1、12.2闭合电路的欧姆定律基础过关练题组一电动势的理解1.(2022河南南阳六校联考)有关电压与电动势的说法中正确的是()A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电压与电动势是同一物理量的不同叫法B.电动势是电源两极间的电压C.电动势公式E=Wq中的W与电压公式U=Wq中的W是一样的,都是电场力做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量2.(2022黑龙江鹤岗绥滨一中期中)(多选)如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池,它的电动势约为1.2 V,这表示()A.电路通过1 C的电荷量,电源把1.2 J其他形式的能转化为电能B.电源在每秒内把1.2 J其他形式的能转化
2、为电能C.该电源比电动势为1.5 V的干电池做功少D.该电源与电动势为1.5 V的干电池相比,通过1 C电荷量时其他形式的能转化为的电能少题组二闭合电路欧姆定律的应用3.如图所示的电路中,把R由2 改变为6 时,电流减小为原来的一半,则电源的内电阻应为()A.4 B.8 C.6 D.2 4.在如图所示的电路中,当开关S1断开、开关S2闭合时,电压表的读数为3 V;当开关S1、S2均闭合时,电压表的读数为1.8 V。已知电压表为理想电表,外接电阻为R,电源内阻为r。由以上数据可知Rr为()A.53B.35C.23D.325.(2022广东深圳实验学校月考)如图所示,电源的电动势为24 V,内阻为
3、1 ,一个标有“6 V12 W”的电灯与一个绕线电阻为3 的电动机串联。开关闭合后,电灯正常发光,则电动机输出的机械功率为()A.20 WB.24 WC.32 WD.36 W6.(2021江苏苏州木渎高级中学月考)(多选)在如图所示的电路中,R1=10 ,R2=8 ,当a、b两点间接理想电流表时,其读数为0.5 A,当a、b两点间接理想电压表时,其读数为2.5 V,则该电源的电动势和内电阻分别为()A.E=2.5 VB.E=5 VC.r=1 D.r=2 7.(2022山东枣庄三中月考)如图所示的电路中,R1=9 ,R2=30 ,S闭合时,理想电压表V的示数为11.4 V,理想电流表A的示数为0
4、.2 A;S断开时,理想电流表A的示数为0.3 A。求:(1)电阻R3的阻值;(2)电源电动势E和内阻r。题组三电源的U-I图像8.(2022山东学情联考)(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下列结论正确的是()A.电源的电动势为6.0 VB.电源的内阻为12 C.电源的短路电流为3 AD.电流为0.4 A时的外电阻是13 9.(2022江苏连云港月考)甲、乙两个独立电源(外电路为纯电阻电路)的路端电压与通过它们的电流的关系图线如图所示,下列说法中正确的是()A.路端电压都为U0时,它们的内电阻相等B.电流都是I0时,两电源的内电压相等C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势D.电
5、源甲的内阻小于电源乙的内阻10.(2022河南许昌联考)在如图甲所示电路中,R1=20 ,在滑动变阻器滑片P从右端滑到左端过程中,路端电压和干路电流变化如图乙所示,图线上A、B两点对应滑片P在滑动变阻器两端时的状态。求:(1)电源的电动势及内阻;(2)定值电阻R3的阻值;(3)滑动变阻器R2的最大阻值。甲乙能力提升练题组一闭合电路的动态分析1.(2020福建福州期末质检)(多选)如图所示,电源电动势E和内阻r一定,R1、R2是定值电阻,R3是光敏电阻(阻值随光照强度的增大而变小),电流表和电压表均为理想电表。闭合开关,当光照强度变化时,R2功率变大,以下判断正确的是()A.电流表示数一定变小B
6、.电压表示数一定变小C.R3的功率一定变大D.光照强度一定增大2.(2022河南洛阳豫西名校联考)在如图所示的电路中,R1和R2为定值电阻,电表均为理想电表。电源电动势E和内电阻r不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下移动时()A.电压表示数变小,电流表示数变小B.电压表示数变大,电流表示数变大C.电阻R1的电功率变大D.电源的输出功率一定增大3.(2020河北张家口期中)(多选)在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,灯泡L的电阻大于电源的内阻r。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中,下列各物理量的变化情况正确的是()A.电流表的读数一直减小B.灯泡L变亮C.电源
