(全国版)2019版高考物理一轮复习第9章恒定电流34闭合电路欧姆定律能力训练
高考物理闭合电路的欧姆定律专项训练及答案含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律专项训练及答案含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路中，19ΩR =，230ΩR =，开关S 闭合时电压表示数为11.4V ，电流表示数为0.2A ，开关S 断开时电流表示数为0.3A ，求：(1)电阻3R 的值．(2)电源电动势和内电阻．【答案】（1）15Ω （2）12V 1Ω【解析】【详解】(1)由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据欧姆定律则有：21123()IR U I R IR R =++ 解得： 315ΩR =(2) 由图可知，当开关S 闭合时，两电阻并联，根据闭合电路的欧姆定律则有：213()11.40.6IR E U I r r R =++=+ S 断开时，根据闭合电路的欧姆定律则有：212()0.3(39)E I R R r r =++=⨯+联立解得：12V E =1Ωr =2．手电筒里的两节干电池（串联）用久了，灯泡发出的光会变暗，这时我们会以为电池没电了。
但有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。
设一节新电池的电动势E 1=1.5V ，内阻r 1=0.3Ω；一节旧电池的电动势E 2=1.2V ，内阻r 2=4.3Ω。
手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。
求：(1)当使用两节新电池时，灯泡两端的电压；(2)当使用新、旧电池混装时，灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压；(3)根据上面的计算结果，分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
【答案】(1)2.64V ；(2)1.29V ；(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2（或其消耗的电压大于其提供的电压），灯泡的电压变小【解析】【分析】【详解】(1)两节新电池串联时，电流 11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压 2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时，电流12120.3A =E E I R r r =+'++ 灯泡两端的电压 1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。
2019版高考物理培优一轮计划全国创新版能力练：第9章 恒定电流 33
1．下列说法正确的是()A．电流通过导体的热功率与电流大小成正比B．力对物体所做的功与力的作用时间成正比C．电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比D．弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比★答案★ C解析电流通过导体的热功率为P＝I2R，与电流的平方成正比，A错误；力作用在物体上，如果物体没有在力的方向上发生位移，作用时间再长，做功也为零，B错误；由C＝QU可知，电容器的电容由电容器本身的性质决定，因此电容器的带电量与两板间的电势差成正比，C正确；弹簧的劲度系数与弹簧的伸长量无关，D错误。
2.有A、B、C、D四个电阻，它们的I-U关系如图所示，其中电阻最小的是()A．A B．BC．C D．D★答案★ A解析因为在I-U图象中，图线的斜率k＝IU＝1R，故斜率越大，电阻越小，因而A的电阻最小。
3.(2016·山东德州一中期末)一个阻值为R的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为()A．U B．R C.UR D.1R★答案★ C解析斜率k＝qt＝I＝UR，故选C。
4．(2017·贵州都匀一中期末)如图为某台电风扇的铭牌，如果已知该电风扇在额定电压下工作，转化为机械能的功率等于电动势消耗电功率的98%，则在额定电压下工作，通过电动机的电流及电动机线圈的电阻R分别是()A．I＝2.5 A，R＝11 Ω B．I＝2.5 A，R＝88 ΩC．I＝0.4 A，R＝11 Ω D．I＝0.4 A，R＝550 Ω★答案★ C解析从铭牌上可得额定功率为88 W，额定电压为220 V，故根据公式I＝PU可得额定电流为I＝88220A＝0.4 A，转化为机械能的功率等于电动势消耗的电功率的98%，根据能量守恒定律可知线圈电阻消耗功率为2%P，故2%P＝I2R，解得R＝0.02PI2Ω＝11 Ω，C正确。
5．(多选)如图所示，定值电阻R1＝20 Ω，电动机绕线电阻R2＝10 Ω，当开关S断开时，电流表的示数是I1＝0.5 A，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I和电路消耗的电功率P应是()A．I＝1.5 A B．I<1.5 AC．P＝15 W D．P<15 W★答案★BD解析当开关S断开时，由欧姆定律得U＝I1R1＝10 V，当开关闭合后，通过R1的电流仍为0.5 A，通过电动机的电流I2<UR2＝1 A，故电流表示数I<0.5 A＋1 A＝1.5 A，B正确；电路中电功率P＝UI<15 W，D正确。
高考物理一轮复习第九章恒定电流9.2闭合电路欧姆定律课件
部分电压变大，通过L的电流变大，而总电流减小，则电流表A的读数减小，R0消耗
(2017届江苏省溧水暑期考试)如图所示电路，已知电源电 跟踪训练 1 动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，当滑动变阻器R的触头向下移动时，下列论述不 正确的是( ) B．电流表的示数变小 D．R0消耗的功率变小 A．灯泡L一定变亮 C．电压表的示数变小
解析：当R的滑动触点向下滑移动时，R变大，外电路总电 阻变大，则由闭合电路欧姆定律知，总电流变小，路端电 压变大，则电压表读数变大．灯泡L的电压变大，则灯L一定变亮．电路中并联
例1
提分秘笈 等效电路图的画法 1 ． 去电表、电容器．电路中有电表时，若无特殊说明，一般作理想电表处理 (电压表视为断路，电流表视为导线)，电容器所在的支路视为断路．
2．导线相连的各点为等势点．
3．从电源正极出发，按电势从高到低的顺序用 “1、 2、3、„”标号，代表各 节点，注意等电势点标同号． 4．把每个电阻按它在电路中的位置连接在两节点之间． 5．按原电路图在等效电路图上相应部位补充电流表、电压表和电容器．
二、闭合电路的欧姆定律
加深理解 电动势与电压的比较
电动势 电压
物理 反映电源内部非静电力做功把其 反映电路中电场力做功把电能转 意义 他形式的能转化为电能的本领 W E＝ q 定义 式 W为非静电力在电源内部把正电 荷从负极移到正极所做的功 化为其他形式能的本领 W U＝ q W为电场力移动电荷所做的功
电动势
电压 U＝IR 利用电压表测量 与电源、电路中的用电器有关
量度式
测量 决定因素 联系
E＝U外＋U内 利用欧姆定律间接测量 由电源的性质决定
当电源断开时，U＝E
3．电源的功率及效率问题
全国近年高考物理一轮复习第9章恒定电流第33课时电路的基本概念和规律学案(2021年整理)
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第33课时电路的基本概念和规律考点1 对电流的理解一、电流1．电流（1）定义：电荷的定向移动形成电流。
(2）公式：I＝错误!（注意：如果是正、负离子同时移动形成电流时q是两种电荷电荷量绝对值之和）。
（3）方向：规定和正电荷定向移动的方向相同，和负电荷定向移动的方向相反。
(4)性质：电流既有大小也有方向，但它的运算遵守代数运算规则，是标量。
(5）单位：国际单位制单位是安培（A），常用单位还有毫安(mA）、微安(μA）。
(6）微观表达式：I＝nqSv，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷的电荷量,S 是导体的横截面积，v是自由电荷定向移动的速率.2．形成电流的三种微粒:自由电子、正离子和负离子,其中金属导体导电中定向移动的电荷是自由电子,液体导电中定向移动的电荷是正离子和负离子，气体导电中定向移动的电荷是电子、错误!正离子和错误!负离子.3．形成电流的条件:错误!导体两端存在电压。
4．电流的分类：方向不改变的电流叫错误!直流电流；方向和大小都不改变的电流叫错误!恒定电流；方向改变的电流叫错误!交变电流。
二、电源的电动势1．电源：通过非静电力做功使导体两端存在持续电压,将其他形式的能转化为电能的装置。
高考物理一轮复习(新高考版1(津鲁琼辽鄂)适用) 第9章 第2讲 闭合电路的欧姆定律
例5 (2016·全国卷Ⅱ·17)阻值相等的四个电阻、
电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图10所
示电路.开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷
量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带
的电荷量为Q2.Q1与Q2的比值为
2 A.5
1 B.2
√C.35
2 D.3
图10
解析 S断开时等效电路图如图甲所示. 电容器两端电压为 U1＝R＋E23R×23R×12＝15E；
P0＝U2I＝0.5 W，C正确；
电源的效率 η＝EI－EII2r，电流越小，电源的效率越大，可见滑动变阻器的 滑动触头 P 滑到最右端时电源的效率最大，D 错误.
