浙江选考版高考物理一轮复习第讲闭合电路欧姆定律夯基提能作业本.docx
XX选考版高考物理一轮复习 第讲 闭合电路欧姆定律夯基提能作业本.docx
第18讲闭合电路欧姆定律A组基础题组1.如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,小灯泡L标有“2 V 4 W”,当调节可变电阻R 使小灯泡恰好正常发光时,下列说法正确的是()A.流过小灯泡的电流I=1 AB.电源的路端电压为4 VC.可变电阻R此时的阻值为2 ΩD.可变电阻R此时消耗的功率为2 W答案B小灯泡正常发光,则流过小灯泡的电流I=PP=2 A,选项A错误;电源的路端电压U端=E-Ir=4 V,选项B正确;可变电阻R此时的阻值为R=P端-P灯P=1 Ω,选项C错误;可变电阻R 此时消耗的功率为P'=I2R=4 W,选项D错误。
2.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电阻功率P=I2R=(PP+P)2R,当P=2 W时,代入数据解得R1=0.5 Ω,R2=2 Ω,功率大于2 W,则0.5 Ω<R<2 Ω,电源效率η=P出P总=PPP(P+P)=PP+P,因为η=50%,所以R>1 Ω,综合可得1 Ω<R<2 Ω,A、B、D错误,C正确。
3.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。
在滑动变阻器的滑片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答案C等效电路图如图所示。
滑片从a端滑向b端,滑动变阻器接入电路的阻值R Pb减小,由“串反并同”原则有,电压表示数减小,电流表示数增大,电阻R消耗的功率增大,A、B、D错误;把电阻R当做电源内电阻(等效电源),则R内=2r,R Pb减小,且R Pb<2r,等效电源的输出功率减小,即滑动变阻器消耗的功率减小,C正确。
浙江选考版高考物理一轮复习第讲部分电路及其规律夯基提能作业本.docx
第17讲部分电路及其规律A组基础题组1.(2018浙江11月选考,1,3分)下列物理量属于标量的是( )A.速度B.加速度C.电流D.电场强度答案 C 电流是标量。
常见的矢量有位移,速度,加速度,电场强度,磁感应强度。
2.(2017浙江11月选考,12,3分)小明同学家里部分电器的消耗功率及每天工作时间如表所示,则这些电器一天消耗的电能约为( )电器消耗功率/W 工作时间/h电茶壶 2 000 1空调 1 200 3电视机100 2节能灯16 4路由器9 24A.6.1×103 WB.6.1×103 JC.2.2×104 WD.2.2×107 J答案 D 每天消耗的电能为W=2 kW×1 h+1.2 kW×3 h+0.1 kW×2 h+0.016 kW×4 h+0.009 kW×24 h=6.08 kW·h=2.2×107 J。
3.一个小灯泡,当它两端的电压在3 V以下时,电阻等于15 Ω不变;当它两端的电压增大到4 V时,钨丝温度明显升高,它的电阻为16 Ω;当电压增大到5 V时,它的电阻为18 Ω。
它在0~5 V电压范围内的伏安特性曲线与下列哪个图像相符( )答案 B 电压在0~3 V范围内小灯泡的电阻不变,则I-U图线是过原点的直线,当电压为3 V时,电流为I1=315 A=0.2 A;当它两端的电压增大到4 V时,钨丝温度明显升高,电阻增大,I-U图线是曲线,电压为4 V时,电流为I2=416 A=0.25 A;电压为5 V时,电流为I3=518 A≈0.28 A。
画出0~5 V电压范围内的伏安特性曲线如题图B所示。
4.(2016浙江10月选考,9,3分)一根细橡胶管中灌满盐水,两端用短粗铜丝塞住管口。
管中盐水柱长为40 cm时测得电阻为R。
若溶液的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同。
(浙江选考)高考物理一轮复习第7章恒定电流第2讲电路闭合电路欧姆定律学案
第2讲电路闭合电路欧姆定律知识排查期侃点一电阻的串联、并联串联电路 并联电路电路图R,乩 出-1^>—IHIM. n t ,_ !_L| --- |基本 特点电压U= U + U+ U 3 U = U = U = Us 电流 I = I 1= I 2= I 3I = I 1 + I 2 + I 3总电阻只总=R + R 2 + R 31111 —— + + R 、 R R Rs功率分配P 1 P 2p n R Rz R nPR 一 P 2R2一 …一 PR'厂出ri闭合电路的欧姆定律1.基本概念、规律闭合电賂的电流銀电跑的电功峥 厂內容"战圧比.蹤内，外电硝的电阳Z __ 扣戯反比 窓囂 +仑式f 芒(只跡卜纯也肌电删 2.路端电压与外电阻的关系一般情况U= IR 一县R =—，当R 增大时，U 增大 F + r r1+R特殊情况当外电路断路时，1 一 0，U = E;当外电路短路时，1短一f ，U= 03.路端电压跟电流的关系 (1)关系式：U= E - Ir 。
⑵ 用图象表示如图1所示，其中纵轴截距为电动势，横轴截距为短路电流，斜率的绝对值 为内阻。
1® 誠压-* U^E-U^E-lr 电源的电 切恃和I 勺HL 闭合电路欧峭記岸1.思考判断闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比 当外电阻增大时，路端电压也增大 （ ）闭合电路中的短路电流无限大 （）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 电动势就等于电源两极间的电压 （ ） 闭合电路中外电阻越大，路端电压越小（）（7）在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大 （8）电源的输出功率越大，电源的效率越高 （ ）答案 (1) V (2) V (3) X (4) X (5) X (6) X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（D.1.5 V 1.5 Q解析 由闭合电路欧姆定律得E = 11( R + r ) , E = 12( R>+ r )答案 B3.［人教选修3- 1 •P 52・T 4改编］如图2是有两个量程的电压表，当使用量程为0〜10 V ,当使用a 、c 两个端点时，量程为0〜100 V 。
浙江选考版高考物理一轮复习第讲电场的力的性质夯基提能作业本.docx
第15讲电场的力的性质A组基础题组1.(2018浙江11月选考,3,3分)用国际单位制的基本单位表示电场强度的单位,下列正确的是( )A.N/CB.V/mC.kg·m/(C·s2)D.kg·m/(A·s3)答案 D 根据公式E=F/q,q=It可知,电场强度单位是NC=kg·m/s2A·s=kg·mA·s3。
2.(2017浙江11月选考,6,3分)电场线的形状可以用实验来模拟,把头发屑悬浮在蓖麻油里,加上电场,头发屑就按照电场的方向排列起来,如图所示。
关于此实验,下列说法正确的是( )A.a图是模拟两等量同种电荷的电场线B.b图一定是模拟两等量正电荷的电场线C.a图中的A、B应接高压起电装置的两极D.b图中的A、B应接高压起电装置的两极答案 C 由题图可知,a图是模拟两等量异种电荷的电场线;b图是模拟两等量同种电荷的电场线,但无法辨别两电荷是正电荷还是负电荷。
因此答案为C。
3.在如图所示的四种电场中,分别标记有a、b两点。
其中a、b两点电场强度大小相等、方向相反的是( )A.甲图中与点电荷等距的a、b两点B.乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点C.丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点D.丁图中非匀强电场中的a、b两点答案 C 甲图中与点电荷等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向不相反,选项A错误;对乙图,根据电场线的疏密及对称性可判断,a、b两点的电场强度大小相等、方向相同,选项B错误;丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点,电场强度大小相同,方向相反,选项C正确;对丁图,根据电场线的疏密可判断,b点的电场强度大于a点的电场强度,选项D错误。
4.如图,真空中一条直线上有四点A、B、C、D,AB=BC=CD,只在A点放一电荷量为+Q的点电荷时,B点电场强度为E,若又将等量异号的点电荷放在D点,则( )A.B点电场强度为34E,方向水平向右B.B点电场强度为54E,方向水平向左C.BC线段的中点电场强度为零D.B、C两点的电场强度相同答案 D 只在A点放正电荷时,B点的场强E=kQr2;又将等量异号的点电荷放在D点后,B点场强E B=kQr2+kQ(2r)2=5kQ4r2=54E,方向水平向右,故A、B错误;两电荷在BC线段的中点产生的场强方向均向右,则合场强不为零,故C错误;C点场强E C=kQ(2r)2+kQr2=5kQ4r2=54E,方向水平向右,与B点的电场强度相同,故D正确。
浙江选考版高考物理一轮复习第讲交变电流夯基提能作业本.docx
第23讲交变电流A组基础题组1.(多选)理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1,以下说法中正确的是( )A.穿过原、副线圈每一匝磁通量之比是10∶1B.穿过原、副线圈每一匝磁通量的变化率相等C.原、副线圈每一匝产生的电动势瞬时值之比为10∶1D.正常工作时原、副线圈的输入、输出功率之比为1∶1答案BD 对于理想变压器,认为无磁通量损失,因而穿过两个线圈每一匝的磁通量相同,磁通量的变化率相同,每匝线圈产生的感应电动势相等,电压与匝数成正比。
理想变压器没有能量损失,故输入功率等于输出功率。
2.矩形线圈匝数为50匝,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化规律如图所示,则( )A.电动势的最大值是157 VB.在t=0.1 s和t=0.3 s时,电动势最大C.在t=0.1 s和t=0.3 s时,线圈与中性面垂直D.t=0.4 s时,磁通量变化率达最大,其值为157 Wb/s答案 A 由题图得,Φm=0.2 Wb、T=0.4 s,据E m=NBSω=NΦm·2πT,可得E m=50×0.2×2π0.4 V≈157 V,故A项正确。
在t=0.1 s和t=0.3 s时,线圈中磁通量最大,线圈处于中性面位置,磁通量的变化率为零,感应电动势为零,故B、C错误。
t=0.4 s时,线圈中磁通量为零,此时刻磁通量的变化率达最大,且此时刻ΔΦΔt=Emn=3.14 Wb/s,故D项错误。
3.如图所示,L1、L2和L3是完全相同的灯泡,L1与电容器C串联,L2与带铁芯的线圈L串联,L3与一个定值电阻R串联。
当a、b间接电压有效值为U、频率为f的正弦式交流电源时,三只灯泡的亮度相同。
现在a、b间接另一正弦式交流电源,发现灯泡L1变亮、L2变暗、L3亮度不变。
