2018年高考考点完全题物理考点通关练课件考点29电动势闭合电路欧姆定律

E A．I1＋I2> r R1 r C. > r R2
E B．I1＋I2＝ r R1 r D. < r R2
解析 由闭合电路欧姆定律得 U＝E－ Ir，输出功率为
2 P＝ UI＝ EI－ I2r，故有 EI1－ I2 1r＝ EI2－ I2r，整理得 I1＋ I2
E ＝ ，故 A 错误，B 正确；根据电功率表达式得，P0＝ I2 1R1 r ＝ I2 2R2，且 E E I1＝ ， I2＝ ，代入整理得 R1R2＝ r2， R1＋ r R2＋ r
U2 选项 A 正确。R0 是纯电阻，所以其消耗的电功率 PR0＝ ， R0 因全电路的总电压即电源电动势 E 一定，当滑动变阻器的 滑片 P 由 A 端向 B 端滑动时，外电阻增大，总电流减小， 内电压减小，外电压升高，R0 上消耗的电功率也一直增大， 选项 B 正确，C 错误。讨论可变电阻 R 上消耗的电功率的 变化情况时， 可以把定值电阻 R0 当做电源内电阻的一部分， rR0 r 即电源的等效内电阻为 r′＝ ＝ ， 这时可变电阻 R 上 r＋ R0 2 消耗的电功率相当于外电路消耗的功率，即等效电源的输
UabRcd Uab 压 Ucd＝ U＝ IRcd＝ ＝ ，即输入端电压为 Uab＝ Rac＋ Rcd n nU，故 A 项正确。
4. 如图所示的电路中，闭合电键 S，灯 L1、L2 正常发 光。由于电路突然出现故障，发现灯 L1 变亮，灯 L2 变暗， 电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是 ( )
U Δ U 1 1 B. 不变， 变小 I Δ I U2 ΔU2 C. 变大， 变大 I ΔI U3 ΔU3 D. 变大， 变大 I Δ I
出功率。根据 P 出 R 外图象可以看出，随着滑片 P 由 A 端向 r B 端的滑动，在 R 的阻值增大到 之前，可变电阻 R 上消耗 2 r 的电功率是一直增大的；当 R＝ 时，可变电阻 R 上消耗的 2 电功率达到最大值，滑片 P 再继续向 B 端滑动，则可变电 阻 R 上消耗的电功率就会逐渐减小，故选项 D 错误。
选项 C
U3 错误； ＝R1＋ R2，则增大，据 I
ΔU3 U3＝E－ Ir， Δ I
＝ r 为定值，选项 D 错误。
6. 如图甲所示，R 为电阻箱，A 为理想电流表，电源的 电动势为 E，内阻为 r。图乙为电源的输出功率 P 与电流表 示数 I 的关系图象，其中功率 P0 分别对应电流 I1、I2，外电 路电阻 R1、R2。下列关系式中正确的是 ( )
故 C、 D 错误。
7. (多选)如图所示，直线 A、B 分别为电源 a、b 的路端 电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为 ra 和 rb， 若将一定值电阻 R0 分别接到 a、 b 两电源上， 通过 R0 的电流 分别为 Ia 和 Ib，则( A．ra>rb B．Ia>Ib C．R0 接到 a 电源上，电源的输 出功率较大，但电源的效率较低 D．R0 接到 b 电源上，电源的输出功率较小，电源的效 率较低 )
解析
因 R 的变化， 才使 I 发生了改变， 故不能用 U 外
＝ IR 来分析 U 外随 I 的变化情况。由闭合电路欧姆定律知， U 外＝ E－ Ir，E、 r 为定值，故 U 外随 I 的增大而减小， A、 B 错，C 对；对于 P＝ IU 外，I 增大，R 减小，若 R<r，由 输出功率 P 随外电阻变化曲线如图可知，R 减小，P 减小， 故 D 错。
第一部分
考点通关练
考点29 电动势 闭合电路欧姆定律
考点名片 考点细研究：(1)闭合电路欧姆定律、电动势与内阻；(2) 电路的动态变化分析；(3)电路的故障分析等。其中考查到的 如：2016 年全国卷 Ⅱ 第 17 题、2016 年北京高考第 19 题、 2016 年江苏高考第 8 题、2015 年山东高考第 22 题、2015 年 北京高考第 24 题、2014 年天津高考第 2 题、2013 年安徽高 考第 19 题、2013 年江苏高考第 4 题等。
二、真题与模拟 11. [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 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 3 2 B. C. D. 2 5 3
9. (多选)如图所示的电路中，已知电源电动势为 E，内 电阻为 r，滑动变阻器 R 的阻值可以从零连续增大到 Rmax， 定值电阻 R1 的阻值范围为 r<R1<Rmax，则下列结论正确的是 ( )
A．当 R＝R1－r 时，R1 消耗的功率最大 E2 B．R 消耗的最大功率可能为 4r＋R1 C．当 R＝0 时，R1 消耗的功率最大 E2R1 D．外电路消耗的最大功率为 r＋R12
