届高考物理人教版第一轮复习课时作业电路闭合电路的欧姆定律

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(新课标)高考物理一轮复习第八章恒定电流第二节电路闭合电路的欧姆定律试题-人教版高三全册物

第二节电路闭合电路的欧姆定律一、串、并联电路的特点 1．特点比照串联并联电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝U 1＝U 2＝…＝U n电阻 R ＝R 1＋R 2＋…＋R n1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n电压与电流分配电压与各局部电路的电阻成正比电流与各支路的电阻成反比功率分配与各局部电路的电阻成正比与各支路的电阻成反比2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一局部电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻． (3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和． (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大．1.电阻R 1与R 2并联在电路中，通过R 1与R 2的电流之比为1∶2，如此当R 1与R 2串联后接入电路中时，R 1与R 2两端电压之比U 1∶U 2为( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶4D ．4∶1提示：选B.由并联特点可知：R 1R 2＝I 2I 1＝21，又由串联电路特点可得：U 1U 2＝R 1R 2＝21，故B 正确．二、电源的电动势和内阻 1．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．(2)表达式：E ＝W q．(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量．2．内阻：电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数．2.判断正误(1)在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电能增加．( ) (2)对于给定的电源，非静电力移动正电荷做功越多，电动势就越大．( ) (3)电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多．( )(4)电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多．( )(5)电动势的单位跟电压的单位一致，所以电动势就是两极间的电压．( ) (6)E ＝W q只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定．( )提示：(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ 三、闭合电路欧姆定律1．内容：闭合电路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⎩⎪⎨⎪⎧I ＝E R ＋r 〔只适用于纯电阻电路〕E ＝U 外＋U 内〔适用于任何电路〕3．路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式：U ＝E －Ir ．(2)U －I 图象如下列图．①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．3.(多项选择)如下列图为某一电源的U －I 图线，由图可知( )A ．电源电动势为2 VB ．电源内电阻为13ΩC ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A 提示：AD对电路的串、并联方式的考查【知识提炼】简化串、并联电路的常用方法(1)等电势法：电流沿电势高→电势低的方向流动，假设两点之间等电势，如此没有电流．(2)电流流向法：电流分叉的地方如此为并联，否如此为串联．【典题例析】(2016·高考全国卷甲)阻值相等的四个电阻、电容器C 与电池E (内阻可忽略)连接成如下列图电路．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 ．25 B ．12C ．35D ．23[解析] 电路中四个电阻阻值相等，开关S 断开时，外电路的连接等效为图1，由于不计电池的内阻，设每个定值电阻的阻值为R ，根据串、并联电路的特点可知，电容器两端的电压为U 1＝12×23R 23R ＋R E ＝15E ；当开关S 闭合后，外电路的连接等效为图2，如此电容器两端的电压为U 2＝12R 12R ＋R E ＝13E ，由Q ＝CU 可知，Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，C 项正确．[答案] C(1)当含有电容器的直流电路达到稳定状态时，电容器处可视为断路，与之串联的电阻中无电流，不起降压作用．(2)电容器电压等于与之并联的电阻的电压．(3)电容器(或串联一个电阻)接到某电源两端时，电容器的电压等于路端电压． (4)在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性一样，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板所带电荷的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和．用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中R x 是待测电阻，R 0是定值电阻，G 是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P 的位置，当通过电流表G 的电流为零时，测得MP ＝l 1，PN ＝l 2，如此R x 的阻值为( )A ．l 1l 2R 0B ．l 1l 1＋l 2R 0 C ．l 2l 1R 0D ．l 2l 1＋l 2R 0 解析：电流表G 中的电流为零，表示电流表G 两端电势差为零(即电势相等)，如此R 0与R l 1两端电压相等，R x 与R l 2两端电压相等，其等效电路图如下列图．I 1R 0＝I 2R l 1① I 1R x ＝I 2R l 2②由公式R ＝ρl S 知R l 1＝ρl 1S③R l 2＝ρl 2S④由①②③④式得R 0R x ＝l 1l 2即R x ＝l 2l 1R 0.选项C 正确．答案：C闭合电路欧姆定律的理解与应用【知识提炼】在恒流电路中常会涉与两种U －I 图线，一种是电源的伏安特性曲线(斜率为负值的直线)，另一种是电阻的伏安特性曲线(过原点的直线)．求解这类问题时要注意二者的区别．电源U －I 图象电阻U －I 图象关系式U ＝E －Ir U ＝IR图形物理意义电源的路端电压随电流的变化关系电阻两端电压与电阻中的电流的关系截距与纵轴交点表示电源电动势E ，与横轴交点表示电源短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零坐标U 、I 的乘积表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U 、I 的比值表示外电阻的大小表示该电阻的大小斜率(绝对值)电源电阻r 的大小假设图象为过原点的直线，图象斜率表示电阻的大小两曲线在同一坐标系中的交点表示电阻的工作点，即将电阻接在该电源上时，电阻中的电流和两端的电压【典题例析】图甲为某元件R 的U －I 特性曲线，把它连成图乙所示电路．电源电动势E ＝5 V ，内阻r ＝1.0 Ω，定值电阻R 0＝4 Ω.闭合电键S 后，求：(1)该元件的电功率；(2)电源的输出功率．[审题指导] (1)根据欧姆定律写出R两端的电压U与电流I的关系式．(2)画出U－I图象．(3)两图象交点表示什么？[解析] 设非线性元件的电压为U，电流为I，由欧姆定律得：U＝E－I(R0＋r)，代入数据得U＝5－5I画出U＝E′－Ir′＝5－5I图线．如下列图，两图线交点坐标为(0.4 A，3.0 V)(1)该元件的电功率P R＝UI＝3.0×0.4 W＝1.2 W.(2)电源的输出功率P＝P R0＋P R＝I2R0＋P R＝0.42×4 W＋1.2 W＝1.84 W.[答案](1)1.2 W(2)1.84 W(1)电源的伏安特性图象(路端电压与电流的关系图象)①关系式：U＝E－Ir.②用图象表示如下列图．a ．U －I 图象是一条斜向下的直线．B ．纵轴的截距等于电源的电动势E ；横轴的截距等于外电路短路时的电流I 0＝Er. c ．直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r ＝E I 0＝tan θ.θ越大，明确电源的内阻越大．(2)非线性元件有关问题的求解，关键在于确定其实际电压和电流，确定方法如下： ①先根据闭合电路欧姆定律，结合实际电路写出元件的电压U 随电流I 的变化关系． ②在原U －I 图象中，画出U 、I 关系图象． ③两图象的交点坐标即为元件的实际电流和电压．④假设遇到两元件串联或并联在电路中，如此要结合图形看电压之和或电流之和确定其实际电流或实际电压的大小．【跟进题组】考向1 闭合电路欧姆定律的计算1．飞行器在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．假设有一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV ，短路电流为40 mA ．假设将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，如此它的路端电压是( )A ．0.10 VB ．0.20 VC ．0.30 VD ．0.40 V解析：选D.电源没有接入外电路时，路端电压值等于电源电动势，所以电动势E ＝800 mV.由闭合电路欧姆定律得短路电流I 短＝E r ，所以电源内阻r ＝E I 短＝800×10－340×10－3Ω＝20 Ω，该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时，电路中电流I ＝ER ＋r ＝80020＋20mA ＝20 mA ，所以路端电压U ＝IR ＝400 mV ＝0.4 V ，D 正确．考向2 闭合电路欧姆定律的图象应用2．(多项选择)如下列图，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P (5.2，3.5)、Q (6，5)．如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，如此如下说法正确的答案是( )A ．电源1与电源2的内阻之比是3∶2B ．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10解析：选AB.根据题图可知，E 1＝E 2＝10 V ，r 1＝54Ω，r 2＝56Ω，所以r 1∶r 2＝3∶2，E 1∶E 2＝1∶1，选项A 、B 正确；曲线Ⅲ与其他两条直线的交点坐标分别表示该小灯泡在这两种连接状态下的工作电流和工作电压，根据坐标值可求出此时小灯泡消耗的功率分别为P 1＝18.2 W 和P 2＝30 W ，小灯泡的电阻分别为R 1＝3552Ω，R 2＝56Ω，所以选项C 、D 错误．电路的动态分析问题【知识提炼】1．电路动态分析的方法(1)程序法：根本思路是“局部→整体→局部〞．即(2)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．(3)串反并同法：“串反〞是指某一电阻增大(或减小)时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小(或增大)．“并同〞是指某一电阻增大(或减小)时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大(或减小)．2．电路故障问题的分析方法与技巧 (1)故障特点①断路特点：表现为电路中的两点间电压不为零而电流为零，并且这两点与电源的连接局部没有断点．②短路特点：用电器或电阻发生短路，表现为有电流通过电路但其两端电压为零． (2)检查方法①电压表检测：如果电压表示数为零，如此说明可能在并联路段之外有断路，或并联路段短路．②欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处是断路，当测量值很小或为零时，表示该处是短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．③电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各局部电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，要注意电流表的极性和量程．④假设法：将整个电路划分为假设干局部，然后逐一假设某局部电路发生某种故障，运用闭合电路或局部电路的欧姆定律进展推理．【典题例析】(多项选择)(高考某某卷)如图，电路中定值电阻阻值R 大于电源内阻阻值r .将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V 1、V 2、V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，如此( )A ．A 的示数增大B ．V 2的示数增大C ．ΔU 3与ΔI 的比值大于rD ．ΔU 1大于ΔU 2[审题指导] 先分析电路的结构，当滑动变阻器连入电路的阻值变化时，会引起V 1、V 2、V 3、A 表的变化，结合图形得出ΔUΔI的含义．[解析] 变阻器滑片向下滑动，连入电路中的电阻R 变减小，由I ＝ER ＋R 变＋r，A 表示数增大，故A 正确；V 2表测量的是电源的输出电压，U 2＝E －Ir 减小，故B 错误；由于R 是定值电阻，如此ΔU 1ΔI ＝R ，如图甲所示，又由U 2＝E －Ir ，如此ΔU 2ΔI＝r ，如图乙所示，所以，ΔU 1＝ΔI ×R ，ΔU 2＝ΔI ×r ，又因R ＞r ，得ΔU 1大于ΔU 2，故D 正确；同理，U 3＝E －I (r ＋R )，ΔU 3ΔI＝r ＋R ，故C 正确．[答案] ACD【跟进题组】考向1 直流电路的动态分析1.如下列图，电源内阻不能忽略，电流表、电压表均可视为理想电表，在滑动变阻器R 的触头从a 端滑到b 端的过程中( )A ．电压表V 的示数先增大后减小，电流表A 的示数增大B ．电压表V 的示数先增大后减小，电流表A 的示数减小C ．电压表V 的示数先减小后增大，电流表A 的示数增大D ．电压表V 的示数先减小后增大，电流表A 的示数减小解析：选A ．在滑动变阻器R 的触头从a 端滑到b 端的过程中，外电阻先增大后减小，路端电压先增大后减小，电压表V 的示数先增大后减小，电流表A 的示数一直增大，选项A 正确．考向2 含容电路的动态分析2．(2017·石家庄模拟)在如下列图的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，A 、V 为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，如下说法中正确的答案是( )A ．电压表示数变小B ．电流表示数变小C ．电容器C 所带电荷量增多D ．a 点的电势降低解析：选D.