由此可知,另一正弦式交流电源可能是( )A.电压有效值仍为U,而频率大于fB.电压有效值大于U,而频率大于fC.电压有效值仍为U,而频率小于fD.电压有效值小于U,而频率大于f答案 A 当将a、b接在电压有效值为U、频率为f的正弦交流电源两极之间时,三只灯泡都发光,且亮度相同,而更换另一正弦式交流电源后,发现灯泡L1变亮、L2变暗、L3亮度不变,则说明另一正弦式交流电源的频率大,但电压值有效值仍不变,故A正确,B、C、D错误。
浙江选考版高考物理一轮复习第讲功功率夯基提能作业本.docx
第11讲功功率A组基础题组1.如图所示,物体沿弧形轨道滑下,然后进入足够长的水平传送带,传送带始终以图示方向匀速转动,则传送带对物体做功的情况不可能的是( )A.始终不做功B.先做正功后做负功C.先做正功后不做功D.先做负功后不做功答案 B 当物体进入传送带的速度等于传送带速度时,没有摩擦力,故传送带不做功,故A正确;当物体进入传送带的速度小于传送带速度时,摩擦力向前做正功,速度相等时不再做功,故B错误,C正确;当物体进入传送带的速度大于传送带速度时,摩擦力向后做负功,当速度相等时,不再做功,故D正确;本题选不可能的,故选B。
2.如图所示,为某种型号轿车中用于改变车速的挡位,表中列出了轿车的部分数据,手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度,从“1~5”速度逐挡增大,R是倒车挡。
则轿车在额定功率下,要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一挡?以最大速度运行时,轿车的牵引力约为多大?( )长/宽/高(mm) 4481/1746/1526净重(kg) 1337传动系统前轮驱动5挡变速发动机类型直列4缸发动机排量(L) 2.0最高速度(km/h) 189100 km/h的加速时间12(s)额定功率(kW) 108A.“5”挡;8 000 NB.“5”挡;2 000 NC.“1”挡;4 000 ND.“1”挡;2 000 N答案 D 若轿车在额定功率下以最大动力上坡,那么要使用“1”挡;以最高速度v=189 km/h=52.5 m/s 运行时,根据P=Fv得F=Pv=108×10352.2 N≈2 000 N。
选项D正确。
3.起重机以1 m/s2的加速度将质量为1 000 kg的货物由静止开始匀加速向上提升,若g取10 m/s2,则在1 s内起重机对货物所做的功是( )A.500 JB.4 500 JC.5 000 JD.5 500 J答案 D 货物的加速度向上,由牛顿第二定律有:F-mg=ma,起重机的拉力F=mg+ma=11 000 N。
高考物理一轮复习导学案9.2闭合电路欧姆定律
9.2闭合电路欧姆定律〖教学目标〗1.掌握闭合电路欧姆定律内容，掌握内电压、外电压及其与电流、外电阻的关系；2.掌握闭合电路中的几种功率及其与电流、电阻的关系；3.掌握电路中的典型问题的分析与求解方法。
〖教学过程〗活动一、闭合电路欧姆定律1.闭合电路的组成——内电路与外电路：2.电动势：（1）定义：（2）意义：3.闭合电路的内电压、外电压的关系：4.闭合电路欧姆定律内容：5.闭合电路欧姆定律的表达式：6.外电压与电流、外电阻的关系例1 (2019·江苏卷)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例2如图所示，当滑动变阻器R的滑片P向下滑动时，电路中电压表和电流表示数的变化情况是( )A. V示数变大，A示数变小B. V示数变小，A示数变大C. R1消耗的功率变小，R2消耗的功率变大D. R1消耗的功率变大，R2消耗的功率变小例3在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，四个电表V1、V2、V3、A的示数分别用U1、U2、U3和I表示，电表示数变化量的绝对值分别用ΔU1、ΔU2、ΔU3和ΔI表示．下列说法中错误的是( )A. 电流表A示数变大B. ΔU2大于ΔU3C. ΔU1ΔI不变 D.ΔU2ΔI变小例4如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表和电压表均为理想电表，下列说法中正确的是( )A.若R1短路，电流表示数变大，电压表示数为零B.若R2短路，电流表示数变小，电压表示数变大C.若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变小D.若R4断路，电流表示数变小，电压表示数变大活动二、电路中的几种功率1.内电路的热功率：2.电源的输出功率（1）与外电阻的关系：（2）与电流的关系：3.电源的总功率例5如图所示，电源的电动势E不变，内阻r为1.5 Ω，定值电阻R1为0.5 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为5 Ω.关于此电路，下列说法中正确的是( )A.滑动变阻器R2阻值为1.0 Ω时，定值电阻R1消耗功率最大B.滑动变阻器R2阻值为2.0 Ω时，变阻器R2消耗功率最大C.滑动变阻器R2阻值为1.5 Ω时，电源输出功率最大D.滑动变阻器R2阻值为5 Ω时，电源总功率最大例6（2020·江苏卷)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，关于此时，下列说法中错误的是( ) 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.电源的总功率变大例7(2022·江苏卷)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＝12V，内阻不计，四个灯泡中消耗功率最大的是( )A. R1B. R2C. R3D. R4例8如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，C为电容器．当电阻R3的滑片P向右滑动的过程中( )A.电容器的带电荷量逐渐增大B.电容器放电C.流过R2的电流方向由a到bD.电源输出功率变大例9如图所示，R1、R2为定值电阻，C为电容器．闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片向上滑动过程中( )A.电阻R2中有向下的电流B.通过电阻R1的电流增大C.滑动变阻器R两端的电压变小D.电容器C极板所带电荷量变小。
浙江选考版高考物理一轮复习第讲电磁感应现象楞次定律夯基提能作业本.docx
第21讲电磁感应现象A组基础题组1.在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是( )A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化答案 D 将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,因线圈中的磁通量没有发生变化,故不能观察到感应电流,选项A不符合题意;在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈时,如果通电线圈通以恒定电流,产生稳定的磁场,则在另一线圈中不会产生感应电流,选项B不符合题意;在线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表时,磁通量已不再变化,因此也不能观察到感应电流,选项C不符合题意;绕在同一铁环上的两个线圈,在给一个线圈通电或断电的瞬间,线圈产生的磁场发生变化,使穿过另一线圈的磁通量发生变化,因此,能观察到感应电流,选项D符合题意。
2.如图所示,矩形导线框abcd处于竖直面内,直导线MN与bc边平行且与线框平面共面,并通以向上的电流i,则以下情况不能使线框中产生感应电流的是( )A.线框以直导线MN为轴转动B.线框以ad边为轴转动C.线框沿线框平面向右平移D.增大直导线中的电流i答案A通电直导线产生的磁场磁感线是以直导线为圆心的同心圆,线框以直导线MN为轴转动,穿过线圈的磁通量不变,线框中不产生感应电流,故A正确;以ad边为轴转动,穿过线框的磁通量减小,线框中产生感应电流,故B错误;让线框沿线框平面向右平移,穿过线圈的磁通量减小,线框中产生感应电流,故C错误;增大直导线中的电流i,磁场增强,穿过线框的磁通量增大,线框中产生感应电流,故D错误。
3.如图所示,在条形磁铁外面套一圆环,当圆环从磁铁的N极向下平移到S极的过程中,穿过圆环的磁通量如何变化( )A.逐渐增加B.逐渐减少C.先逐渐增加,后逐渐减少D.先逐渐减少,后逐渐增大答案 C 条形磁铁外部两极处磁场最强,而中间位置磁场最弱,穿过圆环的总磁通量的大小变化可通过条形磁铁内外磁感线条数的差值来表示,即在两极处磁通量最小,而在中间时磁通量最大,所以圆环由N 极向下平移到S极的过程中,磁通量先逐渐增大后逐渐减小,选项C正确,A、B、D错误。
物理浙江高考选考一轮复习讲义：选修3-1 第七章 第2讲 电路 闭合电路欧姆定律 含解析
第2讲电路闭合电路欧姆定律知识排查电阻的串联、并联闭合电路的欧姆定律1.基本概念、规律2.路端电压与外电阻的关系(1)关系式：U＝E－Ir。
(2)用图象表示如图1所示，其中纵轴截距为电动势，横轴截距为短路电流，斜率的绝对值为内阻。
图1小题速练1.思考判断(1)闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比()(2)当外电阻增大时，路端电压也增大()(3)闭合电路中的短路电流无限大()(4)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()(5)电动势就等于电源两极间的电压()(6)闭合电路中外电阻越大，路端电压越小()(7)在闭合电路中，外电阻越大，电源的输出功率越大()(8)电源的输出功率越大，电源的效率越高()答案(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2.[人教选修3－1·P63·T1]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解析由闭合电路欧姆定律得E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)代入数据联立得r＝2 Ω，E＝1.5 V。
答案 B3.[人教选修3－1·P52·T4改编]如图2是有两个量程的电压表，当使用a、b两个端点时，量程为0～10 V，当使用a、c两个端点时，量程为0～100 V。
已知电流表的内阻R g为500 Ω，满偏电流I g为1 mA，则电阻R1、R2的值()图2。
浙江选考版高考物理一轮复习第讲万有引力定律及其应用夯基提能作业本.docx
