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1、第二節(jié) 電路 閉合電路歐姆定律
(建議用時:35分鐘)
一、單項選擇題
1.兩個相同的電阻R,當它們串聯(lián)后接在電動勢為E的電源上,通過一個電阻的電流為I;若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上,通過一個電阻的電流仍為I,則電源的內(nèi)阻為( )
A.4R B.R
C. D.無法計算
解析:選B.當兩電阻串聯(lián)接入電路中時I=,當兩電阻并聯(lián)接入電路中時I=×,由以上兩式可得:r=R,故選項B正確.
2.如圖所示,其中電流表A的量程為 0.6 A,表盤均勻劃分為30個小格,每一小格表示0.02 A;R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的;R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍.若用電流表A的
2、表盤刻度表示流過接線柱1 的電流值,則下列分析正確的是( )
A.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.04 A
B.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表示0.02 A
C.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.06 A
D.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表示0.01 A
解析:選C.設(shè)電流表A的內(nèi)阻為RA,用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值時,若將接線柱1、2接入電路,根據(jù)并聯(lián)電路的特點,(I1-IA)R1=IARA,解得I1=3IA=0.06 A,則每一小格表示0.06 A;若將接線柱1、3接入電路,則(I2-IA)R1=IARA,解得I2=3IA=0
3、.06 A,則每一小格表示0.06 A.選項C正確.
3.在如圖所示的電路中,R1=11 Ω,r=1 Ω,R2=R3=6 Ω,當開關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定時,電容器C帶電荷量為Q1;當開關(guān)S斷開且電路穩(wěn)定時,電容器C帶電荷量為Q2,則( )
A.Q1∶Q2=1∶3 B.Q1∶Q2=3∶1
C.Q1∶Q2=1∶5 D.Q1∶Q2=5∶1
解析:選A.當開關(guān)S閉合時,電容器兩端電壓等于R2兩端的電壓,U2==,Q1=C;當開關(guān)S斷開時,電容器兩端電壓等于電源電動勢,U=E,Q2=EC,所以Q1∶Q2=1∶3,選項A正確.
4.如圖所示為小燈泡的U-I圖線,若將該小燈泡與一節(jié)電動
4、勢E=1.5 V,內(nèi)阻r=0.75 Ω的干電池組成閉合電路時,電源的總功率和小燈泡的實際電功率分別接近以下哪一組數(shù)據(jù)( )
A.1.5 W 1.0 W B.0.75 W 0.5 W
C.0.75 W 0.75 W D.1.5 W 0.75 W
解析:選D.在題圖中畫出電源的U-I圖象,與燈泡的U-I圖象的交點為I=1.0 A,U=0.75 V,則電源的總功率P總=EI=1.5 W,燈泡的功率P燈=UI=0.75 W,故D正確.
5.如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,閉合開關(guān)S,不考慮燈絲電阻隨溫度的變化,電流表、電壓表均為理想電表,當滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時,下列
5、說法正確的是( )
A.電流表讀數(shù)減小,小燈泡L1變暗
B.電壓表讀數(shù)變大
C.電流表讀數(shù)增大,小燈泡L2變暗
D.電容器所帶電荷量增大
解析:選B.將滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時,變阻器接入電路的電阻增大,其與小燈泡L1并聯(lián)的電阻增大,外電路總電阻增大,電流表讀數(shù)減小,小燈泡L2變暗,路端電壓U=E-Ir增大,電壓表的讀數(shù)變大,選項B正確,C錯誤;小燈泡L1兩端的電壓U1=E-I(r+RL2)增大,通過小燈泡L1的電流變大,小燈泡L1變亮,選項A錯誤;通過小燈泡L2的電流減小,小燈泡L2兩端電壓變小,與小燈泡L2并聯(lián)的電容器兩端電壓減小,由Q=CU可得電容器所帶電荷量
6、減小,選項D錯誤.