在滑动变阻器滑动头P 自a 端向b 端滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I 增大，电阻R 1两端电压增大，如此电压表示数变大．电阻R 2两端的电压U 2＝E －I (R 1＋r )，I 增大，如此U 2变小，电容器两板间电压变小，其带电荷量减小．根据外电路中顺着电流方向，电势降低，可知a点的电势大于零．a点的电势等于R2两端的电压，U2变小，如此a点的电势降低，通过R2的电流I2减小，通过电流表的电流I A＝I－I2，I增大，I2减小，如此I A增大，即电流表示数变大，A、B、C错误，D 正确．考向3 对电路的故障分析3.如下列图的电路，闭合开关，灯L1、L2正常发光．由于电路出现故障，突然发现L1变亮，L2变暗，电流表的读数变小，根据现象分析，发生的故障可能是( )A．R1断路B．R2断路C．R3短路D．R4短路解析：选A．等效电路如下列图．假设R1断路，电路的外电阻变大，总电流减小，路端电压变大，L1两端电压变大，L1变亮；ab局部电路结构没变，电流仍按原比例分配，总电流减小，通过L2、R4的电流都减小，故A项正确．假设R2断路，总电阻变大，总电流减小，ac局部电路结构没变，电流仍按原比例分配，R1、L1中电流都减小，与题意相矛盾，故B项错误．假设R3短路或R4短路，总电阻减小，总电流增大，电流表A中电流变大，与题意相矛盾，故C、D项错误．1．“串反并同法〞的须知事项：“串反并同法〞的应用条件为单变量电路．对于多变量引起的电路变化，假设各变量对同一对象分别引起的效果一样，如此该方法适用；假设各变量对同一对象分别引起的效果不一样，如此“串反并同法〞不适用．2．电路中断路与短路的故障分析方法：首先要确定是哪个局部出现了什么问题，如果是短路，如此直接当成一根导线处理；如果是断路，如此直接像开关一样断开该条线路，由于电路结构被破坏，需要重新绘画电路图，然后Ｋ运用动态电路分析方法去分析，但要注意电路被破坏后电表从支路转为干路还是从干路转为支路，分析时要有理有据，常用的依据有欧姆定律以与电阻的串、并联规律等．Ｋ电源功率的计算【知识提炼】电源总功率任意电路：P 总＝EI ＝P 出＋P 内纯电阻电路：P 总＝I 2(R ＋r )＝E 2R ＋r 电源内部消耗的功率P 内＝I 2r ＝P 总－P 出电源的输出功率任意电路：P 出＝UI ＝P 总－P 内纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2R 〔R ＋r 〕2 P 出与外电阻R 的关系电源的效率任意电路：η＝P 出P 总×100%＝U E ×100% 纯电阻电路：η＝R R ＋r ×100%【典题例析】(2017·西安模拟)如下列图，E ＝8 V ，r ＝2 Ω，R 1＝8 Ω，R 2为变阻器接入电路中的有效阻值，问：(1)要使变阻器获得的电功率最大，如此R 2的取值应是多大？这时R 2的功率是多大？(2)要使R 1得到的电功率最大，如此R 2的取值应是多大？R 1的最大功率是多大？这时电源的效率是多大？(3)调节R 2的阻值，能否使电源以最大的功率E 24r输出？为什么？ [审题指导] (1)R 1为定值电阻，电功率最大的条件是什么？(2)R 2为可变电阻，其电功率最大的条件是什么？(3)电源输出最大功率为E 24r的条件是什么？ [解析] (1)将R 1和电源(E ，r )等效为一新电源，如此新电源的电动势E ′＝E ＝8 V内阻r ′＝r ＋R 1＝10 Ω，且为定值利用电源的输出功率随外电阻变化的结论知，当R 2＝r ′＝10 Ω时，R 2有最大功率，即P 2max ＝E ′24r ′＝824×10W ＝1.6 W. (2)因R 1是定值电阻，所以流过R 1的电流越大，R 1的功率就越大．当R 2＝0时，电路中有最大电流，即I max ＝E R 1＋r＝0.8 A R 1的最大功率P 1max ＝I 2max R 1＝5.12 W这时电源的效率η＝R 1R 1＋r×100%＝80%. (3)不能．因为即使R 2＝0，外电阻R 1也大于r ，不可能有E 24r的最大输出功率．此题中，当R 2＝0时，外电路得到的功率最大．[答案] (1)10 Ω 1.6 W (2)0 5.12 W 80%(3)不能理由见解析电源输出功率的极值问题的处理方法对于电源输出功率的极值问题，可以采用数学中求极值的方法，也可以采用电源的输出功率随外电阻的变化规律来求解．但应当注意的是，当待求的最大功率对应的电阻值不能等于等效电源的内阻时，此时的条件是当电阻值最接近等效电源的内阻时，电源的输出功率最大．假设一电源的电动势为E ，内阻为r ，外电路有一可调电阻R ，电源的输出功率为：P 出＝I 2R ＝E 2R 〔R ＋r 〕2＝E 2〔R －r 〕2R ＋4r . 由以上表达式可知电源的输出功率随外电路电阻R 的变化关系为：(1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大，为P m ＝E 24r； (2)当R ＞r 时，随着R 的增大，电源的输出功率越来越小；(3)当R ＜r 时，随着R 的增大，电源的输出功率越来越大；(4)当P 出＜P m 时，每个输出功率对应两个外电阻阻值R 1和R 2，且R 1R 2＝r 2.(多项选择)(2017·某某高三模拟)如下列图为两电源的U －I 图象，如此如下说法正确的答案是( )A ．电源①的电动势和内阻均比电源②大B ．当外接一样的电阻时，两电源的输出功率可能相等C ．当外接一样的电阻时，两电源的效率可能相等D ．不论外接多大的一样电阻，电源①的输出功率总比电源②的输出功率大解析：选AD.图线在U 坐标轴上的截距等于电源电动势，图线的斜率的绝对值等于电源的内阻，因此A 对；作外接电阻R 的U －I 图线分别交电源①、②的伏安特性曲线于S 1、S 2两点，电源的工作点横、纵坐标的乘积IU 为电源的输出功率，由图可知，无论外接多大电阻，两工作点S 1、S 2横、纵坐标的乘积都不可能相等，且电源①的输出功率总比电源②的输出功率大，故B 错，D 对；电源的效率η＝P 出P 总＝I 2R I 2〔R ＋r 〕＝R R ＋r，因为电源内阻不同如此电源效率不同，C 错．1.(2015·高考卷)如下列图，其中电流表A 的量程为 0.6 A ，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A ；R 1的阻值等于电流表内阻的12；R 2的阻值等于电流表内阻的2倍．假设用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1 的电流值，如此如下分析正确的答案是( )A ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 AB ．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 AC ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 AD ．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A解析：选C.设电流表A 的内阻为R A ，用电流表A 的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值时，假设将接线柱1、2接入电路，根据并联电路的特点，(I 1－I A )R 1＝I A R A ，解得I 1＝3I A ＝0.06 A ，如此每一小格表示0.06 A ；假设将接线柱1、3接入电路，如此(I 2－I A )R 1＝I A R A ，解得I 2＝3I A ＝0.06 A ，如此每一小格表示0.06 A ．选项C 正确．2.(多项选择)(2016·高考江苏卷)如下列图的电路中，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 ，如下说法正确的有( )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 解析：选AC.开关S 闭合后，外电路的总电阻为R ＝10 Ω，路端电压U ＝E R ＋r R ＝1212×10 V ＝10 V ，A 项正确；电源的总功率P ＝E 2R ＋r ＝12 W ，B 项错误；由于两条支路的电流均为I ′＝1020A ＝0.5 A ，因此a 、b 两点间的电压为U ab ＝0.5×(15－5) V ＝5 V ，C 项正确；a 、b 两点用导线连接后，外电阻R ′＝2×5×155＋15Ω＝7.5 Ω，因此电路中的总电流I ＝E R ′＋r＝129.5 A ≈1.26 A ，D 项错误． 3．(多项选择)在如下列图的电路中，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 向下滑动后，假设电流表A 和电压表V 1、V 2、V 3四个电表的示数变化量的绝对值分别为ΔI 、ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，如此在滑片P 向下滑动的过程中，如下说法正确的答案是( )A ．ΔU 1ΔI 变大B ．ΔU 2ΔI不变 C ．ΔU 3ΔI 不变 D ．ΔU 3ΔI变大解析：选BC.ΔU 1ΔI ＝r ，是电源内阻，保持不变，A 错误；ΔU 2ΔI＝R 1，是定值，选项B 正确；ΔU 3ΔI＝r ＋R 1，是定值，选项C 正确，选项D 错误． 4．(多项选择)在探究电路故障时，某实验小组设计了如下列图的电路，当电键闭合后，电路中的各用电器正常工作，经过一段时间，发现小灯泡A 的亮度变暗，小灯泡B 的亮度变亮．如此如下对电路故障的分析正确的答案是( )A ．可能是定值电阻R 1短路B ．可能是定值电阻R 2断路C ．可能是定值电阻R 3断路D．可能是定值电阻R4短路解析：选BC.由于小灯泡A串联于干路中，且故障发生后小灯泡A变暗，可知电路中总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应为某一电阻断路，排除选项A、D.假设R2断路，如此R1和小灯泡B所在支路的电压增大，而R2的断路又使小灯泡B分配的电压增大，故小灯泡B变亮，选项B对；假设R3断路，必引起与之并联的支路(即R1所在支路)中电流增大，小灯泡B分得的电流也变大，小灯泡B变亮，应当选项C对．5．(多项选择)(2017·山西四校联考)如下列图，电源电动势E＝9 V，内电阻r＝4.5 Ω，变阻器R1的最大电阻R m＝5.0 Ω，R2＝1.5 Ω，R3＝R4＝1 000 Ω，平行板电容器C的两金属板水平放置．在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，在平行板电容器中间引入一带电微粒恰能静止．那么( )A．在题设条件下，R1接入电路的阻值应为3 Ω，电源的输出功率应为4.5 WB．引入的微粒带负电，当开关接向b(未接触b)的过程中，微粒将向下运动C．在题设条件下，当R1的阻值增大时，R2两端的电压增大D．在题设条件下，当开关接向b后，流过R3的电流流向为d→c解析：选AD.选项A中在开关S与a接触且当电路稳定时，电源恰好有最大的输出功率，可知R1＋R2＝r，R2＝1.5 Ω，如此R1＝3 Ω.电源的输出功率P m＝E24r＝4.5 W，应当选项A 正确；选项B中在开关S与a接触且当电路稳定时，在平行板电容器正中央引入一带电微粒，恰能静止，微粒受重力和电场力作用而处于平衡状态．而上极板带正电，可知微粒带负电．当开关接向b(未接触b)的过程中，电容器所带的电荷量未变，电场强度也不变，所以微粒不动，应当选项B错误；选项C中电容器所在的支路相当于断路，在题设条件下，R1和R2与电源构成串联电路，R1的阻值增大时，总电阻增大，总电流减小，R2两端的电压减小，应当选项C错误；选项D中在题设条件下，开关接a时，上极板带正电，当开关接向b后，下极板带正电，流过R3的电流流向为d→c，应当选项D正确．一、单项选择题1．两个一样的电阻R ，当它们串联后接在电动势为E 的电源上，通过一个电阻的电流为I ；假设将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I ，如此电源的内阻为( )A ．4RB ．RC ．R2 D ．无法计算解析：选B.当两电阻串联接入电路中时I ＝E 2R ＋r ，当两电阻并联接入电路中时I ＝E R2＋r×12，由以上两式可得：r ＝R ，应当选项B 正确． 2.(2017·大连模拟)如下列图，电源电动势为3 V ，内阻为1 Ω，电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为3 Ω，电表均视为理想电表，如此如下说法不正确的答案是( )A ．闭合开关S ，电流表示数约为0.23 AB ．闭合开关S ，电压表示数约为1.3 VC ．如果撤去电压表所在的整个支路，闭合开关S ，电流表示数约为0.43 AD ．如果撤去电流表所在的整个支路，闭合开关S ，电压表示数约为1.4 V解析：选A ．闭合开关S ，电阻R 1、R 2被短路，电路中的电流I ＝E R 3＋R 4＋r≈0.43 A ；电压表测的是R 3两端的电压，U ＝IR 3≈1.3 V ；撤去电压表所在支路，闭合开关S ，电路中的电流不变，仍然为0.43 A ；撤去电流表所在支路，电路为R 1、R 2、R 3、R 4串联，电压表测量R 2、R 3的电压，整个回路的电流为I ′＝E R 1＋R 2＋R 3＋R 4＋r ＝313A ，故电压表示数为U ′＝I ′(R 2＋R 3)≈1.4 V.3.将电学元件按照如下列图的方式连接，两电表均为理想电表，电源有一定的内阻．现闭合电键，将滑动变阻器的触头向下缓慢移动，如此( )A ．两电表的读数均增大B ．小灯泡b 的亮度变暗，电流表的读数变小C ．小灯泡a 的亮度变亮，电压表的读数变小D ．电容器两极板所带的电荷量增加解析：选C.滑动变阻器的触头向下缓慢移动时，其接入电路的电阻值减小，导致总电阻减小，根据“串反并同〞规律可知：电压表读数减小、小灯泡b 变暗，电流表读数变大、小灯泡a 变亮，电容器C 两端的电压等于小灯泡b 两端的电压，逐渐减小，所以电容器C 所带电荷量减少，C 正确，A 、B 、D 错误．4．(2017·重庆江津中学月考)两位同学在实验室利用如图甲所示的电路测定定值电阻R 0、电源的电动势E 和内电阻r ，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A 和电压表V 1的测量数据，另一同学记录的是电流表A 和电压表V 2的测量数据．根据数据描绘了如图乙所示的两条U －I 直线．如此图象中两直线的交点表示的物理意义是( )A ．滑动变阻器的滑动头P 滑到了最右端B ．电源的输出功率最大C ．定值电阻R 0上消耗的功率为1.0 WD ．电源的效率达到最大值解析：选B.由图乙可得，电源的电动势E ＝1.5 V ，r ＝1 Ω，交点位置：R ＋R 0＝U 1I＝2 Ω，R 0＝U 2I＝2 Ω，R ＝0，滑动变阻器的滑动头P 滑到了最左端，A 项错误；当电路中外电阻等于内电阻时，电源输出功率最大，但此题R 0>r ，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率最大，B 项正确；R 0消耗的功率P ＝IU 2＝0.5 W ，C 项错误；电源的效率η＝IE －I 2r IE，电流越小效率越大，可见滑动变阻器的滑动头P 滑到最右端时效率最大，D 项错误．5.在如下列图的电路中，闭合开关S 后，L 1、L 2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L 2突然变亮，电压表读数减小，由此推断，该故障可能是( )A ．L 1灯丝烧断B ．电阻R 2断路C ．电阻R 2短路。

