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
高考物理闭合电路的欧姆定律专项训练及答案含解析
高考物理闭合电路的欧姆定律专项训练及答案含解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．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．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。
但有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。
设一节新电池的电动势E 1=1.5V ，内阻r 1=0.3Ω；一节旧电池的电动势E 2=1.2V ，内阻r 2=4.3Ω。
手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。
求：(1)当使用两节新电池时，灯泡两端的电压；(2)当使用新、旧电池混装时，灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压；(3)根据上面的计算结果，分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
【答案】(1)2.64V ；(2)1.29V ；(3)不妥当。
因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2（或其消耗的电压大于其提供的电压），灯泡的电压变小【解析】【分析】【详解】(1)两节新电池串联时，电流 11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压 2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时，电流12120.3A =E E I R r r =+'++ 灯泡两端的电压 1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)
高中物理闭合电路的欧姆定律解题技巧和训练方法及练习题(含答案)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．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3．如图所示的电路中，当开关S 接a 点时，标有“5V ，2.5W”的小灯泡正常发光，当开关S 接b 点时，标有“4V ，4W”的电动机正常工作．求电源的电动势和内阻．【答案】6V ，2Ω 【解析】 【详解】当开关接a 时，电路中的电流为I 1=11PU =2.55A=0.5A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 1＋I 1r当开关接b 时，电路中的电流为I 2=22P U =44A=1A. 由闭合电路欧姆定律得E =U 2＋I 2r联立解得E =6V r =2Ω.4．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--===5．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 。
高考物理高考物理闭合电路的欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)
高考物理高考物理闭合电路的欧姆定律的基本方法技巧及练习题及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示，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，r 是电源的内阻，R 1和R 2是外电路中的电阻，如果用P r ，P 1和P 2分别表示电阻r ，R 1，R 2上所消耗的功率，当R 1=R 2= r 时，求： (1)I r ∶I 1∶I 2等于多少 (2)P r ∶P 1∶P 2等于多少【答案】(1)2：1：1；(2)4：1：1。
【解析】 【详解】(1)设干路电流为I ，流过R 1和R 2的电流分别为I 1和I 2。
由题，R 1和R 2并联，电压相等，电阻也相等，则电流相等，故I 1=I 2=12I 即I r ∶I 1∶I 2=2：1：1(2)根据公式P =I 2R ，三个电阻相等，功率之比等于电流平方之比，即P r ：P 1：P 2=4：1：13．如图所示，电路中电源内阻不计，水平放置的平行金属板A 、B 间的距离为d ，金属板长为L ，在两金属板左端正中间位置M ，有一个小液滴以初速度v 0水平向右射入两板间，已知小液滴的质量为m ，带负电，电荷量为q ．要使液滴从B 板右侧边缘射出电场，电动势E 是多大？(重力加速度用g 表示)【答案】220222md v mgdE qL q=+ 【解析】 【详解】由闭合电路欧姆定律得2E EI R R R ==+ 两金属板间电压为U BA ＝IR ＝2E 由牛顿第二定律得qBAU d－mg ＝ma 液滴在电场中做类平抛运动，有L ＝v 0t 21 22d at =联立解得220222md v mgdEqL q=+ 【点睛】题是电路与电场两部分知识的综合，关键是确定电容器的电压与电动势的关系，掌握处理类平抛运动的分析方法与处理规律．4．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 U r 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 =====⨯；5．如图所示电路中，电源电动势E ＝16V ，内电阻r ＝1.0Ω，电阻R 1＝9.0Ω，R 2＝15Ω。
2017年高考物理一轮复习精品资料专题7.3闭合电路的欧姆定律(教学案)Word版含解析
1.理解闭合电路欧姆定律，并能进行电路的动态分析和计算．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＝ER＋r(只适用于纯电阻电路)；②E＝U外＋Ir(适用于所有电路)。
