2.4.2.2 闭合电路的欧姆定律.题库学生版
闭合电路欧姆定律练习题
(高二)闭合电路欧姆定律练习题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C.当外电路短路时,电路中的电流趋近于∞D.当外电阻增大时,路端电压也增大2.有一电动势为3V,内阻不能忽略的电池两端接一电阻R,1C电荷通过R时.在R上产生的热量( )A.大于3JB.小于3C.等于3JD.电源内阻未知,无法确定3. 如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是( )A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2.内阻r1>r2C电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变量相同时,电源2的路端电压变化较大4.一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时,两电阻消耗的电功率相等,则电源内阻为( )A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.8Ω5.如图所示,当电路里滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时 ()A.电容器C两极板间的电场强度增大B.电压表的读数减小C.R1消耗的功率减小D.R2消耗的功率增大6.如图所示电路中.A、B两灯均正常发光,R为一滑动变阻器,P为滑动片,若将滑动片向下滑动,则( )A. A灯变亮B. B灯变亮C. R1上消耗功率变大D. 总电流变小7.如图所示的电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时 ()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小8. 如图所示的电路中,电阻R1=6Ω,R2=3Ω,S断开时,电流表示数为0.9A,S闭合时,电流表示数为0.8A,则电源电动势为E=______V,内阻r=______Ω。
9. 如图所示的电路中,电源电动势E=10V、内阻r=1.0Ω,当滑动变阻器的阻值调节为R1=3.0Ω后,开关S断开和接通时,A、B之间电路消耗的电功率都为P=4.0W.求:开关S闭合的前、后,通过R2的电流各是多大?10.如图所示电路中,R3=4Ω,电流表读数为0.75A,电压表读数为2V,由于某一电阻断路,使电流表读数为0.8A,而电压表读数为3.2V,问:(1)哪一只电阻断路?(2)电源电动势和内电阻各多大?11.有一电动势为30V,内电阻为1Ω的电源,将它与一盏额定电压为6V、额定功率为12W的小灯泡及一台线圈电阻为2Ω的电动机串联成闭合电路,小灯泡恰好正常发光,求电动机的输出功率。
(完整版)闭合电路欧姆定律典型例题
闭合电路欧姆定律典型例题[例1] 电动势和电压有些什么区别?[答] 电动势和电压虽然具有相同的单位,但它们是本质不同的两个物理量.(1)它们描述的对象不同:电动势是电源具有的,是描述电源将其他形式的能量转化为电能本领的物理量,电压是反映电场力做功本领的物理量.(2)物理意义不同:电动势在数值上等于将单位电量正电荷从电源负极移到正极的过程中,其他形式的能量转化成的电能的多少;而电压在数值上等于移动单位电量正电荷时电场力作的功,就是将电能转化成的其他形式能量的多少.它们都反映了能量的转化,但转化的过程是不一样的.[例2]电动势为2V的电源跟一个阻值R=9Ω的电阻接成闭合电路,测得电源两端电压为1.8V,求电源的内电阻(见图).[分析] 电源两端的电压就是路端电压,由于外电路仅一个电阻,因此也就是这个电阻两端的电压.可由部分电路欧姆定律先算出电流,再由全电路欧姆定律算出内电阻.[解]通过电阻R的电流为由闭合电路欧姆定律E=U+Ir,得电源内电阻[说明] 由于电动势等于内、外电路上电压之和,而通过内、外电路的电流又处处相同,因此也可以根据串联分压的关系得[例3] 把电阻R1接到内电阻等于1Ω的电源两端,测得电源两端电压为3V.如果在电阻R1上串联一个R2=6Ω的电阻,再接到电源两端,测得电源两端电压为4V.求电阻R1的阻值.[分析] 两次在电源两端测得的都是路端电压,将两次所得结果代入闭合电路的欧姆定律,可得两个联立方程,解此联立方程即得R1的大小。
[解] 设电源电动势为E,内阻为r.根据闭合电路欧姆定律可知,前、后两次的路端电压分别为即R12+7R1-18=0,取合理值得R1=2Ω(另一解R1'=-9Ω舍去).[例4] 四个小灯连接成如图所示电路,合上电键S,各灯均正常发光.若小灯L4灯丝突然烧断,则其余各灯亮度的变化情况是[ ]A. L1变亮,L2L3均变暗B. L1变暗,L2L3均变亮C. L1变暗,L2熄灭,L3变亮D. L1L2变亮,L3变暗[分析] 由于L4开路引起的一系列变化为:L4开路——R总↑——I总↓——U端↑——I1↑(L1变亮)——I3(=I总—I1)↓(L3变暗)——U3(=I3R3)↓——U2(=U端—U3)↑(L2变亮).[答] D.[例5]如图所示的电路中,当可变电阻R的值增大时[ ]A.ab两点间的电压U ab增大.B.ab两点间的电压U ab减小.C.通过电阻R的电流I R增大.D.通过电阻R的电流I R减小.[分析] 可变电阻R的阻值增大→ab并联部分的电阻增大→整个外电路总电阻增大→电路的总电流I减小→内电路上电压(U内=Ir)和电阻R1上的电压(U1=IR1)都减小→ab并联部分的电压增大(U ab=E-减小(I R=I-I2).[答] A、D.[说明]当电路中某一部分电阻变化时,整个电路各处的电压、电流都会受到影响,可谓“牵一发而动全身”.分析时,应抓住全电路中电源电动势和内阻不变的特点,从总电流的变化顺次推理.如果只从孤立的局部电路考虑,R增大时,U ab也增大,将无法判断通过R的电流的变化情况.[例6] 如图所示的电路中,电源由4个相同的电池串联而成.电压表的电阻很大.开关S断开时,电压表的示数是4.8V,S闭合时,电压表的示数是3.6V.已知R1=R2=4Ω,求每个电池的电动势和内电阻.[分析] S断开和闭合,电压表测得的都是路端电压,亦即分别是外电阻R2和(R1∥R2)上的电压.据此,由闭合电路欧姆定律即可列式求解.[解]设电池组的总电动势是E,总内电阻是r.S断开和闭合时,电路的总电流分别为I1和I2.根据闭合电路欧姆定律,有关系式代入题中数据,得两式相比,得代入①式后得E=7.2V. ④设每个电池的电动势为E0,内阻r0,由串联电池组的特点,得[例7] 图1所示的电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=6Ω,电源电动势E=24V,内阻不计.当电键S1、S2均开启和均闭合时,灯泡L都同样正常发光.(1)写出两种情况下流经灯泡的电流方向:S1、S2均开启时;S1、S2均闭合时.(2)求灯泡正常发光时的电阻R和电压U.[分析]画出S1、S2均开启和闭合时的等效电路图(图2),即可判知电流方向.灯泡L能同样正常发光,表示两情况中通过灯泡的电流相同.[解] (1)S1、S2均开启时,流经灯泡的电流方向从b→a;S1、S2均闭合时,流经灯泡的电流方向从a→b.其等效电路分别如图2所求.(2)设灯泡的电阻为R.S1、S2均开启时,由全电路欧姆定律得流过灯泡的电流S1、S2均闭合时,由全电路欧姆定律和并联分流的关系得流过灯泡的电流两情况中,灯泡L同样正常发光,表示I1=I2,即解得灯泡正常发光时的电压由等效电路图根据串联分压得[例8] 四节干电池,每节电动势为1.5V,内阻为0.5Ω,用这四节干电池组成串联电池组对电阻R=18Ω的用电器供电,试计算:(1)用电器上得到的电压和电功率;(2)电池组的内电压和在内电阻上损失的热功率.[分析]根据串联电池组的特点和全电路欧姆定律算出电路中的电流,即可由部分电路欧姆定律和电功率公式求出结果.[解]电路如图所示.串联电池组的电动势和内阻分别为E=nE0=4×1.5V=6V,r=nr0=4×0.5Ω=2Ω.根据闭合电路欧姆定律,得电流(1)用电器上得到的电压和电功率分别为U R=IR=0.3×18V=5.4V,P R=U R I=5.4×0.3W=1.62W.(2)电池组的内电压和内电阻上的热功率分别为U r=Ir=0. 3×2V=0.6V,P r=I2r=0.32×2W=0.18W.[说明](1)本题也可以不必算出电流,直接由内、外电阻的分压比(2)电池的总功率P总=IE=0.3×6W=1.8W,而P R+P r=1.62W+0.18W=1.8W=P总.这正是能的转化和守恒在全电路上的反映.(3)闭合电路欧姆定律,实质是能的转化和守恒在电路中的反映.由EI=U+Ir,可得I=UI+I2r或EIt=UIt+I2rt.式中EI是电源每秒向电路提供的能量,即电源的总功率(EIt是电源在时间t内提供的能量);I2r是电源内阻上的热功率(I2rt是电源内阻在时间t内产生的热量),UI就是电源对外输出的功率,也就是转化为其他形式能的功率(UIt就是电源对外做的功,即转化为其他形式的能量).[例9]在图1的电路中,电池的电动势E=5V,内电阻r=10Ω,固定电阻R=90Ω,R0是可变电阻,在R0由零增加到400Ω的过程中,求:(1)可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率.(2)电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和.[分析] 根据焦耳定律,热功率P=I2R,内阻r和R都是固定电阻,电流最小时,其功率也最小.对可变电阻R0,则需通过热功率的表达式找出取最大值的条件才可确定.[解] (1)电池中的电流可变电阻R0的消耗的热功率为了求出使P取极大值的条件,对上式作变换(2)在电池内阻r和固定电阻R上消耗的热功率为当R0调到最大值400Ω时,P'有最小值,其值为[说明]根据电源输出功率最大的条件,如把题中固定电阻“藏”在电源内部,即等效内阻r'=r+R(图2),于是立即可知,当R0 =r'=r+R=100Ω时,输出功率(即R0上消耗的功率)最大,其值为这种等效电源的方法(称等效电压源定理)在电路中很有用.对于外电路中的固定电阻,则通过它的电流越小,消耗的功率越小.[例10]有N=32个相同的电池,每个电池的电动势均为E=1.5V.内阻均为r0=1Ω.用这些电池如何组合,才能使外电路中阻值R=2Ω的用电器得到最大的电流?[分析] 如把32个电池全部串联,电池组的电动势增大了,但内阻也同时增大;如全部并联,电池组的内电阻小了,但电动势仍为1.5V.为了兼顾到既增大电动势,又减小内电阻,应采用混联电池组的供电电路.[解] 设将n个电池串联,再组成m组并联,使N=nm,电路如图所示.这个混联电池组的总电动势和总内阻分别为根据闭合电路欧姆定律,得外电阻中的电流为因n·2m=2N=64=常数,由数学知识知,当n=2m时,(n+2m)有最小值,则I有最大值.所以,应取m=4,n=8,代入上式得电流的最大值为[说明]上面是根据两数的和积关系,直接求出了电流取最大值的条件.一般情况下,可用配方法计算.因式中分母显然,当nr0-mR=0时,nr0+mR有最小值,则I有最大值.由此得到外电路中电流取最大值的条件为即电池组的总内阻等于外电阻时,外电路中电流最大.已知R=2Ω,r0=1Ω,代入上式得:n=2m,∴n=8,m=4.这样计算,虽较为繁复,但由此得到一个普遍的结论是十分有价值的.[例11]如图所示电路,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω电池内阻不计,C1=C2=30F,先闭合开关K,待电路稳定后再断开K,求断开K通过电阻R1的电量。
闭合电路欧姆定律(习题)
含有耦合电感元件网络等效变换
去耦等效变换
对于含有耦合电感元件的网络,可以通 过去耦等效变换将其转换为无耦合的电 感元件网络。去耦等效变换的方法包括 星形-三角形变换、T形-π形变换等。
复阻抗表示法
在正弦交流电路中,可以使用复阻抗 表示法将电感元件的阻抗表示为复数 形式,从而方便地进行电路分析和计 算。
VS
一阶RL电路零状态响应
在电感初始电流为零的情况下,接通电源 ,电感开始充电。充电过程中,电感电流 按指数规律上升,上升速度与RL时间常 数有关。
06
二阶动态电路时域分析
二阶常系数线性微分方程求解方法
经典法
通过求解特征方程得到自 然频率和阻尼比,进而求 得方程的通解。
拉普拉斯变换法
将时域微分方程转换为复 频域的代数方程,简化求 解过程。
并联电路
电流在电路中分流到各个支路,总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,即 $frac{1}{R_{总}}=frac{1}{R_1}+frac{1}{R_2}+...+frac{1}{R_n}$,电压在各支路 中相等,即$U_1=U_2=...=U_n$。
电源内阻对闭合电路影响
01
电源内阻
电源内部存在电阻,使得电流通过电源时产生电压降,该电压降与电源
内阻和电流成正比。
02
闭合电路欧姆定律
在闭合电路中,电源电动势等于内外电路电压之和,即
$E=U_{外}+U_{内}$,其中$U_{内}=rI$,$r$为电源内阻。
03
电源效率
电源的输出功率与输入功率之比称为电源效率,即
$eta=frac{P_{出}}{P_{入}}=frac{UI}{EI}=frac{U}{E}$,其中$U$为路端
高中物理闭合电路的欧姆定律试题(有答案和解析)及解析