2022届高三物理总复习一轮课时作业闭合电路欧姆定律新人教版

新课标人教版2022届高三物理总复习一轮课时作业课时作业26 闭合电路欧姆定律时间：45分钟满分：100分一、选择题8×8′＝64′1．一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω 的负载电阻后路端电压降为 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为A．E＝ V，r＝1 ΩB．E＝3 V，r＝2 ΩC．E＝ V，r＝2 ΩD．E＝3 V，r＝1 Ω解析：因为电路断开时路端电压为3 V，所以E＝3 V当R＝8 Ω时，U＝ V，所以I＝错误!＝错误! A＝0.3 AE＝U＋Ir，所以r＝2 Ω答案：B2．如图1中，电阻R1、R2、R3的阻值相等，电池的内阻不计，开关接通后流过R2的电流是K接通前的图1解析：由串、并联知识可得，在K没有接通时，R1、R2串联，I1＝错误!在K接通后，R2、R3并联，再跟R1串联I2′＝错误!I2＝错误!·错误!＝错误!·错误!＝错误!由错误!＝错误!＝错误!，所以B选项正确．答案：B3．在图2所示电路中E为电源，其电动势E＝ V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30 Ω；L 为一小灯泡．其额定电压U＝ V，额定功率.0 A0.3A＝6 V，U＝4 V时，I＝4 A，因此有6＝4＋4r，解得r＝Ω，当路端电压为 V时，U内＝E－U＝6－＝ V，由错误!＝错误!，所以R＝错误!r＝错误!×＝2 Ω，由电阻的串并联知识可知，正确答案为B 答案：B8．某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L1024 V/200 W和10个相同的指示灯X1～X10220 V/2 W，将其连接在220 V交流电源上，2灯丝烧断，则图8A．X1的功率减小，L1的功率增大B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小D．X2的功率减小，其他指示灯的功率增大解析：本题考查闭合电路的欧姆定律和电路的相关问题，意在考查考生运用知识解决实际问题的能力．L2灯丝烧断，则电路中的总电阻变大，由欧姆定律知，总电流减小，则除L2支路外，其他支路两端的电压减小，强光灯和指示灯的功率都要减小．其他支路电压减小，则L2两端电压升高，其功率增大．答案：C二、计算题3×12′＝36′9．电动势为E＝12 V的电源与电压表和电流表串联成闭合回路．如果将一电阻与电压表并联，则电压表的读数减小为原来的错误!，电流表的读数增大为原来的3倍．求电压表原来的读数．解析：设电压表和电流表的原来读数分别为U、I，电源和电流表的内阻分别为r1和r2由欧姆定律得错误!代入数据解得U＝9 V答案：U＝9 V10．如图9所示的电路中，电源电动势E＝ V，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为R1＝Ω、R2＝Ω，电容器的电容C＝，待电流稳定后，用电压表测R1两端的电压，其稳定值为 V图91该电压表的内阻为多大2由于电压表的接入，电容器的带电荷量变化了多少解析：1设电压表的内阻为R V，测得R1两端的电压为U1，R1与R V并联后的总电阻为R，则有错误!＝错误!＋错误!①由串联电路的特征错误!＝错误!②联立①②得R V＝错误!代入数据，得R V＝Ω2电压表接入前，电容器上的电压U C等于电阻R2上的电压，R1两端的电压为UR1，则错误!＝错误!又E＝U C＋UR1接入电压表后，电容器上的电压为U C′＝E－U1由于电压表的接入，电容器带电荷量增加了ΔQ＝CU C′－U C，由以上各式解得ΔQ＝C 错误!－U1代入数据，可得ΔQ＝×10－6 C答案：1 Ω2×10－6 C11．一个电源的路端电压U随外电路电阻R的变化规律如图10甲所示，图中U＝12 V 的直线为图线的渐近线．现将该电源和一个变阻器R0接成如图10乙所示电路，已知电源允许通过的最大电流为2 A，变阻器的最大阻值为R0＝22 Ω求：图101电源电动势E和内电阻r；2空载时A、B两端输出的电压范围．3A、B两端所能接负载的电阻的最小值．解析：1据全电路欧姆定律：E＝U＋Ir由图甲可知，当I＝0时，E＝U＝12 V当E＝12 V，R＝2 Ω时，U＝6 V，据全电路欧姆定律可得：r＝2 Ω2空载时，当变阻器滑片移至最下端时，输出电压U AB＝0当滑片移至最上端时，有E＝U AB＋Ir，I＝错误!可得这时的输出电压U AB＝11 V所以，空载时输出电压范围为0～11 V3设所接负载电阻的最小值为R′，此时滑片应移至最上端，电源电流最大I＝2 A，有：E＝IR外＋r，其中R外＝错误!，代入数据可得：R′＝Ω。

2024年高考物理总复习第一部分知识点梳理第九章第2讲闭合电路的欧姆定律

第2讲闭合电路的欧姆定律整合教材·夯实必备知识一、电源电动势和内阻(必修三第十二章第2节)1.电动势(1)非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫电动势。

(2)物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。

2.内电阻:电源内部导体的电阻。

二、闭合电路欧姆定律(必修三第十二章第2节)1.内容:闭合电路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:I=ER+r提醒:只适用于纯电阻电路。

3.其他表达形式E=U+U内或E=U外+Ir。

外提醒:适用于任意电路。

4.电源的U-I图像:(1)图像:根据U=E-Ir,图像如图所示,(2)含义:①纵轴截距:表示电路断路时的路端电压U=E。

②横轴截距:表示电路短路时的电流I=I0。

③斜率绝对值:表示电源内电阻r=EI0。

三、闭合电路的功率及效率问题(必修三第十二章第2节)1.电源的总功率(1)任意电路:P总=IE=IU外+IU内=P出+P内。

(2)纯电阻电路:P总=I2(R+r)=E 2R+r。

2.电源内部消耗的功率P内=I2r=IU内=P总-P出。

3.电源的输出功率(1)任意电路:P出=IU=IE-I2r=P总-P内。

(2)纯电阻电路:P出=I2R=E 2R(R+r)2。

4.电源的效率(1)任意电路:η=P出P总×100%=UE×100%。

(2)纯电阻电路:η=RR+r×100%。

【质疑辨析】角度1 电动势和闭合电路欧姆定律(1)电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱。

(×)(2)电动势就是电源的路端电压。

(×)(3)电源的重要参数是电动势和内阻。

电动势由电源中非静电力的特性决定,与电源的体积无关,与外电路无关。

(√)(4)在电源电动势及内阻恒定的闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大。

(√)角度2电路中的功率(5)外电阻越大,电源的输出功率越大。

高考物理人教版一轮课时作业：27闭合电路欧姆定律及其运用+Word版含解析

分层规范快练(二十七) 闭合电路欧姆定律及其运用[双基过关练]1．[2016·上海物理]电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此( )A ．电动势是一种非静电力B ．电动势越大，表明电源储存的电能越多C ．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D ．电动势就是闭合电路中电源两端的电压解析：电动势是反映电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故A 、B 错误，C 正确；闭合电路中电源两端的是路端电压，小于电动势，故D 错误．答案：C2．如图所示为一小灯泡的伏安特性曲线，横轴和纵轴分别表示电压U 和电流I ，图线上点A 的坐标为(U 1，I 1)，过点A 的切线与纵轴交点的纵坐标为I 2，小灯泡两端的电压为U 1时，电阻等于( )A.I 1U 1B.U 1I 1C.U 1I 2D.U 1I 1－I 2解析：由电阻的定义式R ＝U I 可知，B 正确，其他选项错误．要特别注意R ≠ΔU ΔI .答案：B3．某实物投影机有10个相同的强光灯L 1～L 10(24 V ,220 W)和10个相同的指示灯X 1～X 10(220 V ,2 W)，将其连接在220 V 的交流电源上，电路如图所示，若工作一段时间后L 2灯丝烧断，则( )A ．X 1的功率减小，L 1的功率增大B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2的功率增大，其他指示灯的功率减小D．X2的功率减小，其他指示灯的功率增大解析：由串、并联电路的知识知，若L2灯丝烧断，电路的电阻值变大，电流变小，除X2两端电压变大外，其他电压变小，故选C.答案：C4．[2019·湖北黄冈模拟]如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r，电压表和电流表可视为理想电表．闭合开关，当滑动变阻器的滑片P由a端向b 端滑动过程中，下列说法中正确的是()A．电压表的示数变大B．电流表的示数变小C．滑动变阻器消耗的功率变小D．定值电阻R消耗的功率先变大后变小解析：开关闭合后，电压表测量路端电压，电流表测量干路电流，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，故电压表的示数变小，电流表的示数变大，故A、B错误；将R看成电源的内阻，则等效电源的内阻为2r，滑动变阻器的最大阻值也是2r，因为电源的内、外电阻相等时电源的输出功率最大，所以滑片P由a端向b 端滑动过程中，滑动变阻器消耗的功率变小，故C正确；电路中的电流增大，则定值电阻R消耗的功率变大，故D错误．答案：C5．电动自行车因轻便、价格相对低廉、污染和噪音小而受到市民喜爱．某国产品牌电动自行车的铭牌如下，则此车所配电机的内阻为()规格后轮驱动直流永磁电机机器人的使用开阔了我们的视野，延伸了我们的肢体，增强了我们的力量，提高了我们的工作效率，将人们从繁如图所示，一款机器人的直流电动机的额已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻值越大．为探测有无磁场，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型如图为酷斯520扫地机器人，30 W，充电额定电压分钟，电池容量2 000 mAh．通过电动机的电流为10 A．电动机的输入功率为20 W4 W－I图象中，直线与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的连接成闭合电路，由图象可知(示电源的输出功率，电源的输出功率为P＝UI＝1.5×1.0 W＝1.5 W，选项C错误；由EI＝P＋P r解得电源内部消耗的功率为P r＝EI－P＝3.0×1.0 W－1.5 W＝1.5 W，选项D正确．答案：AD[技能提升练]11.[2019·广西南宁二中模拟]如图，A、B两灯原来正常发光，现因某一电阻发生断路或短路的故障，使A灯变亮，B灯变暗，那么，故障原因是()A．R0断路B．R1断路C．R2断路D．R2短路解析：电阻R0单独在一个支路上，断路后使外电阻变大，使两个灯泡所在的并联电路的电压都变大，则两个灯泡的亮度都变亮，不符合题意，故A错误；灯泡A和电阻R1并联，如果R1断路，此处只有灯泡A一个电阻，根据并联电路总电阻与分电阻的关系，此处电阻相当于增大，所以灯泡A两端电压增大，灯泡B两端电压减小，则A 灯变亮，B灯变暗，故B正确；同理可知，R2断路时，A灯变暗，B 灯变亮，不符合题意，故C错误；若R2短路，B灯被短路，不亮，不符合题意，故D错误．答案：B12．[2019·沧州模拟](多选)如图所示的电路中，电源电动势E＝3 V，内电阻r＝1 Ω，定值电阻R1＝3 Ω，R2＝2 Ω，电容器的电容C＝100 μF，则下列说法正确的是()A．闭合开关S，电路稳定后电容器两端的电压为1.5 VB．闭合开关S，电路稳定后电容器所带电荷量为3.0×10－4 C原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是(断路同时短路短路，则两个灯泡都被短路，都不亮，故断路，则两个灯泡都被断路，都不亮，故情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

高三物理第一轮复习：闭合电路的欧姆定律知识精讲

高三物理第一轮复习：闭合电路的欧姆定律知识精讲【本讲主要内容】闭合电路的欧姆定律1. 知道电源电动势和内阻的物理意义。

2. 理解闭合电路的欧姆定律及公式，并能用来解决电路问题。

3. 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，并能用来分析计算电路问题。

【知识掌握】【知识点精析】1. 电源的电动势和内电阻（1）电源的电动势Ｅ：表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量。

它是由电源本身的性质决定的，跟外电路的组成无关。

不同的电源，电动势不同。

电动势越大，说明它在移送同样电荷的过程中能够把更多的其他形式的能转化为电能，能够维持导体两端的持续的电压。

电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。

（2）电源的内电阻r ：电源内部电路的电阻。

电流通过内电路时要产生热量，电能转化为内能。

2. 闭合电路的欧姆定律：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟闭合电路的总电阻成反比。

即rR EI +=或E ＝Ｉ（R ＋r ） E ＝U ＋Ir 等。

3. 路端电压Ｕ同外电阻R 的关系：（1）关系式：U ＝E －Ir （2）U ＝IR ＝Rr 1E rR ER+=+R ↑（↓）⇒rR EI +=，Ｉ↓（↑）⇒U ＝E －Ir ，U ↑（↓）即路端电压随外电阻增大（减小）而增大（减小）。

外电阻R →∞电流I →0则内电压为0，外电压U=E 。

所以可以用内阻很大的电压表粗测电源的电动势。

外电阻R →0电流I=rE则内电压为E ，外电压U=0。

因电源的内阻很小，电流很大，易烧坏电源，应避免长时间发生。

4. 闭合电路的欧姆定律的U －I 图象（1）实线是通过实验所测得的数据实际得到的图线，虚线是将实线外推而得到的理论上存在的图线。

（2）图线与纵坐标的交点表示外电路断路时的路端电压，其值为E 。

（3）图线与横坐标的交点表示外电路短路时的短路电流，其值为E/r 。

（4）图线的斜率的绝对值表示内电阻。

5. 闭合电路的功率根据能量守恒有EIt=UIt+rt I 2（1）电源的总功率：电源把其它形式的能转化为电能的功率P=IE=IU+I U '（2）电源的输出功率：外电路消耗的功率P=IU=IE －r I 2 当电路为纯电阻电路时，其大小与外电路的负载电阻的大小、电源的电动势和内阻有关系，此时其表达式Rr4)r R (R E R )r R E (R I P 2222+-=+== 可见当R=r 时，电源的输出功率最大r4E P 2m =此时电源的效率%50rR RIE IU =+==η（3）电源内耗的功率：P=r I 2【解题方法指导】一. 闭合电路的计算［例1］（2001年春理综）如图所示，AB 、CD 为两根平行的相同的均匀的电阻丝。

高考物理一轮复习讲义闭合电路的欧姆定律

课题：闭合电路的欧姆定律知识点总结：一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路欧姆定律（1）内容：闭合电路里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 ①I ＝E R ＋r （只适用于纯电阻电路）； ②E ＝U外＋Ir （适用于所有电路）。