6.(2019·揚州模擬)硅光電池是一種太陽能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點.如圖所示,圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象(電池內(nèi)阻不是常量),圖線b是某電阻R的U-I圖象.在該光照強度下將它們組成閉合回路時,硅光電池的內(nèi)阻為( )
A.5.5 Ω B.7.0 Ω
C.12.0 Ω D.12.5 Ω
解析:選A.由歐姆定律得U=E-Ir,當I=0時,E=U,由圖線a與縱軸的交點讀出電源的電動勢為E=3.6 V,根據(jù)兩圖線交點處的狀態(tài)可知,電阻的電壓為U=2.5 V,電流為I=0.2 A,則硅光電池的內(nèi)阻為r== Ω=5.5 Ω,故選項A正確
7、.
7.(2019·重慶江津中學模擬)兩位同學在實驗室利用如圖甲所示的電路測定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時,一個同學記錄了電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù),另一同學記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù).根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U-I直線.則圖象中兩直線的交點表示的物理意義是( )
A.滑動變阻器的滑動頭P滑到了最右端
B.電源的輸出功率最大
C.定值電阻R0上消耗的功率為1.0 W
D.電源的效率達到最大值
解析:選B.由圖乙可得,電源的電動勢E=1.5 V,r=1 Ω,交點位置:R+R0==2 Ω,R0==2 Ω,R
8、=0,滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端,A項錯誤;當電路中外電阻等于內(nèi)電阻時,電源輸出功率最大,但本題R0>r,改變滑動變阻器時無法達到電路中內(nèi)、外電阻相等,此時當外電阻越接近內(nèi)電阻時,電源輸出功率越大,B項正確;R0消耗的功率P=IU2=0.5 W,C項錯誤;電源的效率η=,電流越小效率越大,可見滑動變阻器的滑動頭P滑到最右端時效率最大,D項錯誤.
二、多項選擇題
8.直流電路如圖所示,閉合開關(guān)S,在滑動變阻器的滑片P向右移動時,電源的( )
A.總功率一定減小
B.效率一定增大
C.內(nèi)部損耗功率一定減小
D.輸出功率一定先增大后減小
解析:選ABC.
滑片P向右
9、移動時外電路電阻R外增大,由閉合電路歐姆定律知總電流減小,由P總=EI可得P總減小,故選項A正確;根據(jù)η==可知選項B正確;由P損=I2r可知,選項C正確;由P輸-R外圖象可得,因不知道R外的初始值與r的關(guān)系,所以無法判斷P輸?shù)淖兓闆r,選項D錯誤.
9.如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象,下列結(jié)論正確的是( )
A.電源的電動勢為6.0 V
B.電源的內(nèi)阻為12 Ω
C.電源的短路電流為0.5 A
D.電流為0.3 A時的外電阻是18 Ω
解析:選AD.縱軸上的截距為電源的電動勢,即E=6.0 V,選項A正確;由于該電源的U-I圖象的縱軸坐標不是從零開始的,故橫軸上
10、的截距0.5 A并不是電源的短路電流,故內(nèi)阻應(yīng)按斜率的絕對值計算,即r== Ω=2 Ω,選項B、C錯誤;由閉合電路歐姆定律可得電流I=0.3 A時,外電阻R=-r=18 Ω,選項D正確.
10.(2019·懷化模擬)如圖所示,圖中的四個電表均為理想電表,當滑動變阻器滑片P向右端移動時,下面說法中正確的是( )
A.電壓表V1的讀數(shù)減小,電流表A1的讀數(shù)增大
B.電壓表V1的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小
C.電壓表V2的讀數(shù)減小,電流表A2的讀數(shù)增大
D.電壓表V2的讀數(shù)增大,電流表A2的讀數(shù)減小
解析:選AD.滑動變阻器滑片P向右端移動,使得RP變小,總電阻變小,總電流變
11、大,即電流表A1的讀數(shù)增大,內(nèi)電壓變大,R1所分電壓變大,并聯(lián)電路電壓即電壓表V1的讀數(shù)變小,即R3兩端電壓變小,通過R3的電流變小,即電流表A2的讀數(shù)減小,由于總電流增大,所以經(jīng)過另外一個支路,即經(jīng)過R2的電流變大,R2兩端電壓變大,即電壓表V2的讀數(shù)增大,對照選項A、D正確.