04
考点四 含容电路的分析
基础回扣
1.电路简化 把电容器所在的支路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在 相应位置补上. 2.电容器的电压 (1)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻两端无电压，相当于 导线. (2)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压.
01
考点一 闭合电路的分析与计算
基础回扣
闭合电路的欧姆定律 (1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成 正比 ，跟内、外电阻之 和成反比 ； (2)公式：
E I＝___R_＋__r___(只适用于 纯电阻 电路)； E＝U外＋U内或E＝U外＋ Ir (适用于 任意 电路).
技巧点拨
1.路端电压与外电阻的关系 (1)一般情况：U＝IR＝R＋E r·R＝1＋E Rr ，当 R 增大时，U 增大； (2)特殊情况： ①当外电路断路时，I＝0，U＝E； ②当外电路短路时，I 短＝Er ，U＝0.
√B.V的读数变大，A的读数变大
C.V的读数变小，A的读数变小 D.V的读数变小，A的读数变大
高考物理一轮复习专项训练—闭合电路的欧姆定律(含解析)
高考物理一轮复习专项训练—闭合电路的欧姆定律（含解析）1.(2022·江苏卷·2)如图所示，电路中灯泡均正常发光，阻值分别为R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，R4＝4 Ω，电源电动势E＝12 V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是()A．R1B．R2C．R3D．R42．交警使用的某型号酒精测试仪如图甲所示，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表．当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是()A．电压表的示数变大，电流表的示数变小B．电压表的示数变小，电流表的示数变小C．酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变3.在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，导致电压表和电流表的读数都增大，电压表和电流表均为理想电表，则可能出现了下列哪种故障()A．R1短路B．R2短路C．R3短路D．R1断路4.如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，下列说法中正确的是()A．电源的输出功率一定变小B．电压表V1的读数变小，电流表A1的读数变小C．电压表V2的读数变大，电流表A2的读数变小D．电压表V2的读数变小，电流表A2的读数变小5.将一电源与一电阻箱连接成闭合电路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知()A．电源最大输出功率可能大于45 WB．电源内阻等于5 ΩC．电源电动势为45 VD．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%6.(2023·四川内江市第六中学月考)电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．直线A、B和C分别是电源a、电源b和电阻R的U－I图线．将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么()A ．电源a 、b 电动势一样大，b 内阻较大B ．R 接到电源a 上，电路中的电流较小C ．R 接到电源b 上，电源的输出功率较大D ．R 接到电源b 上，电源效率较高7．(2023·江苏淮安市车桥中学高三测试)如图所示电路，电源内阻为r ，两相同灯泡L 1、L 2 电阻均为R ，D 为理想二极管(具有单向导电性)，电表均为理想电表．闭合S 后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动．现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表V 1、V 2 示数变化量绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2 ，电流表示数变化量绝对值为ΔI ，则下列说法中错误的是( )A ．两灯泡逐渐变亮B ．油滴将向下运动 C.ΔU 2ΔI＝R ＋r D ．ΔU 2>ΔU 18.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图像(电池内阻不是常量)，图线b 是某电阻R 的U －I 图像．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )A ．5.5 ΩB ．7.0 ΩC．12.0 Ω D．12.5 Ω9.(多选)(2023·河南三门峡市外国语高级中学高三检测)如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，L为小灯泡，R为滑动变阻器，V为理想电压表．现闭合开关S，将滑动变阻器R的滑动触头P从a端向b端滑动．已知小灯泡电阻和电源内阻相等，则下列说法中正确的是()A．电压表示数先变小后变大B．小灯泡L先变暗后又变亮C．电源的输出功率先变小后变大D．电源的效率先减小后增大10.(2023·河北邯郸市模拟)如图所示，电源电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，R0＝3 Ω，R1＝7.5 Ω，R2＝3 Ω，R3＝2 Ω，电容器的电容C＝2 μF.开始时开关S处于闭合状态，则下列说法正确的是()A．开关S闭合时，电容器上极板带正电B．开关S闭合时，电容器两极板间电势差是3 VC．将开关S断开，稳定后电容器极板所带的电荷量是3.6×10－6 CD．将开关S断开至电路稳定的过程中通过R0的电荷量是9.6×10－6 C11．在如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片P从最左端滑至最右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值．12.如图所示，电源电动势E＝2 V，内阻r＝1 Ω，电阻R0＝2 Ω，滑动变阻器的阻值范围为0～10 Ω.求滑动变阻器的阻值为多大时，R上消耗的功率最大，最大值为多少？1．A 2.D 3.A 4.C 5.B 6.A7．B [滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯泡变亮，选项A 正确；总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V 1的示数减小，而L 1两端的电压变大，所以L 2与滑动变阻器部分的电压之和减小，所以V 2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，Q 不变，则由C ＝Q U ＝εr S4πkd 和E ＝U d 得E ＝4πkQ εr S ，可知E 不变，油滴静止不动，选项B 错误；把L 1的电阻R 看作电源内阻一部分，ΔU 2就是R ＋r 两端电压的增加量，则ΔU 2ΔI ＝R ＋r ，选项C 正确；由闭合电路欧姆定律可得ΔU 1ΔI＝r ，所以ΔU 2>ΔU 1，选项D 正确．]8．A [由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I 1＝0时，E ＝U 1，由图线a 与纵轴的交点读出电源的电动势为E ＝3.6 V ，组成闭合回路时，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U 2＝2.5 V ，电流为I 2＝0.2 A ，则硅光电池的内阻为r ＝E －U 2I 2＝3.6－2.50.2Ω＝5.5 Ω，故A 正确．]9．BC [由电路结构可知，滑动变阻器R 的滑动触头P 两边的电阻并联，则当P 从a 端向b 端滑动时，电路的总电阻先变大后变小，则干路电流先变小后变大，故小灯泡L 先变暗后又变亮，选项B 正确；由U ＝E －Ir 可知路端电压先变大后变小，即电压表的示数先变大后变小，选项A 错误；因为小灯泡电阻和电源内阻相等，电路的总电阻先变大后变小，结合电源输出功率随外电路电阻变化图像可知，当内、外电阻相等时电源输出功率最大，则电源的输出功率先变小后变大，选项C 正确；电源的效率η＝IUIE ×100%＝R 外R 外＋r×100%＝11＋rR 外×100%，外电路总电阻越大，电源的效率越高，故电源的效率先增大后减小，选项D 错误．] 