7、输出功率先增大后减小D.电压表的读数先增大后减小4.(2020河南信阳期中)如图所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关,电路稳定后,将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为U1、U2、U3,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,下列说法错误的是()A.A的示数增大B.V2的示数增大C.U3与I的比值大于rD.U1大于U2题组二闭合电路中的故障问题5.(2022山东德州夏津一中月考)如图所示电路,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()A.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
8、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6.(2021江苏无锡宜兴中学期中)如图所示的电路中,灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然发现灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是(灯泡电阻不变)()A.R3断路B.R1短路C.R2断路D.R1、R2同时短路7.(2022山西长治二中月考)如图电路中,A、B两灯原来正常发光,忽然B灯比原来亮了,假如这是电路中某一处发生了故障造成的,那么这种故障可能是()A.R1短路B.R2断路C.R3断路D.电源断路题组三含容电路的分析与计算8.(2020湖北武汉一中线上模拟)如图所示电路中,电源的电动势为
9、E,内阻不计,电容器电容为C,电阻R1R2R3R4=3211,开关S断开。现将S闭合,在S闭合到电路稳定的过程中通过R3的电荷量是()A.EC5B.2EC5C.3EC5D.EC9.(2020海南海口期中)(多选)如图所示,C1=6 F,C2=3 F,R1=3 ,R2=6 ,电源电动势E=18 V,内阻不计。下列说法正确的是()A.开关S断开时,a、b两点电势相等B.开关S闭合、电路稳定后,流过a、b两点的电流是2 AC.开关S断开时C1带的电荷量比开关S闭合后C1带的电荷量大D.不论开关S断开还是闭合,C1带的电荷量总比C2带的电荷量大10.(2022山东潍坊四中月考)如图所示,R1=4 、R
10、2=6 、R3=10 ,电容器的电容C=30 F,电源电动势E=10 V,电源内阻可忽略。先闭合开关K,待电路稳定后再将开关断开。试求:(1)闭合开关K,电路稳定后,通过R1的电流及电容器两极板间的电势差;(2)再断开开关K,从断开开关到电路稳定这一过程中通过R1的电荷量。答案全解全析基础过关练1.D电压与电动势是两个不同的概念,电动势公式E=Wq中的W是非静电力做的功,电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱的物理量;而电压公式U=Wq中的W则是电场力做的功,故A、B、C错误,D正确。方法技巧对电源的理解(1)非静电力仅存在于电源的内部,使正负电荷分开。非静电力的方向与电场力方向相
11、反。(2)不同的电源,非静电力做功的本领不同,这是由电源本身性质决定的。2.AD电动势在数值上等于将1 C电荷量的正电荷从电源的负极移到正极过程中非静电力做的功,该电池的电动势为1.2 V,表示该电池将1 C电荷量的正电荷由负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.2 J 的功,电源把1.2 J其他形式的能转化为电能,故A正确,B错误;电动势表示电源做功的能力的大小,不表示做功的多少,故C错误;电动势为1.2 V的锌汞电池与电动势为1.5 V的干电池相比,通过1 C电荷量时其他形式的能转化为的电能少,D正确。故选A、D。3.D根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r),当R=2 时,E=I(2 +r)
12、;当R=6 时,E=I2(6 +r),解得r=2 ,故选D。4.D当开关S1断开、开关S2闭合时,电压表的示数等于电源的电动势,即E=3 V。当开关S1、S2均闭合时,U外=1.8 V,所以U内=E-U外=1.2 V,因U外=IR,U内=Ir,所以Rr=U外U内=1.8 V1.2 V=32,故选D。5.A流过电动机的电流为I=IL=PU=2 A,电动机两端电压为UM=E-Ir-U=16 V,电动机输出的机械功率为P机=UMI-I2rM=20 W,选项A正确。6.BD当a、b两点间接理想电流表时,R1被短路,根据闭合电路的欧姆定律有Er+R2=0.5 A;当a、b两点间接理想电压表时,电压表读数
13、即R1两端电压,可得Er+R1+R2R1=2.5 V,联立两式解得E=5 V,r=2 ,选项B、D正确。7.答案(1)15 (2)12 V1 解析(1)S闭合时,R2两端电压U2=I2R2=6 V所以R1两端电压为U1=U-U2=5.4 V流过R1的电流I1=U1R1=0.6 A流过R3的电流I3=I1-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A所以R3=U2I3=15 (2)由闭合电路欧姆定律,当S闭合时E=U+I1r当S断开时E=I(R1+R2+r)联立解得E=12 V,r=1 8.ACD由图可知纵轴截距为电源的电动势,即E=6.0 V,图线斜率的绝对值表示电源内阻,即r=UI=6.0-5.