第10讲万有引力定律及其应用A组基础题组1.(2017浙江11月选考,7,3分)如图所示是小明同学画的人造地球卫星轨道的示意图,则卫星( )A.在a轨道运行的周期为24 hB.在b轨道运行的速度始终不变C.在c轨道运行的速度大小始终不变D.在c轨道运行时受到的地球引力大小是变化的答案 D a轨道半径未知,则卫星在a轨道运行的周期不能确定,选项A错误;b轨道上的卫星的速度方向不断变化,所以速度在变,选项B错误;地球在c轨道的其中一个焦点上,因此在近地点时卫星速度快,远地点速度慢,选项C错误;正在c轨道上运行的卫星,与地球的距离在变化,所以根据F=GMmr2可以看出其受到地球的引力大小在不断变化,D正确。
2.关于万有引力定律,下列说法正确的是( )A.牛顿提出了万有引力定律,并测定了引力常量的数值B.万有引力定律只适用于天体之间C.万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律D.地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的答案 C 牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许测定了引力常量的数值,万有引力定律适用于任何物体之间,万有引力的发现,揭示了自然界一种基本相互作用的规律,选项A、B错误,C正确;地球绕太阳在椭圆轨道上运行,在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是不相同的,选项D错误。
3.火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知( )A.太阳位于木星运行轨道的中心B.火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C.火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积答案 C 由开普勒第一定律(轨道定律)可知,太阳位于木星运行轨道的一个焦点上,A错误。
火星和木星绕太阳运行的轨道不同,运行速度的大小不可能始终相等,B错误。
根据开普勒第三定律(周期定律)知所有行星轨道的半长轴的三次方与它的公转周期的平方的比值是一个常数,C正确。
(浙江专用)高考物理一轮复习 第七章 恒定电流第二节闭合电路及其欧姆定律课时作业
课时作业23 闭合电路及其欧姆定律一、不定项选择题1．在闭合电路中，下列叙述正确的是( )A ．闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B ．当外电路断开时，路端电压等于零，电流也等于零C ．当外电路短路时，电路中的电流趋于无穷大，电压为零D ．当外电阻增大时，路端电压增大2．(2012·北京西城区模拟)将三个不同的电源的UI 图线画在同一坐标中，如图所示，其中1和2平行，它们的电动势分别为E 1、E 2、E 3，它们的内阻分别为r 1、r 2、r 3，则下列关系正确的是( )A ．r 1＝r 2＜r 3B ．r 1＞r 2＞r 3C ．E 1＞E 2＝E 3D ．E 1＝E 2＜E 33．如图所示，电源的电动势为E ，内电阻为r ，两电表均可看做是理想电表。
闭合开关，使滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动，在此过程中( )A ．小灯泡L 1、L 2均变暗B ．小灯泡L 1变暗，L 2变亮C ．电流表A 的读数变小，电压表V 的读数变大D ．电流表A 的读数变大，电压表V 的读数变小4．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为I ，线圈电阻为R ，将它接在电动势为E ，内阻为r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则( )A ．电动机消耗的总功率为UIB ．电动机消耗的热功率为U 2RC ．电源的输出功率为EID ．电源的效率为1－Ir E5．(2012·辽宁锦州模拟)在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设E 、r 是定值)向变化的外电阻供电时，关于电源的输出功率P 随外电阻R 变化的规律如图所示，则( )A ．当R ＝r 时，电源有最大的输出功率B ．当R ＝r 时，电源的效率η＝50%C ．电源的功率P ′随外电阻R 的增大而增大D．电源的效率η随外电阻R的增大而增大6．平行板电容器C与三个可变电阻器R1、R2、R3以及电源连成如图所示的电路。
浙江选考版高考物理一轮复习第讲电荷守恒定律库仑定律夯基提能作业本.docx
第14讲电荷守恒定律库仑定律A组基础题组1.对物体带电现象的叙述,下列说法正确的是( )A.一个不带电的物体内一定没有电荷B.物体带电一定具有多余的电子C.物体带电的过程就是创造电荷的过程D.物体带电的过程就是电荷移动的过程答案 D 任何物体内部总有正负电荷,不带电是因为它呈现了电中性,故A错误;物体带电可能是有多余的电了或失去电子,故B错误;电荷是不能被创生的,故C错误;物体带电是因为失去电子或得到电子,故带电过程就是电荷移动的过程;故D正确。
2.如图所示,取甲、乙两个验电器,用一根长的导体杆把它们连接在一起,用带正电的有机玻璃棒靠近验电器乙的上端,甲会带正电,乙会带负电。
关于甲、乙带电的现象,下列说法正确的是( )A.这是感应起电现象,遵守电荷守恒定律B.这是摩擦起电现象,遵守电荷守恒定律C.这是感应起电现象,不遵守电荷守恒定律D.这是摩擦起电现象,不遵守电荷守恒定律答案 A 电荷没有直接接触,通过电荷间的作用力将电荷进行重新分布,这是感应起电现象,且遵守电荷守恒定律,故A项正确。
3.关于元电荷,下列说法中不正确的是( )A.元电荷实质上是指电子和质子本身B.所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取e=1.60×10-19 CD.电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的答案 A 科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量,人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。
质子所带的电荷量与电子所带的电荷量相同,但符号相反。
实验得出,所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍,这就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的。
4.原来甲、乙、丙三物体都不带电,今使甲、乙两物体相互摩擦后,乙物体再与丙物体接触,最后,得知甲物体带正电荷1.6×10-15 C,丙物体带电荷量的大小为8×10-16 C,则对于最后乙、丙两物体的带电情况,下列说法中正确的是( )A.乙物体一定带有负电荷8×10-16 CB.乙物体可能带有负电荷2.4×10-15 CC.丙物体一定带有正电荷8×10-16 CD.丙物体一定带有负电荷2.4×10-16 C答案 A 由于甲、乙、丙原来都不带电,甲、乙相互摩擦导致甲失去电子而带1.6×10-15 C的正电荷,乙物体得到电子而带1.6×10-15 C的负电荷;乙物体与不带电的丙物体相接触,从而使一部分负电荷转移到丙物体上,故可知乙、丙两物体都带负电荷,由电荷守恒可知乙最终所带负电荷为1.6×10-15C-8×10-16 C=8×10-16 C,故A正确。
浙江鸭2025版新高考物理一轮复习9第七章恒定电流2第2节闭合电路欧姆定律达标检测巩固提能
第2节闭合电路欧姆定律[随堂检测]1．(多选)(2024·金华基础测试)手电筒中的干电池的电动势为1.5V，用它给某小灯泡供电时，电流为0.3A，在某次接通开关的10s时间内，下列说法正确的是( ) A．干电池把化学能转化为电能的本事比电动势为2V的蓄电池强B．干电池在10s内将4.5J的化学能转化为电能C．电路中每通过1C的电量，电源把1.5J的化学能转化为电能D．该干电池外接电阻越大，输出功率越大解析：选BC.电动势越大则将其他形式的能转化为电能的本事越大，A错误；由W＝EIt 可知，10s内转化的电能W＝1.5×0.3×10J＝4.5J，B正确；由W＝Eq可知，电路中每通过1C的电量，电源把1.5J的化学能转化为电能，C正确；电源的输出功率取决于内外电阻的关系，因本题中不明确二者关系，故无法确定功率变更，D错误．2．某一导体的伏安特性曲线如图(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是( )A．B点的电阻为12ΩB．B点的电阻为40ΩC．当电压由3V变为6V时，导体的电阻因温度的影响变更了1ΩD．当电压由3V变为6V时，导体的电阻因温度的影响变更了9Ω解析：选B.依据电阻的定义式可以求出A、B两点的电阻分别为R A＝30.1Ω＝30Ω，R B＝60.15Ω＝40Ω，所以ΔR＝R B－R A＝10Ω，故B对，A、C、D错．3．(2024·浙江名校联考)巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来精确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流，其原理是巨磁电阻效应．巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R 在肯定磁场作用下随磁感应强度B的增加而急剧减小的特性．如图所示检测电路，设输电线路电流为I(不是GMR中的电流)，GMR为巨磁电阻，R1、R2为定值电阻，已知输电线路电流I 在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与I成正比，下列有关说法正确的是( )A．假如I增大，电压表V1示数减小，电压表V2示数增大B．假如I增大，电流表A示数减小，电压表V1示数增大C．假如I减小，电压表V1示数增大，电压表V2示数增大D．假如I减小，电流表A示数增大，电压表V2示数减小解析：选A.巨磁电阻的电阻值随着外电流的增大而减小，假如I增大，巨磁电阻的电阻值减小，依据闭合电路欧姆定律，电流I′增大，路端电压U1＝E－I′r减小，电阻R2两端的电压U2＝I′R2增大，即电压表V1示数减小，电压表V2示数增大，电流表A示数增大，故A正确，B错误；假如I减小，巨磁电阻的电阻值增大，依据闭合电路欧姆定律，电流I′减小，路端电压U1＝E－I′r增大，电阻R2两端的电压U2＝I′R2减小，即电压表V1示数增大，电压表V2示数减小，电流表A示数减小，故C、D错误．4．(2024·浙江9＋1联盟测试)如图，E为内阻不能忽视的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( )A．V的读数变大，A的读数变小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的读数变大解析：选B.S断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，V的读数变大；而R1两端的电压减小，故R3两端的电压增大，由欧姆定律可知R3中的电流也增大，A的读数变大，故B正确．