高中物理闭合电路的欧姆定律试题(有答案和解析)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.在如图所示的电路中,电阻箱的阻值R 是可变的,电源的电动势为E ,电源的内阻为r ,其余部分的电阻均可忽略不计。
(1)闭合开关S ,写出电路中的电流I 和电阻箱的电阻R 的关系表达式;(2)若电源的电动势E 为3V ,电源的内阻r 为1Ω,闭合开关S ,当把电阻箱R 的阻值调节为14Ω时,电路中的电流I 为多大?此时电源两端的电压(路端电压)U 为多大?【答案】(1) EI R r=+ (2)0.2A 2.8V 【解析】 【详解】(1)由闭合电路的欧姆定律,得关系表达式:EI R r=+ (2)将E =3V ,r =1Ω,R =14Ω,代入上式得: 电流表的示数I =3A 141+=0.2A 电源两端的电压U=IR =2.8V2.如图所示,电流表A 视为理想电表,已知定值电阻R 0=4Ω,滑动变阻器R 阻值范围为0~10Ω,电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A 。
(1)求电源的内阻。
(2)当滑动变阻器R 为多大时,电源的总功率最大?最大值P m 是多少?【答案】(1)5Ω;(2)当滑动变阻器R 为0时,电源的总功率最大,最大值P m 是4W 。
【解析】 【分析】 【详解】(1)电源的电动势E =6V .闭合开关S ,当R =3Ω时,电流表的读数I =0.5A ,根据闭合电路欧姆定律可知:0EI R R r=++得:r =5Ω(2)电源的总功率P=IE得:20E P R R r=++当R =0Ω,P 最大,最大值为m P ,则有:4m P =W3.利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势6E V =,电源内阻1r =Ω,电阻3R =Ω,重物质量0.10m kg =,当将重物固定时,理想电压表的示数为5V ,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5V ,(不计摩擦,g 取210/).m s 求:()1串联入电路的电动机内阻为多大? ()2重物匀速上升时的速度大小.()3匀速提升重物3m 需要消耗电源多少能量?【答案】(1)2Ω;(2)1.5/m s (3)6J 【解析】 【分析】根据闭合电路欧姆定律求出电路中的电流和电动机输入电压.电动机消耗的电功率等于输出的机械功率和发热功率之和,根据能量转化和守恒定律列方程求解重物匀速上升时的速度大小,根据W EIt =求解匀速提升重物3m 需要消耗电源的能量. 【详解】()1由题,电源电动势6E V =,电源内阻1r =Ω,当将重物固定时,电压表的示数为5V ,则根据闭合电路欧姆定律得 电路中电流为6511E U I A r --=== 电动机的电阻51321M U IR R I --⨯==Ω=Ω()2当重物匀速上升时,电压表的示数为 5.5U V =,电路中电流为''0.5E U I A r-==电动机两端的电压为()()'60.5314M U E I R r V V =-+=-⨯+= 故电动机的输入功率'40.52M P U I W ==⨯= 根据能量转化和守恒定律得2''M U I mgv I R =+代入解得, 1.5/v m s =()3匀速提升重物3m 所需要的时间321.5h t s v===, 则消耗的电能'60.526W EI t J ==⨯⨯=【点睛】本题是欧姆定律与能量转化与守恒定律的综合应用.对于电动机电路,不转动时,是纯电阻电路,欧姆定律成立;当电动机正常工作时,其电路是非纯电阻电路,欧姆定律不成立.4.如图所示电路中,电阻R 1=R 2=R 3=10Ω,电源内阻r =5Ω,电压表可视为理想电表。
物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)
物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)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,电源电动势E =10V ,内阻r =0.5Ω,电阻R 1=1.5Ω,电动机的线圈电阻R 0=1.0Ω。
电动机正常工作时,电压表的示数U 1=3.0V ,求: (1)电源的路端电压; (2)电动机输出的机械功率。
【答案】(1)9V ;(2)8W 【解析】 【分析】 【详解】(1)流过电源的电流为I ,则11IR U =路端电压为U ,由闭合电路欧姆定律U E Ir =-解得9V U =(2)电动机两端的电压为M 1()U E I R r =-+电动机消耗的机械功率为2M 0P U I I R =-解得8W P =2.如图所示,电解槽A 和电炉B 并联后接到电源上,电源内阻r =1Ω,电炉电阻R =19Ω,电解槽电阻r ′=0.5Ω.当S 1闭合、S 2断开时,电炉消耗功率为684W ;S 1、S 2都闭合时,电炉消耗功率为475W(电炉电阻可看作不变).试求:(1)电源的电动势;(2)S 1、S 2闭合时,流过电解槽的电流大小;(3)S 1、S 2闭合时,电解槽中电能转化成化学能的功率. 【答案】(1)120V (2)20A (3)1700W【解析】(1)S 1闭合,S 2断开时电炉中电流106P I A R== 电源电动势0()120E I R r V =+=; (2)S 1、S 2都闭合时电炉中电流为25B P I A R== 电源路端电压为95R U I R V == 流过电源的电流为25E UI A r-== 流过电槽的电流为20A B I I I A =-=; (3)电解槽消耗的电功率1900A A P I U W ==电解槽内热损耗功率2'200A P I r W ==热电解槽转化成化学能的功率为1700A P P P W 化热=-=.点睛:电解槽电路在正常工作时是非纯电阻电路,不能用欧姆定律求解其电流,只能根据电路中电流关系求电流.3.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 =4.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。
【物理】物理闭合电路的欧姆定律练习题含答案含解析
【物理】物理闭合电路的欧姆定律练习题含答案含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示,R 1=R 3=2R 2=2R 4,电键S 闭合时,间距为d 的平行板电容器C 的正中间有一质量为m ,带电量为q 的小球恰好处于静止状态;现将电键S 断开,小球将向电容器某一个极板运动。
若不计电源内阻,求: (1)电源的电动势大小;(2)小球第一次与极板碰撞前瞬间的速度大小。
【答案】(1)2mgdE q=(2)03gd v =【解析】 【详解】(1)电键S 闭合时,R 1、R 3并联与R 4串联,(R 2中没有电流通过)U C =U 4=12E 对带电小球有:2C qU qEmg d d== 得:2mgdE q=(2)电键S 断开后,R 1、R 4串联,则233CE mgd U q==' 小球向下运动与下极板相碰前瞬间,由动能定理得21222C U d mg q mv ⋅-⋅=' 解得:03gdv =2.如图所示电路中,14R =Ω,26R =Ω,30C F μ=,电池的内阻2r =Ω,电动势12E V =.(1)闭合开关S ,求稳定后通过1R 的电流. (2)求将开关断开后流过1R 的总电荷量. 【答案】(1)1A ;(2)41.810C -⨯ 【解析】 【详解】(1)闭合开关S 电路稳定后,电容视为断路,则由图可知,1R 与2R 串联,由闭合电路的欧姆定律有:12121A 462E I R R r ===++++所以稳定后通过1R 的电流为1A .(2)闭合开关S 后,电容器两端的电压与2R 的相等,有16V 6V C U =⨯=将开关S 断开后,电容器两端的电压与电源的电动势相等,有'12V C U E ==流过1R 的总电荷量为()'63010126C C C Q CU CU -=-=⨯⨯-41.810C -=⨯3.在如图所示的电路中,电阻箱的阻值R 是可变的,电源的电动势为E ,电源的内阻为r ,其余部分的电阻均可忽略不计。
高二物理闭合电路的欧姆定律试题
高二物理闭合电路的欧姆定律试题1.关于闭合电路,下列说法正确的是()A.电源短路时,放电电流为无限大B.电源短路时,内电压等于电源电动势C.用电器增加时,路端电压一定增大D.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数总小于电源电动势【答案】BD【解析】当电源短路时,外电路电阻等于零,电阻总电阻等于电源的内阻,所以此时电路电流很大,但不是无限大,内电压等于电源电动势,A错误B正确,,路端用电器增加时,如果用电器是并联在电路中,则路端电阻减小,路端电压减小,如果用电器是串联在电路中,则路端电阻增加,路端电压增大,所以C错误,把电压表直接和电源连接时,电压表相当于一个用电器,外电路电阻很大,则路端电压很大,但因为由于电源内阻的分压,所以电压表的示数总小于电源电动势,D正确,思路分析:当电源短路时,外电路电阻等于零,电阻总电阻等于电源的内阻,所以此时电路电流很大,但不是无限大,把电压表直接和电源连接时,电压表相当于一个用电器,外电路电阻很大,则路端电压很大,但因为由于电源内阻的分压,所以电压表的示数总小于电源电动势,试题点评:本题考查了闭合回路中外电路电阻的变化引起的路端电压的变化2.当外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内电阻是()A.1 ΩB.2 ΩC.4 ΩD.6 Ω【答案】C【解析】由()2R1=()2R2,代入数据解得r=4 Ω,选项C正确.思路分析:根据公式和路端电压计算试题点评:本题考查了路端电压的表达式以及电热的计算式3.如图2-7-15所示的是两个闭合电路中两个电源的U-I图象,下列说法中正确的是()图2-7-15A.电动势E1=E2,内阻r1<r2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2D.当两电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大【答案】ACD【解析】电源的电动势和内阻的测定可以通过U-I图线来完成,由图线可知,E1=E2,两电源的短路电流I1>I2(图线的横截距),故内阻r=E/I,r1<r2,选项A、C正确.因图线1的斜率小于图线2的斜率,由图线可以得到ΔU=rΔI⇒ΔU2>ΔU1,选项D正确.思路分析:电源的电动势和内阻的测定可以通过U-I图线来完成,纵截距表示电源电动式,横截距表示短路电流,试题点评:做好本题的关键是理解纵截距表示电源电动式,横截距表示短路电流,4.如图2-7-16所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是()图2-7-16A.电流表坏了或未接好B.从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C.灯L2的灯丝断了或灯座未接通D.电流表和灯L1、L2都坏了【答案】B【解析】A、电流表坏了或未接,电路断路,电路中无电流,电表都无示数.不合题意.B、两灯都亮不起来,电流表的指针几乎不动,而电压表指针由明显偏转,说明电压表所测那部分电路断路,电压表与电路串联,分担绝大部分电压,示数很大.符合题意.C、灯L2灯丝烧断或灯座未接通,电路断路,电路中无电流,电表都无示数.不合题意. D、电流表和灯L1、L2都坏了,电路断路,电路中无电流,电表都无示数.不合题意.故选B.思路分析:要解答此题需掌握电路短路和断路的区别.电路短路时,电路中仍有电流,用电器能工作.电路断路时,电路中无电流,用电器不工作.电流表、电压表在电路中的不同特征来判断.试题点评:此题考查了电压表在电路中的作用来判断电路故障.当电压表所测那部分电路发生断路,电压表会与其它部分电路串联,分担电源电压.要会运用.5.如图2-7-17所示,电源电动势E=10 V,内阻r=0.2 Ω,标有“8 V,16 W”的灯泡L恰好正常发光,电动机线圈电阻R=0.15 Ω,则电源的输出功率为()图2-7-17A.16 W B.440 WC.80 W D.400 W【答案】C【解析】路端电压等于电灯L的电压,即U=8V,所以根据公式,解得电路中的总电流为I=10A,故通过电动机的电流为,电动机两端电压为8V,所以电动机的电功率为,故电源的输出功率为思路分析:根据公式,解得电路中的总电流,再算出电动机中的电流,得出电动机的电功率,电源的输出功率为两个用电器的功率之和试题点评:本题考查了非纯电阻电路中功率的计算6. (2009年高考全国卷Ⅱ)图2-7-19甲为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为图乙中的()图2-7-19.【答案】B【解析】电源源的电动势为6V,内阻为0.5Ω.在A电路中,外电阻为1Ω,则总电阻为1.5Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为4A,则外电压为4V.故A错误.在B电路中,外电阻为2Ω,则总电阻为2.5Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为2.4A,则外电压为4.8V.故B正确.在C电路中,外电阻为9Ω.