10．D [开关S 闭合时的等效电路图如图甲所示，电容器C 两端电压等于R 3两端电压U 3，已知电路总电阻R ＝(R 2＋R 3)R 1R 2＋R 3＋R 1＋r ＝4 Ω，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I ＝ER ＝1.5 A ，路端电压U ＝E －Ir ＝4.5 V ，则U 3＝R 3R 2＋R 3U ＝1.8 V ，此时电容器所带电荷量Q 1＝CU 3＝3.6×10－6 C ，且上极板带负电，下极板带正电，故A 、B 错误．开关S 断开时的等效电路图如图乙所示，稳定后电容器C 两端电压等于R 2两端电压U 2，此时U 2＝E R 2＋R 3＋r R 2＝3 V ，电容器所带电荷量Q 2＝CU 2＝6×10－6 C ，且上极板带正电，下极板带负电，故通过R 0的电荷量Q ＝Q 1＋Q 2＝9.6×10－6 C ，故C 错误，D 正确．]11．(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω解析 (1)电源的路端电压随电流的变化图线斜率的绝对值等于电源的内阻，则内阻r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝16－40.8－0.2Ω＝20 Ω电源的电动势为E ＝U ＋Ir取电压U 1＝16 V ，电流I 1＝0.2 A ， 代入解得E ＝20 V(2)当滑片P 滑到最右端时，R 1被短路，外电路的电阻最小，电流最大．此时电压U 2＝4 V ，电流I 2＝0.8 A ，则定值电阻R 2＝U 2I 2＝5 Ω(3)当滑片P 滑到最左端时，滑动变阻器阻值最大，外电阻最大，电流最小，此时路端电压U 1＝16 V ， 电流I 1＝0.2 A ，外电路总电阻为R ＝U 1I 1＝80 Ω又R ＝R 2＋R 1R 3R 1＋R 3，代入解得R 3＝300 Ω.12.23 Ω 23W 解析 方法一 由公式P R ＝U 2R，根据闭合电路的欧姆定律，路端电压U ＝E ·R 0R R 0＋R r ＋R 0R R 0＋R ＝ER 0R rR 0＋rR ＋RR 0，所以P R ＝E 2R 02R (rR 0＋rR ＋R 0R )2，代入数据整理得P R＝164R ＋9R ＋12W ，当R ＝23 Ω时，R 上消耗的功率最大，P R max ＝23W.方法二 采用等效电源法分析，把电阻R 0等效到电源的内部，即把电源和电阻R 0看作等效电源，即电动势为E ′＝R 0R 0＋r E 、内阻为r ′＝R 0r R 0＋r 的电源，当R ＝r ′＝R 0r R 0＋r 时，电源对外电路R 的输出功率最大，为P R max ＝E ′24r ′.把数值代入各式得E ′＝R 0R 0＋r E ＝43 V ，r ′＝R 0rR 0＋r ＝23 Ω，所以R ＝23 Ω，P R max ＝E 等24r 等＝23W.。
高考物理一轮复习 专项训练 物理部分电路欧姆定律
高考物理一轮复习 专项训练 物理部分电路欧姆定律一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。
一段长为l 、电阻率为ρ、横截面积为S 的细金属直导线，单位体积内有n 个自由电子，电子电荷量为e 、质量为m 。
（1）当该导线通有恒定的电流I 时：①请根据电流的定义，推导出导线中自由电子定向移动的速率v ；②经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的剩余部分）的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。
若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为k 。
请根据以上的描述构建物理模型，推导出比例系数k 的表达式。
（2）将上述导线弯成一个闭合圆线圈，若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀速率转动，线圈中不会有电流通过，若线圈转动的线速度大小发生变化，线圈中会有电流通过，这个现象首先由斯泰瓦和托尔曼在1917年发现，被称为斯泰瓦—托尔曼效应。
这一现象可解释为：当线圈转动的线速度大小均匀变化时，由于惯性，自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动。
取线圈为参照物，金属离子相对静止，由于惯性影响，可认为线圈中的自由电子受到一个大小不变、方向始终沿线圈切线方向的力，该力的作用相当于非静电力的作用。
已知某次此线圈匀加速转动过程中，该切线方向的力的大小恒为F 。
根据上述模型回答下列问题：① 求一个电子沿线圈运动一圈，该切线方向的力F 做功的大小； ② 推导该圆线圈中的电流 'I 的表达式。
【答案】（1）①Iv neS=；② ne 2ρ；（2）① Fl ；② 'FS I e ρ=。
【解析】 【分析】 【详解】（1）①一小段时间t ∆内，流过导线横截面的电子个数为：N n Sv t ∆=⋅∆对应的电荷量为：Q Ne n Sv t e ∆=∆=⋅∆⋅根据电流的定义有：QI neSv t∆==∆ 解得：I v neS=②从能量角度考虑，假设金属中的自由电子定向移动的速率不变，则电场力对电子做的正功与阻力对电子做的负功大小相等，即：0Ue kvl -=又因为：neSv lU IR nev l Sρρ⋅=== 联立以上两式得：2k ne ρ=（2）①电子运动一圈，非静电力做功为：2W F r Fl π=⋅=非②对于圆线圈这个闭合回路，电动势为：W FlE e e==非 根据闭合电路欧姆定律，圆线圈这个闭合回路的电流为：EI R'=联立以上两式，并根据电阻定律：l R Sρ= 解得：FS I e ρ'=2．以下对直导线内部做一些分析：设导线单位体积内有n 个自由电子,电子电荷量为e ，自由电子定向移动的平均速率为v ．现将导线中电流I 与导线横截面积S 的比值定义为电流密度，其大小用j 表示．(1)请建立微观模型,利用电流的定义qI t=，推导：j =nev ; (2)从宏观角度看，导体两端有电压，导体中就形成电流；从微观角度看，若导体内没有电场，自由电子就不会定向移动．设导体的电阻率为ρ，导体内场强为E ，试猜想j 与E 的关系并推导出j 、ρ、E 三者间满足的关系式． 【答案】（1）j=nev （2）Ej ρ＝【解析】 【分析】 【详解】（1）在直导线内任选一个横截面S ，在△t 时间内以S 为底，v △t 为高的柱体内的自由电子都将从此截面通过，由电流及电流密度的定义知：I qj S tSV V ＝＝ ，其中△q=neSv △t ， 代入上式可得：j=nev（2）（猜想：j 与E 成正比）设横截面积为S ，长为l 的导线两端电压为U ，则U E l＝；电流密度的定义为I j S＝， 将UI R ＝代入，得U j SR＝； 导线的电阻lR Sρ＝，代入上式，可得j 、ρ、E 三者间满足的关系式为：E j ρ＝【点睛】本题一要掌握电路的基本规律：欧姆定律、电阻定律、电流的定义式，另一方面要读懂题意，明确电流密度的含义．3．如图，竖直平面内放着两根间距L = 1m 、电阻不计的足够长平行金属板M 、N ，两板间接一阻值R= 2Ω的电阻，N 板上有一小孔Q ，在金属板M 、N 及CD 上方有垂直纸面向里的磁感应强度B 0= 1T 的有界匀强磁场，N 板右侧区域KL 上、下部分分别充满方向垂直纸面向外和向里的匀强磁场，磁感应强度大小分别为B 1=3T 和B 2=2T ．有一质量M = 0.2kg 、电阻r =1Ω的金属棒搭在MN 之间并与MN 良好接触，用输出功率恒定的电动机拉着金属棒竖直向上运动，当金属棒达最大速度时，在与Q 等高并靠近M 板的P 点静止释放一个比荷的正离子，经电场加速后，以v =200m/s 的速度从Q 点垂直于N 板边界射入右侧区域．不计离子重力，忽略电流产生的磁场，取g=．求：（1）金属棒达最大速度时，电阻R 两端电压U ； （2）电动机的输出功率P ；（3）离子从Q 点进入右侧磁场后恰好不会回到N 板，Q 点距分界线高h 等于多少． 【答案】（1）2V （2）9W （3）21.210m -⨯ 【解析】试题分析：（1）离子从P 运动到Q ，由动能定理：①解得R 两端电压② （2）电路的电流③安培力④受力平衡⑤由闭合电路欧姆定律⑥感应电动势⑦功率⑧联立②-⑧式解得：电动机功率⑨(3)如图所示，设离子恰好不会回到N板时，对应的离子在上、下区域的运动半径分别为和,圆心的连线与N板的夹角为φ．