[课后达标]一、选择题1．某同学将标称值为“220V，100W”的灯泡A和标称值为“220V，40W”的灯泡B串联接入电路，发觉灯泡B反而比灯泡A更亮，如图所示．对该现象的分析正确的是( )A．流过灯泡B的电流较灯泡A更大B．加在灯泡B两端的电压较灯泡A更高C．灯泡B的电阻较灯泡A更小，所以流过电流更大D．这种现象不正常，可能标称值有误答案：B2．(2024·丽水质检)将一电源电动势为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的增大而增大答案：C3.如图所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合电键后发觉电动机转速较慢．经检测，电动机性能完好；用电压表测a、b间电压，只有0.6V；断开电键S，测a、b间电压接近1.5V，由此推断，电动机转动较慢的缘由是( ) A．开关S接触不良B．电动机两端接线接触不良C．电动机两端接线短路D．电池过旧，内阻过大答案：D4．在校内冬季平安大检查中，某学习小组发觉学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示，R1为热敏电阻，温度上升时，R1急剧减小，当电铃两端电压达到肯定值时，电铃会响，则下列说法正确的是( )A．若报警器的电池老化(内阻变大，电动势不变)，不会影响报警器的平安性能B．若试验时发觉当有火时装置不响，应把R2的滑片P向下移C．若试验时发觉当有火时装置不响，应把R2的滑片P向上移D ．增大电源的电动势，会使报警的临界温度上升解析：选C.设电铃工作电压为U ，当IR 2＝U 时报警；若电池内阻较大，同一温度时，R 2上电压较小，可能不会报警，A 错误；R 2减小时，R 1上电压增大，R 2上电压减小，可能不报警，B 错误；反之，R 2上电压增大，易报警，C 正确；电源电动势增大时，报警温度应降低，D 错误．5．(2024·嘉兴基础测试)某同学将始终流电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 随电流I 变更的图线画在同一坐标系内，如图所示，依据图线可知错误的是( )A ．反映P r 变更的图线是cB ．电源电动势为8VC ．电源内阻为2ΩD ．当电流为0.5A 时，外电路的电阻为6Ω解析：选B.电源的总功率P E ＝IE ，功率与电流成正比，由P r ＝I 2r 知电源内部的发热功率与电流的平方成正比，A 正确．电流为2A 时电源的总功率与电源内阻发热功率相等，可得出电源电动势为4V ，内阻为2Ω，当电流为0.5A 时，依据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6Ω，B 错误，C 、D 正确．6．(2024·浙江七市联考)有一个电动势为3V 、内阻为1Ω的电源．下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2W ，且使该电源的效率大于50%的是( )A ．0.5ΩB ．1ΩC ．1.5ΩD ．2Ω 解析：选C.由闭合电路欧姆定律得I ＝E R ＋r ，η＝IR I （R ＋r ）×100%＞50%，P ＝I 2R ＞2W ，即⎝ ⎛⎭⎪⎫E R ＋r 2R ＞2W ，得12Ω＜R ＜2Ω，要使电源的效率大于50%，应使R ＞r ＝1Ω，故选项C 正确．7.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R max ，定值电阻R 1的阻值r <R 1<R max ，则下列结论不正确的是( )A ．当R ＝R 1－r 时，R 1消耗的功率最大B ．R 消耗的最大功率可能为E 24（r ＋R 1）C ．当R ＝0时，R 1消耗的功率最大D ．外电路消耗的最大功率为E 2R 1（r ＋R 1）2 解析：选A.因为r <R 1<R max ，计算R 的最大功率时，可把R 1＋r 等效为电源的内阻，此时可能出现R max 大于、等于或小于R 1＋r ，因此R 的最大功率可能为E 24（r ＋R 1）；计算R 1的最大功率，只须要回路中电流最大，此时R ＝0，R 1消耗的功率为E 2R 1（r ＋R 1）2；计算外电路消耗的最大功率时，R 1＋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R 1的最大功率，选项B 、C 、D 正确，A 错误．8．某同学将始终流电源的总功率P E 、电源内部的发热功率P r 和输出功率P R 随电流I 变更的图线画在了同一坐标系中，如图中的a 、b 、c 所示．以下推断不正确的是( )A ．在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，这三点的纵坐标肯定满意关系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肯定为1∶2，纵坐标之比肯定为1∶4C ．电源的最大输出功率P m ＝9WD ．电源的电动势E ＝3V ，内电阻r ＝1Ω解析：选C.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 的和，所以这三点的纵坐标肯定满意关系P A ＝P B ＋P C ，故A 正确；当内电阻和外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电路中的电流即为b 、c 图线的交点处的电流，此时电流的大小为E R ＋r ＝E 2r ，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，此时电路中只有电源的内电阻，所以此时电流的大小为E r ，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；图线c 表示电源的输出功率与电流的关系图象，很明显，最大输出功率小于3W ，故C 错误；当I ＝3A 时，P R ＝0，说明外电路短路，依据P E ＝EI 知电源的电动势E ＝3V ，内电阻r ＝EI＝1Ω，故D 正确．9．(2024·宁波联考)氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变更而变更．在如图所示电路中，不同的一氧化碳浓度对应传感器不同的电阻值，电压表的示数与一氧化碳的浓度一一对应，视察电压表示数就能推断一氧化碳浓度是否超标．已知氧化锡传感器的电阻的倒数与一氧化碳浓度成正比，那么，电压表示数U 与一氧化碳浓度ρ之间的对应关系正确的是( )A ．U 越大，表示ρ越大，ρ与U 成正比B ．U 越大，表示ρ越小，ρ与U 成反比C ．U 越大，表示ρ越大，但ρ与U 不成正、反比关系D ．U 越大，表示ρ越小，但ρ与U 不成正、反比关系解析：选C.依据题意，设氧化锡传感器的电阻为R 1＝k ρ，电源的电动势为E ，内阻为r ，电压表的示数U ＝ER 0k ρ＋r ＋R ＋R 0，ρ越大，U 越大，但U 与ρ既不成正比也不成反比，选项C 正确．10．(2024·浙江名校联盟统考)如图所示，M 、N 是平行板电容器的两个极板，R 0为定值电阻，R 1、R 2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部．闭合电键S ，小球静止时受到悬线的拉力为F .调整R 1、R 2，关于F 的大小推断正确的是( )A ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变大B ．保持R 1不变，缓慢增大R 2时，F 将变小C ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变大D ．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，F 将变小解析：选B.保持R 1不变，缓慢增大R 2时，由于R 0和R 2串联，R 0两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压U 减小，带电小球受到的电场力F 电＝qE ＝q U d减小，悬线的拉力为F ＝（mg ）2＋F 2电将减小，选项B 正确，A 错误．保持R 2不变，缓慢增大R 1时，R 0两端的电压不变，F 电不变，悬线的拉力为F 不变，C 、D 错误．11．有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变更的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是志向电流表)．设踏板的质量可忽视不计，已知志向电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2Ω，电阻R随压力变更的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是( )A．该秤能测量的最大体重是1400NB．该秤能测量的最大体重是1300NC．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.4A处D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.3A处解析：选A.由E＝I(r＋R)可得R最小值为R＝2Ω.由R＝30－0.02F可得F最大值为1400N，选项A正确、B错误；该秤零刻度线为F＝0，R＝30Ω，对应电流I＝Er＋30＝0.375A，选项C、D错误．12．(2024·温州质检)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r a和r b，若将肯定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为I a和I b，则下列不正确的是( )A．r a>r bB．I a>I bC．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：选D.在电源路端电压与电流的关系图象中斜率表示电源内阻，r a>r b，A正确．在图象中作出定值电阻R0的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点，I a>I b，B正确．R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低，R0接到b电源上，电源的输出功率较小，但电源的效率较高，C正确，D错误．二、非选择题13．(2024·浙江十校联考)如图所示的电路中，输入电压U AB＝200V，可变电阻的总阻值R0＝150Ω，允许通过的电流为4A，求：(1)当输出端a 、b 开路时U ab 的值；(2)当输出端接入R ＝40Ω的负载时，U ab 的可能变更范围．解析：(1)a 、b 开路时，U ab ＝U AB ＝200V.(2)画出变阻器的等效电路图如图所示，当滑动触头向下方移动，下方部分电流达到临界状态，即为4A 时，下方部分电阻R 0下＝2004Ω＝50Ω，上方部分电阻为100Ω，此时U ab ＝40100＋40×200V ≈57.1V ．当滑动触头向上方移动，上方部分电流达到临界状态，即为4A 时，同理可知，上方部分的电阻R 0上＝⎝ ⎛⎭⎪⎫2004－40Ω＝10Ω，此时U ab ＝4050×200V ＝160V. 答案：(1)200V (2)57.1V ≤U ab ≤160V14．(2024·浙江猜题卷)如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100Ω，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更图线如图乙所示，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)题图乙中AB 延长线，交U 轴于20V 处，交I 轴于1.0A 处，所以电源的电动势为E ＝20V ，内阻r ＝E I 短＝20Ω. (2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应图乙中的B 点，即U 2＝4V 、I 2＝0.8A ，得R 2＝U 2I 2＝5Ω.(3)当P 滑到R 3的左端时，由图乙知此时U 外＝16V ，I 总＝0.2A ，所以R 外＝U 外I 总＝80Ω 因为R 外＝R 1R 3R 1＋R 3＋R 2，所以滑动变阻器的最大阻值为：R3＝300Ω. 答案：见解析。