14、00.5 =2 ,选项A正确,B错误;电源的短路电流为I0=Er=3 A,选项C正确;电流I=0.4 A时,外电阻R=EI-r=13 ,选项D正确。9.C两图线的交点坐标为(I0,U0),表示该状态路端电压与干路电流均相等,说明外电阻相等,图线斜率的绝对值表示电源内阻,电源甲的内阻大于电源乙的内阻,当电流都为I0时,电源甲的内电压较大,选项A、B、D错误;图线与U轴交点的纵坐标表示电动势的大小,由图可知,电源甲的电动势大于电源乙的电动势,选项C正确。10.答案(1)12 V4 (2)5 (3)16 解析(1)由电源的U-I图像可知电源电动势为12 V,图线斜率的绝对值即电源内阻r,得r=UI=
15、12-42 =4 (2)设R1、R3并联后的总电阻为R,则R=R1R3R1+R3当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,根据闭合电路的欧姆定律得Er+R=IB联立并代入数据解得R=4 ,R3=5 (3)当电路中电流最小时,R2接入电路中的阻值最大,根据闭合电路的欧姆定律得IA=ER+r+R2代入数据解得R2的最大阻值为16 。能力提升练1.BDR2功率变大,根据P=I2R可知通过R2的电流增大,根据“串反并同”可得R3的阻值减小,光照强度一定增大,电路总电阻减小,电路总电流增大,电源内电压增大,路端电压减小,电压表示数减小,电流表示数增大,故B、D正确,A错误;R3的阻值减小,通过R3的电流增大,R
16、3与r、R1、R2的定量关系不确定,R3的功率变化无法确定,故C错误。2.B电路的连接情况是R2与R3并联后与R1串联,电流表测通过R2的电流,电压表测路端电压。当滑片P向下滑动时,滑动变阻器接入电路中的阻值增大,电路中总阻值增大,根据闭合电路的欧姆定律,可知总电流I减小,由U=E-Ir知路端电压U变大,即电压表的示数变大;R2两端的电压U2=U-IR1,故U2变大,电流表示数变大,A错误,B正确。电阻R1的电功率P1=I2R1,I减小,P1减小,C错误;当外电阻和电源内阻相等时,电源的输出功率最大,当滑动变阻器的滑片向下移动时,不能确定外电阻和内阻的关系,电源的输出功率不一定增大,D错误。方
17、法技巧电路动态分析的一般步骤(1)弄清局部电路变化所引起的局部电路电阻的变化。(2)根据局部电路电阻的变化,确定整个电路的外电阻如何变化。(3)根据闭合电路欧姆定律I=ER+r,确定电路总电流如何变化。(4)由U内=Ir确定电源内电压如何变化。(5)由U=E-U内确定路端电压如何变化。(6)确定各支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化。3.AD滑动变阻器的滑片右侧部分与电流表A串联,再与滑片左侧部分并联,并联部分与灯泡串联后再与电压表并联,电压表测路端电压。滑片P向左滑动,当两支路电阻相等,即RA+Ra=Rb时,并联路段电阻最大,并联路段的电阻先增大后减小,外电路总电阻先增大后减小,由串联分
18、压可知路端电压先增大后减小,选项D正确;电流表刚开始测干路电流,随着P由a向b移动,电流表示数逐渐变小,P滑到b端,滑动变阻器R和电流表被短路,电流表示数为零,A正确;外电路电阻增大时,流过灯泡的电流减小,灯泡分压减小,灯泡变暗,选项B错误;外电路电阻越接近电源内阻,电源输出功率越大,由于灯泡电阻大于电源内阻,因此外电路电阻总大于电源内阻,外电阻先增大后减小,所以电源的输出功率先减小后增大,选项C错误。4.B理想电压表V1、V2、V3分别测定值电阻两端的电压、路端电压、滑动变阻器两端的电压,理想电流表A测的是干路中的电流。滑动变阻器滑片向下滑动,其接入电路的电阻变小,根据闭合电路欧姆定律可知,