则总电阻为9.5Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为A,则外电压为 V.故C错误.在D电路中,外电阻为4.5Ω,则总电阻为5Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为1.2A,则外电压为5.4V.故D错误.故选B.思路分析:根据U-I图线得出电源的电动势为6V,图线的斜率的绝对值表示内阻,所以内阻为0.5Ω.然后结合闭合电路欧姆定律求出各电路的电流,以及路段电压试题点评:解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律7.如图2-7-21所示,在A、B两点间接一电动势为4 V,内阻为1 Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3的阻值均为4 Ω,电容器的电容为30 μF,电流表的内阻不计,求:图2-7-21(1)电流表的读数;(2)电容器所带的电荷量;(3)断开电源后,通过R2的电荷量.【答案】(1)0.8 A(2)9.6×10-5 C(3)4.8×10-5C【解析】(1)由于R1R2被短路,接入电路的有效电阻仅有R3,则I== A=0.8 A.(2)电容器C两端电压与R3两端电压相同,故电容器电荷量Q=C·I·R3=30×10-6×0.8×4 C=9.6×10-5 C.(3)断开电源,R1和R2并联,与R3、C构成放电回路,故通过R2的电荷量Q2== C=4.8×10-5 C.思路分析:(1)在该电路中,R1和R2被电流表短路,即该电路由R3、R4、和电流表构成串联电路,根据闭合电路欧姆定律去求电流表的读数.(2)电容器并联在R3的两端,电容器两端的电压等于R 3两端的电压,根据Q=CU 3求电容器所带的电荷量.(3)断开电源,电容器会出现放电,因R 1、R 2并联,且R 1=R 2,所以流过两个电阻的电荷量相等试题点评:解决本题的关键掌握闭合电路欧姆定律,以及电容的定义式8. 如图2-7-22所示电路,变阻器R 1最大值为4 Ω,此时它的有效阻值为2 Ω,定值电阻R 2=6 Ω,电源内阻r =1 Ω.当开关S 闭合时,电源的总功率为16 W ,输出功率为12 W ,这时灯正常发光.求:图2-7-22 (1)电灯的电阻.(2)当开关S 断开时,要使电灯仍正常发光,R 1的滑片应移至什么位置?并求出此时电源的输出功率及电源的效率.【答案】(1)4 Ω (2)3 Ω 7 W 87.5%【解析】(1)电源内部的热功率P 内=P 总-P 出=I 2r , 则干路中的电流 I ==A =2 A , 又P 总=EI ,E ==V =8 V路端电压U =E -Ir =(8-2×1) V =6 V ,通过R 2的电流I 2==1 A则通过灯的电流I 1=I -I 2=1 A , 由I 1=得R L =-R 1= Ω-2 Ω=4 Ω.(2)S 断开时,使灯正常发光则:, R 1′=-R L -r = Ω-4 Ω-1 Ω=3 ΩP 出′= (R L +R 1′)=12×(4+3)W =7 W P 总′=I 1E =1×8 W =8 W 电源效率η=×100%=×100%=87.5%.思路分析:(1)电源的总功率为16W ,电源的输出功率为12W ,得到内电路的功率,求出电流I .由电源的总功率P=EI 求出电动势E ,再求出路端电压U .根据欧姆定律求解流过灯的电流和电压,最后求解电灯的电阻和灯的额定功率;(2)当电键S 断开时,为使灯泡正常发光,灯泡的电流为额定电流.根据欧姆定律求出灯灯泡的电压,再求解变阻器的电阻.试题点评:本题是直流的计算问题,在搞清电路结构的基础上,分析电流和电压的分配关系.求电阻基本的原理是伏安法,即通过求出电路两端的电压和流过的电流,求解电阻.9. (2010年山东茌平一中模拟)在图2-7-23甲所示电路中,R 1、R 2均为定值电阻,且R 1=100 Ω,R 2的阻值未知,R 3是一滑动变阻器,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U 随电流I 的变化图线如图乙所示,其中图线上的A 、B 两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的.求:甲乙图2-7-23(1)电源的电动势和内电阻;(2)定值电阻R2的阻值;(3)滑动变阻器R3的最大值.【答案】(1)20 V20 Ω(2)5 Ω(3)300 Ω【解析】(1)由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入得:E=16+0.2 r E=4+0.8 r 解得E=20 V,r=20 Ω.(2)当R3的滑片滑到最右端时,R3、R1均被短路,此时外电路电阻等于R2,且对应于图线上B点,故由B点的U、I值可求出R2的阻值为:R2=Ω=5 Ω.(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R3阻值最大.设此时外电路总电阻为R,由图象中A点坐标求出:=Ω=80 Ω.又,代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3=300 Ω.思路分析:由闭合电路欧姆定律分析得试题点评:此题体现了数学学科的基础性,解决的关键是两图紧密结合,找出隐含的条件.10.如图2-7-24中,电流表的读数I=0.75 A,电压表读数为U=2 V.某一电阻烧断后,电流表的读数变为I′=0.8 A,电压表的读数U′=3.2 V.已知R3=4 Ω,试判断发生故障的电阻值是多少?电源电动势为多少?图2-7-24【答案】8 Ω 4 V【解析】电流表读数增大,电压表有读数,只能是R1断路.R1断路后,电压表测电源路端电压..此时有E=I′(R2+r)①R1断路前:R2两端电压U2=I2R2=0.75×4 V=3 V,R3两端的电压U3=U2-U=3 V-2 V=1 V,R3及R1中电流I1== A=0.25 A.∴R1==Ω=8 Ω此时干路中电流I总=I1+I2=1 A∴E=I总r+3②由①②得E=4 V,r=1 Ω.思路分析:(1)电路中某一电阻断路,两电表的读数都变大,不可能是R3和R1断路,否则变化后电压表或电流表无读数,只可能R2断路.(2)断路时,电压表读数等于电阻R1的电压,由欧姆定律求出R1.根据闭合电路欧姆定律对发生断路前后列方程,组成方程组求解电动势和内电阻.试题点评:本题中涉及故障分析,采用排除法逐一分析.对于电源的电动势和内阻,常常根据两种情况列方程组求解.。
高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案
高中物理闭合电路的欧姆定律专题训练答案一、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,r是电源的内阻,R1和R2是外电路中的电阻,如果用P r,P1和P2分别表示电阻r,R1,R2上所消耗的功率,当R=R=r时,求:(1)I r:I1:I2等于多少解析】详解】(1)设干路电流为/,流过R1和R2的电流分别为I1和/2。
由题,R1和R2并联,电压相等,电阻也相等,则电流相等,故/1=/2=21即/r:/1:/2=2:1:1⑵根据公式P=/2R,三个电阻相等,功率之比等于电流平方之比,即P r:P1:P2=4:1:1r122.如图所示,质量m=1kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为37°、宽度L=1m的光滑绝缘框架上。
匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。
右侧回路中,电源的电动势E=8V,内阻r=1Q。
电动机M的额定功率为8W,额定电压为4V,线圈内阻R 为0.20,此时电动机正常工作(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)。
试求:⑴通过电动机的电流/M以及电动机的输出的功率P出;⑵通过电源的电流/总以及导体棒的电流I;总⑶磁感应强度B的大小。
M【答案】(1)7.2W;(2)4A;2A;(3)3T。
【解析】【详解】(1)电动机的正常工作时,有所以故电动机的输出功率为(2)对闭合电路有所以故流过导体棒的电流为P二P-12R二7.2W 出M二I二I—I二2A总MF=mg sin37°=6N 安F=BIL安FB=亠=3TIL3.如图所示,E=IOV,r=1Q,R]=R3=5Q,R2=4Q,C=100卩F,当断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态;求:(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;⑵S闭合后流过R3的总电荷量.【答案】⑴g,方向竖直向上⑵4x10-4C【解析】【详解】(1)开始带电粒子恰好处于静止状态,必有qE=mg且qE竖直向上.S闭合后,qE=mg的平衡关系被打破.S断开时,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d,有RU=-2E=4VC R+-+r,21qUC=mgdS闭合后,RU'=E二8Vc-+r2设带电粒子加速度为a,则qU'j-mg=ma,d解得a=g,方向竖直向上.(2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以\Q=C(U C,-U C)=4x10-4C4.如图所示,电源电动势E二27V,内阻r二2Q,固定电阻R2二4Q,R】为光敏电阻.C为平行板电容器,其电容C二3pF,虚线到两极板距离相等,极板长L二0.2m,间距d二1.0x10—2m.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]时,R]的阻值分别为12Q、3Q.有带电量为q二-1.0x10—4C微粒沿图中虚线以速度v°=10m/s连续射入C的电场中.假设照在R】上的光强发生变化时R]阻值立即有相应的改变.重力加速度为g二10m/s2.⑴求细光束通过a照射到%上时,电容器所带的电量;(2)细光束通过a照射到R]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]上时带电微粒能否从C的电场中射出.【答案】(1)Q二1.8X10-11C(2)带电粒子能从C的电场中射出【解析】【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流,再由欧姆定律求出电容器的电压,即可由Q=CU求其电量;细光束通过a照射到R]上时,带电微粒刚好沿虚线匀速运动,电场力与重力二力平衡.细光束通过b照射到%上时,根据牛顿第二定律求粒子的加速度,由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C的电场中射出.【详解】27(1)由闭合电路欧姆定律,得1———1.5A-+-+r12+4+212又电容器板间电压U=U2=/-得U C=6Vc22C设电容器的电量为Q,则Q=CU C解得Q=1.8X10-11C(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二解得m=0.6x10-2kg细光束通过b照射时,同理可得U C f=12VU,由牛顿第二定律,得q~C-mg=ma解得a=10m/s21+l微粒做类平抛运动,得y=at2,t=-解得y=0.2x10-2m<£,所以带电粒子能从C的电场中射出.【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动,解题的关键是明确带电粒子的受力情况,判断其运动情况,对于类平抛运动,要掌握分运动的规律并能熟练运用.5.如图所示,为某直流电机工作电路图(a)及电源的U-I图象(b)。
(物理)物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇含解析
(物理)物理闭合电路的欧姆定律练习题20篇含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2.小勇同学设计了一种测定风力大小的装置,其原理如图所示。
E 是内阻不计、电动势为6V 的电源。
0R 是一个阻值为40Ω的定值电阻。
V 是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。
R 是与迎风板A 相连的一个压敏电阻,其阻值可随风的压力大小变化而改变,其关系如下表所示。
迎风板A 的重力忽略不计。