浙江选考版高考物理一轮复习实验测定电池的电动势和内阻夯基提能作业本.docx
实验10 测定电池的电动势和内阻1.小明同学在做测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个保护电阻R0。
根据如图1所示电路图进行实验时,图1(1)电流表量程应选择(填“0~0.6 A”或“0~3 A”),保护电阻应选用(填“A”或“B”);A.定值电阻(阻值10.0 Ω,额定功率10 W)B.定值电阻(阻值2.0 Ω,额定功率5 W)(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示,则此时的电压为V;图2(3)根据实验测得的5组数据所画出的U-I图线如图3所示。
则干电池的电动势E= V,内阻r= Ω(小数点后保留两位)。
图3答案(1)0~0.6 A B (2)1.21±0.01 (3)1.45±0.01 0.50±0.05解析(1)电流表量程应选择0~0.6 A,保护电阻应选用B。
(2)根据电压表读数方法可知电压表读数为1.20 V。
(3)通过图像可知E=1.45 V,r+R0=1.45-0.700.30 Ω=2.5 Ω,所以内阻r=0.50 Ω。
2.用如图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻,定值电阻R1=16 Ω。
(1)闭合开关S后,电压表V1无读数,电压表V2有读数,经检查发现存在断路故障,则该故障可能在(选填“a、b”“b、c”或“c、d”)两点间。
(2)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,记录多组电压表的示数U1、U2,如下表所示。
请根据表中数据在图乙中作出U2-U1图像。
U2/V 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0U1/V 0.66 1.00 1.33 1.88 2.00 2.32 2.68(3)由图像可知,电源电动势E= V,内阻r= Ω。
(结果均保留两位有效数字)(4)实验中,产生系统误差的主要原因是。
答案(1)c、d (2)如图所示(3)5.8~6.2 7.4~8.6 (4)电压表V1分流解析(1)电压表V2有读数说明从c到正极和从d到负极电路是通的,应是c、d间断路。
(浙江选考)2020版高考物理一轮复习第18讲闭合电路欧姆定律夯基提能作业本
第18讲闭合电路欧姆定律A组基础题组1.如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,小灯泡L标有“2 V 4 W”,当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时,下列说法正确的是( )A.流过小灯泡的电流I=1 AB.电源的路端电压为4 VC.可变电阻R此时的阻值为2 ΩD.可变电阻R此时消耗的功率为2 W答案 B 小灯泡正常发光,则流过小灯泡的电流I==2 A,选项A错误;电源的路端电压U端=E-Ir=4 V,选项B正确;可变电阻R此时的阻值为R=端-灯=1 Ω,选项C错误;可变电阻R此时消耗的功率为P'=I2R=4 W,选项D错误。
2.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 电阻功率P=I2R=R,当P=2 W时,代入数据解得R1=0.5 Ω,R2=2 Ω,功率大于2 W,则0.5 Ω<R<2 Ω,电源效率η=出总==,因为η=50%,所以R>1 Ω,综合可得1 Ω<R<2 Ω,A、B、D错误,C正确。
3.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。
在滑动变阻器的滑片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答案 C 等效电路图如图所示。
滑片从a 端滑向b 端,滑动变阻器接入电路的阻值R Pb 减小,由“串反并同”原则有,电压表示数减小,电流表示数增大,电阻R 消耗的功率增大,A 、B 、D 错误;把电阻R 当做电源内电阻(等效电源),则R 内=2r,R Pb 减小,且R Pb <2r,等效电源的输出功率减小,即滑动变阻器消耗的功率减小,C 正确。
4.如图所示,已知R 1=R 2=R 3=1 Ω。
2022届高三物理(浙江选考)一轮复习练习：第7章 第2节 电路 闭合电路欧姆定律 Word版含答案
第2节电路闭合电路欧姆定律考点一| 串联电路和并联电路1．串联、并联特点对比串联并联电流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 n2.电压表的改装(加试要求)电流表G的满偏电压U g＝I g R g，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R，由于串联电阻有分压作用．若U为U g的n倍，需串联的分压电阻为R＝(n－1)R g.3．电流表的改装(加试要求)电流表G的满偏电流为I g，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R，若I为I g的n倍，需并联的分流电阻为R＝R gn－1.1．“三个”常用的电阻结论(1)并联电路的总电阻小于其中最小的电阻．(2)n个相同的电阻R并联，总电阻R总＝1n R.(3)在电路中，某个电阻增大(或减小)，则总电阻增大(或减小)．2.电表改装后的特点改装后的电压表改装后的电流表(1)改装后示数等于表头与分压电阻两端电压之和(1)改装后示数等于通过表头与分流电阻的电流之和(2)改装后量程等于满偏时表头与分压电阻两端电压之和(2)改装后量程等于满偏时通过表头与分流电阻的电流之和(3)改装后表头满偏电压不变(3)改装后表头满偏电流不变1．(多选)有两个电阻R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，则有()A．R1、R2串联总电阻为5 ΩB．R1、R2并联总电阻为1 ΩC．R1、R2串联总电阻为2.5 ΩD．R1、R2并联总电阻为1.2 ΩAD[由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，即R串＝R1＋R2＝5 Ω；两个电阻并联，其总电阻R并＝R1R2R1＋R2＝1.2 Ω，选项A、D正确．]2．电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为()A．1∶2 B．2∶1C．1∶4 D．4∶1B[两电阻并联时，两端电压相等，因电流之比为1∶2，故R1∶R2＝2∶1；当两电阻串联时，有相同的电流，由U＝IR可知，U1∶U2＝2∶1，选项B正确．]3．三个电阻的阻值之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，若将这三个电阻并联，则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为()A．1∶2∶5 B．5∶2∶1C．10∶5∶2 D．1∶1∶1C[并联电路电压相等，设为U，由于R1∶R2∶R3＝1∶2∶5，设R1＝R，则R2＝2R，R3＝5R，所以并联后，通过它们的电流之比为UR∶U2R∶U5R＝10∶5∶2，选项C正确．]4．(加试要求)(多选)如图7-2-1所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是()【导学号：81370263】甲 乙 图7-2-1A ．甲是电流表，R 增大时量程增大B ．甲是电流表，R 增大时量程减小C ．乙是电压表，R 增大时量程减小D ．乙是电压表，R 增大时量程增大BD [把一个灵敏电流计改装成电流表，需并联一个电阻，并联的电阻越大，量程越小，A 错误，B 正确；把一个灵敏电流计改装成电压表，需串联一个电阻，串联的电阻越大，量程越大，C 错误，D 正确．]考点二| 闭合电路欧姆定律1．闭合电路(1)组成⎩⎨⎧电源内部是内电路；用电器、导线组成外电路.(2)内、外电压的关系：E ＝U 内＋U 外． 2．闭合电路欧姆定律(1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小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： ①I ＝ER ＋r(只适用于纯电阻电路)． ②E ＝U 外＋Ir (适用于全部电路)． 3．路端电压U 与电流I 的关系(加试要求) (1)关系式：U ＝E －Ir . (2)U -I 图象如图7-2-2所示．图7-2-2①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路短路即U ＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的确定值为电源的内阻．1．判定总电阻变化状况的规律(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻肯定增大(或减小)．(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．(3)在如图7-2-3所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R 并与用电器并联，另一段R 串与并联部分串联．