（3）在外电路中，沿电流方向电势降低．二、．路端电压与外电阻的关系1．路端电压随着外电阻的增大而增大，随着外电阻的减小而减小，但不呈线性变化．2．U －I 图像中，直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即内阻r ＝|ΔU ΔI|．典例强化例1、将一电源电动势为E ，内电阻为r 的电池与外电路连接，构成一个闭合电路，用R 表示外电路电阻，I 表示电路的总电流，下列说法正确的是（） A ．由U 外＝IR 可知，外电压随I 的增大而增大B ．由U 内＝Ir 可知，电源两端的电压随I 的增大而增大C ．由U ＝E －Ir 可知，电源输出电压随输出电流I 的增大而减小D ．由P ＝IU 可知，电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大例2、如图所示，R 为电阻箱，电表为理想电压表．当电阻箱读数为R 1＝2 Ω时，电压表读数为U 1＝4 V ；当电阻箱读数为R 2＝5 Ω，电压表读数为U 2＝5 V ．求：电源的电动势E 和内阻r ．例3、如图所示电路，电源内阻不可忽略。

开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中（）A ．电压表的示数增大，电流表的示数减小一般情况 U ＝IR ＝E R ＋r ·R ＝E 1＋r R ，当R 增大时，U 增大特殊情况（1）当外电路断路时，I ＝0，U ＝E （2）当外电路短路时，I 短＝E r ，U ＝0B ．电压表的示数减小，电流表的示数增大C ．电压表与电流表的示数都增大D ．电压表与电流表的示数都减小例4、如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片P 向左移动，则（）A ．电容器中的电场强度将增大B ．电容器的电容将减小C ．电容器上的电荷量将减少D ．液滴将向上运动例5、如图所示为某一电源的U －I 图线，由图可知（） A ．电源电动势为2 V B ．电源内电阻为13Ω C ．电源短路时电流为6 A D ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A例6、如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a 、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是（）A ．阴影部分的面积表示电源输出功率B ．阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C ．当满足α＝β时，电源效率最高D ．当满足α＝β时，电源效率小于50% 知识巩固练习1．下列关于电动势的说法正确的是（） A ．电动势就是电压，就是内、外电压之和B ．电动势不是电压，但在数值上等于内、外电压之和C ．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D ．电动势的大小与外电路的结构无关2．电动势为E ，内阻为r 的电源，向可变电阻R 供电，关于路端电压说法正确的是（）A ．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变B ．因为U ＝IR ，所以当I 增大时，路端电压也增大C ．因为U ＝E －Ir ，所以当I 增大时，路端电压减小D ．若外电路断开，则路端电压为E3．．某电路如图所示，已知电池组的总内阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝5 Ω，理想电压表的示数U ＝3．0V，则电池组的电动势E等于（）A．3．0 V B．3．6 V C．4．0 V D．4．2 V4．如图所示电路，电源内阻不可忽略。

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。

高三物理一轮复习第二课时闭合电路的欧姆定律课件

电动势为3.0 V
• B．电源内阻为0.5 Ω
• C．Rx的阻值为0.5 Ω • D．S1断开、S2接通时，随着R的减小，
电源输出功率减小
【解析】由 I＝R＋E r得 R＝EI －r，则 R－1I图象的斜率 k＝E＝2.0 V，A 选项错误；R 轴截距的绝对值等于内阻 r，即 r＝0.5 Ω，B 选项正确；S2 断开，S1 闭合时，R ＋r＝IE1；S1 断开，S2 闭合时，Rx＋R＋r＝IE2，所以，Rx＝ IE2－IE1＝0.5 Ω，C 选项正确；因 Rx＝r，所以，电路中的外电阻大于内阻，随着 R 的减小，电源输出功率将增大， R＝0 时，电源输出功率最大，D 选项错误．
()
• A．电源输出功率减小的功率增大
B．L1上消耗
• C．通过R1上的电流增大 D．通过R3 上的电流增大
• 【解析】电源不计内阻，其输出电压等于电动势．当闭合S2时，电路的外电阻R 变小，电路电流变大，故C对；电源的输出功率P出＝所以电源输出功率应该变大，A错误；因并联部分两端的电压U并＝ E－UR1，闭合S2时UR1变大，所以U并变小，L1上消耗的功率变小，通过R3的电流也是变小的，故B、D错误．
• 在图上画出此直线 ☞(2分)
• 可得到该直线与曲线的交点(2 V,0.3 A)，即流过电灯的电流为0.3 A，则流过电流表的电流为
• IA＝2I＝0.6 A ☞(3分)
• 每个灯的功率为：
• P＝UI＝2×0.3 W
• ＝0.6 W． ☞(2分)
• 3－1：如下图甲所示，R为电阻箱(0～ 99.9 Ω)，置于阻值最大位置，Rx为未知电阻，(1)断开S2，闭合S1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、 I值作出了如图乙所示的R－图线，(2) 断开S2，闭合S1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0 A；保持电阻箱的位置不变，断开S1，闭合S2，此时电流表的示数为I2＝0.8 A，据以上数据可知 ()

2023年高考物理一轮复习讲义——闭合电路的欧姆定律

第2讲闭合电路的欧姆定律目标要求 1.了解电动势的物理意义，理解并掌握闭合电路的欧姆定律.2.会用闭合电路欧姆定律分析电路的动态变化.3.会计算涉及电源的电路功率.4.掌握路端电压和电流的关系及电源的U －I 图像．考点一闭合电路欧姆定律及应用1．电动势(1)非静电力所做的功与所移动的电荷量的比叫电动势．(2)物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压． 2．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、外电阻之和成反比； (2)公式：I ＝ER ＋r (只适用于纯电阻电路)；(3)其他表达形式E ＝U 外＋U 内或E ＝U 外＋Ir (适用于任意电路)．1．电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱．( × ) 2．电动势就是电源的路端电压．( × )3．电源的重要参数是电动势和内阻．电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关．( √ )4．在电源电动势及内阻恒定的闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．( √ )1．路端电压与外电阻的关系(1)纯电阻电路：U ＝IR ＝E R ＋r·R ＝E1＋r R ，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 ＝0.2．动态分析常用方法(1)程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路． ①分析步骤(如图)：②分析时：串联电路注意分析电压关系，并联电路注意分析电流关系 (2)结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零．①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大．②所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小．考向1 闭合电路的有关计算例1 (2019·江苏卷·3)如图所示的电路中，电阻R ＝2 Ω.断开S 后，电压表的读数为3 V ；闭合S 后，电压表的读数为2 V ，则电源的内阻r 为( )A ．1 ΩB ．2 ΩC ．3 ΩD ．4 Ω答案 A解析当断开S 后，电压表的读数等于电源的电动势，即E ＝3 V ；当闭合S 后，有U ＝IR ，又由闭合电路欧姆定律可知，I ＝E R ＋r ，联立解得r ＝1 Ω，A 正确，B 、C 、D 错误．考向2 闭合电路的动态分析例2 如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中( )A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大答案 A解析当滑片下移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小，即电流表示数减小，A正确．考向3电路故障分析例3如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是()A．R1短路B．R2断路C．R2短路D．R3短路答案 D解析A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B错误．因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的，而与A、B两灯是串联的．观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件，故选项A、C错误，D正确．例4如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S闭合后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压分别为U ab＝6 V，U ad＝0 V，U cd＝6 V，由此可断定()A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．滑动变阻器R断路答案 C解析由U ab＝6 V可知电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，由U cd＝6 V可知，灯泡L1与滑动变阻器R完好，断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2断路，选项C正确．电路故障检测方法1．电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联部分短路；2．电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程；3．欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路．在用欧姆表检测时，应断开电源．考点二闭合电路的功率及效率问题1．电源的总功率(1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内．(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝E2 R＋r.2．电源内部消耗的功率P内＝I2r＝IU内＝P总－P出．3．电源的输出功率(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝E2R (R＋r)2.4．电源的效率(1)任意电路：η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%(2)纯电阻电路：η＝RR ＋r×100%1．外电阻越大，电源的输出功率越大．( × ) 2．电源的输出功率越大，电源的效率越高．( × ) 3．电源内部发热功率越大，输出功率越小．( × )1．纯电阻电路中电源的最大输出功率(如图) P 出＝UI ＝I 2R ＝E 2(R ＋r )2R ＝E 2R (R －r )2＋4Rr ＝E 2(R －r )2R＋4r 当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r.2．提高纯电阻电路效率的方法η＝P 出P 总×100%＝R R ＋r×100%＝11＋r R×100%，R 增大，η越高．例5 (多选)某同学将一直流电源的总功率P E 、电源内部的发热功率P r 和输出功率P R 随电流I 变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a 、b 、c 所示．以下判断正确的是( )A ．在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P CB ．b 、c 图线的交点与a 、b 图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4C ．电源的最大输出功率P m ＝9 WD ．电源的电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝1 Ω 答案 ABD解析在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，因为直流电源的总功率P E 等于输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 之和，所以这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P C ，故A 正确；图线c 表示电路的输出功率与电流的关系图线，很显然，最大输出功率小于3 W ，故C 错误；当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b 、c 图线的交点处的电流，此时电流的大小为E R ＋r ＝E 2r ，输出功率的大小为E 24r ，a 、b 图线的交点表示电源的总功率P E 和电源内部的发热功率P r 相等，此时电源短路，所以此时电流的大小为Er ，功率的大小为E 2r ，所以横坐标之比为1∶2，纵坐标之比为1∶4，故B 正确；当I ＝3 A 时，P R ＝0，说明外电路短路，根据P E ＝EI 知电源的电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝EI ＝1 Ω，故D 正确．例6 (2022·湖南省长郡中学高三月考)如图甲所示的电路，其中电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R ＝4 Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P 与其接入电路的阻值R P 的关系如图乙所示．则下列说法中正确的是( )A ．图乙中滑动变阻器的最大功率P 2＝2 WB ．图乙中R 1＝6 Ω，R 2＝12 ΩC ．滑动变阻器消耗功率P 最大时，定值电阻R 消耗的功率也最大D ．调整滑动变阻器R P 的阻值，可以使电源的输出电流达到2 A 答案 B解析由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电路外电阻等于内阻r 时，输出功率最大，最大值为P m ＝E 24r ，把定值电阻看成电源内阻的一部分，由题图乙可知，当R P ＝R 1＝R ＋r ＝6 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为P 2＝E 24(R ＋r )＝1.5 W ，A 错误；滑动变阻器的阻值为3 Ω时与阻值为R 2时消耗的功率相等，有(E 3 Ω＋R ＋r )2×3 Ω＝(ER 2＋R ＋r )2R 2，解得R 2＝12 Ω，B 正确；当回路中电流最大时，即R P ＝0时定值电阻R 消耗的功率最大，C 错误；当滑动变阻器R P 的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为I m ＝E R ＋r ＝64＋2A ＝1 A ，则调整滑动变阻器R P 的阻值，不可能使电源的输出电流达到2 A ，D 错误．等效电源把含有电源、电阻的部分电路等效为新的“电源”，其“电动势”“内阻”如下： (1)两点间断路时的电压等效为电动势E ′.(2)两点短路时的电流为等效短路电流I 短′，等效内电阻r ′＝E ′I 短′.常见电路等效电源如下：考点三电源的U －I 图像两类U －I 图像的比较电源的U －I 图像电阻的U －I 图像图像表述的物理量的关系电源的路端电压与电路电流的关系电阻两端电压与流过电阻的电流的关系图线与坐标轴交点①与纵轴交点表示电源电动势E过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零②与横轴交点表示电源短路电流Er图线的斜率－r (r 为内阻) 表示电阻大小(电阻为纯电阻时)图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点坐标比值UI表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均表示此电阻的阻值大小例7 (多选)如图所示，图甲中M 为一电动机，开关S 闭合后，当滑动变阻器R 的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V 1和V 2的读数随电流表A 读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A 读数在0.2 A 以下时，电动机没有转动．不考虑电表内阻，以下判断正确的是( )A ．图线①为V 2示数随电流表读数的变化图线B ．电路中电源电动势为3.4 VC ．此电路中，电动机的最大输入功率是0.9 WD ．滑动变阻器的最大阻值为30 Ω 答案 AC解析由题图甲知，电压表V 2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图线①表示V 2的示数与电流的关系，故A 正确；图线①的斜率大小等于电源的内阻，为r ＝ΔU ΔI ＝3.4－3.00.3－0.1 Ω＝2 Ω，当电流I 1＝0.1 A 时，U 1＝3.4 V ，则电源的电动势E ＝U 1＋I 1r ＝(3.4＋0.1×2) V ＝3.6 V ，故B 错误；当I 2＝0.3 A 时，U 2＝3 V ，电动机输入功率最大P ＝U 2I 2＝3×0.3 W ＝0.9 W ，故C 正确；若电流表A 示数小于0.2 A ，由题图乙知，电动机不转动，电动机的电阻r M ＝0.8－0.40.1Ω＝4 Ω，当I 1＝0.1 A 时，电路中电流最小，滑动变阻器的电阻为最大值，所以R 与R 0并联电阻的最大值R 并＝E I 1－r －r M ＝(3.60.1－2－4) Ω＝30 Ω，则滑动变阻器的最大阻值大于30 Ω，故D 错误．考点四含容电路的分析1．电路简化把电容器所在的支路稳定时视为断路，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． 3．电容器的电荷量及变化(1)电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电．若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电．(2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q 1－Q 2|； (3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q 1＋Q 2.例8 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.12C.35D.23 答案 C解析 S 断开时等效电路图如图甲所示．甲电容器两端电压为U 1＝E R ＋23R×23R ×12＝15E ；S 闭合时等效电路图如图乙所示．乙电容器两端电压为U 2＝E R ＋12R×12R ＝13E ，由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，故选项C 正确．例9 (多选)如图所示，电源电动势为E ，内阻为r .电路中的R 2、R 3均为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)．当开关S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是( )A ．只逐渐增大R 1的光照强度，电阻R 0消耗的电功率变大，电阻R 3中有向上的电流B ．只将滑动变阻器R 3的滑动端P 2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R 3中有向上的电流C ．只将滑动变阻器R 2的滑动端P 1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D ．若断开开关S ，带电微粒向下运动答案 AD解析只逐渐增大R 1的光照强度，R 1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R 0消耗的电功率变大，滑动变阻器R 2两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器下极板的带电荷量变大，所以电阻R 3中有向上的电流，故选项A 正确；电路稳定时，电容器所在支路相当于断路，只将滑动变阻器R 3的滑动端P 2向上端移动时，对电路没有影响，故选项B 错误；只将滑动变阻器R 2的滑动端P 1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E ＝Ud 可知电场强度变大，带电微粒向上运动，故选项C 错误；若断开开关S ，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的静电力减小，带电微粒将向下运动，故选项D正确．课时精练1.(多选)(2020·江苏卷·6)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时()A．车灯的电流变小B．路端电压变小C．电路的总电流变小D．电源的总功率变大答案ABD解析汽车启动时，车灯变暗，I灯减小，U灯减小，路端电压变小，则电路的总电流变大，故A、B正确，C错误；由P＝IE知电源的总功率变大，故D正确．2.(多选)在如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图像可知()A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 ΩB．电阻R的阻值为1 ΩC．电源的输出功率为4 WD．电源的效率为50%答案ABC解析由题图中图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为r＝EI短＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为1 Ω，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I＝Er＋R＝2 A，路端电压U＝IR＝2 V，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，电源的效率为η＝UIEI×100%≈66.7%，故选项A、B、C正确，D错误．3．(多选)如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，由此推断，以下故障可能的是()A．L1灯丝烧断B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器被击穿短路答案BD解析若L1灯丝烧断，会使电路总电阻变大，总电流变小，电阻R2与L2并联电压变小，L2会变暗，故A错误；若电阻R2断路，会使电路的总电阻增大，总电流减小，R1并联部分电压与内电压之和减小，使L2两端的电压增大，L2会变亮，故B正确；若R2短路，L2会因被短路而熄灭，故C错误；若电容器被击穿短路，由于电路的总电阻减小，总电流增大，电阻R2与L2并联电压变大，L2会变亮，故D正确．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，下面说法中正确的是()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的读数变小答案 C解析当内、外电阻相等时电源的输出功率最大，由于电源的内外电阻关系未知，所以不能确定电源的输出功率如何变化，故A错误；当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大，电压表V1读数U1＝E－I(R1＋r)，I增大，其他量，则I2减小，即电流表A2的读数变小，因总电流增大，不变，则U1减小，A2的读数为I2＝U1R3则通过R2的电流增大，则U2变大，即电压表V2示数变大，故C正确，B、D错误．5.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，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．电源内阻一定等于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%答案 B解析由题可知将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率，由题图可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，所以电源最大输出功率为45 W，选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5 Ω，选项B正确；电阻箱所消耗功率P最大值为45 W时，电阻箱读数为R＝5 Ω，则电流I＝P＝3 A，电源电动势E＝I(R＋r)＝30 V，选项C错误；电阻箱R所消耗功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误．6．(多选)如图甲所示，不计电表内阻，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的示数变化规律分别如图乙中a、b所示，下列判断正确的是()A ．图线a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源电动势B ．图线b 斜率的绝对值等于电源的内阻C ．图线a 、b 交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率D ．图线a 、b 交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R 0消耗的功率答案 ACD解析题图乙中图线b 是电压表V 2示数的变化情况，图线a 是电压表V 1示数的变化情况；V 1测的是路端电压，则a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值为电源的电动势，A 正确；图线b 斜率的绝对值等于电阻R 0的阻值，B 错误；图线a 、b 交点的横、纵坐标之积既等于此状态下电源的输出功率，也等于电阻R 0消耗的功率，C 、D 正确．7．(2022·江苏淮安市车桥中学高三开学考试)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 1 答案 B解析滑片向上滑动，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的电压变大，所以L 2与滑动变阻器部分的电压减小，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 S 4πkd ，E ＝Ud 得E ＝4πkQεr S ，可知E 不变，油滴静止不动，选项B 错误；把L 1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.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 ΩD ．12.5 Ω答案 A解析由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，E ＝U ，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 ＝2.5 V ，电流为I ＝0.2 A ，则硅光电池的内阻为r ＝E －U I ＝3.6－2.50.2 Ω＝5.5 Ω，故A 正确．9．(多选)在如图所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，各理想电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列说法正确的是( )A.U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变 B.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 变大 C.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 不变 D.U 3I 变大，ΔU 3ΔI不变答案 ACD解析由题图电路图可知，U 1、U 2分别是R 1、R 2两端的电压，电流表测通过这个电路的总电流，U 3是路端电压，由欧姆定律可知R 1＝U 1I ＝ΔU 1ΔI (因R 1是定值电阻)，故A 正确；U 2＝E－I (R 1＋r )(因E 、R 1、r 均是定值)，U 2I ＝R 2，R 2变大，U 2I 变大，ΔU 2ΔI 的大小为R 1＋r ，保持不变，故B 错误，C 正确；U 3I ＝R 1＋R 2，因R 2变大，则U 3I 变大，又由于U 3＝E －Ir ，可知ΔU 3ΔI 的大小为r ，保持不变，故D 正确．10．(2022·宁夏银川市银川一中模拟)在如图所示的电路中，定值电阻R 1＝3 Ω、R 2＝2 Ω、R 3＝1 Ω、R 4＝3 Ω，电容器的电容C ＝4 μF ，电源的电动势E ＝10 V ，内阻不计．闭合开关S 1、S 2，电路稳定后，则( )A ．a 、b 两点的电势差U ab ＝3.5 VB ．电容器所带电荷量为1.4×10－6 CC ．断开开关S 2，稳定后流过电阻R 3的电流与断开前相比将发生变化D ．断开开关S 2，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为2.4×10－5 C 答案 D解析设电源负极的电势为0，则电源正极的电势为φ＝10 V ，又因为φ－φa ＝ER 1＋R 2R 1，代入数据可解得φa ＝4 V ，同理有φ－φb ＝ER 3＋R 4R 3，解得φb ＝7.5 V ，故U ab ＝φa －φb ＝－3.5 V ，选项A 错误；由Q ＝CU ，可知此时电容器所带电荷量为Q ＝4×10－6×3.5 C ＝1.4×10－5 C ，选项B 错误；由电路知识可知，断开开关S 2，稳定后流过电阻R 3的电流与断开前相比不会发生变化，选项C 错误；断开开关S 2，稳定后a 点的电势为φa ′＝10 V ，b 点电势仍为φb ＝7.5 V ，故此时U ab ′＝φa ′－φb ＝2.5 V ，且上极板带正电，故上极板带电荷量的变化量为ΔQ ＝C ΔU ，即ΔQ ＝4×10－6×6 C ＝2.4×10－5 C ，选项D 正确．11．在如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2阻值未知，R 3是一滑动变阻器，当其滑片P 从左端滑至右端时，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R 2的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值．答案 (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大小等于电源的内阻，则有内阻 r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝16－40.8－0.2 Ω＝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.如图所示，电源电动势E ＝2 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 0＝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？答案 23 Ω 23W解析法一由公式P R ＝U 2R ，根据闭合电路的欧姆定律，路端电压U ＝E ·R 0RR 0＋R r ＋R 0RR 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 ＋12，当R ＝23 Ω时，R 上消耗的功率最大，P R max ＝23W.法二采用等效电源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看作等效电源，为E ′＝R 0R 0＋r E ，内阻为r ′＝R 0r R 0＋r 的电源，当R ＝r ′＝R 0rR 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等＝E ′＝R 0R 0＋rE ＝43 V ；r等＝r ′＝R 0r R 0＋r ＝23 Ω.所以P R max ＝E 等24r 等＝23W.。