在磁场中，由⑩解得运动半径为11在磁场中，由12解得运动半径为13由几何关系得1415解⑩--15得:16考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.4．如图1所示，水平面内的直角坐标系的第一象限有磁场分布，方向垂直于水平面向下，磁感应强度沿y轴方向没有变化，与横坐标x的关系如图2所示，图线是双曲线（坐标轴是渐进线）；顶角θ=45°的光滑金属长导轨 MON固定在水平面内，ON与x轴重合，一根与ON垂直的长导体棒在水平向右的外力作用下沿导轨MON向右滑动，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触．已知t=0时，导体棒位于顶角O处；导体棒的质量为m=2kg；OM、ON接触处O点的接触电阻为R=0.5Ω，其余电阻不计；回路电动势E与时间t的关系如图3所示，图线是过原点的直线．求：（1）t=2s 时流过导体棒的电流强度I 2的大小； （2）1～2s 时间内回路中流过的电量q 的大小；（3）导体棒滑动过程中水平外力F （单位：N ）与横坐标x （单位：m ）的关系式． 【答案】（1）t=2s 时流过导体棒的电流强度I 2的大小为8A ； （2）1～2s 时间内回路中流过的电量q 的大小为6C ；（3）导体棒滑动过程中水平外力F 与横坐标x 的关系式为F=（4+4）N ．【解析】试题分析：（1）根据E —t 图像中的图线是过原点的直线特点 有：EI R=得：28I A =（2分） （2）可判断I —t 图像中的图线也是过原点的直线 （1分） 有：t=1s 时14I A =可有：122I I q I t t +=∆=∆（2分） 得：6q C =（1分）（3）因θ=45°，可知任意t 时刻回路中导体棒有效切割长度L=x （2分） 再根据B —x 图像中的图线是双曲线特点：Bx=1 有：()E BLv Bx v ==且2E t =（2分）可得：2v t =，所以导体棒的运动是匀加速直线运动，加速度22/a m s =（2分） 又有：()F BIL BIx Bx I 安===且I 也与时间成正比 （2分） 再有：F F ma -=安（2分）212x at =（2分） 得：44F x =+（2分）考点：本题考查电磁感应、图像、力与运动等知识，意在考查学生读图、试图的能力，利用图像和数学知识解决问题的能力．5．如图所示，灵敏电流计的内阻Rg 为500Ω，满偏电流为Ig 为1mA 。
高考物理一轮复习 专项训练 物理闭合电路的欧姆定律
高考物理一轮复习 专项训练 物理闭合电路的欧姆定律一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d =40 cm 。
电源电动势E =24 V ，内电阻r =1 Ω，电阻R =15 Ω。
闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0=4 m/s 竖直向上射入两板间，小球恰能到达A 板。
若小球带电荷量为q =1×10-2 C ，质量为m =2×10-2 kg ，不考虑空气阻力，取g =10 m/s 2。
求： （1）A 、B 两板间的电压U ； （2）滑动变阻器接入电路的阻值R P ； （3）电源的输出功率P 。
【答案】（1）8V ；（2）8Ω；（3）23W 【解析】 【详解】（1）对小球从B 到A 的过程，由动能定理：2102qU mgd mv --=- 解得：U =8V（2）由欧姆定律有： E UI R r-=+ PU I R 电流为：=解得：8P R =Ω（3）根据电功率公式有：()2pP I R R =+解得：P 23W =2．如图所示，电路中电阻R 10=Ω，电源的内电阻2r =Ω，灯泡L 上标有“3V 0.25A”的字样，闭合开关S ，灯泡正常发光．求：（1）灯泡的功率； （2）电源的电动势；（3）电源的总功率；【答案】(1) 0.75W (2) 6V (3) 1.5W 【解析】 【详解】（1）由题知，灯泡正常发光，则灯泡的电压为 U=3V ，电流为 I=0.25A 所以灯泡的功率为 P=UI=0.75W （2）由闭合电路欧姆定律得：电源的电动势 E=U+I （R+r ）=3+0.25×（10+2）=6V （3）电源的总功率：P=IE=0.25×6W=0.5W.3．如图所示，某一新型发电装置的发电管是横截面为矩形的水平管道，管道宽为d ，管道高度为h ，上、下两面是绝缘板，前后两侧M N 、是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S 和定值电阻R 相连。
2019版高考物理一轮复习第9章恒定电流34闭合电路欧姆定律课件【优质ppt版本】
本题首先明确电路中各用电器的连接关系，然后运用动 态变化分析方法逆推对现象进行分析，找出电路的变化从而 找出故障。R2 与灯泡 B 并联后，与 R1、A 串联，再与 R3 并联，灯泡 A 变暗了，说明实际功率减小了，灯泡 B 变亮， 说明实际功率增大了。具体故障可将每个选项逐一代入题目 检查是否符合题意，从而确定正确选项。
(2)输出功率随 R 的变化关系 ①当 R＝r 时，电源的输出功率最大，为 Pm＝E4r2。 ②当 R>r 时，随着 R 的增大输出功率越来越小。 ③当 R<r 时，随着 R 的增大输出功率越来越大。 ④当 P 出<Pm 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻 R1 和 R2，且 R1R2＝r2。
⑤P 出与 R 的关系如图所示。
A．a(4 V,4.5 W) B．b(4.8 V,2.88 W) C．c(0.6 A,4.5 V) D．d(8 Ω，80%)
解析 由题图丙可知短路电流为 I 短＝3 A，由 I 短＝Er 得 r＝IE短＝63 Ω＝2 Ω，电源的效率最大时，滑动变阻器接入电 路的电阻最大，由题图丁可知电源的最大效率为 η＝80%， 由 η＝UEII＝R＋R r，解得 R＝8 Ω，滑动变阻器的滑片 P 在最 右端 B 时，分别对应 b、c、d 三点。当输出功率达到最大时 外电路电阻 R1＝r＝2 Ω，此时路端电压为 U1＝3 V，故可得 a 点：P1＝E4r2＝4×622 W＝4.5 W，坐标为 a(3 V,4.5 W)；b 点、
解析 当 S 闭合时，由闭合电路欧姆定律得： U1＝E－I1r，即 E＝1.6＋0.4r① 当 S 断开时，由闭合电路欧姆定律得： U2＝E－I2r，即 E＝(1.6＋0.1)＋(0.4－0.1)r② 由①②得：E＝2 V，r＝1 Ω。
高考物理总复习第9章恒定电流19电路闭合电路的欧姆定律课件
考点1 考点2 考点3 考点4 考点5
闭合电路的基本规律
闭合电路欧姆定律:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,与
内、外电路的电阻之和成反比,即I=
������ ������ + ������
或E=U外+U内或U=E-Ir。
考点1 考点2 考点3 考点4 考点5
1.表达式I=
E R+r
适用于纯电阻电路;表达式E=U外+U内或U=E-Ir
B
������ 2
源输出功率最大。欲使点亮的灯
得 n2=2。即应点两盏。
关闭
解析 答案
编后语
有的同学听课时容易走神，常常听着听着心思就不知道溜到哪里去了；有的学生，虽然留心听讲，却常常“跟不上步伐”，思维落后在老师的讲解后。这两种情况都 不能达到理想的听课效果。听课最重要的是紧跟老师的思路，否则，教师讲得再好，新知识也无法接受。如何跟上老师饭思路呢？以下的听课方法值得同学们学习：
1 R1
∶
1 R2
P1∶P2=
1 R1
∶
1 R2
考点1 考点2 考点3 考点4 考点5
1.当 n 个等值电阻 R0 串联或并联时,R 串=nR0,R 并=1nR0。 2.串联电路的总电阻大于电路中任意一个电阻,并联电路的总电 阻小于电路中任意一个电阻。 3.在电路中,某个电阻增大(或减小),则总电阻增大(或减小)。 4.某电路中无论电阻怎样连接,该电路消耗的总电功率始终等于 各个电阻消耗的电功率之和。
考点1 考点2 考点3 考点4 考点5
典例1如图所示为某一电路的一部分,其中R1=20 Ω ,R2=R3=40 Ω , 下列关于R1、R2、R3消耗电功率P1、P2、P3,以及R1、R2两端的电 压U1、U2的关系正确的是( )
(A版)2019版高考物理一轮复习 考点考法 第9章 恒定电流课件 新人教版
电流的方向不随时间改变的电流为直流电，电流的方向和大小都不 随时间变化的电流为恒定电流．
2．电阻定律
单位(：1)欧导姆体(对Ω电)．流的阻碍作用称为电阻，定义式为RUI＝ ，国际单位制
(2)电阻定律：导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S 成反比．公式为R＝ρSl .