A 、B 两端的总电阻与R 串的变化趋势全都．图7-2-32．电路动态分析的方法(1)程序法：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 外的变化→固定支路⎩⎨⎧并联分流I串联分压U →支路的变化．(2)极限法：即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争辩．1．某电路如图7-2-4所示，已知电池组的总内阻r ＝1 Ω，外电路电阻R ＝5 Ω，抱负电压表的示数U ＝3.0 V ，则电池组的电动势E 等于( )图7-2-4A．3.0 V B．3.6 V C．4.0 V D．4.2 VB[由于电压表的示数为路端电压，而U＝IR，则I＝UR＝0.6 A，由闭合电路欧姆定律可得E＝I(R＋r)＝0.6×(5＋1)V＝3.6 V，故选项B正确．]太阳能电池板的参数开路电压43 V短路电流 5.85 A工作电压35.3 V工作电流 5.67 A额定功率200 W工作温度-40-85 ℃图7-2-52.其次届世界互联网大会于2021年12月16日至18日在桐乡乌镇进行，为迎接大会召开，桐乡市对部分道路亮化工程进行了改造，如图7-2-5所示是乌镇某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则该电池板的内阻约为()A．7.58 ΩB．6.03 ΩC．6.23 ΩD ．7.35 ΩD[开路电压即为电动势，所以内阻r＝EI短＝435.85Ω≈7.35 Ω，D正确．]3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是()A．0.10 V B．0.20 V C．0.30 V D．0.40 VD[由已知条件得：E＝800 mV.又因I短＝Er，所以r＝EI短＝800×10－340×10－3Ω＝20 Ω，所以U＝IR＝ER＋rR＝80020＋20×20 mV＝400 mV＝0.4 V，选项D正确．]4．(2021·浙江学业水平考试)小吴同学设计了一种烟雾报警装置，其设计原理如图7-2-6所示．M为烟雾传感器，其阻值R M随着烟雾浓度的变化而变化，R为定值电阻．当装置所在区域消灭烟雾且浓度增大时，将导致a、b两端电压减小，触发警报装置发出警报．当烟雾浓度增大时()【导学号：81370264】图7-2-6A．R M增大，电流表示数增大B．R M增大，电流表示数减小C．R M减小，电流表示数增大D．R M减小，电流表示数减小C[依据烟雾浓度增大时，a、b两端电压减小，可知a、b之间电阻减小，故R M减小．依据闭合电路欧姆定律知电路中电流增大，所以电流表示数增大．故C选项正确．] 5．(加试要求)(多选)如图所示，A、B、C、D四个电路中，电源电动势为E，电阻为r，定值电阻为R0，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表示数将变大的电路是()BD[在电路A、B中，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小．对电路A，电压表测量的是路端电压，由于外电路电阻减小，使路端电压随之减小，不符合题意；对电路B，电压表测量的是定值电阻R0两端的电压，由闭合电路欧姆定律知此时电路电流变大，则电压表示数将变大，符合题意；对电路C，由于电压表位置的特殊性，其示数将不变；而电路D，实际上可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表测量的电阻增加，则电压表示数将变大．] 考点三| 电源的功率及U-I图象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(加试要求)(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＝E2(R－r)2R＋4r.(3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系①当R＝r时，电源的输出功率最大为P m＝E2 4r.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＜P m时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2.⑤P出与R的关系如图7-2-7所示．图7-2-74．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%＝11＋rR×100%因此在纯电阻电路中R越大，η越大．5．电源与电阻U-I图象的比较图象上的特征物理意义电源U-I图象电阻U-I图象图形图象表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流的变化关系电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势E，与横轴交点表示短路电流Er过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零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对应U、I比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变图线斜率的确定值大小内阻r 电阻大小(2022·浙江4月学考)图7-2-8所示中的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约0.3 m2.晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106 J．假如每天等效日照时间约为6 h，光电池一天产生的电能可供30 W 的路灯工作8 h．光电池的光电转换效率约为()图7-2-8A．4.8%B．9.6%C．16%D．44%C[光电池的光电转换效率是转化得到的电能与接收到的光能的比值，即：η＝E电E光×100%＝30×8×3 6000.3×3×106×6×100%＝16%，故选C.]1．用电器获得最大功率问题的分析方法(1)定值电阻依据P＝I2R或P ＝U2R争辩，要功率P最大，需通过该电阻的电流或电阻两端的电压最大．(2)可变电阻通常接受等效电源法，解题时依据需要选用不同的等效方式，将用电器获得最大功率问题转化为电源最大输出功率问题．2．U-I图象的一般分析思路(1)明确纵、横坐标的物理意义．(2)明确图象的截距、斜率及交点的意义．(3)找出图线上对应状态的参量或关系式．(4)结合相关概念或规律进行分析、计算．1．如图7-2-9所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是()图7-2-9【导学号：81370265】A．电源的电动势为5.0 VB．电源的内阻为12 ΩC．电源的短路电流为0.5 AD．电流为0.3 A时的外电阻是18 ΩD[当电流为零时，路端电压等于电源电动势，由此可知电源的电动势为6.0 V，选项A错误；图线的斜率表示电源内阻r＝6－50.5Ω＝2 Ω，选项B错误；只有当路端电压为零时的电流才是短路电流，由于图线没有从原点开头，因此图线与横轴交点不是短路电流，选项C错误；当电流为0.3 A时，由闭合电路欧姆定律I＝ER ＋r 知R＝EI－r＝60.3Ω－2 Ω＝18 Ω，选项D正确．]2．如图7-2-10所示，直线A为某电源的U-I图线，曲线B为某小灯泡的U-I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()图7-2-10A．4 W,8 W B．2 W,4 WC．2 W,3 W D．4 W,6 WD[电源的U-I图线A在纵轴上的截距表示电源电动势为3 V，图线A、B的交点表示电路工作点，对应的工作电压为U＝2 V，工作电流为I＝2 A．用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率P出＝UI＝2×2 W＝4 W，电源的总功率P总＝EI＝3×2 W＝6 W．选项D正确．] 3．(2022·嘉兴一中期中)电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比．在测电源电动势和内电阻的试验中得到的试验图线如图7-2-11所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为()图7-2-11A．ηa＝80%ηb＝50%B．ηa＝40%ηb＝80%C．ηa＝50%ηb＝80%D．ηa＝66.7%ηb＝33.3%D[依据效率的定义可做以下推导：η＝UIEI＝UE，从U-I图象中可知电压电动势对应为6个单位长度，a点路端电压对应为4个单位长度，b点路端电压对应为2个单位长度，综上所述D 正确，A、B、C错误．]4．(多选)(加试要求)如图7-2-12所示，R1为定值电阻，R2为变阻器，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是()【导学号：81370266】图7-2-12A．当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率B．当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率C．当R2＝0时，R1上获得最大功率D．当R2＝0时，电源的输出功率最大AC[将R1等效为电源内阻，R2上的功率为电源的输出功率，当外电阻变化时，电源的输出功率随外电阻的变化而变化，当外电阻等于内阻，即R2＝R1＋r时，输出功率最大，即R2上的功率最大，故选项A正确．对电路中的定值电阻R1，电流最大时其功率最大，当外电阻R2＝0时，电流最大，故选项B错误，C正确．当外电阻等于内阻时，即R1＋R2＝r时，电源的输出功率最大，故选项D错误．]。
【导与练】(浙江专用)高考物理大一轮总复习 第七章 第2课时 闭合电路的欧姆定律知能达标训练