19、干路中的电流增大,A示数增大,内电压增大,路端电压减小,即V2示数减小,A正确,B错误;因为U1I=R,U2I=r,U3I=r+R,C正确;U2=Ir,U1=IR,又因为Rr,故U1U2,D正确。5.BA、C、D所述情況,电路中都没有电流,电压表指针不偏转,选项A、C、D错误;若从点a经过灯L1到点b的电路中有断路,电压表与电流表、灯L2串联,电路中电阻很大,电流很小,电流表示数几乎为零,电压表示数近似等于电源电动势,选项B正确。6.C采取代入排除法,将选项逐个代入分析:R3断路R外增大R总变大I总减小U外变大,灯泡A、B两端电压变大,由此可知两灯均变亮,故A错误;R1短路R外减小R总减小I总
20、增大U外减小I3减小,通过灯泡A和B的电流变大,两灯变亮,B错误;R2断路R外增大R总变大I总减小U外增大I3增大,通过灯泡A的电流变小,灯泡A和电阻R1两端电压变小,灯泡B两端电压变大,灯泡A变暗,灯泡B变亮,故C正确;R1、R2同时短路,灯泡B不亮,故D错误。7.CR1短路,则电源被短路,灯泡都不亮,选项A错误;电阻R2与灯泡A是并联的,如果R2断路,该并联部分只剩灯泡A,电阻增大,所以灯泡A两端电压增大,灯泡B两端电压减小,由P=U2R知,灯泡B功率变小,将变暗,选项B错误,同理知选项C正确;电源断路,电路中没有电流,灯泡都不亮,选项D错误。8.D开关S断开时,电容器相当于断路,R4、R
21、3中无电流,电容器两极板间电压等于R2两端电压,上极板带正电,Q1=CU1=2EC5;开关S闭合后,电容器与R1并联,上极板带负电,Q2=CU2=3EC5,上极板极性改变,则在S闭合到电路稳定的过程中通过R3的电荷量Q=Q1+Q2=EC,故D正确。9.BCS断开时外电路处于断路状态,两电阻中无电流通过,电阻两端电势相等,由图知a点电势与电源负极电势相等,而b点电势与电源正极电势相等,电容器两端电压都等于电源电动势,而C1C2,由Q=CU知此时Q1Q2。当S闭合后,稳定状态下C1与R1并联,C2与R2并联,电路中电流I=ER1+R2=2 A,此时两电阻两端电压分别为U1=IR1=6 V、U2=I
22、R2=12 V,则此时两电容器所带电荷量分别为Q1=C1U1=3.610-5 C、Q2=C2U2=3.610-5 C,对电容器C1来说,S闭合后其两端电压减小,所带电荷量也减小,故B、C正确,A、D错误。10.答案(1)1 A6 V(2)1.210-4 C解析(1)K闭合,电路稳定后,R1、R2串联,流过R1的电流为I=ER1+R2=104+6 A=1 A此时电容器与R2并联,两极板间的电势差U=IR2=16 V=6 V且上极板带正电。(2)断开K后,由于E=10 V,电容器充电,至两极板间的电压U=E=10 V仍是上极板带正电,所以通过R1的电荷量为Q=C(U-U)=3010-64 C=1.210-4 C方法技巧分析电容器所带电荷量的变化要注意以下两点:(1)把电容器当成断路简化电路图,按照电路动态分析的基本方法来分析各部分电路电压与电流的变化。(2)电路稳定时,找到与电容器并联的电阻,而电容器两极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压。11
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