例4
【解析】
并联分流，G 与变阻器并联后改装成电流表，且电流表量程 I＝Ig＋IgRRg，R 增大时量程 减小，A 项错误，B 项正确．串联分压，G 与变阻器串联后改装成电压表，且电压表量程 U
＝Ig(Rg＋R)，R 增大时量程增大，C 项正确，D 项错误．
【答案】BC
第9章
考点25 电功 电功率
例3
【解析】
R＝ρLS＝ρπLd22，因取等长的保险丝，则RR12＝dd2122＝41.R1、R2 并联接入电路后，由分流规律
知II12＝RR21＝14，则 R2 中电流先达到熔断电流，此时通过 R1 的电流 I1＝1.5 A(小于 2 A)，所以电 路中允许通过的最大电流为 Im＝1.5 A＋6 A＝7.5 A.
2．电功率
(1)定义：单位时间内电流所做的功叫电功率，用P表示电功率，
则P＝ ＝Wt UI，单位：瓦特(W)．
(2)物理意义：电功率表示电流做功的快慢．
(3)额定电压：用电器正常工作时的电压为额定电压．如日常家用
电器的额定电压均为220 V.
(4)额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率．如照明灯泡
mv2 A.2eL
mv2Sn B. e
C．ρnev
ρev D. SL
例1
【解析】
电场强度 E＝UL，根据欧姆定律、电阻定律分别得 U＝IR、R＝ρLS，电流的微观表达式 I＝neSv， 整理得 E＝ρnev，选项 C 正确，A、B、D 错误．
2019版高考物理一轮复习（全国1卷B版）课件：专题九 恒定电流
答案
C
由欧姆定律U=Ig(rg+R),得R=
U Ig
-rg=9.5
kΩ,故要串联一个9.5
kΩ电阻。
2.(2015安徽理综,17,6分)一根长为L、横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ,棒内单位体 积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产生电流,自 由电子定向运动的平均速率为v,则金属棒内的电场强度大小为 ( )
A. mv2
2eL
B. mv2Sn
e
C.ρnev
量滑动变阻器两端的电压,电压表V3示数的变化量ΔU3=ΔI×(r+R),所以
U3 I
=r+R>r,选项C对。
5.(2016江苏单科,8,4分)(多选)如图所示的电路中,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,四个电阻的阻 值已在图中标出。闭合开关S,下列说法正确的有 ( )
A.路端电压为10 V B.电源的总功率为10 W C.a、b间电压的大小为5 V D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1 A
一小格表示0.02
A;R1的阻值等于电流表内阻的
1 2
;R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流
表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是 ( )
A.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 A
B.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 A
C.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 A
(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)
答案 (1) Ekm Ne (2) Ekm
e
e
Ekm Ne2
(3)见解析
新教材适用2024版高考物理一轮总复习第9章恒定电流第2讲闭合电路欧姆定律及其应用课件
由上式可以看出 (1)当 R＝r 时，电源的输出功率最大为 Pmax＝E4r2。 (2)当 R>r 时，随着 R 的增大，输出功率越来越小。 (3)当 R<r 时，随着 R 的增大，输出功率越来越大。 (4)当 P 出<Pmax 时，每个输出功率对应两个可能的外电阻 R1 和 R2， 且 R1·R2＝r2。
(2)最简单的闭合回路如图所示，推导出电源的输出功率的表达式？ 并求出电源的最大输出功率？
[答案] (1)
U－I 图像斜率的绝对值表示内阻，若横轴从 0 开始，纵轴截距表示 电动势。
(2)P 出＝I2R＝R＋E2r2·R＝R－Er22R＋4Rr＝R－R Er22＋4r， 当 R＝r 时，电源的输出功率最大，P 出 max＝E4r2。
二、对点激活 1．下列对电源电动势概念的描述，错误的是( D ) A．电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小 B．电动势的单位和电势差的单位相同，但电动势与电势差的意义 不同 C．同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化 D．1号干电池和7号干电池的组成材料是一样的，但1号干电池的尺 寸较大，所以1号干电池的电动势就比7号干电池大
可知不能满足 R＝r 等，所以当电阻箱 R 的电阻取 3 Ω 时，R 消耗功 率最大，最大值为
P＝R＋Er等2R＝43 W。
(4)由电功率公式 P 出＝R外E＋r2R 外＝R外R－外Er22＋4r 当 R 外＝r 时，P 出最大，即 R＝r－R0＝0.5 Ω 时有 P 出 max＝E4r2＝4×62 1
3．用电动势为1.5 V、内阻为1.0 Ω的干电池5节串联，给一个“6.0 V 0.6 W”的用电器供电。
(1)求该用电器的额定电流； (2)若要使该用电器在额定电压下工作，电路中还需要串联一个阻值 多大的电阻？ (提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和；串联电池 组的内阻等于各个电池内阻之和。)
高考物理一轮复习 第九章 恒定电流 2 电路 闭合电路的欧姆定律训练
第2讲 电路 闭合电路的欧姆定律题组一 串、并电路特点的应用1．有两个电阻R 1＝2 Ω，R 2＝3 Ω，则有( )A ．R 1、R 2串联总电阻为5 ΩB ．R 1、R 2并联总电阻为1 ΩC ．R 1、R 2串联总电阻为2.5 ΩD ．R 1、R 2并联总电阻为1.5 Ω解析 由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，即R 串＝R 1＋R 2＝5 Ω；两个电阻并联，其总电阻R 并＝R 1R 2R 1＋R 2＝1.2 Ω，选项A 正确。
答案 A2．三个电阻的阻值之比R 1∶R 2∶R 3＝1∶2∶5，若将这三个电阻并联，则通过它们的电流之比I 1∶I 2∶I 3为( )A ．1∶2∶5B ．5∶2∶1C ．10∶5∶2D ．1∶1∶1解析 并联电路电压相等，设为U ，因为R 1∶R 2∶R 3＝1∶2∶5，设R 1＝R ，则R 2＝2R ，R 3＝5R ，所以并联后，通过它们的电流之比为U R ∶U 2R ∶U5R＝10∶5∶2，选项C 正确。
答案 C3. 如图所示电路，开关S 断开和闭合时电流表示数之比是1∶3，则可知电阻R 1和R 2之比为( )A ．1∶3B ．1∶2C ．2∶1D ．3∶1解析 开关闭合时电路中只有电阻R 2，根据欧姆定律可得：I ＝U R 2，开关断开时电路中两电阻串联，根据欧姆定律可得，I ′＝UR 1＋R 2，则R 1＋R 2R 2＝31，解得：R 1∶R 2＝2∶1。
选项C 正确。
答案 C4．有两个完全相同的表头G ，内电阻为R g ＝100 Ω，满偏电流为I g ＝1 mA 。
现将它们分别改装成量程为0.6 A的电流表和量程为3 V的电压表，需分别并联一个电阻R1和串联一个电阻R2，则R1和R2的值分别为( )A．R1＝600 Ω，R2＝3 000 ΩB．R1＝60 Ω，R2＝300 ΩC．R1＝5 Ω，R2＝3 000 ΩD．R1＝0.17 Ω，R2＝2 900 Ω解析改装电流表需要并联一个电阻分流，所以I g R g＝(I－I g)R1，故R1＝I g R gI－I g≈0.17 Ω，改装电压表需要串联一个电阻分压，所以I g(R g＋R2)＝U，故R2＝UI g－R g＝2 900 Ω。
全国版高考物理一轮复习第9章恒定电流34闭合电路欧姆定律习题课件
解析 理想电压表 V 的示数为 U＝4.0 V，由题图甲可
知电路总电流为 I＝0.6 A，小灯泡 L1 电阻 R1＝UI ＝40..06 Ω＝
20 3
Ω；通过小灯泡 L2、L3 的电流均为 I′＝0.3 A，由题图
甲可知电压均为 U′＝1.0 V，小灯泡 L2，L3 的电阻 R＝UI′′
第八页，共33页。
4．(2017·济宁月考)(多选)在如图所示的电路中，电源 的电动势恒定，要想使灯泡 L 变暗，可以( )
A．增大 R1 的阻值 B．减小 R1 的阻值 C．增大 R2 的阻值 D．减小 R2 的阻值