(人教版)2012届高三物理一轮复习讲义：闭合电路的欧姆定律

（人教版）2012届高三物理复习讲义：闭合电路的欧姆定律一、内容概述闭合电路欧姆定律是本章的重要的内容，会熟练地运用欧姆定律，串、并联电路的特点及能量关系分析和解决直流电路问题是本部分学习的重、难点。

二、重、难点知识归纳和讲解（一）闭合电路欧姆定律1、电源电动势：电源是把其他形式的能转化为电能的装置。

电动势是表征电源把其他形式的能量转换成电能的本领大小的物理量；电动势的大小由电源本身的性质决定，数值等于电路中通过1C电量时电源所提供的能量，也等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势是标量，方向规定为由电源的负极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。

2、闭合电路欧姆定律（1）闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成，也可叫含电源电路、全电路。

（2）在闭合电路里，内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律，设电源的内阻为r，外电路的电阻为R，那么电流I通过内阻时在电源内部的电压降U内=Ir，电流流过外电阻时的电压降为U外=IR，由U外＋U内=E，得。

该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即为闭合电路欧姆定律，适用条件是外电路为纯电阻电路。

3、路端电压与负载变化的关系（1）路端电压与外电阻R的关系：（外电路为纯电阻电路）其关系用U—R图象可表示为：（2）路端电压与电流的关系U=E－Ir（普适式）其关系用U—I图象可表示为当R=∞时，即开路，当R=0时，即短路，其中，r=|tgθ|.4、闭合电路中的功率（1）电源的总功率（电源消耗的功率）P总=IE电源的输出功率（外电路消耗的功率）P输=IU电源内部损耗的功率：P损=I2r由能量守恒有：IE=IU＋I2r（2）外电路为纯电阻电路时：由上式可以看出：即当R=r时，此时电源效率为：（2）当R>r时，随R的增大输出功率减小。

（3）当R<r时，随R的增大输出功率增大。

（4）当时，每个输出功率对应2个可能的外电阻R1和R2，且（二）“串反并同”定则：在外电路为混联的闭合电路中，讨论因某一电阻发生变化引起电路中各参量的变化时，可采用以下简单的方法：“串反并同”，当某一电阻发生变化时，与它串联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相反的变化；与它并联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相同的变化。

高考物理一轮复习学案：专题9 闭合电路欧姆定律应用及动态分析

努力必有收获，坚持必会胜利，加油向未来！高三复习专题9 闭合电路欧姆定律应用一、闭合电路欧姆定律应用【知识梳理】【题型1】如图,电路中电源电动势E=10V,内阻r=1Ω,小灯泡L额定电压U=8V,额定功率字迹模糊不清,电动机M线圈电阻RM=2Ω.闭合开关S后，灯泡恰好正常发光，电动机输出机械功率P=3.5W.求：(1)电源中电流I；(2)电动机线圈中电流IM；(3)小灯泡额定功率PL。

【强化练习1】如图所示，电源电动势E=6V，小灯泡L标有“3V，0.9W”，开关S接1，当滑动变阻器调到R=4Ω时，小灯泡L正常发光；现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则（）A．电源的内阻为10ΩB．电动机的内阻为4ΩC．电动机正常工作的电压为1.8VD．电源的效率为70%【强化练习2】如图所示，图线a是某一电源的U-I曲线，图线b是一定值电阻的U-I曲线，若将该电源与该定值电阻连成闭合电路（该电源的内阻r=2.0Ω），则下列说法正确的是（）A．该定值电阻为6ΩB．该电源的电动势为20VC ．将3只这种电阻并联作为外电阻，电源输出功率最大D ．将2只这种电阻串联作为外电阻，电源输出功率最大二、闭合电路动态分析【题型1】在图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电流表A 、电压表V 1、V 2、V 3均为理想电表，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器。

闭合开关S ，当R 2的滑动触头P 由下端向上滑动的过程中（）A ．电压表V 1、V 2的示数增大，电压表V 3的示数不变B ．电流表A 示数变大，电压表V 3的示数变小C ．电压表V 2示数与电流表A 示数的比值不变D ．电压表V 3示数变化量的绝对值与电流表A 示数变化量的绝对值的比值不变【题型2】如图所示，当滑线变阻器的滑动触头向上端移动时（）A ．电压表V 的示数增大，电流表A 的示数减小B ．电流表A 和电压表V 的示数都增大C ．电流表A 和电压表V 的示数都减小D ．电压表V 的示数减小，电流表A 的示数增大【方法总结】【强化练习1】如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器。

届高考物理一轮复习学案第8章第2节电路闭合电路的欧姆定律

第2节电路闭合电路的欧姆定律一、电路的串联、并联串联并联电流I＝I1＝I2＝…＝I n I＝I1＋I2＋…＋I n 电压U＝U1＋U2＋…＋U n U＝U1＝U2＝…＝U n电阻R＝R1＋R2＋…＋R n 1R＝1R1＋1R2＋…＋1R n功率分配P1R1＝P2R2＝…＝P nR n P1R1＝P2R2＝…＝P n R n二、电源的电动势和内阻1．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

(2)表达式：E＝W q。

(3)物理意义：反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小。

2．内阻：电源内部导体的电阻。

三、闭合电路的欧姆定律1．内容闭合电路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(1)I＝ER＋r。

(只适用于纯电阻电路)(2)E＝U内＋U外。

(适用于任何电路)3．路端电压U与电流I的关系(1)关系式：U＝E－Ir。

(适用于任何电路)(2)U-I图象①当电路断路即I＝0时，纵轴的截距为电源电动势。

②当外电路电压为U＝0时，横轴的截距为短路电流。

③图线的斜率的绝对值为电源的内阻。

1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)电路中某电阻的阻值最大，该电阻的功率不一定最大。

(√)(2)电动势就是电源两极间的电压。

(×)(3)闭合电路中外电阻越大，路端电压越大。

(√)(4)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大。

(×) (5)电源的输出功率越大，电源的效率越高。

(×)2．(人教版选修3－1P 63T 1改编)一个电源接8 Ω电阻时，通过电源的电流为0.15 A ，接13 Ω电阻时，通过电源的电流为0.10 A ，则电源的电动势和内阻分别为( )A ．2 V 1.5 ΩB ．1.5 V 2 ΩC ．2 V 2 ΩD ．1.5 V 1.5 Ω [答案] B3．(人教版选修3－1P 52T 2改编)(多选)如图画出了用电压表、电流表测量导体电阻的两种电路图。