11.(2019·黃山模擬)某溫度檢測、光電控制加熱裝置原理如圖所示.圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高阻值減小),用來探測加熱電阻絲R的溫度,RG為光敏電阻(隨光照強度增大阻值減小),接收小燈泡L的光照,除RT、RG外,其他電阻均為定值電阻.當R處溫度降低時( )
A.L變亮
B.通過R3的電流減小
C.
12、E2的路端電壓增大
D.R消耗的功率增大
解析:選BCD.當R處溫度降低時,熱敏電阻RT阻值變大,由閉合電路歐姆定律可知,左側(cè)電路中的電流減小,通過小燈泡L的電流減小,小燈泡L的光照強度減小,光敏電阻RG的阻值變大,對右側(cè)電路,由閉合電路歐姆定律可知,通過R2的電流變小,右側(cè)電路中的電源E2的路端電壓變大,R兩端電壓變大,通過R的電流也變大,R消耗的功率變大,通過R3的電流變小,選項B、C、D正確.
12.(2018·高考海南卷)如圖,三個電阻R1、R2、R3的阻值均為R,電源的內(nèi)阻r
13、
A.R2消耗的功率變小
B.R3消耗的功率變大
C.電源輸出的功率變大
D.電源內(nèi)阻消耗的功率變大
解析:選CD.當滑動變阻器的滑片c在中點時,電路中并聯(lián)部分阻值最大,將滑動變阻器的滑片由c點向a端滑動時,并聯(lián)部分阻值減小,因R1>r,故外電阻越小,電源的輸出功率越大,選項C正確;電路中并聯(lián)部分阻值減小,故電路總阻值減小,總電流增大,電源內(nèi)阻消耗的功率變大,選項D正確;電路中并聯(lián)部分阻值減小,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律,并聯(lián)部分的電壓減小,滑動變阻器的滑片由c點向a端滑動時,右側(cè)并聯(lián)部分電阻增大,電流減小,R3消耗的功率變小,選項B錯誤;電路總電流增大,右側(cè)部分電流減小,故左側(cè)部分電流增大,
14、R2消耗的功率變大,選項A錯誤.
13.(2016·高考江蘇卷)如圖所示的電路中,電源電動勢為12 V,內(nèi)阻為2 Ω,四個電阻的阻值已在圖中標出.閉合開關(guān)S,下列說法正確的有( )
A.路端電壓為10 V
B.電源的總功率為10 W
C.a(chǎn)、b間電壓的大小為5 V
D.a(chǎn)、b間用導線連接后,電路的總電流為1 A
解析:選AC.開關(guān)S閉合后,外電路的總電阻為R=10 Ω,路端電壓U=R=×10 V=10 V,A項正確;電源的總功率P==12 W,B項錯誤;由于兩條支路的電流均為I′= A=0.5 A,因此a、b兩點間的電壓為Uab=0.5×(15-5) V=5 V,C項正確;a
15、、b兩點用導線連接后,外電阻R′=2× Ω=7.5 Ω,因此電路中的總電流I== A≈1.26 A,D項錯誤.
14.如圖所示,直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線,曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線,曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點的坐標分別為P(5.2,3.5)、Q(6,5).如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接,則下列說法正確的是( )
A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是3∶2
B.電源1與電源2的電動勢之比是1∶1
C.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡的電阻之比是1∶2
D.在這兩種連接狀態(tài)下,小燈泡消耗的功率之比是7∶10
解析:選AB.根據(jù)題圖可知,E1=E2=10 V,r1= Ω,r2= Ω,所以r1∶r2=3∶2,E1∶E2=1∶1,選項A、B正確;曲線Ⅲ與其他兩條直線的交點坐標分別表示該小燈泡在這兩種連接狀態(tài)下的工作電流和工作電壓,根據(jù)坐標值可求出此時小燈泡消耗的功率分別為P1=18.2 W和P2=30 W,小燈泡的電阻分別為R1= Ω,R2= Ω,所以選項C、D錯誤.
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