第九页，共33页。
解析 (等效思维法)因电容器具有隔直流通交流的特征，所以 其电路可等效为如图所示。当 R2 的阻值减小并趋于零时， L 被短路，L 变暗，当 R1 的阻值增大并趋近无穷大时，可 视为断路，总电流趋近于零，灯泡 L 也变暗，所以 A、D 正确。
第二十一页，共33页。
(1)带电小球在平行金属板间运动的加速度大小； (2)滑动变阻器接入电路的阻值。 答案 (1)60 m/s2 (2)14 Ω
第二十二页，共33页。
解析 (1)小球在金属板间做类平抛运动，有 L＝v0t，d＝12at2，解得 a＝60 m/s2。 (2)设两金属板间电压为 U，由牛顿第二定律得 qdU－mg＝ma， 解得 U＝21 V。设滑动变阻器接入电路的阻值为 R，根 据串联电路的特点有R＋Er＋R0＝UR，解得 R＝14 Ω。
率为
η
＝
U外 E
×100%
＝
U＋U′ E
×100%
＝
4＋1 5.6
×100%≈89.3%，D 正确。
第十八页，共33页。
全国近年高考物理一轮复习第9章恒定电流第34课时闭合电路欧姆定律学案(2021年整理)
（全国版）2019版高考物理一轮复习第9章恒定电流第34课时闭合电路欧姆定律学案编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（全国版）2019版高考物理一轮复习第9章恒定电流第34课时闭合电路欧姆定律学案）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为（全国版）2019版高考物理一轮复习第9章恒定电流第34课时闭合电路欧姆定律学案的全部内容。
第34课时闭合电路欧姆定律考点1 电阻的串并联一、闭合电路欧姆定律1．内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比.2．公式错误!3．路端电压与外电阻的关系(1）负载R增大→I减小→U内减小→U外增大外电路断路时(R＝∞），I＝0,U外＝E。
（2)负载R减小→I增大→U内增大→U外减小外电路短路时（R＝0），I＝错误!，U内＝E。
4．U.I关系图：由U＝E－Ir可知，路端电压随着电路中电流的增大而减小;U。
I关系图线如图所示。
(1）当电路断路即I＝0时,纵坐标的截距为电动势E。
（2)当外电路电压为U＝0时,横坐标的截距为短路电流I m＝E r 。
(3)图线的斜率的绝对值为电源的内阻r。
二、电阻的串并联串联电路并联电路电流各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝I nI＝I1＋I2＋…＋I nI1R1＝I2R2＝…＝I n R n即电流分配和电阻成反比电压电压分配和电阻成正比,即错误!＝错误!＝…＝错误!＝I各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝U n总电阻总电阻等于各电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋R n总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，即错误!＝错误!＋错误!＋…＋错误!功率分配功率分配和电阻成正比，即错误!＝错误!＝…＝错误!＝I2功率分配和电阻成反比，即P1R1＝P2R2＝…＝P n R n＝U2［例1］如图所示的电路中,当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表）的示数各为1。
高考物理一轮复习 第9章 恒定电流 微专题46 闭合电路欧姆定律的理解与应用
闭合电路欧姆定律的理解与应用[方法点拨] (1)可从闭合电路电势升高、降低角度理解闭合电路欧姆定律．(2)较复杂电路可由各节点电势的高低判定各支路中电流方向，判断电路串并联结构．1．(电路动态分析)如图1所示电路，当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，下列说法正确的是( )图1A．电流表的示数变大B．R3两端的电压减小C．R2的功率增大D．R1的电流增大2．(含容电路)(多选)在如图2所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动一段距离后，下列结论正确的是( )图2A．灯泡L变暗，电容器C上电荷量减小B．电源的总功率变小，效率增大C．电阻R的电压增加量等于灯泡电压的减小量D．电流表读数变小，电压表读数变大3．(电路中的功率问题)如图3所示的电路中，S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为10 A，S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为70 A，电源的电动势为13 V，内阻为0.1 Ω.若电流表的内阻不计，且灯丝电阻不变，则S1、S2均闭合时，灯L的功率为( )图3A．30 W B．60 WC．90 W D．120 W4．(U－I图象)(多选)用如图4甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图象，由图可知( )图4A．电池电动势的测量值是1.40 V，短路电流为0.40 AB．电池内阻的测量值是3.50 ΩC．电源的输出功率最大为0.49 WD．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′为0.20 A5．(电源的功率问题)(多选)某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图5中的a、b、c所示．则下列说法正确的是( )图5A．图线b表示输出功率P R随电流I变化的关系B．图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C．在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系P A＝P B＋P CD．两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶46．(多选)如图6甲所示的电路中，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的实验图象如图乙所示，则下列说法正确的是( )图6A．图线a是电压表V1的示数与I的关系图线B．图线b的延长线一定过坐标原点OC．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的瞬时功率D．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率7．如图7所示，电源电动势为E，内电阻为r.两电压表可看成是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时，下列说法中正确的是( )图7A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，V1表的读数变大C．小灯泡L2变亮，V2表的读数不变D．小灯泡L1变暗，V1表的读数变小8．如图8所示，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是( )图8A．R3断路B．R2断路C．R2短路D．R1短路9．如图9所示的电路中，电源内阻不计，三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压，开始时只有S2闭合，当S1也闭合后，下列说法正确的是( )图9A．灯泡L1变亮B．灯泡L2变亮C．电容器C的带电荷量将增加D．闭合S1的瞬间流过电流表的电流方向自左向右10．(多选)电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力．感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大．压电薄膜与电容器C、电阻R 组成图10甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照．则红灯亮时( )图10A．车轮停在感应线上时电阻R上有恒定电流B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增加后减小D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照答案精析1．A [当滑动变阻器R 1的滑片向上滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流I 减小，路端电压U 增大，R 3两端的电压等于路端电压，则知R 3两端的电压增大，则通过R 3电流I 3增大，通过R 2电流I 2＝I －I 3，I 减小，I 3增大，则I 2减小，故R 2的功率减小，电压U 2也减小；R 1、R 4并联电压U 并＝U －U 2，U 增大，U 2减小，则知U 并增大，故通过电流表的电流I A 增大，电流表的示数变大．