(新课标)2020高考物理一轮复习课时作业36闭合电路欧姆定律(含解析)新人教版

闭合电路欧姆定律一、选择题1．(多选)关于电动势及闭合电路的欧姆定律，下列说法正确的是( )A．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多B．电源电动势等于路端电压C．外电路的电阻越大，路端电压就越大D．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小答案CD解析电源电动势越大、电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，不是提供的电能多，A项错；电动势等于电路断开时电压，B项错；由U＝RER＋r得C项正确；由P输出＝IE－I2r和U＝RER＋r得，U越大，R越大，I越小，P输出不一定增加，也不一定减小，D项正确．2．(2018·长春一模)(多选)如图所示的电路中，开关S接通后，三个规格相同的电流表均有读数．若电流表A3断开后，A1、A2读数均不超量程，则A3断开后( )A．A1读数变大B．A2读数变大C．A1读数变小D．A2读数变小答案BC解析把电流表当成电阻分析，若电流表A3断开后，电路中总电阻增大，干路电流减小，所以A1读数变小；根据欧姆定律，A1和电源内电压都减小，A2两端的电压增大，由欧姆定律得到A2的电流变大，所以A2读数变大，故B、C两项正确，A、D两项错误．3.(2018·天津二模)在如图所示的电路中，电源电动势为E，其内阻为r，L1、L2、L3为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，P为滑动变阻器的滑动触头，S1、S2为单刀开关．S1闭合，则下列说法中正确的是( )A．将S2闭合，小灯泡L1变暗B．将S2闭合，小灯泡L2变暗C．在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P，小灯泡L3变暗D．在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P，小灯泡L2变亮答案 A解析A项，将S2闭合，总电阻减小、总电流增大、L2变亮；内电压增大、路端电压减小，L2两端电压增大、则L1两端电压减小，故小灯泡L1变暗，故A项正确、B项错误；C、D两项，在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P，总电阻增大、总电流减小、内电压和L2两端电压减小，L2变暗；则L3两端电压增大，故L3变亮，故C、D两项错误．4.如图所示，直线a为某电源的路端电压随干路电流的变化图线，直线b为某一电阻R两端的电压随电流的变化图线，把该电源和该电阻组成闭合电路，则电源的内功率和路端电压分别为( )A．4 W，2 V B．2 W，1 VC．2 W，2 V D．4 W，3 V答案 C解析由交点坐标知路端电压U＝2 V，工作电流为I＝2 A，则输出功率为P出＝UI＝2×2 W ＝4 W，而电源的电动势为E＝3 V，那么电源的内阻消耗的功率为P内＝EI－UI＝3×2 W－2×2 W＝2 W，故C项正确，A、B、D三项错误．5.(2018·镇江一模)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置．闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．则下列操作能使油滴向上运动的是( )A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大两板间的距离D．断开开关S答案 A解析开始时油滴静止，则重力与电场力相互平衡，电场力向上；A项，增大R1的阻值，则路端电压增大，电容器两端电压增大，板间场强增大，故电场力增大，油滴将向上运动，故A项正确；B项，R2与电容器串联，视为导线，故对电容器的电压没有影响，油滴不动；故B项错误；C项，增大两板间距离时，电压不变，d增大，故电场强度减小，因此油滴将向下运动，故C 项错误；D 项，断开开关S ，电容器放电，则电场强度减小，故油滴向下运动，故D 项错误．6.(2018·海南)(多选)如图，三个电阻R 1、R 2、R 3的阻值均为R ，电源的内阻r ＜R ，c 为滑动变阻器的中点．闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c 点向a 端滑动，下列说法正确的是( )A ．R 2消耗的功率变小B ．R 3消耗的功率变大C ．电源输出的功率变大D ．电源内阻消耗的功率变大答案 CD解析 A 、B 、D 三项，c 为滑动变阻器的中点，滑动触头在此点时，总电阻最大，将滑动变阻器的滑片由c 点向a 端滑动，总电阻减小，总电流增大，R 1和电源内阻分的电压增大，电源内阻消耗的功率变大，并联电路电压减小，R 3所在之路电阻增大，电压减小，故电流减小，R 3消耗的功率减小，而R 2的电流增大，故R 2功率增大，故A 、B 两项错误，D 项正确．C 项，电源输出的功率P 在r ＝R 外时最大，电源的内阻r ＜R 外，R 外减小时，电源输出功率增大，故C 项正确．7．(2018·海淀区二模)电源的两个重要参数分别是电动势E 和内电阻r.对一个电路有两种特殊情况：当外电路断开时，电源两端的电压等于电源电动势；当外电路短路时，短路电流等于电动势和内电阻的比值．现有一个电动势为E 、内电阻为r 的电源和一阻值为R 的定值电阻，将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源，这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和乙中虚线框所示．设新的等效电源的电动势为E′，内电阻为r′.试根据以上信息，判断下列说法中正确的是( )A ．甲图中的E′＝r R ＋rE ，r ′＝R ＋r B ．甲图中的E′＝R R ＋rE ，r ′＝R ＋r C ．乙图中的E′＝E ，r ′＝Rr R ＋rD ．乙图中的E′＝R R ＋rE ，r ′＝Rr R ＋r答案 D解析 A 、B 两项，甲图中的E′＝E ，r ′＝R ＋r.故A 、B 两项错误．C 、D 两项，乙图中的E′等于MN 间的电压，则有E′＝R R ＋r E ，内电阻r′等于R 与r 并联的阻值，即有r′＝Rr R ＋r，故C 项错误，D 项正确．8．(2018·湖南模拟)(多选)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( )A ．电源1与电源2的内阻之比是11∶7B ．电源1与电源2的电动势之比是1∶1C ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2D ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2答案 ABD解析 A 项，U I 图像的斜率的绝对值表示内电阻，根据电源UI 图线，r 1＝107 Ω，r 2＝1011Ω，则r 1∶r 2＝11∶7，故A 项正确．B 项，U I 图像的纵轴截距表示电动势，故E 1＝E 2＝10 V ，故B 项正确．C 、D 两项，灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则连接电源Ⅰ时，U 1＝3 V ，I 1＝5 A ，故P 1＝U 1I 1＝15 W ，R 1＝U 1I 1＝35Ω，连接电源Ⅱ时，U 2＝5 V ，I 2＝6 A ，故P 2＝U 2I 2＝30 W ，R 2＝U 2I 2＝56Ω，故P 1∶P 2＝1∶2，R 1∶R 2＝18∶25，故C 项错误，D 项正确．9.(2018·西安模拟)如图所示的电路中，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( )A ．R 3断路B ．R 2断路C ．R 1短路D ．R 1、R 2同时短路答案 B解析由电路图可知，通过灯泡A 的电流等于通过灯泡B 的电流与通过R 2的电流之和．灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些，说明通过灯泡B 的电流变大，而通过灯泡A 的电流变小，结合电路分析可知R 2断路，所以B 项正确．R 3断路或R 1短路都会使两灯泡都比原来变亮；R 1、R 2同时短路会使灯泡A 比原来变亮，灯泡B 熄灭．10．(2018·衡水三模)如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，图中R 0是光敏电阻，R 1是定值电阻，A 是理想电流表，C 是两板带有绝缘柄可以移动的电容器．两个开关均未闭合时．质量为m ，带电量为＋q 的小球竖直悬挂在电容器中处于静止状态．现在只闭合开关S 2，下列说法正确的是( )A ．带电小球向右偏离竖直方向，保持光强不变将滑片P 左移时偏角增大B ．若滑片P 不动，增大光强时电流表的示数增大，C 上的电荷量增大C ．若滑片P 不动，减小光强时电源的供电效率增大D ．闭合开关S 1或减小板间正对面积时，电容器中的带电小球偏离竖直方向的角度都是减小的答案 C解析 A 项，S 1断开，那么，电容器C 两端的电压为路端电压；保持光强不变，那么，电路电流不变，路端电压不变，那么，带电小球偏角不变，故A 项错误；B 项，若滑片P 不动，增大光强时，光敏电阻的电阻值减小，那么电流增大，电流表示数增大，内阻上的电压降增大，故路端电压U 减小，C 上的电荷量Q ＝CU 减小，故B 项错误；C 项，若滑片P 不动，减小光强时，光敏电阻的电阻值增大，那么电流减小，则电源的内耗减小，故供电效率增大，故C 项正确；D 项，闭合开关S 1，电流增大，那么路端电压减小；电容器两端电压为光敏电阻两端电压，比路端电压小，故电容器两端电压减小，场强E ＝U d减小，故电场力减小，角度减小；减小板间正对面积时，电容器两板的电压不变，仍为路端电压，那么场强不变，电场力不变，角度不变，故D 项错误．11．(2018·全国一模)(多选)如图甲所示，电动势为E 、内阻为r 的电源与R ＝6 Ω的定值电阻、滑动变阻器R P 、开关S 组成串联回路，已知滑动变阻器消耗的功率P 与其接入电路的有效阻值R P 的关系如图乙所示．下列说法正确的是( )A ．电源的电动势E ＝4105V ，内阻r ＝4 Ω B ．图乙中R x ＝25 ΩC ．定值电阻R 消耗的最大功率为0.96 WD ．调整滑动变阻器R P 的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1 W答案 BC解析 A 项，由图乙知，当R P ＝R ＋r ＝10 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，R ＝6 Ω，可得内阻r ＝4 Ω，最大功率P ＝E 24（R ＋r ）＝0.4 W ，解得E ＝4 V ，故A 项错误．B 项，滑动变阻器的阻值为4 Ω与阻值为R x 时消耗的功率相等，有4R x ＝(R ＋r)2，解得R x ＝25 Ω，故B 项正确．C 项，当回路中电流最大时，定值电阻R 消耗的功率最大，故最大功率为P max ＝(E R ＋r )2R ＝0.96 W ，故C 项正确．D 项，当外电路电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大．本题中定值电阻R 的阻值大于内阻的阻值，故滑动变阻器R P 的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为P 出max ＝(E R ＋r)2R ＝0.96 W ，故D 项错误． 12.(2018·全国二模)如图所示，电源电动势为4 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 1＝3 Ω，R 2＝R 3＝4 Ω，R 4＝8 Ω，电容器C ＝6.0 μF ，闭合S 电路达稳定状态后，电容器极板所带电量为( )A ．1.5×10－5 CB ．3.010－5C C ．2.0×10－5 CD ．2.1×10－5 C 答案 A解析由图可知，电阻R 2和R 3串联后总电阻为8 Ω与电阻R 4并联，则可知并联后的总电阻R 234为4 Ω，再与R 1串联，据此可知整个外电路的电阻R ＝R 1＋R 234＝7 Ω，据闭合电路欧姆定律可知，I ＝E R ＋r ＝41＋7 A ＝0.5 A ，所以R 1两端电压U 1＝IR 1＝0.5×3 V＝1.5 V ，R 234两端电压U′＝IR 234＝0.5×4 V＝2 V ，则电阻R 2两端电压U 2＝R 2R 2＋R 3·U ′＝44＋4·2 V ＝1 V ，所以电容器两端电压U C ＝U 1＋U 2＝2.5 V ，所以此时电容器所带电荷量Q ＝CU C ＝6.0×10－6×2.5 C ＝1.5×10－5C.所以B 、C 、D 三项错误，A 项正确．二、非选择题13．如图所示，在测电池的电动势和内电阻的实验中，接通开关，电压表有读数，电流表示数为零．改变变阻器滑片的位置，电流表也没有反应．用多用表电压档检查电路，把红表笔接到电池的正极，黑表笔分别接触电流表的正接线柱(b 点)和负接线柱(c 点)，多用表电压挡的示数均为零；用黑表笔分别接触d 点、e 点，多用表电压挡的示数均和电压表示数相等．检查各接线柱选择均正确且接触良好，则电路中发生故障的原因是________．故障排除后，根据得出的数据作出的UI 图像，如图所示，由图像得出电池的电动势E ＝________ V ，内电阻r ＝________ Ω.答案 dc 线段断路 E ＝3.0 V r ＝2.0 Ω解析接通开关，电压表有读数，电流表示数为零．说明电路断路；把红表笔接到电池的正极，黑表笔分别接触电流表的正接线柱(b 点)和负接线柱(c 点)，多用表电压挡的示数均为零，说明ab ，bc 线段正常，用黑表笔分别接触d 点、e 点，多用表电压挡的示数均和电压表示数相等．说明多用表电压挡测量的是电源两端电压，所以电路中发生故障的原因是dc 线段断路．UI 图像的纵轴截距表示电源的电动势，故E ＝3.0 V ，内阻等于图线的斜率绝对值，故r ＝|ΔU ΔI|＝2.0 Ω. 14．(2018·重庆模拟)如图所示，电源电动势E ＝27 V ，内阻r ＝2 Ω，固定电阻R 2＝4 Ω，R 1为光敏电阻．C 为平行板电容器，其电容C ＝3 pF ，虚线到两极板距离相等，极板长L ＝0.2 m ，间距d ＝1.0×10－2 m ．P 为一圆盘，由形状相同透光率不同的二个扇形a 、b 构成，它可绕AA′轴转动．当细光束通过扇形a 、b 照射光敏电阻R 1时，R 1的阻值分别为12 Ω、3 Ω.有带电量为q ＝－1.0×10－4 C 微粒沿图中虚线以速度v 0＝10 m/s 连续射入C 的电场中．假设照在R 1上的光强发生变化时R 1阻值立即有相应的改变．重力加速度为g ＝10 m/s 2.(1)求细光束通过a 照射到R 1上时，电容器所带的电量；(2)细光束通过a 照射到R 1上时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，求细光束通过b 照射到R 1上时带电微粒能否从C 的电场中射出．答案 (1)1.8×10－11 C (2)能解析 (1)由闭合电路欧姆定律，得I ＝E R 1＋R 2＋r ＝2712＋4＋2 A ＝1.5 A又电容器板间电压U C ＝U 2＝IR 2得U C ＝6 V设电容器的电量为Q ，则Q ＝CU C解得Q ＝1.8×10－11 C(2)细光束通过a 照射时，带电微粒刚好沿虚线匀速运动，则有mg ＝q U C d得m ＝0.6×10－2 kg细光束通过b 照射时，同理可得U C ′＝12 V由牛顿第二定律，得q U C ′d －mg ＝ma解得a ＝10 m/s 2微粒做类平抛运动，得y ＝12at 2，t ＝Lv 0得y ＝0.2×10－2 m因为y ＜d 2，所以带电微粒能从C 的电场中射出．。