试求:(1)利用表中的数据归纳出电阻R 随风力F 变化的函数式;(2)若电压表的最大量程为5V ,该装置能测得的最大风力为多少牛顿; (3)当风力F 为500N 时,电压表示数是多少;(4)如果电源E 的电动势降低,要使相同风力时电压表测得的示数不变,需要调换0R ,调换后的0R 的阻值大小如何变化?(只写结论)【答案】(1)300.04()R F =-Ω;(2)m 550F N =;(3) 4.8V U =;(4)阻值变大 【解析】 【分析】 【详解】(1)通过表中数据可得:Fc R∆=∆,故R 与F 成线性变化关系设它们的关系式为: R kF b =+代入数据得:300.04(Ω)R F =-①(2)由题意,0R 上的电压05V R U =,通过0R 的电流为00R U I R =②R R E U U R I I-==③ 解①~④式,得,当电压表两端电压R U 为5V 时,测得的风力最大m 550F N =④(3)由①式得10ΩR =004.8V R EU R R ==+⑤ (4)阻值变大3.如图所示,R 为电阻箱,V 为理想电压表.当电阻箱读数为R 1=2Ω时,电压表读数为U 1=4V ;当电阻箱读数为R 2=5Ω时,电压表读数为U 2=5V .求:(1)电源的电动势E 和内阻r .(2)当电阻箱R 读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值P m 为多少? 【答案】(1)E =6 V r =1 Ω (2)当R=r =1 Ω时,P m =9 W 【解析】 【详解】(1)由闭合电路欧姆定律E U Ir =+得:111U E Ur R =+,代入得44422E r =+=+①, 222U E U r R =+,代入得:5555E r r =+=+②, 联立上式并代入数据解得:E=6V ,r=1Ω(2)当电阻箱的阻值等于电源的内电阻时电源的输出功率最大,即有R=r=1Ω电源的输出功率最大为:22226()92441m E E P I R r W W r r =====⨯;4.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 =3pF ,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)111.810C Q -=⨯(2)带电粒子能从C 的电场中射出【解析】 【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流,再由欧姆定律求出电容器的电压,即可由Q=CU 求其电量;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,电场力与重力二力平衡.细光束通过b 照射到R 1上时,根据牛顿第二定律求粒子的加速度,由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C 的电场中射出. 【详解】(1)由闭合电路欧姆定律,得12271.5A 1242E I R R r ===++++又电容器板间电压22C U U IR ==,得U C =6V 设电容器的电量为Q ,则Q=CU C 解得111.810C Q -=⨯(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CU mg qd= 解得20.610m kg -=⨯细光束通过b 照射时,同理可得12C U V '=由牛顿第二定律,得C U q mg ma d'-= 解得210m/s a =微粒做类平抛运动,得212y at =, 0l t v =解得20.210m 2dy -=⨯<, 所以带电粒子能从C 的电场中射出. 【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动,解题的关键是明确带电粒子的受力情况,判断其运动情况,对于类平抛运动,要掌握分运动的规律并能熟练运用.5.如图所示的电路中,电源电动势E d =6V ,内阻r =1Ω,一定值电阻R 0=9.0Ω,变阻箱阻值在0﹣99.99Ω范围。
【物理】物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析
【物理】物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)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,水平U 形光滑框架,宽度1L m =,电阻忽略不计,导体棒ab 的质量0.2m kg =,电阻0.5R =Ω,匀强磁场的磁感应强度0.2B T =,方向垂直框架向上.现用1F N =的拉力由静止开始向右拉ab 棒,当ab 棒的速度达到2/m s 时,求此时: ()1ab 棒产生的感应电动势的大小;()2ab 棒产生的感应电流的大小和方向;()3ab 棒所受安培力的大小和方向;()4ab 棒的加速度的大小.【答案】(1)0.4V (2)0.8A 从a 流向b (3)0.16N 水平向左 (4)24.2/m s【解析】【分析】【详解】试题分析:(1)根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ,求出电动势的大小.(2)由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小,由右手定则判断电流的方向.(3)由安培力公式求出安培力的大小,由左手定则判断出安培力的方向.(4)根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度.(1)根据导体棒切割磁感线的电动势0.2120.4E BLv V V ==⨯⨯=(2)由闭合电路欧姆定律得回路电流0.40.80.5E I A A R ===,由右手定则可知电流方向为:从a 流向b(3)ab 受安培力0.20.810.16F BIL N N ==⨯⨯=,由左手定则可知安培力方向为:水平向左(4)根据牛顿第二定律有:F F ma -=安,得ab 杆的加速度2210.16/ 4.2/0.2F F a m s m s m 安--=== 2.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。
随着冬季气候的变化,12月6号起,阳泉开始实行机动车单双号限行。
我市的公交和出租车,已基本实现全电动覆盖。
既节约了能源,又保护了环境。
电机驱动的原理,可以定性简化成如图所示的电路。
在水平地面上有5B =T 的垂直于平面向里的磁场,电阻为1Ω的导体棒ab 垂直放在宽度为0.2m 的导体框上。
【物理】物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析
【物理】物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图(1)所示 ,线圈匝数n =200匝,直径d 1=40cm ,电阻r =2Ω,线圈与阻值R =6Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径d 2=20cm 的有界圆形匀强磁场,磁感应强度按图(2)所示规律变化,试求:(保留两位有效数字)(1)通过电阻R 的电流方向和大小; (2)电压表的示数.【答案】(1)电流的方向为B A →;7.9A ; (2)47V 【解析】 【分析】 【详解】(1)由楞次定律得电流的方向为B A → 由法拉第电磁感应定律得B E nn S t t ∆Φ∆==∆∆磁场面积22()2d S π=而0.30.2/1/0.20.1B T s T s t ∆-==∆- 根据闭合电路的欧姆定律7.9EI A R r==+ (2)电阻R 两端的电压为U=IR=47V2.如图所示,水平U 形光滑框架,宽度1L m =,电阻忽略不计,导体棒ab 的质量0.2m kg =,电阻0.5R =Ω,匀强磁场的磁感应强度0.2B T =,方向垂直框架向上.现用1F N =的拉力由静止开始向右拉ab 棒,当ab 棒的速度达到2/m s 时,求此时:()1ab 棒产生的感应电动势的大小; ()2ab 棒产生的感应电流的大小和方向; ()3ab 棒所受安培力的大小和方向; ()4ab 棒的加速度的大小.【答案】(1)0.4V (2)0.8A 从a 流向b (3)0.16N 水平向左 (4)24.2/m s 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1)根据切割产生的感应电动势公式E=BLv ,求出电动势的大小.(2)由闭合电路欧姆定律求出回路中电流的大小,由右手定则判断电流的方向.(3)由安培力公式求出安培力的大小,由左手定则判断出安培力的方向.(4)根据牛顿第二定律求出ab 棒的加速度.(1)根据导体棒切割磁感线的电动势0.2120.4E BLv V V ==⨯⨯= (2)由闭合电路欧姆定律得回路电流0.40.80.5E I A A R ===,由右手定则可知电流方向为:从a 流向b(3)ab 受安培力0.20.810.16F BIL N N ==⨯⨯=,由左手定则可知安培力方向为:水平向左(4)根据牛顿第二定律有:F F ma -=安,得ab 杆的加速度2210.16/ 4.2/0.2F F a m s m s m安--===3.如图所示电路,电源电动势为1.5V ,内阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和路端电压.【答案】1A ; 1.38V 【解析】 【分析】 【详解】闭合开关S 后,由闭合电路欧姆定律得: 电路中的电流I 为:I==A=1A路端电压为:U=IR=1×1.38=1.38(V )4.如图所示的电路中,电源电动势E =12 V ,内阻r =0.5 Ω,电动机的电阻R 0=1.0 Ω,电阻R 1=2.0Ω。
高考物理闭合电路的欧姆定律试题(有答案和解析)
高考物理闭合电路的欧姆定律试题(有答案和解析)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.电源的电动势为4.8V 、外电阻为4.0Ω时,路端电压为4.0V 。
如果在外电路并联一个6.0Ω的电阻,路端电压是多大? 【答案】3.6V 【解析】 【详解】由题意可知当外电阻为4.0Ω时,根据欧姆定律可知电流4A 1.0A 4U I R ===外 由闭合电路欧姆定律()E I R r =+代入数据解得r =0.8Ω当外电路并联一个6.0Ω的电阻时462.446R ⨯==Ω+并 电路中的总电流4.8A=1.5A 2.40.8E I R r '==++并 所以路端电压1.52.4V3.6V U I R '==⨯'=并3.如图所示,电路由一个电动势为E 、内电阻为r 的电源和一个滑动变阻器R 组成。
请推导当满足什么条件时,电源输出功率最大,并写出最大值的表达式。
【答案】24E r【解析】 【分析】 【详解】由闭合电路欧姆定律EI R r=+ 电源的输出功率2P I R =得22()E R P R r =+有22()4E RP R r Rr=-+ 当R=r 时,P 有最大值,最大值为24m E P r=.4.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 =3pF ,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A A′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)111.810C Q -=⨯(2)带电粒子能从C 的电场中射出【解析】 【分析】由闭合电路欧姆定律求出电路中电流,再由欧姆定律求出电容器的电压,即可由Q=CU 求其电量;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,电场力与重力二力平衡.细光束通过b 照射到R 1上时,根据牛顿第二定律求粒子的加速度,由类平抛运动分位移规律分析微粒能否从C 的电场中射出. 【详解】(1)由闭合电路欧姆定律,得12271.5A 1242E I R R r ===++++又电容器板间电压22C U U IR ==,得U C =6V 设电容器的电量为Q ,则Q=CU C 解得111.810C Q -=⨯(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CU mg qd= 解得20.610m kg -=⨯细光束通过b 照射时,同理可得12C U V '=由牛顿第二定律,得C U q mg ma d '-= 解得210m/s a =微粒做类平抛运动,得212y at =,0lt v =解得20.210m 2dy -=⨯<, 所以带电粒子能从C 的电场中射出. 【点睛】本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动,解题的关键是明确带电粒子的受力情况,判断其运动情况,对于类平抛运动,要掌握分运动的规律并能熟练运用.5.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.计算: (1)定值电阻R 2的阻值; (2)滑动变阻器的最大阻值; (3)电源的电动势和内阻.【答案】(1)5Ω(2)300Ω (3)20V ;20Ω 【解析】 【详解】(1)当R 3的滑片滑到最右端时,R 3、R 1均被短路,此时外电路电阻等于R 2,且对应于图线上B 点,故由B 点的U 、I 值可求出R 2的阻值为:2450.8B B U R I ==Ω=Ω (2)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R 3阻值最大.设此时外电路总电阻为R ,由图像中A 点坐标求出:16800.2A A U R I ==Ω=Ω 13213++R R R R R R =代入数据解得滑动变阻器最大阻值3300R =Ω(3)由闭合电路欧姆定律得:+E U Ir =将图像中A 、B 两点的电压和电流代入得:16+0.2E r =4+0.8E r =解得20V E = 20r =Ω6.如图所示,为某直流电机工作电路图(a)及电源的U -I 图象(b)。