R 1的电流I 1＝I 2－I A ，I 2减小，I A 增大，则I 1减小，故A 正确，B 、C 、D 错误．]2．BD [当滑动变阻器的滑片P 向左移动一段距离后，其接入电路的电阻增大，电路的总电阻R 总增大，总电流I 减小，灯泡的功率P ＝I 2R L ，R L 不变，P 减小，则灯泡变暗，变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，A 项错误；I 减小，由P ＝EI 知，电源的总功率变小，电源的效率η＝UI EI ＝U E ，U 增大，则η增大，B 项正确；电阻R 的电压与灯泡电压之和即路端电压，路端电压增大，所以电阻R 的电压增加量大于灯泡电压的减小量，C 项错误；电路中电流减小，则电流表读数变小，电压表读数U ＝E －Ir 变大，D 项正确．]3．A [S 1闭合，S 2断开时，电源内电压U ＝I 1r ＝10×0.1 V＝1 V ，灯L 两端的电压U L ＝13 V －1 V ＝12 V ，灯的功率为P ＝U L I 1＝12×10 W＝120 W ；S 1、S 2均闭合时，电源内电压U r ′＝I 2r ＝70×0.1 V＝7 V ，灯L 两端的电压U L ′＝13 V －7 V ＝6 V ，因灯L 的电阻不变，两端电压为原来的12，由公式P ＝U 2R 知，灯L 的功率应为原来的14，即为30 W ，所以选A.] 4．CD [由图示图象可知，电源U －I 图象与纵轴交点坐标值是1.40 V ，则电源的电动势测量值为1.40 V,0.40 A 是路端电压为1.00 V 时的电流，不是短路电流．A 项错误；电源内阻等于图象斜率的大小，为r ＝ΔU ΔI ＝1.40－1.000.4 Ω＝1 Ω，B 项错误；当电源的电阻与外电路电阻相等时电源的输出功率最大，为P m ＝E 24r ＝1.4024×1W ＝0.49 W ，C 项正确；当电压表示数为1.20 V 时，I ′＝E －U r ＝1.40－1.201 A ＝0.20 A ，D 项正确．] 5．CD [P r ＝I 2r ，电流I 越大，P r 越大，且为非线性关系，所以图线b 表示P r 随电流I 变化的关系，选项A 错误；P E ＝E ·I ，P E 与I 成正比，为图线a ，故图中a 线最高点对应的功率为电源最大总功率，选项B 错误；电源输出功率P R ＝P E －P r ，所以在图线上A 、B 、C 三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P C ，选项C 正确；两个图线交点M 对应R ＝r ，N 对应R ＝0，两个图线交点M 与N 的横坐标之比一定为1∶2，M 点纵坐标P ＝E 24r ，N 点的纵坐标P ＝E 2r ，两个图线交点M 与N 的纵坐标之比一定为1∶4，选项D 正确．]6．BCD [当电路中电流增大时，电压表V 1的示数增大，电源的内电压增大，电压表V 2的读数减小，则根据图象可知，图线a 是电压表V 2的示数与I 的关系图线，故A 错误．由上分析知，图线b 是电压表V 1的示数与I 的关系图线，由于V 1测量的是定值电阻的电压，定值电阻的电压与电流成正比，则图线b 的延长线一定过坐标原点O ，故B 正确．图线a 反映电源的特性，图线b 反映定值电阻的特性，两图线的交点表示定值电阻接在该电源上的工作状态，则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下定值电阻消耗的瞬时功率，也就是电源的瞬时输出功率．]7．D [由题图知：滑动变阻器与灯泡L 1并联，再与灯泡L 2串联．V 1表测量路端电压，V 2表测量灯泡L 2两端的电压．将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器与灯泡L 1并联的电阻变小，外电路总电阻减小，路端电压减小，V 1表的读数变小．由闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流增大，灯泡L 2变亮，电压表V 2读数变大．灯泡L 1的电压U 1＝E －I (r ＋R L2)减小，灯泡L 1变暗．故A 、B 、C 错误，D 正确．]8．B [若滑动变阻器R 3断路，外电路总电阻增大，路端电压随之增大，A 、B 变亮，故A 错误．若R 2断路，外电阻增大，路端电压U 增大，干路电流I 减小，R 3电流I 3增大，则通过A 的电流I A ＝I －I 3减小，A 灯变暗，B 灯电压U B ＝U －I A (R A ＋R 1)增大，B 灯变亮，符合题意，故B 正确．若R 2短路，B 灯不亮，不符合题意，故C 错误．若R 1短路，外电阻减小，路端电压U 减小，干路电流I 增大，R 3电流I 3减小，则通过A 的电流I A ＝I －I 3增大，U A 增大，A 灯变亮；不符合题意，故D 错误．]9．A [S 1闭合前，L 1与L 2串联，其电流I ＝E 2R(R 为小灯泡灯丝电阻)，电容器两极板间的电压等于电源电动势，S 1闭合后，L 2与L 3并联再与L 1串联，U L1＝RR ＋R 2E ＝23E ，U L2＝E 3，可得L 1变亮，L 2变暗，A 正确，B 错误；电容器两极板间的电压等于L 1两端电压，即电容器两极板间的电压减小，由Q ＝CU 得电容器所带电荷量减小，C 错误；S 1闭合瞬间电容器放电，通过电流表的电流方向自右向左，D 错．]10．BD [车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R 上没有电流，A 项错误；由乙图可知，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大减小；因电压是在受压时产生的，故说明电容器先充电后放电，B 项正确，C 项错误；若汽车前轮越过感应线，又倒回到线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍可拍照，D项正确．]。
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34 闭合电路欧姆定律1．在已接电源的闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( ) A ．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B ．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C ．如内电压减小，则外电压不变，电源电动势随内电压减小D ．如外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持不变 答案 D解析 在闭合电路中，电源电动势和内电压、外电压的关系为：E ＝U 外＋U 内，E 由其自身性质决定，一般不变，所以U 外增大，U 内减小；U 外减小，U 内增大，二者之和始终不变。
故选D 。
2.如图中电阻R 1、R 2、R 3的阻值均与电池的内阻相等，则开关K 接通后流过R 2的电流与接通前流过R 2的电流的比是()A ．5∶3B ．3∶5C ．6∶5D ．5∶6答案 B解析 设三个电阻及内阻的阻值均为R ；开关K 接通前，流过R 2的电流I 1＝E3R ；开关K接通后，流过R 2的电流I 2＝12×E 2R ＋R 2＝E5R ，则I 2∶I 1＝3∶5，故选B 。
3．电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是( )A ．电压表和电流表读数都增大B ．电压表和电流表读数都减小C ．电压表读数增大，电流表A 1示数减小，A 2示数增大D ．电压表读数减小，电流表A 1示数增大，A 2示数减小 答案 C解析 由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，滑动变阻器连入电路中的阻值R 增大，则外电路的总阻值R 总增大，干路电流I ＝ER 总＋r，因R 总增大，所以I 减小，故A 1示数减小；路端电压U ＝E －Ir ，因I 减小，所以U 增大，即电压表的读数增大；R 2两端电压U 2＝E －I (R 1＋r )，因I 减小，所以U 2增大，由I 2＝U 2R 2知，I 2增大，即电流表A 2的读数增大，故C 正确，A 、B 、D 错误。
4．(2017·济宁月考)(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯泡L 变暗，可以( )A ．增大R 1的阻值B ．减小R 1的阻值C ．增大R 2的阻值D ．减小R 2的阻值 答案 AD解析(等效思维法)因电容器具有隔直流通交流的特征，所以其电路可等效为如图所示。