第2课时闭合电路的欧姆定律一、单项选择题1.关于电源的电动势的说法,下列正确的是( D )A.在某电池的电路中每通过2 C的电荷量,电池提供的电能是4 J,那么这个电池的电动势是0.5 VB.电源的电动势越大,电源所提供的电能就越多C.电源接入电路后,其两端的电压越大时,电源的电动势也越大D.无论电源接入何种电路,其电动势是不变的解析:由电动势的定义可知,当通过单位电荷时转化的电能为2 J,则电源的电动势为2 V,故选项A错误;电源所能提供的电能与电动势无关,它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的,故选项B错;电源的电动势与外电路无关,故选项C错误.对于确定的电源,其电动势是不变的,选项D正确.2.(2013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( C )A.0.5 ΩB.1 ΩC.1.5 ΩD.2 Ω解析:由闭合电路欧姆定律得I=,P=I2R>2 W,即()2R>2 W,得Ω<R<2 Ω,要使电源的效率大于50%,应使R>r=1 Ω,故选项C正确.3. 如图所示,电源电动势E=3.2 V,电阻R=30 Ω,小灯泡L的额定电压U L=3.0 V,额定功率P L=4.5 W.当开关S接1时,电压表的读数为3 V,则当开关S接2时,灯泡发光的情况是( A )A.很暗,甚至不亮B.正常发光C.比正常发光略亮D.有可能被烧坏解析:设电源的内电阻为r,S接1时,由闭合电路的欧姆定律得电路中的电流为:I1=,电压表的示数等于电阻R两端的电压,即:U1=I1R,代入数据联立解得:r=2 Ω.灯泡的电阻为:R L==2 Ω,S接2时,电路中的电流为:I2== A=0.8 A,灯泡两端的电压为:U L′=I2R L=0.8×2 V=1.6 V ,比灯泡的额定电压小得多,灯泡很暗,甚至不亮,正确选项为A.4.(2013陕西礼泉一中期末)2012年12月以来,广大交警加大了对“酒驾”的查处力度.酒精测试仪的工作原理如图所示,其中P是半导体型酒精气体传感器,该传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比,R0为定值电阻.以下关于电压表示数的倒数()与酒精气体浓度的倒数()之间关系的图象,正确的是( A )解析:由题意知:r′=k①k为比例系数又据闭合电路欧姆定律知E=U+(r′+r) ②由①、②式得=·+③由③可得∝,故选项A对,B、C、D错.5. (2013广东佛山质量检测)在如图所示的电路中,开关闭合后,灯泡L能正常发光.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( D )A.滑动变阻器R的阻值变小B.灯泡L变亮C.电源消耗的总功率增大D.电容器C的电荷量增大解析:当滑片向右移动时,电路中的电阻增大,因此A项错误.由I=知电路中电流减小,小灯泡将变暗,因此B项错误.电源的电动势不变,电路中电流变小,由P=EI知,电源消耗的总功率减小,可知C项错误.电容器两端的电压等于电路中的路端电压,路端电压变大,因此,电容器C的电荷量增大,因此D项正确.6.(2012安徽试题调研)温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化的特性来工作的.如图(甲)所示,电源的电动势E=9.0 V,内阻不计;G 为灵敏电流计,内阻R g保持不变;R为热敏电阻,其电阻阻值与温度的变化关系如图(乙)所示.闭合开关S,当R的温度等于20 ℃时,电流计示数I1=2 mA;当电流计的示数I2=3.6 mA时,热敏电阻的温度是( D )A.60 ℃B.80 ℃C.100 ℃D.120 ℃解析:由图象知,当t1=20 ℃,热敏电阻的阻值R1=4 kΩ,根据闭合电路欧姆定律:I1=,可解得R g=0.5 kΩ,又I2=,可解得R2=2 kΩ,结合图象得:t2=120 ℃.7.(2013湖南十二校联考)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,则下列说法不正确的是( C )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解析:根据直线Ⅰ、Ⅱ可知,两电源的电动势E1=E2=10 V,电源内阻r1=Ω,r2=Ω,所以r1∶r2=11∶7,E1∶E2=1∶1,选项A、B正确;曲线Ⅲ与两直线的交点坐标表示将该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接时的干路电流和路端电压,它们也表示通过该小灯泡的实际电流和小灯泡两端的实际电压,显然,在这两种连接状态下,小灯泡的电阻分别为R1=Ω=0.6 Ω和R2==Ω,小灯泡消耗的功率分别为P1=3×5 W=15 W和P2=5×6W=30 W,所以R1∶R2=18∶25,P1∶P2=1∶2,选项C错误,D正确.8.(2012安徽两地三校示范高中联考)如图(甲)为某一小灯泡的U I图线,现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R串联,接在内阻为1 Ω、电动势为5 V的电源两端,如图(乙)所示.则( B )A.通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A,此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WB.通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A,此时每盏小灯泡的电功率为0.6 WC.通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A,此时每盏小灯泡的电功率为0.26 WD.通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A,此时每盏小灯泡的电功率为0.4 W解析:若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A,则电源输出电流为I=0.4 A,由闭合电路欧姆定律计算得此时小灯泡两端电压为U=E-I(R+r)=3 V.由题图(甲)可知小灯泡的电流强度为0.2 A时小灯泡两端电压仅为1.3 V,显然通过每盏小灯泡的电流强度不可能为0.2 A,选项A、C错误;若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A,由题图(甲)可知小灯泡的电流强度为0.3 A时小灯泡两端电压为2.0 V,电阻R和内阻r上的电压为3.0 V,此时每盏小灯泡的电功率为P=UI=0.6 W,选项B正确,D错误.二、不定项选择题9.LOM E玻璃可将太阳能转化为电能并储存起来.这种太阳能电池板的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA.现将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,下列说法正确的是( AB )A.电池板的电动势为800 mVB.电池板的内阻为20 ΩC.闭合电路的路端电压为800 mVD.闭合电路的电流为40 mA解析:太阳能电池板的电动势等于开路电压,即E=800 mV,选项A正确;内阻r==20 Ω,选项B正确;将其与20 Ω的电阻器连成闭合电路,则路端电压为U=IR=·R=400 mV,选项C错误;闭合电路的电流I==20 mA ,选项D错误.10.(2013浙江月考)如图所示,电动势为E,内阻为r的电源与滑动变阻器R1、定值电阻R2、R3、平行板电容器及理想电流表组成闭合电路,图中电压表为理想电压表,当滑动变阻器R1的触头向左移动一小段时,则( ACD )A.电流表读数增大B.电容器带电荷量增加C.R2消耗的功率减小D.电压表与电流表示数变化之比不变解析:由电路图可知R1、R2并联再与R3串联,当滑动触头向左移动一小段时,R1电阻减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律,电路总电流增大,所以内电压增大,路端电压减小,并联部分电压减小,电容器的带电荷量Q=CU减小,R2消耗的功率减小,选项A、C正确,B错误;由U=E-Ir,可得=-r,故选项D正确.三、非选择题11.在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开关S接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当开关S接b时,电压表示数为4.5 V,试求:(1)开关S接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;(2)电源的电动势和内电阻;(3)当开关S接c时,通过R2的电流大小.解析:(1)S接a时,R1被短路,外电阻为R2,根据电功率公式P=I2R可得通过电源的电流I1==1 A再根据P=,电源两端电压U1==4 V.(2)S接a时,有E=U1+I1rS接b时,R1和R2串联,R外=R1+R2=6 Ω通过电源的电流I2==0.75 A这时有:E=U2+I2r,解得:E=6 V,r=2 Ω.(3)当S接c时,R2、R3并联,R23==2 Ω,R总=R1+r+R23=6 Ω总电流I3=E/R总=1 A通过R2的电流I′=I3=0.5 A.答案:(1)1 A 4 V (2)6 V 2 Ω(3)0.5 A12.(2013温州高三月考)如图所示,电源由n个电动势均为1.5 V,且内阻相同的电池串联组成,合上开关S,滑动变阻器的滑动触头C从A端滑至B端的过程中,电路中的一些物理量的变化如图(甲)、(乙)、(丙)所示,电表、导线对电路的影响不计.求:(1)组成电源的串联电池的个数.(2)滑动变阻器总阻值.(3)将(甲)、(乙)两个图上的a、b、c各点的坐标补齐.((甲)图为输出功率与路端电压关系曲线;(乙)图为路端电压与总电流关系曲线;(丙)图为电源效率与外电路电阻关系曲线)解析:(1)由题图(乙)可知I m=,所以r==Ω=0.5 Ω,由题图(甲)可知P m=,所以n===4.(2)由题图(丙)知η=,当触头C滑到B端时,电源效率最高,r′=nr=4×0.5 Ω=2 Ω,所以R==8 Ω.(3)当内、外电路的电阻相等时,电源的输出功率最大,有P m=UI=4.5 W,I=得U=3 V,即b 点的坐标为(3 V,4.5 W).当滑动触头C到达B时,电流最小,而路端电压最大,则a点的横坐标I==0.6 A,a点的纵坐标U a=IR=0.6×8 V=4.8 V,即a点的坐标为(0.6 A,4.8 V);c点的横坐标U c=U a=4.8 V,功率P c=U c I=4.8×0.6 W=2.88 W,所以c点的坐标为(4.8 V,2.88 W).答案:见解析(1)本题涉及到闭合回路的功率问题.①要从概念上区分电源总功率P=EI、电源输出功率P出=U路I及电源内部热功率P内=I2r;其次要注意它们的联系EI=U路I+I2r.②电源输出功率最大的条件是R外=r,而且R外=r的两侧还存在输出功率相等的情况.(2)本题涉及三种图象,熟练掌握三种图象的特点是解题的必要条件.。
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第18讲闭合电路欧姆定律A组基础题组1.如图所示,电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,小灯泡L标有“2 V 4 W”,当调节可变电阻R使小灯泡恰好正常发光时,下列说法正确的是( )A.流过小灯泡的电流I=1 AB.电源的路端电压为4 VC.可变电阻R此时的阻值为2 ΩD.可变电阻R此时消耗的功率为2 W答案 B 小灯泡正常发光,则流过小灯泡的电流I=PU=2 A,选项A错误;电源的路端电压U端=E-Ir=4 V,选项B正确;可变电阻R此时的阻值为R=U端-U灯I=1 Ω,选项C错误;可变电阻R此时消耗的功率为P'=I2R=4 W,选项D错误。