高考物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律题20套(带答案)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,R 1=R 2=2.5Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω,电压表为理想电表。
闭合电键S ,移动滑动变阻器的滑片P ,当滑片P 分别滑到变阻器的两端a 和b 时,电源输出功率均为4.5W 。
求 (1)电源电动势;(2)滑片P 滑动到变阻器b 端时,电压表示数。
【答案】(1) 12V E = (2) 7.5V U = 【解析】 【详解】(1)当P 滑到a 端时,21124.5RR R R R R =+=Ω+外 电源输出功率:22111(E P I R R R r==+外外外) 当P 滑到b 端时,1212.5R R R =+=Ω外电源输出功率:22222(E P I R R R r==+'外外外) 得:7.5r =Ω 12V E =(2)当P 滑到b 端时,20.6A EI R r==+'外电压表示数:7.5V U E I r ='=-2.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:212qU 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 =3.在如图所示的电路中,电源电动势E =3.0 V ,内电阻r =1.0 Ω;电阻R 1=10 Ω,R 2=10 Ω,R 3=35 Ω;电容器的电容C=1000 μF ,电容器原来不带电。
【物理】物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案含解析
【物理】物理闭合电路的欧姆定律练习题及答案含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.小勇同学设计了一种测定风力大小的装置,其原理如图所示。
E 是内阻不计、电动势为6V 的电源。
0R 是一个阻值为40Ω的定值电阻。
V 是由理想电压表改装成的指针式测风力显示器。
R 是与迎风板A 相连的一个压敏电阻,其阻值可随风的压力大小变化而改变,其关系如下表所示。
迎风板A 的重力忽略不计。
试求:压力F /N 0 50 100 150 200 250 300 … 电阻/R Ω30282624222018…(1)利用表中的数据归纳出电阻R 随风力F 变化的函数式;(2)若电压表的最大量程为5V ,该装置能测得的最大风力为多少牛顿; (3)当风力F 为500N 时,电压表示数是多少;(4)如果电源E 的电动势降低,要使相同风力时电压表测得的示数不变,需要调换0R ,调换后的0R 的阻值大小如何变化?(只写结论)【答案】(1)300.04()R F =-Ω;(2)m 550F N =;(3) 4.8V U =;(4)阻值变大 【解析】 【分析】 【详解】(1)通过表中数据可得:Fc R∆=∆,故R 与F 成线性变化关系设它们的关系式为: R kF b =+代入数据得:300.04(Ω)R F =-①(2)由题意,0R 上的电压05V R U =,通过0R 的电流为00R U I R =②R R E U U R I I-==③ 解①~④式,得,当电压表两端电压R U 为5V 时,测得的风力最大m 550F N =④(3)由①式得10ΩR =004.8V R EU R R ==+⑤ (4)阻值变大2.如图所示电路,电源电动势为1.5V ,内阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和路端电压.【答案】1A ; 1.38V 【解析】 【分析】 【详解】闭合开关S 后,由闭合电路欧姆定律得: 电路中的电流I 为:I==A=1A路端电压为:U=IR=1×1.38=1.38(V )3.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。
闭合电路的欧姆定律过关检测题(附答案)
闭合电路的欧姆定律过关检测题(附答案)1.关于闭合电路,下列说法正确的是()A.电源短路时,放电电流为无限大B.电源短路时,内电压等于电源电动势C.用电器增加时,路端电压一定增大D.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数总小于电源电动势解析:选BD.由I短=Er知,A错,B对;用电器如果并联,R外减小,U外减小,C错.由于内电路两端总是有电压,由E=Uv+Ur知,Uv2.一块太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA,若将该电池与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V解析:选D.电源电动势E=800mV=0.80V电源内阻r=EI=0.80.04Ω=20Ω路端电压为U=ERtr•R=0.820+20×20=0.40V所以D对.3.图2-7-14是根据某次实验记录数据画出的U-I图象,下列关于这个图象的说法中正确的是()图2-7-14A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3.0VB.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6AC.根据r=E/I短,计算出待测电源内电阻为5ΩD.根据r=|ΔUΔI|,计算出待测电源内电阻为1Ω解析:选AD.U-I图线纵轴截距表示电动势E=3.0V,A正确;横轴截距点坐标为(0.6A,2.4V),因此不是短路时电流,B、C错误;由U=E-Ir或r=|ΔUΔI|知D正确.4.(2011年湖州高二检测)如图2-7-15所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为()图2-7-15A.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灯变亮答案:D5.如图2-7-16所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻R的U-I图线,由上述电源和电阻组成闭合电路时,求:图2-7-16(1)电源的输出功率P出是多大?(2)电源内部损耗的电功率P内是多少?(3)电源的效率η是多大?解析:根据题意从A图线可读出E=3V,r=EI=36Ω=0.5Ω,从B图线可读出R=ΔUΔI=1Ω.由电源E=3V,r=0.5Ω与R=1Ω组成的闭合电路中,I=ER+r=31.5A=2A.则P出=I2R=4W,P内=I2r=2W,P总=IE=6W,所以η=P出P总=66.7%.答案:(1)4W(2)2W(3)66.7%一、选择题1.关于电动势,以下说法中正确的是()A.电源电动势等于电源正、负极之间的电势差B.用电压表直接测量电源两极得到的电压数值,实际上总略小于电源电动势的准确值C.电源电动势总等于内、外电路上的电压之和,所以它的数值与外电路的组成有关D.在闭合电路中,当外电阻变大时,路端电压增大,电源的电动势也增大解析:选 B.电动势是电源本身的属性,是由电源本身决定的,与外电路的组成及变化无关,故C、D错误.由闭合电路的欧姆定律得E=U +Ir.用电压表直接测量电源两极时,虽然电压表的电阻很大,但电路中也有电流,内电路中也有电压降落,电压表直接测量电源两极得到的电压数值应略小于电动势,B正确,A错误.2.当外电路的电阻分别为8Ω和2Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内电阻是()A.1ΩB.2ΩC.4ΩD.6Ω解析:选C.由(ER1+r)2R1=(ER2+r)2R2,代入数据解得r=4Ω,选项C 正确.3.如图2-7-17所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是()图2-7-17A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1>r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大解析:选AD.由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir.当I=0时电动势E等于路端电压U,即U-I图线和U轴的交点就是电动势,由图知,两电源的电动势相等.当U=0时I=E/r,U-I图线和I轴的交点就是短路电流,由图知I1>I2.A正确.而r=E/I,即图线的斜率表示电源的内阻,由图知r14.如图2-7-18所示,直线A为电源的U-I图线,直线B 和C分别为电阻R1和R2的U-I图线,用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、P2,电源的效率分别为η1、η2,则()图2-7-18A.P1>P2B.P1C.η1>η2D.η1解析:选C.由直线A可知,E=6V,r =1Ω,由直线B、C可知,R1=2Ω,R2=0.5Ω,P1=(Er+R1)2•R1=8W,η1=R1r+R1=23,P2=(Er+R2)2R2=8W,η2=R2r+R2=13故有:P1=P2η1>η2,只有C正确.5.(2011年山东济南模拟)在图2-7-19所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r.在滑动变阻器的滑动触片P从图示位置向上滑动的过程中()图2-7-19A.电路中的总电流变大B.路端电压变大C.通过电阻R2的电流变大D.通过滑动变阻器R1的电流变小解析:选BCD.本题可按照以下思路分析:故B、C、D均正确.6.(2009年高考广东卷)图2-7-20所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是()图2-7-20A.路端电压变小B.电流表的示数变大C.电源内阻消耗的功率变小D.电路的总电阻变大解析:选A.由a到b,R1电阻值减小,因此总电阻变小,D错,总电流增大,内电压增大,路端电压减小,所以A正确.再结合欧姆定律知电流表的示数变小,B错,由P内=I2r知电源内阻消耗的功率变大,C错.7.(2011年福建师大附中高二检测)在如图2-7-21所示的电路中,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是()图2-7-21A.L变暗,Q增大B.L变暗,Q减小C.L变亮,Q增大D.L变亮,Q减小解析:选B.滑动变阻器滑片P向下移动时,R2变小,I总变大,UL变小,L变暗,因UR1增大,故UC=UR2变小,再由Q=CUC可知Q减小,故只有B正确.8.(2009年高考广东卷)如图2-7-22所示,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接,只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S2,则下列表述正确的是()图2-7-22A.电源输出功率减小B.L1上消耗的功率增大C.通过R1上的电流增大D.通过R3上的电流增大解析:选C.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,电路总电流变大,故C正确;电源的输出功率P 出=E2R,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,又闭合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.9.利用图2-7-23所示电路可测出电压表的内阻,电源的内阻可以忽略.R为电阻箱,当R取不同阻值时,电压表均对应有不同读数U.多次改变阻箱的阻值.所得到的1U-R图象为下图中的哪一个()图2-7-23图2-7-24解析:选C.由闭合电路的欧姆定律E=U+IR=U+URV•R得1U=1E+1ERV•R,故选C.二、计算题10.如图2-7-25所示的电路中,电阻R=10Ω,当开关S断开时,电压表示数为6V,当开关S闭合时,电压表示数为5.46V,则电源的内阻为多少?图2-7-25解析:当开关S断开时,R外→∞,所以E=U外=6V.当开关S闭合时,U外=IR,即5.46V=I×10Ω,所以I=0.546A,又由E=U外+Ir,即6V=5.46V+0.546r,解得r≈1Ω.答案:1Ω11.如图2-7-26所示,E=10V,r=1Ω,R1=R3=5Ω,R2=4Ω,C=100μF.当S断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求:图2-7-26(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;(2)S闭合后流过R3的总电荷量.解析:(1)开始带电粒子恰好处于静止状态,必有qE=mg且qE竖直向上.S闭合后,qE=mg的平衡关系被打破.S断开,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d,有UC=R2R1+R2+rE=4V,qUC/d=mg.S闭合后,U′C=R2R2+rE=8V设带电粒子加速度为a,则qU′C/d-mg=ma,解得a=g,方向竖直向上.(2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以ΔQ =C(U′C-UC)=4×10-4C.答案:(1)g方向向上(2)4×10-4C12.(2011年山东茌平一中模拟)在图2-7-27甲所示电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2的阻值未知,R3是一滑动变阻器,当其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的.求:甲乙图2-7-27(1)电源的电动势和内电阻;(2)定值电阻R2的阻值;(3)滑动变阻器R3的最大值.解析:(1)由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入得:E=16+0.2rE=4+0.8r解得E=20V,r=20Ω.(2)当R3的滑片滑到最右端时,R3、R1均被短路,此时外电路电阻等于R2,且对应于图线上B点,故由B点的U、I值可求出R2的阻值为:R2=UBIB=40.8Ω=5Ω.(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R3阻值最大.设此时外电路总电阻为R,由图象中A点坐标求出:R=UAIA=160.2Ω=80Ω.又R=R1R3R1+R3+R2,代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3=300Ω.答案:(1)20V20Ω(2)5Ω(3)300Ω。