2.路端电压与外电阻的关系高频考点一电路的动态分析例1．(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( )答案BD解析在电路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．【变式探究】在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图2所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时( )图2A．R M变大，且R越大，U增大越明显B．R M变大，且R越小，U增大越明显C．R M变小，且R越大，U增大越明显D．R M变小，且R越小，U增大越明显答案 C【举一反三】如图3所示，E为内阻不能忽略的电池，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( )图3A ．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 答案 B解析 S 断开，相当于总电阻变大，总电流减小，由U ＝E －Ir 知，路端电压增大，即电压表的读数变大，R 3两端的电压U 3＝E －Ir －IR 1，因总电流减小，则U 3增大，R 3中的电流也增大，电流表的读数变大．【方法技巧】电路动态分析的两种方法 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端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U →变化支路.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片分别滑至两个极端去讨论．高频考点二 电路中的功率及效率问题例2．(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中，如图5中的a 、b 、c 所示．以下判断正确的是( )图5A ．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 的和，所以这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P C ，所以A 正确；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ER ＋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，此时只有电源的内电阻，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，所以B 正确；图线c 表示电源的输出功率与电流的关系图象，很显然，最大输出功率小于3 W ，故C 错误；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．【变式探究】如图6所示，电动势为E 、内阻为r 的电池与定值电阻R 0、滑动变阻器R 串联，已知R 0＝r ，滑动变阻器的最大阻值是2r .当滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动时，下列说法中正确的是( )图6A ．电路中的电流变小B ．电源的输出功率先变大后变小C ．滑动变阻器消耗的功率变小D ．定值电阻R 0上消耗的功率先变大后变小 答案 C【方法规律】对闭合电路功率的两点认识1．闭合电路是一个能量转化系统，电源将其他形式的能转化为电能．内、外电路将电能转化为其他形式的能，IE＝P内＋P外就是能量守恒定律在闭合电路中的体现．2．外电阻的阻值向接近内阻的阻值方向变化时，电源的输出功率变大．高频考点三电源和电阻U－I图象的比较例3．(多选)如图7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7A．电源的电动势为6.0 V B．电源的内阻为12 ΩC．电源的短路电流为0.5 A D．电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω答案AD【变式探究】(多选)如图8所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某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连接成闭合电路，由图象可知( )图8A．R的阻值为1.5 ΩB．电源电动势为3.0 V，内阻为0.5 ΩC．电源的输出功率为3.0 WD．电源内部消耗功率为1.5 W答案AD解析由于电源的路端电压与电流的关系图线Ⅰ和电阻R的U－I图线Ⅱ都为直线，所以电源的路端电压与电流的关系图线Ⅰ的斜率的绝对值等于电源内阻，r＝1.5 Ω；电阻R的U－I 图线Ⅱ的斜率等于电阻R的阻值，R＝1.5 Ω，选项A正确，B错误；电源的路端电压与电流的关系图线和电阻R的U－I图线交点纵、横坐标的乘积表示电源的输出功率，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．【方法技巧】利用两种图象解题的基本方法利用电源的U－I图象和电阻的U－I图象解题．无论电阻的U－I图象是线性还是非线性，解决此类问题的基本方法是图解法，即把电源和电阻的U－I图线画在同一坐标系中，图线的交点即电阻的“工作点”，电阻的电压和电流可求，其他的量也可求．高频考点四含电容器电路的分析例4．如图10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，闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )图10A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大两板间的距离D．断开电键S答案 B【变式探究】如图11所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为平行板电容器，开关S闭合后，电容器两板正中央有一个带电液滴恰好静止．电流表和电压表都可以视为理想电表．当滑动变阻器滑片P向b端滑动过程中，下述说法中正确的是( )图11A．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．电容器C所带电荷量增加，液滴向上加速运动D．电容器C所带电荷量减小，液滴向下加速运动答案 D【举一反三】在如图12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带电荷量为Q1；当开关S断开且电路稳定时，电容器C带电荷量为Q2，则( )图12A．Q1∶Q2＝1∶3 B．Q1∶Q2＝3∶1C．Q1∶Q2＝1∶5 D．Q1∶Q2＝5∶1答案 A解析当开关S闭合时，电容器两端电压等于R2两端的电压，U2＝ER2R1＋R2＋r ＝E3，Q1＝E3C；当开关S断开时，电容器两端电压等于电源电动势，U＝E，Q2＝EC，所以Q1∶Q2＝1∶3，选项A 正确．【方法技巧】含电容器电路的分析技巧分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确判断和求出电容器两端的电压，其具体方法是：(1)确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压．(2)当电容器和某一电阻串联后接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压．(3)当电容器与电源直接相连，则电容器两极板间电压即等于电源电动势．1．【2016·江苏卷】如图1所示的电路中，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，下列说法正确的有( )图1A．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 AJ3 电路综合问题2．【2016·天津卷】如图1所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是( )图1A ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R 1消耗的功率变大B ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C ．当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表A 1示数变大D ．若闭合开关S ，则电流表A 1示数变大，A 2示数变大(2014·天津理综)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，平行板电容器C 的极板水平放置。
