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課時規(guī)范練27　閉合電路歐姆定律及其應用 基礎鞏固組 1.(電路的動態(tài)分析)(2017江蘇蘇州期末)如圖所示,電源內(nèi)阻不能忽略,電流表、電壓表均可視為理想電表,在滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端的過程中(　　) A.電壓表V的示數(shù)先增大后減小,電流表A的示數(shù)增大 B.電壓表V的示數(shù)先增大后減小,電流表A的示數(shù)減小 C.電壓表V的示數(shù)先減小后增大,電流表A的示數(shù)增大 D.電壓表V的示數(shù)先減小后增大,電流表A的示數(shù)減小 答案A 解析在滑動變阻器R的滑片從a端滑到b端的過程中,外電阻先增大后減小,路端電壓先增大后減小,電壓表V的示數(shù)先增大后減小,電流表A的示數(shù)一直增大,選項A正確。 2.(多選)(電路的動態(tài)分析)(2017河北衡水中學六調(diào))在某控制電路中,需要連成如圖所示的電路,主要由電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及電位器(滑動變阻器)R連接而成,L1、L2是紅、綠兩個指示燈,當電位器的觸頭由弧形碳膜的中點逆時針滑向a點時,下列說法正確的是(　　) A.L1變亮,L2變暗 B.L1、L2兩個指示燈都變暗 C.若電源的負極接地,則a點的電勢降低,b點的電勢升高 D.若電源的負極接地,則a、b點的電勢都降低 答案BC 解析當電位器的觸頭由弧形碳膜的中點逆時針滑向a點時,R接入電路的電阻減小,總電阻減小,干路電流增大,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,L1變暗,L1中的電流變小,R1中的電流變大,R1兩端的電壓增大,則R2和L2兩端的總電壓減小,L2中的電流變小,L2變暗,A錯誤,B確;若電源的負極接地,由于電源的路端電壓減小,所以a點電勢降低,由于R1兩端的電壓增大,所以b點電勢升高,C正確,D錯誤。 3.(電路中的功率及效率問題)將一電源與一電阻箱連接成閉合回路,測得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖所示,由此可知(　　) A.電源最大輸出功率可能大于45 W B.電源內(nèi)阻一定等于5 Ω C.電源電動勢為45 V D.電阻箱所消耗功率P最大時,電源效率大于50% 答案B 解析由于題述將一電源與一電阻箱連接成閉合回路,電阻箱所消耗功率P等于電源輸出功率。由電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線可知,電阻箱所消耗功率P最大為45 W,所以電源最大輸出功率為45 W,選項A錯誤;由電源輸出功率最大的條件可知,電源輸出功率最大時,外電路電阻等于電源內(nèi)阻,所以電源內(nèi)阻一定等于5 Ω,選項B正確;由電阻箱所消耗功率P最大值為45 W可知,此時電阻箱讀數(shù)為R=5 Ω,電流I=PR=3 A,電源電動勢E=I(R+r)=30 V,選項C錯誤;電阻箱所消耗功率P最大時,電源效率為50%,選項D錯誤。 4.(電路中的動態(tài)分析、功率及效率問題)如圖所示電路中,R為一滑動變阻器,P為滑片,若將滑片向下滑動,則在滑動過程中,下列判斷錯誤的是(　　) A.電源內(nèi)電路消耗功率一定逐漸增大 B.燈泡L2一定逐漸變暗 C.電源效率一定逐漸減小 D.R上消耗功率一定逐漸變小 答案D 解析滑動變阻器滑片P向下滑動,R↓→R并↓→R外↓,由閉合電路歐姆定律I=Er+R外推得I↑,由電源內(nèi)電路消耗功率P內(nèi)=I2r可得P內(nèi)↑,A正確。U外↓=E-I↑r,U1↑=(I↑-IL1↓)R1,UL2↓=U外↓-U1↑,PL2↓=UL22↓RL2,故燈泡L2變暗,B正確。電源效率η↓=I2R外I2(R外+r)=R外R外+r=11+rR外↓,故C正確。R上消耗的功率PR=UL22↓R↓,PR增大還是減小不確定,故D錯。 5. (U-I圖象的應用)(2017貴州思南中學月考)如圖所示是根據(jù)某次實驗記錄的數(shù)據(jù)畫出的U-I圖線,關(guān)于此圖線的說法正確的是(　　) A.縱軸的截距表示電源的電動勢,即E=3.0 V B.橫軸的截距表示電源的短路電流,即I短=0.6 A C.電源的內(nèi)阻r=5 Ω D.電源的內(nèi)阻r=2.0 Ω 答案A 解析U-I圖象縱軸截距表示電源電動勢大小,A正確;縱軸沒有從零開始,故此時橫軸截距不是短路電流,B錯;圖象斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻,由題圖可知內(nèi)阻為1 Ω,C、D錯。 6.(兩種U-I圖象的綜合應用)(2017重慶模擬)兩位同學在實驗室利用如圖甲所示的電路測定定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)阻r,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P向某一方向移動時,一個同學記錄了電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù),另一同學記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖乙所示的兩條U-I直線。則圖象中兩直線的交點表示的物理意義是 (　　) A.滑動變阻器的滑片P滑到了最右端 B.電源的輸出功率最大 C.定值電阻R0上消耗的功率為1.0 W D.