闭合电路的欧姆定律经典习题(含答案详解)
精心整理闭合电路欧姆定律的理解1.若E 表示电动势,U 表示外电压,U ′表示内电压,R 表示外电路的总电阻,r 表示内电阻,I 表示电流,则下列各式中正确的是( )A .U ′=IRB .U ′=E -UA .电源电动势为2 VB .电源内阻为13 ΩC .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答案 AD解析 由UI 图象可知,电源电动势E =2 V .r =|ΔU ΔI |=1.26 Ω=0.2 Ω,当U =1 V 时,I =E -U r =2-10.2 A =5 A .选项A 、D 正确.P 机=U M I -I 2R =22×2 W -22×2 W =36 W.(时间:60分钟)题组一 闭合电路欧姆定律的理解和简单应用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C .当外电路短路时,电路中的电流无穷大D .当外电阻增大时,路端电压也增大答案 D解析 由已知条件得:E =800 mV .又因I 短=E r ,所以r =E I 短=800×10-340×10-3 Ω=20 Ω.所以U =IR =E R +r R =80020+20×20 mV =400 mV =0.40 V ,选项D 正确.图2974.如图297所示电路,R 由2 Ω变为6 Ω时,电路中的电流变为原=Ir ,所以R ∶r =U 外∶U 内=1.8∶1.2=3∶2.图2996.在如图299所示电路中,电源的电动势E =9.0 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=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,小灯泡恰好正常发光.则C、B之间的电阻应为()A.10 ΩB.20 ΩC.15 ΩD.5 ΩC.通过R的电流I增大D.通过R的电流I减小答案AD解析当可变电阻R的阻值增大时,外电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律分析知,干路电流I干减小,A、B间电压增大,通过R2的电流增大,则通过R的电流I减小.故选A、D.题组三电源的U I图象图29118.如图2911所示,甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端表明甲的电动势大于乙的电动势,故C正确;电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积,即U内=Ir,因为甲的内阻较乙的内阻大,所以当电流都为I0时,甲电源的内电压较大,故B错误.故选A、C.图29129.如图2912所示的UI图象中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知()A.R的阻值为1.5 Ω短=4 A,故内阻r=EI短=1 Ω.(2)由图象知:电源与电阻构成闭合回路时对应路端电压U=3 V.(3)由图象知:R=3 Ω,故P出=I2R=3 W.题组四 综合题组图291411.如图2914所示,已知R 1=R 2=R 3=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 ,则电源的电动势等于( )I 1=U R =330 A =0.1 A.电源的内阻为:r =E -U I 1=?3.2-3.0?0.1 Ω=2 Ω. 小灯泡的电阻为:R L =U 2P =3.024.5 Ω=2 Ω.当开关S 接位置2时,回路中的电流为:I 2=E r +R L = 3.2?2+2?A =0.8 A. 此时小灯泡的实际功率为:P 实=I 22R L =0.82×2 W =1.28 W. 从小灯泡的实际功率来看,小灯泡此时很暗,不能正常工作.联立解得E =6 V ,r =2 Ω.图291714.如图2917所示电路中,电源电动势E =12 V ,内阻r =2 Ω,R 1=4 Ω,R 2=6 Ω,R 3=3 Ω.(1)若在C 、D 间连一个理想电压表,其读数是多少?(2)若在C 、D 间连一个理想电流表,其读数是多少?答案 (1)6 V (2)1 A解析 (1)若在C 、D 间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律,有I 1=E R 1+R 2+r =124+6+2A =1 A.。
闭合电路欧姆定律练习题
闭合电路欧姆定律练习题1、知识点(1)电源电动势的理解及路端电压与内电压的关系根据闭合电路欧姆定律我们可以得到E=IR+Ir=U端+U内,这表明了闭合电路中电源的电动势与内、外电路的电压的定量关系。
电源是把______能转化为______能的装置,电动势是描述电源这种本领的物理量,它的单位是________,它是_______(填标量或矢量)。
在电源电动势为E的闭合电路中,当外电路的电压减小时,电源的电动势______,当外电路电压增大时,内电路电压_________ 。
(2)闭合电路欧姆定律:)(rRIE+ =(3)含容电路2、重点与难点分析(1)电路的动态分析问题(2)运用欧姆定律解题,关注两个不变量:E和r(3)结合电路中的电压变化分析相关电容。
题一:如图所示的电路中,R1,R2,R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻r,设电流表A的读数为I。
电压表V的读数为U,当R5的滑动变阻触点向图中的a端移动时,则()A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小题二:如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,电流表示数为I,电压表示数为U,电容器C所带电荷量为Q。
将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,待电流达到稳定后,则与P移动前相比()A.U变小B.I变小C.Q增大D.Q减小题三:如图,电阻R1=4Ω,R2=6Ω,电源内阻r=0.4Ω,若电源消耗总功率为40W,电源输出功率为37.5W,求电源的电动势及R3的阻值大小。
题四:如图所示,电流表读数为0.75A,电压表读数为2.0V。
经一段时间后,某一电阻烧断,使电流表读数变为0.8A,电压表示数变为3.2V,已知R3=4Ω,各表均为理想电表。
问:(1)哪个电阻被烧断?(2)电阻R1的阻值是多少?(3)电源电动势和内电阻各是多少?课后拓展练习注:此部分为老师根据本讲课程内容为大家精选的课下拓展题目,故不在课堂中讲解,请同学们课下自己练习并对照详解进行自测.题一:在如图所示的电路中,当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小题二: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 CC.闭合开关S,电路稳定后电容器极板a所带电荷量为3×10-4 CD.先闭合开关S,电路稳定后断开开关S,通过电阻R1的电荷量为3.0×10-4 C题三:如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是()A.当R2=R1+r时,R2上获得最大功率B.当R2=R1+r时,R1上获得最大功率C.当R2=0时,R2上获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大讲义参考答案金题精讲题一答案:D 题二答案:BC 题三答案:R3=3.6Ω,E=16V题四答案:(1)R1 ;(2)8Ω;(3)E=4V,r=1Ω课后拓展练习题一答案:A 题二答案:A 题三答案:A。
(完整)闭合电路欧姆定律练习题
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闭合电路欧姆定律练习题一、填空题1、蓄电池的电动势是2V,说明电池内非静电力每移动1C的电荷做功,其电势能(填“增加”或“减小”),是能转化为能的过程。
2、电池的内电阻是0。
2Ω,外电路上的电压是1。
8V,电路里的电流是0。
2A,则电池的电动势是_________________V,外电路的电阻是__________________Ω.3、电源的电动势为 3.0V,内电阻为0.20Ω,外电路的电阻为 4.80Ω,则电路中的电流I=__________________A,内电压__________________V,路端电压_________________V。
4、如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,外电路总电阻为R,当S闭合后,电源总功率为___________________,电源的输出功率为___________________,外电路消耗的功率为_____________________,内电路消耗的功率为___________________,电源的供电效率为______________________.5、如图所示电路中,当K接a点时,通过负载R1的电流强度为2A,电源的输出功率是10W,当K接b点时,通过负载R2的电流强度是1A,电源的输出功率是5.5W,则该电源的电动势等于,内阻等于 .6、某同学用电流表和电压表等仪器测量干电池的电动势和内电阻,实验中分别测量了新旧电池各一节,根据测量结果分别作出新、旧电池的U―I图象如图甲和图乙所示.则图 (填“甲”或“乙”)表示新电池的U―I图象,由图象可求出新电池的内阻r= Ω,旧电池的内阻r2= Ω.1二、选择题7、下列有关电源电动势的说法,错误的是( )A.电源的电动势数值上等于不接用电器时电源正负两极间的电压B.电源的电动势反映了电源将其它形式能转化为电能的本领大小C.电源的电动势就是电压D.电源的电动势等于电路中内、外电压之和8、下面是对电源电动势概念的认识,你认为正确的是:A.同一电源接入不同的电路,电动势就会发生变化B.1号1。
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内容 基本要求略高要求较高要求 电功 电功率 了解电功、电功率的定义 有关电功、电功率的简单计算非纯电阻电路中电功、发热量的计算 焦耳定律 了解电流的热效应,知道如何计算热量焦耳定律的简单计算 闭合电路的欧姆定律了解闭合电路欧姆定律的定义电路的动态分析涉及最大输出功率问题一、焦耳定律●知识点1 电功1.定义:导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动电场力做的功称为电功. 2.公式:W Uq UIt ==3.意义:电功是电流做功的过程中电能转化为其他形式的能的多少的量度.●知识点2 电功率1.定义:电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值,叫做电功率.2.公式:计算电功率的普适公式为W P t =和P UI =.对于纯电阻电路,计算功率可以用公式2P I R =和2U P R =.3.单位:在国际单位制中的单位是瓦特,符号为W . 4.意义:电功率表示电流做功的快慢. 5.用电器的额定功率和实际功率用电器正常工作条件下所加的电压叫额定电压,额定电压下消耗的功率叫额定功率,即P I U =⋅额额额 . 实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率,即P I U =⋅实实实,P 实不一定等于P 额,若U U >额实,则P P >额实,用电器可能烧坏.●知识点3 焦耳定律知识点睛考试要求闭合电路的欧姆定律1.电流流过导体时,导体上产生的热量记为Q ,则2Q I Rt = (焦耳定律适用于一切导体或用电器,但只能用来求电热.) 2.电功和电热的关系(1)在纯电阻电路中,W Q =,此时2UIt I Rt =,U IR =,故22U UIt I Rt t R==.(2)在非纯电阻电路中,W Q >,此时2UIt I Rt >,U IR >,故2U t R无意义,E W Q =-其他.【例1】 下列关于电功的说法中,错误的是( )A .