闭合电路欧姆定律图像问题

闭合电路欧姆定律图像问题

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高三物理闭合电路欧姆定律图像问题 姓名

1. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，改变 滑

动变阻器滑片位置记录六组数据，然后画出U-I 图象，如图所

示．根据图线，干电池的电动势为____________v ，内电阻为________Ω；在 此实验中，电源的最大输出功率是__________w ．

2. 如图（1）所示的电路中，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器。闭合电键S 后，调节滑动变阻器，将滑动变阻器的滑片从a 滑向b 的过程中，两电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（2）所示。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω，滑动变阻器消耗的最大功率为 W 。

3. 某同学在实验室利用如图（a ）所示的电路测定定值电阻R 2、电源的电动势E 和内阻r 。该同学将滑动变阻器的滑片P 从a 端移动到b 端，并在移动过程中记录下了电流表A 、电压表V 1和电压表V 2的示数，根据测得的数据描绘了如图（b ）所示的

两条U -I 直线。已知定值电阻R

1.60

1.50

1.40 1.30

1.20 1.10

1.00

U (

I

0 0.20 0.40 R 2 S

R 1 V 1

V 2

A r

,ε

a b

图（1）

图（2） 0 2

4 6 8 10 00.0.6 0.8 1.0 /I A

/U V

E r V

（

A R V

P S

R

R 3 U /V

I /A

（b ）

6 9 12 0

1.0

0.5

a b

r ε ○

A ○

V 1 ○V 2

R

R

8 7

6 5 A

C B

U /

I 1

＝3Ω，滑动变阻器R

的最大阻值为48Ω。

（1）根据图线可知，定值电阻R 2＝____Ω，电源的电动势E ＝____V 、内阻r ＝____Ω。 （2）（多选题）当电路处于图像中两直线交点状态时，由图像可判断此时（ ）（A ）滑动变阻器的滑片P 一定位于b 端 （B ）电阻R 1的功率达到最大 （C ）电源的输出功率为9W （D ）电源的效率达到最大

（3）当滑片P 位于滑动变阻器中点位置时，变阻器R 0的总功率为_____W 。

4. .如图(a )电路，当变阻器的滑动片从一端滑到另一端的过程 中，两电压表的示数随电流的变化情况如图(b )U －I 图像中的 AC 、BC 两直线所示，不考虑电表对电路 的影响。该电源的电动势和内电阻分别为 、 。变阻器滑动片从一端滑到

另一端的过程中，变阻器消耗的最大电功

率为 。

5. 用理想伏特表和安培表以及滑动变阻器、直流电源和一只灯泡组成电路测定灯泡的伏安特性。测得的I-U 图象如图11所示，已知滑动变阻器的最大电阻为25欧姆，电阻丝有效长度为20厘米，电源电动势为6伏且内阻不计。

（1）在右边的方框内,不改变滑动变阻器和电源的位置，补上伏特表和安培表以及灯泡的符

号，完成电路图。要求滑动变阻器滑动片向右滑动时，灯泡的电压增大。 （2）在I-U 图中可知，从B 到A 的过程中灯泡的电阻改变了___________欧姆

（3）在得出BA 段图线数据的实验中，滑动变阻器滑动片向右滑动的长度是________厘米。

6. 右图中图线○

1表示某电池组的输出电压—电流关系，图线②表示某用电器的电压—电流关系。该电池组的内阻为 Ω。当该用电器和一个阻值为20Ω的定值电阻R 串联并与电池组组成闭合电路( R 不随温度变化)，则该用电器的实际功率为 W 。

7. 如图（a ）所示：电路中R 1是阻值为1k Ω，且阻值不随温度改变的标准电阻，电源电动势ε=9V ， 其内阻不计。电阻R 的U-I 关系图线如图（b ）中曲线所示，

滑动变阻器R 2的最大阻值为5k Ω。电键闭合后：

（1）当滑动变阻器R 2=0时，R 的阻值为__________ k Ω。 （2）为使R 1与R 消耗的电功率相同，滑动变阻器R 2的阻值应该调节到_______ k Ω，这时R 消耗的电功率是_____________W 。

8. 由某种材料制成的电器元件

接在电路中时，通过的电流I 与两端电压U 的关系如图所示。现将该元件接在电动势为8V ，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为_______A 。若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为_________W 。

图

U /V

I /A

0 20

1 2 3 10

30 40 50 4 5 ○

1 ○

2 I 0 U(

2 4

3 5 6 7 8 2 3

4

5

6 8

7 1

(

9 9 R 2

R 1 ε

R

(

I

U 0 1 2 10 2

4 6 8

9. .现用伏安法研究某电子器件x R 的伏安特性曲线，要求特性曲线

尽可能完整(直接测量的变化范围尽可能大一些)。备用的仪器有：直流电源（12V ）、电流传感器、电压传感器、滑动变阻器（0~10Ω）、电键、导线若干。 （1）在方框中画出实验电路图。

（2）如图所示是x R 的伏安特性曲线。从图中可看出，当电流超过

某一数值后，其电阻迅速________(填“增大”或“减小”)；

（3）若x R 与标有“6V ，9W ”的灯泡串联后，接入直流电源两端，灯泡恰能正常发光。则此时该电子器件两端的电压是________V ，该直流电源的内阻是________Ω。

10.硅光电池是一种可将光能转换为电能的元件。某同学利用图（a ）所示电路探究某硅光电池的路端电压U 与电流I 的关系。图中R 0＝2Ω，电压表、电流表均视为理想电表。

（1）用“笔线”代替导线，将图（b ）中的电路补充完整。 （2）实验一：用一定强度的光照射硅光电池，

闭合电键S ，调节可调电阻的阻值，通过测量得到该电池的U －I 曲线a ，见图（c ）。由此

可知此时该电池的电动势为________V ；若调

节可调电阻的阻值，使电流小于200mA ，则

此时电源内阻为________Ω。

（3）实验二：减小实验一中光照的强度，重复实验，测得U －I 曲线b ，见图（c ）。当可调电阻R 的阻值调到某值时，若该电路在实验

一中的路端电压为 1.5V ，则在实验二中变阻

器R 消耗的功率为________mW （计算结果保留两位有效数字）。

11. 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上，如右图中的a 、b 、c 所示。以下判断正确的

pdwu

O

U /V

0.5 1.5 2.5

1.0

2.0

3.0 I /m

50 100

150

200

250

300

图

b a

图

V R

S

R

图

A

6

9 P (W)