高考物理一轮复习课后限时作业31闭合电路欧姆定律(含解析)新人教版

高考物理一轮复习课后限时作业31闭合电路欧姆定律（含解析）新人教版时间：45分钟1．电阻R 1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为12，则当R1与R2串联接入电路中时，R1与R2两端电压之比U 1U2为( B )A．1 2 B ．2 1C．1 4 D．4 1解析：并联电路中电阻之比等于电流的反比，故R 1R2＝21；由串联电路的规律可知，电压之比等于电阻之比，故U1U2＝21，选项B正确．2．如图为某控制电路的一部分，已知AA′的输入电压为24 V如果电阻R＝6 kΩ，R1＝6 kΩ，R2＝3 kΩ，则BB′不可能输出的电压是( D )A．12 V B．8 VC．6 V D．3 V解析：若两开关都闭合，则电阻R1和R2并联，再和R串联，U BB′为并联电路两端电压，U BB′＝R1R2R1＋R2R1R2R1＋R2＋RU AA′＝6 V；若S1闭合、S2断开，则R1和R串联，U BB′＝R1R1＋RU AA′＝12 V；若S2闭合、S1断开，则R2和R串联，U BB′＝R2R2＋RU AA′＝8 V；若两开关都断开，则电路断路，U BB′＝24 V，故D不可能．3．在如图所示的电路中，R1＝11 Ω，r＝1 Ω，R2＝R3＝6 Ω.当开关S闭合且电路稳定时，电容器C带的电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C带的电荷量为Q2，则( A )A ．Q 1Q 2＝1 3 B ．Q 1Q 2＝3 1 C ．Q 1Q 2＝1 5 D ．Q 1Q 2＝5 1解析：当开关闭合时，电容器C 两端的电压为U 1＝E R 1＋R 2＋r R 2＝E 3；当开关断开时，电容器C 两端的电压为U 2＝E ，则Q 1Q 2＝E 3E ＝13，选项A 正确．4．(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A 1、A 2和两个电压表V 1、V 2.已知电流表A 1的量程大于A 2的量程，电压表V 1的量程大于V 2的量程，改装好后把它们按下图所示接入电路，则( AD )A ．电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数B ．电流表A 1指针的偏转角小于电流表A 2指针的偏转角C ．电压表V 1的读数小于电压表V 2的读数D ．电压表V 1指针的偏转角等于电压表V 2指针的偏转角解析：表头改装成大量程电流表需要并联分流电阻，分流电阻越小，分流越多，量程越大；表头改装成电压表需要串联分压电阻，分压电阻越大，分得的电压越大，量程越大．两电流表并联接在电路中，电流表A 1的量程大于电流表A 2的量程，则电流表A 1的电阻小于电流表A 2的电阻，并联电路中，电阻小的支路电流大，故电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数，A 正确；两个电流表的表头是并联关系，因电压相同，故指针偏转角度相等，B 错误；两电压表串联接在电路中，电压表V 1的量程大于电压表V 2的量程，则电压表V 1的电阻大于电压表V 2的电阻，串联电路中，电阻大的分压大，故电压表V 1的读数大于电压表V 2的读数，C 错误；两个电压表的表头是串联关系，因电流相等，故指针偏转角度相等，D 正确．5．(多选)如图所示，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝3 Ω，R 0＝1 Ω，直流电动机内阻R 0′＝1 Ω.先调节滑动变阻器R 1，使甲电路中电源输出功率最大，再调节R 2，使乙电路中电源输出功率与甲电路中电源的最大输出功率相等，且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P 0＝2 W)，甲电路中电流为I 1，乙电路中电流为I 2，则下列选项正确的是( BC )A ．R 1＝2 Ω，R 2＝2 ΩB ．I 1＝2 A ，I 2＝2 AC ．R 1＝2 Ω，R 2＝1.5 ΩD ．I 1＝2 A ，I 2＝1 A解析：甲电路中，当电路的外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则R 1＝r －R 0＝3 Ω－1 Ω＝2 Ω，此时电流I 1＝E 2r＝2 A ，则甲电路的最大输出功率为P ＝I 21(R 0＋R 1)＝12 W ；对于乙电路，输出功率也为12 W ，电流I 2＝2 A ，由能量守恒定律得I 22(R 2＋R ′0)＋2 W ＝12 W ，解得R 2＝1.5 Ω，故B 、C 正确，A 、D 错误．6．(多选)如图所示电路中，R 1、R 2为定值电阻，电源的内阻为r .闭合开关S ，电压表有示数，调节可变电阻R 的阻值，电压表示数增大量为ΔU .对此过程，下列判断正确的是( BD )A ．可变电阻R 的阻值增大，流过它的电流增大B ．电阻R 2两端的电压减小，减小量小于ΔUC ．通过电阻R 2的电流减小，减小量等于ΔU R 2D ．路端电压一定增大，增大量小于ΔU解析：调节可变电阻R 的阻值，电压表示数增大量为ΔU ，则可变电阻R 的阻值增大，流过它的电流减小，选项A 错误．电阻R 2两端的电压减小，电源内电压减小，二者减小量之和等于ΔU ，所以电阻R 2两端的电压的减小量小于ΔU ，选项B 正确．通过电阻R 2的电流减小，减小量为ΔU R 2＋r ，小于ΔU R 2，选项C 错误．路端电压等于并联部分电路电压与R 2两端电压之和，并联部分电路电压增大量为ΔU ，R 2两端电压减小，故路端电压增大量小于ΔU ，选项D 正确．7．(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上，如图中的a 、b 、c 所示，以下判断正确的是( AD )A ．直线a 表示P E I 图线B ．曲线c 表示P R I 图线C ．电源的电动势E ＝3 V ，内阻r ＝1 ΩD ．电源的最大输出功率P m ＝2 W解析：电源的总功率P E ＝EI ，故直线a 表示P E I 图线，选项A 正确．电源的输出功率P R ＝UI ＝(E －Ir )I ＝EI －I 2r ，故曲线b 表示P R I 图线，曲线c 表示P r I 图线，选项B 错误．由直线a 的斜率可得电源的电动势E ＝4 V ，选项C 错误．当I ＝1 A 时，电源的输出功率最大，为P m ＝2 W ，选项D 正确．8．(多选)如图所示，电源电动势为E ，内阻为r ，闭合开关S ，当滑动变阻器R 的滑片缓慢地从最左端向右移动一段距离的过程中，电压表示数的变化量为ΔU ，电流表示数的变化量为ΔI ，电流表的示数为I ，电容器带的电荷量为Q .在这个过程中，如图所示的图象正确的是( BD )解析：⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 表示电源内阻和R 1之和，是不变的，A 错误，B 正确；电容器带的电荷量Q ＝CU R 1＝CIR 1，C 错误，D 正确．9．如图甲所示，M 为一电动机，当滑动变阻器R 的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙所示．已知电流表读数在0.2 A 以下时，电动机没有发生转动．不考虑电表对电路的影响，以下判断正确的是( D )A ．电源电动势为3.4 VB ．变阻器的滑片向右滑动时，V 2读数逐渐减小C ．此电路中，电动机的最大输出功率为0.9 WD ．变阻器的最大阻值为30 Ω解析：由电路图知，电压表V 2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以上面的图线表示V 2的读数与电流的关系，此图线的斜率的绝对值等于电源的内阻，故r＝3.4－3.00.2Ω＝2 Ω.当电流I ＝0.1 A 时，U ＝3.4 V ，则电源的电动势E ＝U ＋Ir ＝3.4 V ＋0.1×2 V＝3.6 V ，故A 错误；变阻器的滑片向右滑动时，R 接入电路的阻值变大，总电流减小，内电压减小，路端电压即V 2读数逐渐增大，故B 错误；由图可知，电动机的电阻r M ＝0.40.1Ω＝4 Ω，当I ＝0.3 A 时，U ＝3 V ，电动机的输入功率最大，最大输入功率为P ＝UI ＝0.9 W ，则最大的输出功率一定小于0.9 W ，故C 错误；当I ＝0.1 A 时，电路中电流最小，变阻器的电阻为最大值，所以R ＝E I －r －r M ＝3.60.1Ω－2 Ω－4 Ω＝30 Ω，故D 正确． 10．在如图(a)所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器．闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 从最右端滑到最左端，两个电压表(内阻极大)的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图(b)所示，则( C )A ．图线甲是电压表V 1示数随电流变化的图线B ．电源内阻为10 ΩC ．滑动变阻器R 2的最大功率为0.9 WD ．电源的电动势是4 V解析：当P 左移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，R 1两端的电压增大，故图线乙表示V 1示数的变化，图线甲表示V 2示数的变化，故A 错误．由图可知，当只有R 1接入电路时，电路中电流为0.6 A ，路端电压为3 V ，则由E ＝U ＋Ir 可得E ＝3＋0.6r ，当滑动变阻器全部接入电路时，由闭合电路欧姆定律可得E ＝5＋0.2r ，解得r ＝5 Ω，E ＝6 V ，故B 、D 错误．由图可知，R 1的阻值为5 Ω，R 2总电阻为20 Ω，将R 1等效为内阻的一部分，则当滑动变阻器的阻值等于R 1＋r 时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为R ′＝10 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I ′＝620A ＝0.3 A ，则滑动变阻器消耗的功率P ′＝I ′2R ′＝0.9 W ，故C 正确．11.某控制电路如图所示，主要由电源(电动势为E 、内阻为r )与定值电阻R 1、R 2及电位器(滑动变阻器)R 连接而成，L 1、L 2是红、绿两个指示灯．当电位器的触片滑向a 端时，则关于红、绿两灯亮度变化情况，下列说法正确的是( B )A ．L 1、L 2两个指示灯都变亮B ．L 1、L 2两个指示灯都变暗C ．L 1变亮，L 2变暗D ．L 1变暗，L 2变亮解析：当电位器的触片滑向a 端时，其接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，总电流减小，电源的内电压减小，则路端电压增大，通过R 1的电流增大，可知通过L 1的电流减小，L 1变暗，由于路端电压增大，而L 1两端的电压减小，所以R 2两端的电压增大，通过R 2的电流增大，则通过L 2的电流减小，L 2变暗，故B 正确．12．(多选)如图所示，图中直线①表示某电路的路端电压与电流的关系图象，图中曲线②表示该电路中电源的输出功率与电流的关系图象，则下列说法正确的是( ACD )A ．电源的电动势为50 VB ．电源的内阻为253Ω C ．电流为2.5 A 时，外电路的电阻为15 ΩD ．输出功率为120 W 时，输出电压是30 V解析：电源的路端电压和电流的关系为U ＝E －Ir ，显然直线①的斜率的绝对值表示电源的内阻r ，纵轴的截距表示电源的电动势E ，从图象中看出E ＝50 V ，r ＝50－206Ω＝5 Ω，A 正确，B 错误；当电流为I 1＝2.5 A 时，由I 1＝E r ＋R 外，解得外电路的电阻R 外＝15 Ω，C 正确；当输出功率为120 W 时，由P I 图线看出对应电流为4 A ，再从U I 图线读取对应的输出电压为30 V ，D 正确．13．(多选)如图所示，电路中R 1、R 2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，二极管D 为理想二极管，平行板电容器C 的极板水平放置，闭合开关S ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两极板之间处于静止状态．下列操作中，油滴仍然能保持静止的是( BCD )A ．只增大R 1的阻值B ．只增大R 2的阻值C ．只增大两板间的距离D ．只断开开关S解析：电路稳定时，电容器两极板间的电压等于可变电阻R 1两端的电压，增大R 1的阻值，路端电压增大，所以电容器两端的电压增大，故两极板间的电场强度增大，油滴向上运动，A 错误；只增大R 2的阻值，对电路的电压、电流没有影响，所以油滴仍保持静止状态，B 正确；只增大两板间的距离，根据公式C ＝εr S 4πkd可知电容减小，电荷量要减小，但是由于二极管的存在，电容器不能放电，故电荷量仍保持不变，而E ＝U d ＝Q Cd ＝4πkQ εr S，则两极板间的电场强度不变，所以油滴仍能保持静止，C 正确；只断开开关，电容器不能放电，故电容器两极板间的电压恒定不变，电场强度也不变，所以油滴仍保持静止，D 正确．14.(多选)如图所示电路中，电源电动势E 恒定，内阻r ＝1 Ω，定值电阻R 3＝5 Ω.开关S 断开时与闭合时相比，ab 段电路消耗的电功率相等．以下说法中正确的是( AD )A ．电阻R 1、R 2可能分别为4 Ω、5 ΩB ．电阻R 1、R 2可能分别为3 Ω、6 ΩC ．开关S 断开时理想电压表的示数一定小于S 闭合时的示数D ．开关S 断开时与闭合时相比，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6 Ω解析：当开关闭合时，ab 段只有电阻R 1工作，消耗的电功率为P ＝⎝⎛⎭⎪⎫E R 1＋R 3＋r 2R 1，当开关断开时，ab 段中电阻R 1和R 2都工作，消耗的电功率为P ＝⎝⎛⎭⎪⎫E R 1＋R 2＋R 3＋r 2(R 1＋R 2)，联立可得R 1(R 1＋R 2)＝36 Ω2，故A 正确，B错误；将R 3和电源内阻看作一整体，则此时电压表测量路端电压，开关断开时等效外电路总电阻大于开关闭合时的，所以开关断开时电压表示数大，C 错误；根据闭合电路欧姆定律得U ＝E －(R 3＋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⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝R 3＋r ＝6 Ω，D 正确．15．如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2阻值未知，R 3为一滑动变阻器．当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流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R 2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值．解析：(1)由题图乙可知：电源电动势E ＝20 V ，电源内阻 r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪16－40.8－0.2Ω＝20 Ω. (2)电路中电流最大时，滑动变阻器R 3＝0，此时R 2＝U B I B ＝40.8Ω＝5 Ω. (3)滑动变阻器阻值最大时，电路中电流最小，外电路总电阻R 3R 1R 3＋R 1＋R 2＝U A I A ＝160.2Ω＝80 Ω，将R 1＝100 Ω，R 2＝5 Ω，代入解得R 3＝300 Ω.答案：(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω。