导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功B .电流做功的过程,就是电能转化为其他形式的能的过程C .电流做功消耗的能量,由电源来供给D .电功就是电能【例2】 在某段电路中,其两端电压为U ,通过的电流为I ,通电时间为t ,若该电路电阻为R ,则关于电功和电热的关系,错误的是( )A.在任何电路中,电功为UIt =I 2RtB.在任何电路中,电功为UIt ,电热为I 2RtC.在纯电阻电路中,UIt =I 2RtD.在非纯电阻电路中,UIt <I 2Rt【例3】 把一根电阻丝接入一恒定电压上,电阻丝消耗的功率为P ;若把电阻丝均匀拉长,使其直径变为原来的一半,那么电源在电阻丝上的功率变为原来的( )A .12倍B .14倍C .18倍 D .116倍【例4】 不考虑温度对电阻的影响,对一个“220V 40W ,”的灯泡,下列说法正确的是( )A .接在110V 的电路上时的功率为20WB .接在110V 的电路上时的功率为10WC .接在440V 的电路上时的功率为160WD .接在220V 的电路上时的功率为40W【例5】 如图所示,电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关1S ,三个灯泡都能正常工作.如果再合上2S ,则下列表述正确的是A .电源输出功率减小B .1L 上消耗的功率增大C .通过1R 上的电流增大D .通过3R 上的电流增大【例6】 有一台电风扇的铭牌上标有“220V 50W ,”的字样,其线圈的直流电阻为0.4Ω,如果把它接入220V 的例题精讲电路中,则下列求电风扇每分钟产生的热量的四种解法中,正确的是( )A .5055A A 22060J 3000J 2202222P I Q UIt U ====⨯⨯=,=B .5060J 3000J Q Pt ==⨯=C .225055A A ()0.460J 1.24J 2202222P I Q I Rt U ====⨯⨯=,=D .22622060J=7.2610J 0.4U Q t R ==⨯⨯【例7】 理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干,设电动机线圈的电阻为1R ,它与电热丝的电阻2R 相串联,接到直流电源上,电吹风机两端电压为U ,电流为I ,消耗的电功率为P ,有( ) A .IU P > B .212()P I R R =+ C .IU P = D .212()P I R R +>【例8】 一台洗衣机上的电动机的额定电压220V U =,线圈电阻1R =Ω,在额定电压下正常运转时的电流为2A I =,求:(1)电动机消耗总功率和发热的功率; (2)电动机的输出功率.【例9】 用抽水机抽水灌溉农田,已知时间t 内可将质量为m 的水抽高H 送到地面上,水流出时的速度为v .求(1)抽水机在时间t 内对水做的功;(2)若抽水机是由电动机带动的,抽水机和电动机的效率分别为1η和2η,电动机的输入电压为U ,则通过电动机线圈的电流为多大?【例10】 自动扶梯以恒定的速度v 沿与水平面成θ角的方向斜向上运行,驱动电梯的电动机电压为U ,内电阻不计.空载时电流为0I ,当站上一个质量为m 的人以后,通过电动机的电流________I =.【例11】 某商场安装了一台倾角为30︒的自动扶梯,该扶梯在电压为380V 的电动机带动下以0.4m/s 的恒定速度向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9kW ,不载人时测得电动机中的电流为5A ,若载人时扶梯的移动速率和不载人时相同,则这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为__________.(设人的平均质量为60kg ,g 取210m/s )【例12】 已知两电阻12R R 、的IU 图线如图所示,把12R R 、并联接到一电源上,1R 消耗的功率为6W ,则电源输出的功率是( ) A .8W B .10W C .15W D .22W【例13】 两个电阻18R =Ω,22R =Ω,并联在电路中,欲使两个电阻消耗的电功率相等,可行的方法是( )A .用一个阻值为2Ω的电阻与1R 串联B .用一个阻值为6Ω的电阻与1R 串联C .用一个阻值为6Ω的电阻与2R 串联D .用一个阻值为2Ω的电阻与2R 串联【例14】 如图所示的电路中,三个灯泡消耗的功率相等,那么三灯的电阻关系大小是:( )A .R 1<R 2<R 3B .R 1>R 3>R 2C .R 1>R 2>R 3D .R 1=R 2=R 3【例15】 如图所示,灯12L L 、都为“110V 60W ”,灯34L L 、都为“110V40W ”,则:(1)哪个灯最亮,哪个灯最暗? (2)四个灯电流之比1234:::I I I I =?【例16】 有一个标有“220V,100W ”的白炽灯泡,若忽略温度对电阻的影响,(1)求这个灯泡的电阻是多大?(2)把这盏灯接在电压为110V 的电路中,它所消耗的电功率是多大? (3)这盏灯正常发光24h ,用电多少度?(4)把这盏灯接在440V 的电路上,它的功率又为多少?【例17】 标有“110V 100W ,”、“110V 60W ,”、“110V 15W ,”字样的三只灯泡,将它们与适当规格的电阻配合,接到220V 的电压上,试设计能使三灯都正常发光的电路,要求电路的耗电最小.【例18】 如图所示,两灯额定电压都是110V ,额定功率100W A P =,40W B P =,接在220V 电路上,使电灯可能正常发光,且消耗功率最小的电路是哪个( )【例19】 如图所示,三个电阻1R 、2R 、3R 的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为16W 、10W 、4W ,此电路中允许消耗的最大功率为( ) A .24W B .16W C .12W D .15W【例20】 如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图.电动机的内阻为0.6Ω,10R =Ω,直流电压160V U =,电压表示数为110V ,则通过电动机的电流强度为_______A ,输入电动机的电功率为_______W ,电动机工作1h 所产生的热量为_______J .【例21】 有一直流电动机的内阻为4.4Ω,它和一盏标有“110V 60W ,”的灯泡串联后接在电压恒为220V 的电路两端,灯泡正常发光,则( ) A .电动机的输入功率为60W B .电动机的发热功率为60W C .电路消耗的总功率为60W D .电动机的输出功率为60W【例22】 电饭锅工作时有两种状态:一种是锅内水烧干前的加热状态,另一种锅内水烧干后的保温状态.如图所示是电饭锅原理示意图,S 是用感温材料制造的开关.下列说法中正确的是( ) A .其中2R 是供加热用的电阻丝B .当开关S 接通时电饭锅为加热状态,S 断开时为保温状态C .要使2R 在保温状态时的功率为加热状态时的一半,12:R R 应为2:1D .要使2R 在保温状态时的功率为加热状态时的一半,12:R R 应为1):1【例23】 如图所示是一种电熨斗的电路图,1R 、2R 为相同的电阻丝,其阻值不受温度影响,S 为开关.使用时接入正常的照明电路.(1)说明分别使用低温、高温挡时,S 的通断情况.(2)若使用低温挡时,电熨斗的额定功率为121W ,求12R R 、的阻值.(3)使用高温挡达到一定温度后,由于环境温度较低,电熨斗每分钟散热41.210J ⨯,为保持这一温度恒定,应在电路中串联多大的分压电阻丝?为保证各挡正常使用,怎样设计这部分电路最简单?【例24】 小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线.则下列说法中正确的是( )A. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大B. 对应P 点,小灯泡的电阻为12UR I =C. 对应P 点,小灯泡的电阻为121U R I I =- D. 对应P 点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围的面积【例25】大气中存在可自由运动的带电粒子,其密度随距地面高度的增加而增大,可以把距地面50km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质);离地面50km以上的大气可以看作是带电粒子密度非常大的良导体.地球本身带负电,其周围空间存在电场,离地面50kmL=处与地面之间的电势差均为5U=⨯.由于电场的作用,地球处于放电状态,但大气中频繁发生3.010V雷暴又对地球充电,从而保证了地球周围的电场恒定不变,统计表明,雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为1800Cq=.试估算大气电阻率ρ和地球的漏电功率P.(已知地球半径6400kmr=,结果保留一位有效数字)【例26】环保汽车将为2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量3m=⨯.310kg 当它在水平路面上以36km/hU=.在I=,电压300Vv=的速度匀速行驶时,驱动电机输入电流50A此行驶状态下(1)求驱动电机的输入功率P电(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P,求汽车所受阻力机与车重的比值(210m/sg取);(3)设想改用太阳能电池给该汽车供电,其他条件不变,求所需太阳能电池板的最小面积.结合计算结果,简述你对该设想的思考.二、闭合电路的欧姆定律●知识点1 电动势E1.物理意义:电动势是描述电源把电能以外的其他形式的能转化为电能的本领的物理量.2.大小:(1)电动势在数值上等于在内电路移动单位正电荷时,电源提供的电能.(2)电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压值.用内阻很大的电压表连接在电源的正、负极(电源未接入电路时),电压表的读数等于电源的电动势.(3)电源接入外电路(如图所示,用电压表V V V''V分别测量内外电路上的电势降落U外和U内)时,电动势等于内、外电阻之知识点睛电压和:E U U =+外内3.电动势是标量,单位是伏特(V )4.电动势与电压的区别:(1)它们描述的对象不同:电动势是电源具有的,是描述电源将其他形式的能转化为电能本领的物理量,电压是反映电场力本领的物理量.(2)物理意义不同:电动势在数值上等于将单位正电荷经电源内部从电源的负极移到正极的过程中,其他形式的能量转化为电能的多少;而电压在数值上等于移动单位正电荷电场力做的功,即等于电能转化为其他形式的能的多少.它们反映了能量的转化,但转化的过程是不一样的. ●知识点2 闭合电路的欧姆定律1.规律:设一个闭合电路中,电源的电动势为E ,内阻为r ,内电路电压U 内,外电路电阻为R ,路端电压为U 外;电路电流为I ,则E U U =+外内,根据欧姆定律知U IR =外,U Ir =内,由以上各式解得EI R r=+ 可见闭合电路里电流与电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比.这就是闭合电路的欧姆定律.2.表达式:EI R r=+3.常用的变形式:U E Ir =-外说明:①EI R r=+只适用于外电路为纯电阻的闭合电路.②U E Ir =-外既适用于外电阻为纯电阻的闭合电路,也适用于外电阻为非纯电阻的闭合电路.注意:1.电动势、内电压、外电压三者的关系 (1)内电路、内电阻、内电压将电源和用电器连接起来,就构成了闭合电路.如图所示,电源内部的电路叫做闭合电路的内电路.内电路的电阻叫做电源的内阻.当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U 内表示. (2)外电路、外电压(又称路端电压)电源外部的电路叫外电路,外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U 外表示.(3)三者的关系:E U U =+外内即在闭合电路里,电源的电动势等于内、外电压之和.(说明:①用电压表接在电源的两端测得的电压U 外是指路端电压,不是内电路两端的电压,也不是电源电动势,所以U E <外.②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以0U =内,故此时E U =外,即电源的电动势等于电源没有接入电路时的路端电压.) 2.路端电压与负载的关系(1)路端电压:外电路两端的电压,也叫外电压,也就是电源正、负极间的电压.(2)公式:对纯电阻电路有EU IR E Ir E r R r==-=-⋅+外(3)路端电压U 外与外电阻R 之间的关系①当外电阻R 增大时,根据EI R r=+可知,电流I 减小(2U Δ和1V 为定值),内电压Ir 减小,根据U E Ir =-外可知路端电压U 增大.②当外电阻R 减小时,根据EI R r=+可知电流I 增大,内电压Ir 增大,根据U E Ir =-外可知路端电压U 外减小.(说明:①当外电路断开时,R =∞,0I =,0Ir =,U E =外,这时利用直接测量法测电动势的依据.②当外电路短路时,0R =,EI r=(称为短路电流),0U =外,由于通常的电源内阻很小,短路时会形成很大的电流.