为电源的电动势,从题图中看出纵轴截距为50V,斜率的绝对值等于r=50-206-0Ω=5Ω,选项A正确,选项B错误;当电流I1=,由回路中电流I1=Er+R外,解得外电路的电阻R外=15Ω,C正确;当输出功率为120W时,由题图中PI关系图线中看出对应干路电流为4A,再从UI图线中读取对应的输出电压为30V,D正确.
7.(多选)某种小灯泡的伏安特性曲线如图(甲)所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图(乙)所示的电路,,,则( ABD )



%
解析:,,=203Ω;,,此时小灯泡电阻RL==103Ω,所以灯泡总电阻为R总=203Ω+12×103Ω≈×=,选项B正确;电源消耗的热功率为P热2×=,选项C错误;电源效率η=IUIE×100%=×100%=%,选项D正确.
8.(2019·湖南衡阳三检)(多选)如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1Ω,定值电阻R3=,( AD )
1,R2可能分别为4Ω,5Ω
1,R2可能分别为3Ω,6Ω
,理想电压表的示数变化量大小与理想电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω
解析:开关闭合时,ab段只有电阻R1工作,消耗的电功率为P=(ER1+R3+r)2R1,当开关断开时,ab段电阻R1和R2工作,消耗的电功率为P=(ER1+R2+R3+r)2(R1+R2),代入数据可得选项A正确,B错误;将R3和电源内阻看做一整体,则此时电压表测量路端电压,当断开时路端总电阻大于闭合时的,所以断开时电压表示数大,选项C错误;根据闭合电路欧姆定律得U=E-(R3+r)I,则电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比为ΔUΔI=R3+r=6Ω,选项D正确.
9.(多选)在图(甲)所示电路中,R1,R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2的阻值未知,R3是一滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I的变化图线如图(乙)所示,其中图线上的A,B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的,则下列说法正确的是( ABD )
、内电阻为20Ω
2的阻值为5Ω
2消耗的最大功率为16W
3的最大阻值为300Ω
解析:取UA=16V,IA=,UB=4V,IB=,利用E=U+Ir,解得E=20V,r=20Ω,选项A正确;当滑片滑到最右端时,R3,R1均被短路,此时外电阻为R2且对应图中B点,则R2=UBIB==5Ω,此R2上功率最大,P2=UBIB=,选项B正确,C错误;当滑片位于R3最左端时,R3最大,此时外电阻为R=UAIA===R1R3R1+R3+R2,解得R3=300Ω,选项D正确.
10.(2019·四川成都一诊)如图所示,E为内阻不计的电源,MN为同种材料制成的粗细均匀的长电阻丝,,关于电流计A的读数情况及通过A的电流方向,下列说法正确的是( C )
,通过A的电流方向向左
,通过A的电流方向向右
,通过A的电流方向向右
,通过A的电流方向向左
解析:设在Δt时间内,触头P移动的距离为ΔL,则ΔL=vΔt,电源内阻不计,电阻丝单位长度上的电压值为EL,因此在Δt时间内电容器两板间电压改变为
ΔU=ELΔL=ELvΔt,而I=ΔQΔt=CΔUΔt=CELvΔtΔt=CELv,电流值恒定,即电流表读数稳定,选项A,B错误;电容器两端的电压等于右半部分电阻两端的电压,当滑动触头P以恒定速率从左向右匀速滑动时,电容器两端的电压减小,放电,放电电流方向由正极板流向负极板,右极板带正电,所以通过A的电流方向向右,选项C正确,D错误.
11.(2019·河北唐山模拟)(多选)如图所示,电源电动势E=3V,小灯泡L标有“2V ”,开关S接1,当滑动变阻器调到R=4Ω时,,小灯泡L和电动机M均正常工作,则( AD )



%
解析:小灯泡正常工作时的电阻RL=U2P=10Ω,流过小灯泡的电流I=PU=,R总=EI=15Ω,电源内阻r=R总-R-RL=1Ω,选项A正确;当开关S接2时,电动机M两端的电压UM=E-Ir-U=,选项C错误;电动机对外功率未知,不能求出电动机的内阻,选项B错误;电源的效率η=E-IrE×100%=×100%=%,选项D正确.
(2019·四川成都九校四模)(多选)在如图所示的电路中,闭合开关S,电路达到稳定后,,二极管视为理想二极管,R1,R2,R34的滑片向b端移动时,则( BC )
2与电流表A的读数变化量的绝对值之比一定不变
2的读数变化量的绝对值
解析:当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,R4接入电路的阻值减小,则电路总电流变大,R1两端电压变大,则R3及其并联支路的电压减小,电容器两端电压减小,电容器本该放电,但是由于二极管的单向导电性,使得电容器两端的电荷量不变,电场强度不变,则带电质点P仍静止,选项A错误;因当电源外电路电阻等于内阻时电源输出功率最大,因R1,R2,R3三个电阻的阻值相等且与电源的内阻r的阻值也相等,可知外电路电阻大于内阻,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,外电路电阻减小,向内电阻接近,故电源的输出功率变大,选项B正确;若只将ab部分等效为电源的外电路,而将ab左侧的部分等效为内电路,其等效内阻为r′,则根据闭合电路的欧姆定律可知,电压表V2与电流表A的读数变化量的绝对值之比为ΔU2ΔI=r′,可知为定值不变,选项C正确;由电路图可知U=U1+UR2+U2,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,U减小,U2减小,U1增大,UR2增大,则电压表V读数变化量的绝对值小于电压表V2的读数变化量的绝对值,选项D错误.
(甲)所示为某元件R的UI特性曲线,把它连成图(乙)=5V,内阻r=,定值电阻R0=,求:
(1)该元件的电功率;
(2)电源的输出功率.
解析:(1)把电源和R0看成等效电源,该电源的UI图像如图Ⅱ所示,元件R与电源组成闭合电路时,R中电流IR=,电压UR=,则PR=URIR×=.
(2)由于P出=IR2R0+PR,
则P出2×4+)W=.
答案:(1) (2)
(2019·四川乐山模拟)如图所示,已知蓄电池的电动势为E=6V,内阻r=2Ω,R1=2Ω,R2为一可变电阻,则R2为何值时,R2上消耗的功率最大?并求此时的最大功率值.
′等于其负载电阻R2断开时A,B两点间的电压,故E′=R1R1+rE=22+2×6V=3V,等效内电阻为r′=R1·rR1+r=1Ω,
当外电路电阻等于等效电源内阻时,电源输出功率最大,
故R2=1Ω时,R2上消耗的功率最大.
这样,R2上消耗的最大功率
P2max=E'24r'=324×1W=.
答案:1Ω