高三物理备考一轮总复习—闭合电路的欧姆定律必刷题 Word版含解析

2023届高三物理高考备考一轮总复习—闭合电路的欧姆定律必刷题一、单选题（共7题）1．下列关于电源电动势的说法正确的是（）A ．电动势是用来描述电源将电能转化为其他形式的能本领大小的物理量B ．电动势公式W E q =中的W 与电压W U q=中的W 是一样的，都表示电场力做的功 C ．用内阻较大的电压表直接测量电源的正负极之间的电压值约等于电源的电动势D ．外电路的总电阻越小，则路端电压越接近电源的电动势2．如图所示电路中，直流电源E 的内阻0r ≠，滑动变阻器1R 的滑片1P 位于ab 中点，滑动变阻器2R 的滑片2P 位于cd 中点，水平平行板电容器C 的两极板中间有一带电微粒恰好处于静止状态，则能使该带电微粒竖直向上运动的操作是（）A ．滑片2P 向c 端移动B ．滑片2P 向d 端移动C ．滑片1P 向b 端移动D ．滑片1P 向a 端移动3．节能路灯通过光控开关实现自动控制，简化电路如图所示，R L 为光敏电阻，其阻值随光照强度增加而减小，a 、b 端接控制路灯电源的开关，现天色变暗，下列判断正确的是（）A ．R 0两端的电压变小B．指示灯L变暗C．a、b两点间电压U ab变小D．光敏电阻R L中的电流变大4．如图所示的电路中，当变阻器R1的滑动触头向上滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为（）A．A灯和B灯都变亮B．A灯和B灯都变暗C．A灯变亮，B灯变暗D．A灯变暗，B灯变亮5．传感器在我们日常生活中应用非常广泛，如图所示是一个报警传感器的电路示意图。

电源的电动势为E、内阻为r。

R1、R2为定值电阻。

R3是用光敏电阻制成的传感器，其阻值会随着光照强度的增强而急剧减小，R3放在容易受光照射的地方（某些单位中有些特殊的地方是不允许受光照射的）。

电流表A和电压表V是放在某单位监控室里的电流显示器和电压显示器。

L是放在监控室里的小灯泡。

当传感器R3附近处光照异常时，会引起电流、电压显示器上的电流、电压异常，小灯泡L灯光颜色也发生变化，从而发出警报。

高考物理一轮复习课时作业电路闭合电路的欧姆律

权掇市安稳阳光实验学校课时作业(二十七)磁场及其对电流的作用1．如图所示，把一根柔软的金属弹簧悬挂起来，弹簧静止时，它的下端刚好跟槽中的水银接触．通电后，关于弹簧，下列说法中正确的是( ) A．弹簧始终不动B．弹簧不断上下振动C．弹簧向上收缩后，保持静止D．弹簧向下伸长后，保持静止B[通电后，各圈金属丝中的电流方向相同，相互吸引，弹簧长度变短；弹簧变短后，弹簧的下端离开水银，电路断开，弹簧中没有电流，弹簧长度变长，又与水银接触，又相互吸引，不断重复上述过程，故B正确．] 2．在匀强磁场中，A、B两点分别引入长度相等的长直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a、b两条图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受磁场力F和通过导线的电流I的关系．关于A、B两点的磁感应强度大小B A、B B，下列说法正确的是( )A．B A＝B B B．B A>B BC．B A<B B D．无法比较B[根据公式F＝BIL，F－I图象的斜率为BL，由于长度L一定，故斜率越大，表示磁感应强度B越大，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度，即B A>B B，故B正确．]3．如图所示，一水平的可自由移动的通电长直导线置于螺线管的右端，通入垂直纸面向外方向的电流，当开关K闭合瞬间，长直导线的运动方向为( ) A．向上B．向下C．向左D．向右A[当闭合开关K瞬间，根据右手螺旋定则可知通电螺线管产生的磁场在长直导线处的方向水平向右，再根据左手定则判断出通电导线的受力方向向上，故选项A正确．]4．(2019·四川成都七中诊断)关于磁场的磁感线，下列说法正确的是( ) A．条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发，终止于磁铁的S极B．磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线疏的地方磁场弱，磁感线密的地方磁场强C．磁感线是客观存在的物质，没画磁感线的地方就表示磁场不存在D．通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的均匀分布的同心圆B[在磁体的外部磁感线是从磁体的N极出发回到S极，但在磁体的内部磁感线是从磁体的S极出发回到N极，故A错误；磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线疏的地方磁场弱，磁感线密的地方磁场强，故B正确；磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，但磁感线不是真实存在的，故C错误；通电长直导线周围的磁感线是以导线为圆心的同心圆，但不是均匀分布的，越向外磁场越弱，所以磁感线越向外就变得越稀疏，故D错误．]5．(2019·山东济宁模拟)如图所示，三根长均为L的直导线水平放置，截面构成以A为顶点的等腰直角三角形，且与B、C构成的平面竖直，其中导线A、B中电流的方向垂直纸面向里，导线C中电流的方向垂直纸面向外．若导线B、C中的电流在导线A所在位置处产生的磁感应强度的大小均为B0，导线A通过的电流大小为I，则导线A受到的安培力的大小和方向为( ) A．2B0IL，水平向左B．2B0IL，水平向左C．2B0IL，竖直向上D．2B0IL，竖直向上C[B、C中的电流在A处产生的磁感应强度的大小分别为B0，根据平行四边形定则，结合几何关系，则有A处的磁感应强度B A＝2B0；由左手定则可知安培力方向竖直向上，大小为F＝2B0IL，C正确．]6．(2017·上海卷·11)如图，一导体棒ab静止在U形铁芯的两臂之间．电键闭合后导体棒受到的安培力方向( )A．向上B．向下C．向左D．向右D[本题考查电流的磁效应、安培力及左手定则．根据图中的电流方向，由安培定则知U形铁芯下端为N极，上端为S极，ab中的电流方向由a→b，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向向右，选项D正确．]7．(2019·河北承德联校联考)如图所示，在竖直向上的匀强磁场中，金属棒ab两端由等长轻质软导线水平悬挂，平衡时两导线与水平面的夹角均为θ(θ<90°)．缓慢调节滑动变阻器的滑片位置以改变通过棒中的电流I，则下列四幅图象中，能正确反映θ与I的变化规律的是( )A[金属棒受到重力、沿导线方向的拉力和水平方向的安培力，三个力的合力为零，根据平衡条件有tan θ＝mgBIL，1tan θ＝BLmgI，故A正确．] 8．(2019·广东五校协作体联考)(多选)两根固定的相互平行的直导线A和B，相距为L，电流方向如图所示．导线C用轻绳悬挂在A、B导线的中间上方，距离为32L，三根导线中的电流都为I.下列说法正确的是( ) A．从上往下看，导线C顺时针转动，同时绳子的张力变小B．从上往下看，导线C逆时针转动，同时绳子的张力变大C．当C转到与A、B平行时，A、B和C单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶1D．当C转到与A、B平行时，A、B和C单位长度所受磁场作用力大小之比为1∶1∶1BD[由安培定则可以判断导线C左侧的磁感应强度竖直方向的分量从下往上，右侧的磁感应强度竖直方向的分量从上往下，从而可判断导线C左侧受到垂直纸面向外的力，右侧受到垂直纸面向里的力，从上往下看导线C逆时针转动；利用极限法可判断导线C转动到与A、B平行时受到向下的安培力，所以绳子张力变大，A错误，B正确．转到与A、B平行时，三根导线处于等边三角形的顶点上，三根导线电流方向都是垂直纸面向里，且电流大小都为I，所以A、B和C单位长度受到的磁场作用力大小相等，C错误，D正确．] [能力提升练]9．已知通电导线在空间某点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与该点到通电导线的距离成反比．现有平行放置的三根长直通电导线，分别通过一个直角三角形△ADC的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，∠ACD＝60°，O为斜边的中点．已知I1＝2I2＝2I3，I2在O点产生的磁场的磁感应强度大小为B，则关于O点的磁感应强度，下列说法正确的是( ) A．大小为2B，方向垂直于AD向左B．大小为23B，方向垂直于AD向左C．大小为2B，方向垂直于AD向右D．大小为23B，方向垂直于AD向右B[通电导线周围的磁场的磁感线是围绕导线形成的同心圆，空间某点的磁场方向沿该点的切线方向，即与该点和通电导线的连线垂直，根据安培定则，可知三根通电导线在O点产生的磁场的磁感应强度方向如图所示．已知通电导线在空间某点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与该点到通电导线的距离成反比，已知I1＝2I2＝2I3，I2在O点产生的磁感应强度大小为B，O点到三根通电导线的距离相等，可知B3＝B2＝B，B1＝2B，由几何关系可知三根通电导线在平行于AD方向的合磁感应强度为零，在垂直于AD方向的合磁感应强度为23B.方向垂直于AD向左，故B正确，A、C、D错误．] 10．(多选)(2017·全国卷Ⅱ·21)某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将( )A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉AD[装置平面示意图如图所示．如图所示的状态，磁感线方向向上，若形成通路，线圈下边导线中电流方向向左，受垂直纸面向里的安培力，同理，上边导线中电流受安培力垂直纸面向外，使线圈转动．当线圈上边导线转到下边时，若仍通路，线圈上、下边中电流方向与图示方向相比均反向，受安培力反向，阻碍线圈转动．若要线圈连续转动，要求左、右转轴只能上一侧或下一侧形成通路，另一侧断路．]11．如图所示，在水平放置的平行导轨一端架着一根质量m ＝0.04 kg 的金属棒ab ，导轨另一端通过开关与电源相连．该装置放在高h ＝20 cm 的光滑绝缘垫块上．当有竖直向下的匀强磁场时，接通开关金属棒ab 会被拋到距垫块水平位置s ＝100 cm 处．试求开关接通后安培力对金属棒做的功．(g 取10 m/s 2)解析设从接通开关到金属棒离开导轨的短暂时间内，安培力对金属棒做的功为W ，金属棒离开导轨右端时的速度为v .由动能定理得W ＝12mv 2设金属棒做平拋运动的时间为t ，则在竖直方向有h ＝12gt 2在水平方向有s ＝vt 联立各式解得W ＝0.5 J. 答案 0.5 J12．(2018·北京期末)电流天平可以用来测量匀强磁场的磁感应强度的大小．测量前天平已调至平衡，测量时，在左边托盘中放入质量m 1＝15.0 g 的砝码，右边托盘中不放砝码，将一个质量m 0＝10.0 g 、匝数n ＝10匝、下边长l ＝10.0 cm 的矩形线圈挂在右边托盘的底部，再将此矩形线圈的下部分放在待测磁场中，如图甲所示，线圈的两头连在如图乙所示的电路中，不计连接导线对线圈的作用力，电源电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝1.0 Ω.开关S 闭合后，调节可变电阻R 1使天平平衡，此时理想电压表示数U ＝1.4 V ，R 1＝10 Ω.g 取10 m/s 2，求：(1)线圈下边所受安培力的大小F ，以及线圈中电流的方向； (2)矩形线圈的电阻R ；(3)该匀强磁场的磁感应强度B 的大小．解析 (1)天平平衡，因此有m 1g ＝m 0g ＋F ，可得F ＝m 1g －m 0g ＝0.05 N ，F 的方向竖直向下，根据左手定则可判断出线圈中电流方向为顺时针．(2)线圈中电流的大小I ＝E －U r ＝0.1 A ，根据电路规律有U ＝I (R 1＋R )，可得R ＝4 Ω.(3)矩形线圈下边所受安培力大小F ＝nBIl ，可得B ＝FnIl＝0.5 T.答案 (1)0.05 N 顺时针 (2)4 Ω (3)0.5 T。