当R 2的阻值减小并趋于零时，L 被短路，L 变暗，当R 1的阻值增大并趋近无穷大时，可视为断路，总电流趋近于零，灯泡L 也变暗，所以A 、D 正确。
5．(2017·湖北七市联考)有一个电动势为3 V ，内阻为1 Ω的电源。
下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W ，且使该电源的效率大于50%的是( )A ．0.5 ΩB ．1 ΩC ．1.5 ΩD ．2 Ω答案 C解析 由闭合电路欧姆定律得I ＝ER ＋r，η＝RR ＋r×100%>50%，P ＝I 2R >2 W ，即⎝⎛⎭⎪⎫E R ＋r 2R >2W ，得12Ω<R <2 Ω，要使电源的效率大于50%，应使R >r ＝1 Ω，故C 正确。
6．如图所示，电路中电源的电动势为E ，内阻为r ，开关S 闭合后，当滑动变阻器R 的滑动片P 向左移动的过程中，三盏规格相同的小灯泡L 1、L 2、L 3的亮度变化情况是( )A ．灯L 2变亮，灯L 1、L 3变暗B ．灯L 1变亮，灯L 2、L 3变暗C ．灯L 1、L 2变亮，灯L 3变暗D ．灯L 2、L 3变亮，灯L 1变暗 答案 A解析 图中变阻器R 与灯L 3并联后与灯L 2串联，再与灯L 1并联。
灯L 1的电压等于路端电压，将滑动变阻器的滑片P 向左移动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻R 总减小，由闭合电路欧姆定律得知：干路电流I ＝ER 总＋r增大，路端电压U ＝E －Ir 减小，则灯L 1变暗；流过灯L 2的电流I 2＝I －I 1，I 增大，I 1减小，则I 2增大，灯L 2变亮；灯L 3的电压U 3＝U －U 2，U 减小，U 2增大，则U 3减小，灯L 3变暗，故A 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L 1、L 2、L 3连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 Ω。
现闭合开关S ，理想电压表V 的示数为4.0 V ，则( )A ．三个灯泡的总电阻约为8.3 ΩB ．电源的电动势为5.6 VC ．电源消耗的热功率为3.0 WD ．电源的效率约为89.3% 答案 ABD解析 理想电压表V 的示数为U ＝4.0 V ，由题图甲可知电路总电流为I ＝0.6 A ，小灯泡L 1电阻R 1＝U I ＝4.00.6 Ω＝203Ω；通过小灯泡L 2、L 3的电流均为I ′＝0.3 A ，由题图甲可知电压均为U ′＝1.0 V ，小灯泡L 2，L 3的电阻R ＝U ′I ′＝1.00.3 Ω＝103Ω，所以三个小灯泡的总电阻为R 总＝R 1＋12R ＝203 Ω＋12×103 Ω≈8.3 Ω，A 正确；电动势为E ＝U ＋U ′＋U 内＝4 V ＋1 V ＋0.6×1.0 V＝5.6 V ，B 正确；电源消耗的热功率P ＝I 2r ＝0.62×1.0 W＝0.36 W ，C 错误；电源效率为η＝U 外E ×100%＝U ＋U ′E ×100%＝4＋15.6×100%≈89.3%，D 正确。
8．电路如图甲所示。
若电阻未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U 随电流I 的变化图线及外电阻的U I 图线分别如图乙所示，求：(1)电源的电动势和内阻； (2)电源的路端电压； (3)电源的输出功率。
答案 (1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W解析 (1)由题图乙所示U I 图线知，电源电动势E ＝4 V ，短路电流I 短＝4 A ，故内阻r ＝EI 短＝1 Ω。
(2)由题图甲、乙知，电源与电阻串联时，电流I ＝1 A ，此时对应的路端电压U ＝3 V 。
(3)由题图乙知R ＝3 Ω，故P 出＝I 2R ＝3 W 。
9．如图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，极板长L ＝60 cm ，两板间的距离d ＝30 cm ，电源电动势E ＝36 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 0＝9 Ω，闭合开关S ，待电路稳定后，将一带负电的小球(可视为质点)从B 板左端且非常靠近B 板的位置以初速度v 0＝6 m/s 水平向右射入两板间，小球恰好从A 板右边缘射出。
已知小球带电荷量q ＝2×10－2C ，质量m ＝2×10－2kg ，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)带电小球在平行金属板间运动的加速度大小； (2)滑动变阻器接入电路的阻值。
答案 (1)60 m/s 2(2)14 Ω解析 (1)小球在金属板间做类平抛运动，有L ＝v 0t ，d ＝12at 2，解得a ＝60 m/s 2。
(2)设两金属板间电压为U ，由牛顿第二定律得qUd－mg ＝ma ，解得U ＝21 V 。
设滑动变阻器接入电路的阻值为R ，根据串联电路的特点有E R ＋r ＋R 0＝UR，解得R ＝14 Ω。
10．(2016·全国卷Ⅱ)阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路。
开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2。
Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12 C.35 D.23答案 C解析 当开关S 断开时等效电路如图1所示，电容器C 两端的电压U ＝15E ，所带的电荷量Q 1＝CU ＝15CE ；当开关S 闭合时等效电路如图2所示，电容器C 两端的电压U ′＝13E ，所带的电荷量Q 2＝13CE 。
所以Q 1Q 2＝35，C 正确。
11．(2016·江苏高考)(多选)如图所示的电路中，电源电动势为12 V ，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。
闭合开关S ，下列说法正确的有( )A ．路端电压为10 VB ．电源的总功率为10 WC ．a 、b 间电压的大小为5 VD ．a 、b 间用导线连接后，电路的总电流为1 A 答案 AC解析 外电路的总电阻R ＝10 Ω，由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I ＝ER ＋r＝1A ，因此路端电压U ＝E －Ir ＝12 V －1×2 V＝10 V ，A 正确；电源的总功率P ＝EI ＝12 W ，B 错误；由图a 可知U ab ＝U aO －U bO ＝－15×0.5 V＋5×0.5 V＝－5 V ，故C 正确；当a 、b 间用导线连接后，其等效电路如图b 所示，电路中的外电阻R ′＝7.5 Ω，电路中总电流I ′＝ER ′＋r ＝129.5A≠1 A，D 错误。
12. (2017·山东青岛模拟)电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。
如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac 间的电阻是cd 间电阻的(n －1)倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为U ，则输入端的电压为( )A ．nU B.U nC ．(n －1)U D.Un －1答案 A解析 由正比分压得U ab U cd ＝R ab R cd ＝R ac ＋R cd R cd ＝nR cdR cd＝n ，U ab ＝nU cd ＝nU ，A 正确。
13. (2017·湖北襄阳一模)(多选)如图所示，一平行板电容器两极板A 、B 水平放置，上极板A 接地，电容器通过滑动变阻器R 和开关S 与电动势为E 的电源相连。
现将开关S 闭合，位于A 、B 两板之间的P 点的带电粒子恰好处于静止状态，则( )A ．B 板电势为－EB ．改变滑动变阻器的滑片位置，带电粒子仍处于静止状态C ．将B 板向上移动，P 点电势将不变D ．将B 板向左平移，带电粒子电势能将不变 答案 ABD解析 粒子静止在P 点，受力分析可知粒子受到向上的电场力和重力处于平衡状态，上板与电源正极相连，电势为0，两板之间电势差为E ，则下板电势为－E ，A 正确；平行板电容器接入电路，相当于电路断开，改变滑片位置，电容器两板间电压不变，板间的场强不变，粒子受到的电场力不变，粒子仍静止，B 正确；两板间电压不变，B 板上移，板间距离减小，两板间的场强E 0增大，A 、P 间的电势差增大，则P 点电势降低，C 错误；将B 板左移，而两板之间的电压等于E 不变，板间距离d 不变，则两板间场强E 1＝Ed不变，粒子仍静止，又上板位置不动，粒子处的电势不变，粒子的电势能不变，D正确。