2022届高考物理一轮复习考点规范练 闭合电路欧姆定律及其应用 Word版含解析
考点规范练27闭合电路欧姆定律及其应用考点规范练第52页一、单项选择题1.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∶2B.2∶1C.1∶4D.4∶1解析由并联特点可知R1R2=I2I1=21,又由串联电路特点可得U1U2=R1R2=21,故B正确。
答案B2.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.nUB.UnC.(n-1)UD.Un-1解析R ac与R cd串联,电流I=U abR ac+R cd ,对输出端电压U cd=U=IR cd=U ab R cdR ac+R cd=U abn,即输入端电压为U ab=nU。
答案A3.下列关于电源电动势的说法正确的是()A.在某电池的电路中,每通过2 C的电荷量,电池供应的电能是4 J,那么这个电池的电动势是0.5 VB.电源的路端电压增大时,其电源的电动势肯定也增大C.无论内电压和外电压如何变化,其电源的电动势肯定不变D.电源的电动势越大,电源所能供应的电能就越多解析由E=Wq得E=2 V,则A错误;电源的电动势与外电路无关,只由电源自身的性质打算,则B错,C对;电源的电动势大,所供应的能量不肯定大,电源的电能取决于通过电源的电荷量与电动势的乘积,D错误。
答案C4.(2022·河南洛阳统考)如图所示,电源内阻不能忽视,电流表、电压表均可视为抱负电表,在滑动变阻器R的滑片从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的示数减小解析在滑动变阻器R的滑片从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的示数始终增大,选项A正确。
2020版高考浙江选考物理一轮课件：第18讲 闭合电路欧姆定律
(D) A.可变电阻R阻值增大,通过它的电流增大
B.电阻R2两端的电压减小,变化量等于ΔU
C.通过电阻R2的电流减小,变化量大于
U R2
D.电源的路端电压增大,变化量小于ΔU
重难突破
解析 由题,电压表的示数增大,R和R1并联的电阻增大,得知R增大,总电
阻增大,总电流减小,并联部分电压增大,通过R1的电流增大,所以通过可
过R1的电流增大,根据公式P=I2R1可得R1消耗的电功率增大,故D错误。
重难突破
1-1 如图所示电路中,电源内阻不能忽略,两个电压表均为理想电表。 当滑动变阻器R2的滑动触头P移动时,关于两个电压表V1与V2的示数,下 列判断正确的是 ( C ) A.P向a移动,V1示数减小、V2示数减小 B.P向b移动,V1示数增大、V2示数减小 C.P向a移动,V1示数改变量的绝对值小 于V2示数改变量的绝对值 D.P向b移动,V1示数改变量的绝对值大于V2示数改变量的绝对值
重难突破
3-1 如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻R的U-I图线,用该
电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和电路的总功率分别是
(C)
A.4 W,8 W
B.2 W,4 W
C.4 W,6 W
D.2 W,3 W
解析 从题图中可知E=3 V,图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成 电路的工作点。因此P出=UI=4 W,P总=EI=6 W。故选C。
教材研读
3.一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载后路端电压降
为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内阻r分别为 ( B )
A.E=2.4 V,r=1 Ω
B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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=PP1=11A=1 A,故有E=I(1.5 Ω+r);当S断开时,I'=P'P1=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=PP=1.86.0A=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=P-P额P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R 4时,R 4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=PP PP =P 外P 外+r =11+PP外随外电路电阻阻值的减小而减小,B错误;分析可知R 2两端电压即电容器两端电压增大,则R 2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R 2,滑动变阻器的总电阻为R 1,电阻大小关系为R 1=R 2=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R 1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,R 1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R 2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R 1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P热=I2r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,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=PP可得,R1的阻值:R1=P1P =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=P2P1=45V1A=45 Ω,R最小=P2'P2=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。