解析
由题意知， 由闭合电路欧姆
定律推出电源的输出功率随外电阻变 E2 化的规律表达式为 P 出＝ ， 2 R外－r ＋ 4r R外 根据上式作出 P 出 R 外图象如图所示。当滑片 P 由 A 端向 B 2 端滑动时，外电路电阻的变化范围是 0～ r，由图可知，当 3 2 外电路电阻由 0 增加到 r 时，电源的输出功率一直变大， 3
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 1 1 端的电压为 U1＝ × E＝ E；当开关 S 闭合后，外电 2 2 5 R＋ R 3 路的连接等效为图 2，则电容器两端的电压为 2 R 3
3. 电子式互感器是数字变电站的关键设备之一。 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 C．(n－1)U U B. n U D. n－ 1 )
解析
Uab Rac 与 Rcd 串联，电流 I＝ ，对输出端电 Rac＋ Rcd
U Δ U 1 1 ＝ R 为定值， 1 ＝ R1 为定值，选项 I ΔI U 2 错误； ＝ I
B
R2，则变大，据
Δ U 2 U2＝ E－ I(r＋ R1)， ＝ r＋ R1 为定值， ΔI
解析 因为 r<R1<Rmax，计算 R 的最大功率时，可把 R1＋ r 等效为电源的内阻，此时可能出现 Rmax 大于、等于 或小于 R1＋ r，因此当 R＝R1＋ r 时 R 的最大功率可能为 E2 ，故 B 选项正确；计算 R1 的最大功率，只需要回 4r＋ R1 E2R1 路中电流最大，此时 R＝0，R1 消耗的功率为 2，故 A r＋ R1 选项错误、C 选项正确；计算外电路消耗的最大功率时， R1＋ R 越接近 r 的值对应外电路的功率越大，当 R＝0 时， 外电路的最大功率就等于 R1 的最大功率，故选项 D 正确。
解析
要使 AB 与 BC 间的电压相等，
即有 E＝ UAB＋UBC，UAB＝UBC，解得 UBC ＝3.5V。而 UBC＝ U＋ IR1，得 U＝ UBC－ IR1，将 UBC＝3.5 V， R1＝ 1000 Ω 代入得 U＝ 3.5－1000I， 在题给图象中作出函数关系 U＝3.5－1000I 的图象， 两图象的交点对应的横纵坐标 I＝1.5 mA，U＝2 V U 即为公共解，由 IR＝ U 解得 R＝ ＝1333 Ω。 I
一、基础与经典 1．将一电动势为 E，内阻为 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 外＝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 外可知，电源的输出功率 P 随输出电流 I 的增大而增大
A．R1 断路 B．R2 断路 C．R3 短路
D．R4 短路
解析
分析电路的连接方式可知，R1 与 L1 并联； R2
与 R3 先并联再与电流表、R4 串联，然后与 L2 并联。发现 灯 L1 变亮，灯 L2 变暗，说明 L1 两端的电压变大，L2 两端 的电压变小，若 R1 断路时，外电路总电阻变大，总电流减 小，L2 所在部分电阻不变，故 L2 变暗，电流表读数变小， L1 电压增大，故 L1 变亮，A 正确；如果 R2 断路，则灯 L2 变亮，灯 L1 变暗，与现象不符， B 错误；若 R3 短路或 R4 短路，外电路总电阻减小，总电流增大，L1 电压增大， L2 部分电压减小， L2 电流减小，而电流表示数变大，与电流 表示数变小不符， C、 D 错误。
10．(多选)如图甲所示，其中 R 两端电压 u 随通过该电 阻的直流电流 I 的变化关系如图乙所示，电源电动势为 7.0 V(内阻不计)，且 R1＝1000 Ω(不随温度变化 )。若改变 R2， 使 AB 与 BC 间的电压相等பைடு நூலகம்这时 ( )
A．R 的阻值为 1000 Ω B．R 的阻值为 1333 Ω C．通过 R 的电流为 1.5 mA D．通过 R 的电流为 2.0 mA
5. 在如图所示电路中，闭合开关 S，当滑动变阻器的滑 动触头 P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电 表的示数分别用 I、U1、U2 和 U3 表示，电表示数变化量的 大小分别用 ΔI、ΔU1、ΔU2 和 ΔU3 表示。下列判断正确的是 ( )
A．|ΔU1|<|ΔU2|，|ΔU2|>|ΔU3|
2．如图所示，直线 A 为某电源的 UI 图线，曲线 B 为 某小灯泡的 UI 图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时， 电源的输出功率和电源的总功率分别是 ( )