電源的效率達到最大值 答案B 解析由題圖乙可得,電源的電動勢E=1.5 V,內(nèi)阻r=1 Ω,交點位置為R+R0=U1I=2 Ω,R0=U2I=2 Ω,R=0,滑動變阻器的滑片P滑到了最左端,A項錯誤;當電路中外電阻等于內(nèi)阻時,電源輸出功率最大,但本題R0>r,改變滑動變阻器時無法達到電路中內(nèi)、外電阻相等,此時當外電阻越接近內(nèi)阻時,電源輸出功率最大,B項正確;R0消耗的功率P=IU2=0.5 W,C項錯誤;電源的效率η=IE-I2rIE,電流越小效率越大,可見滑動變阻器的滑片P滑到最右端時效率最大,D項錯誤。 7.(含電容器電路的分析)如圖所示,一正方體導線框各邊電阻均為R,MN、PQ兩邊均接有電容為C的電容器。開關(guān)閉合后,若電流表的示數(shù)為I,則每個電容器所帶的電荷量為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.14IRC B.13IRC C.12IRC D.34IRC 答案C 解析由于電容器中無電流通過,去掉兩電容器,則電路可簡化為如圖所示。由對稱性可知,每個主支路的電流為I2,分支路的電流為I4,電容器兩端電壓為12IR,由C=QU可知,每個電容器所帶的電荷量Q=CU=12IRC,選項C正確。 8. (含電容器電路的分析)如圖所示的電路中,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1、R3為定值電阻,R2為滑動變阻器,C為平行板電容器,開關(guān)S閉合后,電容器兩板正中央有一個帶電液滴恰好靜止。電流表和電壓表都可以視為理想電表。當滑動變阻器滑片P向b端滑動過程中,下述說法正確的是(　　) A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小 B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大 C.電容器C所帶電荷量增加,液滴向上加速運動 D.電容器C所帶電荷量減小,液滴向下加速運動 答案D 解析當滑動變阻器滑片P向b端滑動過程中,接入電路的電阻減小,R2與R3并聯(lián)的電阻減小,總電阻減小,則總電流增大,R1兩端電壓增大,則電壓表示數(shù)變大;R2與R3并聯(lián)的電壓減小,通過R3的電流減小,則電流表示數(shù)變大,故A、B錯誤;R2與R3并聯(lián)的電壓減小,電容器板間的電壓減小,板間電場強度減小,液滴所受的電場力減小,則液滴將向下加速運動,故C錯誤,D正確。?導學號06400461? 能力提升組 9.在如圖所示電路中,閉合開關(guān)S,當滑動變阻器的滑片P從最高端向下滑動時(　　) A.電壓表讀數(shù)先變大后變小,電流表讀數(shù)變大 B.電壓表讀數(shù)先變小后變大,電流表讀數(shù)變小 C.電壓表讀數(shù)先變大后變小,電流表讀數(shù)先變小后變大 D.電壓表讀數(shù)先變小后變大,電流表讀數(shù)先變大后變小 答案A 解析由電路圖知,在滑動滑片P過程中,滑動變阻器的上下兩部分并聯(lián)再與R串聯(lián),電壓表測路端電壓,電流表測流過滑動變阻器下部分的電流。所以當滑動變阻器滑片P滑到中央時,并聯(lián)總電阻最大,故電壓表示數(shù)先增大后減小,而滑動變阻器下部分的阻值在一直減小,故電流表示數(shù)一直增大,A正確。 10.(2017天津河東區(qū)一模)如圖所示的電路中,當滑動變阻器R2的滑片P向下滑動時(　　) A.電壓表的讀數(shù)減小 B.R1消耗的功率增大 C.電源的輸出功率增大 D.電容器C所帶電荷量增多 答案D 解析滑片向下滑動時,R2增大,總電阻增大,總電流減小,內(nèi)電壓減小,外電壓增大,A錯誤;R1消耗功率減小,B錯誤;電源輸出功率P=EI,由于I減小,所以功率減小,C錯誤;電容器和R2并聯(lián),電壓增大,帶電量增大,D正確。 11.(2017湖北宜昌一中月考)如圖所示,燈泡L1、L2都能正常發(fā)光,后來由于電路中某個電阻發(fā)生故障,致使燈泡L2比原來亮一些,燈泡L1比原來暗一些,則電路中出現(xiàn)的故障可能是(　　) A.R2短路 B.R1短路 C.R2斷路 D.R1、R2同時短路 答案C 解析燈泡L2比原來亮一些,燈泡L1比原來暗一些,所以燈泡L2電壓增大,電流增大,燈泡L1電壓減小,電流減小。若R2短路,則L2燈不亮,選項A錯誤;若R1短路,則通過R1的電流增大,燈泡L1變亮,選項B錯誤;若R2斷路,則通過R1的電流減小,R2兩端電壓增大,選項C正確;若R1、R2同時短路,則燈泡L1變亮,L2燈滅,選項D錯誤。綜上本題選C。?導學號06400462? 12.(2017湖南東部六校聯(lián)考)如圖甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3為一滑動變阻器,當其滑片P從左端滑至右端時,測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示,其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的,求: (1)電源的電動勢和內(nèi)阻; (2)定值電阻R2的阻值; (3)滑動變阻器的最大阻值。 答案(1)20 V　20 Ω　(2)5 Ω　(3)300 Ω 解析(1)題圖乙中AB延長線交U軸于20 V處,交I軸于1.0 A處,所以電源的電動勢為E=20 V,內(nèi)阻r=EI短=20 Ω。 (2)當P滑到R3的右端時,電路參數(shù)對應題圖乙中的B點,即U2=4 V、I2=0.8 A,得R2=U2I2=5 Ω。 (3)當P滑到R3的左端時,由題圖乙知此時U外=16 V,I總=0.2 A,所以R外=U外I總=80 Ω。 因為R外=R1R3R1+R3+R2,所以滑動變阻器的最大阻值為R3=300 Ω。