这就是严禁将电源两极不经负载直接相连的原因.) 3.路端电压与电流的关系图像(1)由U E Ir =-外可知,U I -外图像是一条斜向下的直线,如图甲所示. (2)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0E I r=.(3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻.即0tan E Ur I Iθ∆===∆θ越大,表明电源的内阻越大.(说明:部分电路欧姆定律的U I -曲线与闭合电路欧姆定律的U I -外曲线的区别:(图乙是部分电路的U I-曲线)①从表示内容上看,如图乙是对某固定电阻而言的,纵坐标和横坐标分别代表了该电阻两端的电压U 和通过电阻的电流I ,反映了I 和U 的正比例关系,图甲是对闭合电路整体而言的,U 外表示路端电压,I 表示通过电源的电流,图线反映U 外与I 的制约关系.②从图线的物理意义上看,如图乙表示导体的性质,而图甲表示电源的性质,在图乙中,U 与I 成正比的前提条件是电阻N 保持一定;在图甲中,电源的电动势和内阻保持不变,外电阻是变的,正是12||||U U Δ>Δ的变化才有U 外和I 的变化.) ●知识点3 闭合电路的功率(1)电源的功率P :电源将其他形式的能转化为电能的功率,也称为电源的总功率,计算式为P IE =(普遍适用);22()E P I R r R r==++(只适用于外电路为纯电阻的电路)(2)电源内阻的消耗功率P 内:电源内阻的热功率,也称为电源的损耗功率,计算式为2P I r =内 (3)电源的输出功率P 出:①外电路上消耗的功率,计算式为P IU =出(普遍适用). 222()E RP I R R r ==+出(只适用于外电阻为纯电阻的电路) ②输出功率与外电阻之间的关系:2222()()4RE E P UI R r R r r R ===-++出 由上式可以看出:当R r =时,电源的输出功率最大,24m E P r=,此时电源效率50%η=.当R r >时,随着R 的增大输出功率越来越小. 当R r <时,随着R 的增大输出功率越来越大. P 出与R 的关系如图所示.当m P P<出时,每个输出功率对应两个可能的外电阻1R 和2R . (4)闭合电路中的功率分配关系为P P P =+出内,2EI UI I r =+闭合电路中功率分配关系,反映了闭合电路中能量的转化和守恒,即电源提供的电能,一部分消耗在内阻上,其余部分输出给外电路,并在外电路上转化为其他形式的能.能量守恒的表达式为2EIt UIt I rt =+(普遍适用),22EIt I Rt I rt =+(只适用于外电路是纯电阻的电路)(5)电源的效率:11P UI U R rP EI E R r Rη=====++外.由上式可知,外电阻R 越大,电源的效率越高.【例27】 关于电动势的下列说法中正确的是( )A .对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势越大B .电动势越大,说明非静电力在电源内部从负极向正极移动的单位电荷量做功越多C .电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同D .在电源内部把正电荷从负极移动到正极,非静电力做功,电能增加【例28】 用干电池与电阻串联成闭合电路,电路中的能量转换情况是:在干电池的内部,非静电力移送电荷做功,_______能转化成______能.正电荷从电源的正极经外电路、内电路再到电源正极绕行一圈,电场力做功,______能转化为_______能.【例29】 电源是把其它形式的能转化为_________的装置;在电源的内部非静电力做功,将其它形式的能转化为_______,在电源的外部电路,电场力做功,________转化为其它形式的能.【例30】 下列说法中正确的是( )A .电源电动势的大小,等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极送到正极所做的功的大小;B .从能量的观念来看,电源是把电能转化成其它形式能的装置;C .电动势是标量;D .只有在外电路接通时,电源电动势才等于内、外电路上的电压之和.【例31】 电源的电动势为2V ,表明了电源具有这样的本领( )例题精讲A.能够把2J的其它形式的能转化为电能的本领;B.在每秒内把2J的其它形式的能转化为电能的本领;C.能够使每库仑的电量具有2J的电能;D.在每秒内使每库仑的电量有2J的电能.【例32】电源电动势:(1)电源电动势的大小等于没有接入电路时两极间的_________(电动势的大小可以用内阻极大的伏特表粗略测量).(2)电动势的符号是______,国际单位是伏特,是一个______(填“标量”或“矢量”),但电动势有方向,在内部由______ 极指向______极.(3)电动势的物理意义:表征电源把其它形式的能转化为_______的本领,电动势大小是由电源的本身的性质决定的,电动势在数值上等于把其它形式的能转化为电能时,_____库仑电量所具有的电能的数值.【例33】单位电量的电荷在电场力的作用下沿闭合电路移动一周,所释放的电能取决于( ) A.电源电动势的大小B.电流强度的大小C.路端电压的大小D.内外电阻之和【例34】如图为伏打电池示意图,由于化学反应,在A B、两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a b、.(1)(多选题)沿电流方向绕电路一周,非静电力做功的区域是()A.R B.b C.r D.a(2)在如图所示回路的各区域内,电势升高的总和等于电源的________.【例35】由电动势一定的电源和一个固定外电路(外电阻一定)组成的闭合电路中:()A.电源电动势大于路端电压;B.电源电动势等于路端电压;C.电源的内阻越大时,路端电压就越大;D.电源的总电流越大,路端电压越小.【例36】有“1.5V ,0.5 Ω”电池若干,则6只串联而成的电池组后总电动势为______V,总电阻为______Ω.【例37】电动势为3V的电池,在电路中输出3A的电流,由此可知:()A.内外电阻相差1ΩB.内、外电阻之和为1ΩC.外电阻为1ΩD.内电阻为1Ω【例38】在电源电动势为E的闭合电路中,当外电路电压增大时,内电路电压______,当外电路电压减小时,内电路电压______.(填“增大”“减小”或“不变”)【例39】电源电动势为E,内阻为r,外电阻为R,则路端电压U随R变化的函数式是U=______.当R增大时,U将______,当R=∞时,即外电路______,此时U=______.当R减小时,U将______,当R=0时,即外电路______,此时U=______,I=______.【例40】关于闭合电路,下列说法中正确的是()A.闭合电路中,电流总是从电势高的地方流向电势低的地方B.闭合电路中,电源的路端电压越大,电源的输出功率就越大C.闭合电路中,电流越大,电源的路端电压就越大D.闭合电路中,外电阻越大,电源的路端电压就越大【例41】用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电,下列判断中正确的是()①电源短路时,路端电压为零,电路电流达最大值②外电路断开时,电路电压为零,路端电压也为零③路端电压增大时,流过电源的电流一定减小④路端电压增大时,电源的效率一定增大A.①B.①③C.②④D.①③④【例42】 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C.当外电路短路时,电路中的电流趋近于∞D.当外电阻增大时,路端电压也增大【例43】 在已接电源的闭合电路里,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 .如外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小D .如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量【例44】 如图所示,为两个不同电源的外特性曲线,下列判断正确的是( )A .电动势12E E =,发生短路时12I I >B .电动势12E E =,且12r r >C .电动势12E E >,内阻12r r <D .当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大【例45】 如图所示,将三个不同电源的U -I 图线画在同一个坐标系中,其中1、2 平行,它们的电动势、内电阻分别为E 1、r 1、E 2、r 2、E 3、r 3 .则它们间的关系是:A .E 1 = E 2 > E 3,r 1 > r 2 = r 3B .E 1 > E 2 > E 3, r 1 > r 2 >r 3C .E 1 >E 2 = E 3, r 1 = r 2 < r 3D .E 1 = E 2 < E 3 , r 1 < r 2 = r 3【例46】 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20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( ) A .0.10 V B .0.20 V C .0.30 V D .0.40 V【例47】 因为测量某电源电动势和内阻时得到的U I -图线.用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V .则该电路可能为 ( )【例48】 直流电源电动势为E ,内阻为r ,用它给直流电动机供电使之工作,直流电动机的电枢线圈的电阻为R ,电动机两端电压为U ,通过电动机的电流为I ,导线电阻不计,在t 时间内( ) A .电流在整个电路中做功等于2()I R r t +⋅ B .电流在整个电路中做功等于()U Ir It + C .电动机输出的机械能等于()E Ir It -D .电动机输出的机械能等于[()]E I R r It -+【例49】 直流电源的电动势为E 、内电阻为r ,用它给直流电动机供电使之工作.电动机的线圈电阻是R ,电动机两端的电压为U ,通过电动机的电流为I ,导线电阻不计,若经过时间t ,则( ) A .电流在整个电路中做的功等于2()I R r t + B .电动机输出的机械能等于[()]E I R r It -+ C .电动机输出的机械能等于UItD .电流在整个电路中做的功等于()E Ir It -【例50】 如图所示,S 断开时,电源内部消耗的热功率与电源输出功率之比为1:3 ,当S闭合时,它们之比为1:1 ,则S 断开和闭合两种情况下电源输出功率之比为多大?【例51】 如图电路,已知1212r R R ==,用1P 、2P 、r P 分别表示R 1、R 2、r 上消耗的电功率,则P r ∶P 1∶P 2=______.【例52】 有“200V 、40W”灯泡400盏,并联于电源两端,这时路端电压U 1=150V ,当关掉200盏,则路端电压升为U 2=175V 试求:(1)电源电动势,内阻多大?(2)前后两次每盏灯实际消耗的功率各多大? (3)若使电灯正常发光还应关掉多少盏灯?【例53】 一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3V ,电流为0.3A .松开转轴,在线圈两端加电压为2V 时,电流为0.8A ,电动机正常工作,求该电动机正常工作时,输入的电功率是多少,电动机的机械功率是多少?【例54】 如图所示电路中,电池的电动势是30V ,内阻是1欧,灯泡L 的额定值是“6V ,12W”电动机线圈的电阻R M =2欧,灯泡恰能正常发光 求:(1)电动机的输出功率(2)全电路工作1分钟所产生的焦耳热【例55】 某一直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量m =50kg ,电源提供给电动机的电压为U =110V ,不计各种摩擦,当电动机以v =0.9m/s 的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I =5.0A ,求电动机的线圈电阻大小(取g =10m/s 2).【例56】 如图所示,18R =Ω,电源的电动势8V E =,内阻2r =Ω,2R 为变阻器,问:(1)要使变阻器获得的电功率最大,2R 的阻值应是多大?这时2R 的功率多大? (2)要使1R 得到最大的电功率,2R 的阻值多大?1R 的最大功率多大?这时电源的效率是多少?(3)调节2R 的阻值,能否使电源有最大的功率2/4E r 输出?为什么?【例57】 已知如图,E =6V ,r =4Ω,R 1=2Ω,R 2的变化范围是0~10Ω.求:①电源的最大输出功率;②R 1上消耗的最大功率;③R 2上消耗的最大功率.【例58】 如图所示,A B 、为电源的正、负极,a b 、是电源内部非常靠近正负极的两点.电源内阻2r =Ω,10R =Ω.当1S 闭合,2S 断开时,通过R 的电流为2A ,则下列答案中正确的是( ) A .电源的电动势为24VB .当1S 和2S 都断开时,AB ab U U =C .当1S 和2S 都闭合时,AB ab U U =D .当1S 闭合、2S 断开时,AB ab U U =【例59】 如图所示,A B 、为两个独立电源的路端电压和总电流I 的关系图线,则下列说法正确的是( )A .路端电压都为0U 时,它们的外电阻相等B .电流都是0I 时,两电源的内电阻相等C .电源A 的电动势大于电源B 的电动势U U。