2.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 电阻功率P=I2R=ER+r2R,当P=2 W时,代入数据解得R1=0.5 Ω,R2=2 Ω,功率大于2 W,则0.5 Ω<R<2 Ω,电源效率η=P出P总=IRI(R+r)=RR+r,因为η=50%,所以R>1 Ω,综合可得1 Ω<R<2 Ω,A、B、D错误,C正确。
3.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。
在滑动变阻器的滑片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答案 C 等效电路图如图所示。
滑片从a端滑向b端,滑动变阻器接入电路的阻值R Pb减小,由“串反并同”原则有,电压表示数减小,电流表示数增大,电阻R消耗的功率增大,A、B、D错误;把电阻R当做电源内电阻(等效电源),则R内=2r,R Pb减小,且R Pb<2r,等效电源的输出功率减小,即滑动变阻器消耗的功率减小,C正确。
4.如图所示,已知R1=R2=R3=1 Ω。
当开关S闭合后,电压表的读数为1 V;当开关S断开后,电压表的读数为0.8 V,则电池的电动势等于( )A.1 VB.1.2 VC.2 VD.4 V答案 C 当S闭合时,I=UR1=11 A=1 A,故有E=I(1.5 Ω+r);当S断开时,I'=U'R1=0.8 A,故有E=I'(2+r),解得E=2.0 V,C正确。
5.在如图所示电路中E为电源,其电动势E=9.0 V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其最大电阻R=30 Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;S为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在接通开关S,然后将触头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C时,小灯泡刚好正常发光。
则C、B之间的电阻应为( )A.10 ΩB.20 ΩC.15 ΩD.5 Ω答案 B 本题中小灯泡刚好正常发光,说明此时通过小灯泡的电流为额定电流I额=PU=1.86.0 A=0.3 A,两端电压为额定电压U额=6.0 V,而小灯泡和滑动变阻器串联,则通过变阻器的电流与通过小灯泡的电流相等,R AC=E-U额I额=10 Ω,R CB=R-R AC=20 Ω,B项正确。
6.巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测输电线路中的强电流,其原理利用了巨磁电阻效应。
巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻在一定磁场作用下随磁感应强度B的增加而急剧减小的特性。
如图所示检测电路,设输电线路电流为I(不是GMR中的电流),GMR为巨磁电阻,R1、R2为定值电阻,已知输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与I成正比,下列有关说法正确的是( )A.如果I增大,电压表V1示数减小,电压表V2示数减小B.如果I增大,电流表A示数减小,电压表V1示数增大C.如果I减小,电压表V1示数增大,电压表V2示数增大D.如果I减小,电流表A示数减小,电压表V2示数减小答案 D 如果I增大,磁感应强度增加,则巨磁电阻的电阻值减小,根据闭合电路欧姆定律,可知电路中的电流I0增加,路端电压U1=E-I0r减小,电阻R2两端的电压U2=I0R2增大,即电压表V1示数减小,电压表V2示数增大,电流表A示数增大,故A、B错误;如果I减小,巨磁电阻的电阻值增大,根据闭合电路欧姆定律,可知电路中的电流I0减小,路端电压U1=E-I0r增大,电阻R2两端的电压U2=I0R2减小,即电压表V1示数增大,电压表V2示数减小,电流表A示数减小,故C错误,D正确。
7.在如图所示的电路中,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( )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 D 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R2断路,则总电阻增大,电压表读数增大,总电流减小,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;若电阻R2短路,则通过L2的电流为零,L2不亮,选项C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。
8.在如图所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动,则( )A.灯泡L变暗B.电源内部消耗的功率先变大后变小C.电容器C上的电荷量增加D.流过R1的电流方向由左向右答案 D 滑片右移,接入电路的电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,总电流增大,故灯泡L变亮,A项错;电源内部消耗的电功率P=I2r,随电流的增大,电源内部消耗的功率一直变大,B项错;由U=IR可知,灯泡两端电压和电源内电压均增大,所以滑动变阻器两端电压减小,故与之并联的电容器两端电压减小,由Q=CU 可知,电容器C上的电荷量减小,C项错;电容器带电荷量减少,故电容器处于放电状态,流过R1的电流方向由左向右,D项正确。
9.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻,R4为光敏电阻(光敏电阻被光照射时阻值变小),C为电容器。
闭合开关S,电路稳定后,用光照射R4,下列说法正确的是( )A.电压表示数增大B.电源的效率增大C.电容器所带电荷量增加D.R2消耗的功率减小答案 C 分析电路可知,当用光照射R4时,R4阻值减小,总电阻减小,总电流增大,路端电压减小,电压表示数减小,A错误;电源效率η=IUIE=R外R外+r=11+rR外随外电路电阻阻值的减小而减小,B错误;分析可知R2两端电压即电容器两端电压增大,则R2消耗的功率增大、电容器所带电荷量增加,C正确、D错误。
B组提升题组1.如图所示电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,串联的定值电阻为R2,滑动变阻器的总电阻为R1,电阻大小关系为R1=R2=r,则在滑动触头从a端移动到b端的过程中,下列描述中正确的是( )A.电路中的总电流先增大后减小B.电路的路端电压先增大后减小C.电源的输出功率先增大后减小D.滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大答案 B 当滑动触头从a→b移动时,R1左右两部分并联的总电阻先增大后减小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流是先减小后增大,故A错误;路端电压U=E-Ir,因为总电流先减小后增大,所以路端电压先增大后减小,故B正确;当R外=r的时候电源的输出功率最大,可知当滑片在a端或者b端时,外电路总电阻R外=r,此时电源的输出功率最大,所以输出功率是先减小后增大的,故C错误;将R2看成电源的内阻,等效电源的内阻为2r,显然外电阻小于内电阻,外电阻先增大后减小,等效电源的输出功率,即R1上消耗的功率先增大后减小,故D错误。
2.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电表为理想电表,灯泡L和电阻R阻值均恒定,在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中,下列说法正确的是( )A.灯泡消耗的功率逐渐增大B.电压表、电流表示数均减小C.电源消耗的总功率增大,热功率减小D.电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值恒定不变答案 D 在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中,滑动变阻器连入电路的有效电阻逐渐增大,由“串反并同”原则知灯泡消耗的功率逐渐减小,电压表示数增大,电流表示数减小,A、B错;由P总=EI及P2r知电源消耗的总功率、热功率均减小,C错;将灯泡电阻与定值电阻R并联的总阻值归为电源内阻,热=I则电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值为等效电源的内阻,是定值,D对。
3.图甲中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5 A)。
闭合开关S后,移动滑片P时,ab 两端电压U和通过电路的电流I之间的关系如图乙;R2消耗的功率P与电流I的关系如图丙,则下列说法中错误的是( )A.电源电压为50 VB.R1的阻值为5 ΩC.当R2的功率为120 W时,电路消耗的总功率为200 WD.滑动变阻器连入电路的阻值范围为4~45 Ω答案 D 由电路图可知,两电阻串联接入电路,ab两端电压是滑动变阻器两端电压。
(1)当开关断开时,电路中的电流为0,由图乙可知ab两端的电压即电源的电压U=50 V,故A正确;(2)由图丙可知,当R2的功率为120 W时,电路中的电流I=4 A,由图乙可知,此时U ab=30 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:U1=U-U ab=50 V-30 V=20 V,由I=UR可得,R1的阻值:R1=U1I=20V4A=5 Ω,故B正确;电路消耗的总功率:P=UI=50 V×4 A=200 W,故C正确;(3)由图乙所示图像可知:I1=1 A时U2=45 V,I2=5 A时U2'=25 V,则滑动变阻器接入电路中的最大和最小电阻分别为:R最大=U2I1=45V1A=45 Ω,R最小=U2'I2=25V5A=5 Ω,则滑动变阻器连入电路的阻值范围是5~45 Ω,故D错误。
4.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等。
当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时( )A.电压表读数增大B.电流表读数减小C.电源的输出功率逐渐增大D.质点P将向上运动答案 C 质点P处于静止状态,其所受向上的电场力等于向下的重力,当R4的滑片向b端移动时,R4接入电路的电阻减小,则外电路总电阻减小,干路电流I增大,电容器两板间电压等于R3两端的电压,由闭合电路欧姆定律知R3两端电压U3=E-I(r+R1)减小,则电容器两板间场强减小,质点P所受的电场力减小,所以质点P将向下运动,D错误。
电流表读数I A=I-I3,I增大,I3减小,则I A增大,B错误。