PAGEPAGE11閉合電路歐姆定律1．如圖所示的電路中，電阻R＝2Ω。斷開S后，電壓表的讀數(shù)為3V；閉合S后，電壓表的讀數(shù)為2V，則電源的內(nèi)阻r為()A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω【答案】A【解析】開關(guān)S斷開時(shí)有E＝3V，開S閉合時(shí)有2V＝eq\f(E,R＋r)R，解得r＝1Ω，故A正確。2．如圖1所示，用電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動(dòng)變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。(1)以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過(guò)程中U－I圖象的示意圖，并說(shuō)明U－I圖象與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。(2)a.請(qǐng)?jiān)趫D2畫好的U－I關(guān)系圖線上任取一點(diǎn)，畫出帶網(wǎng)格的圖形，以其面積表示此時(shí)電源的輸出功率；b．請(qǐng)推導(dǎo)該電源對(duì)外電路能夠輸出的最大電功率及條件。(3)請(qǐng)寫出電源電動(dòng)勢(shì)定義式，并結(jié)合能量守恒定律證明：電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢(shì)降落之和?！窘馕觥?1)U－I圖象如圖所示圖象與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為電源電動(dòng)勢(shì)，與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為短路電流。(2)a.如圖所示。b．電源輸出的電功率P＝I2R＝(eq\f(E,R＋r))2R＝eq\f(E2,R＋2r＋\f(r2,R))當(dāng)外電路電阻R＝r時(shí)，電源輸出的電功率最大，為Pmax＝eq\f(E2,4r)。(3)電動(dòng)勢(shì)定義式E＝eq\f(W,q)根據(jù)能量守恒，在題圖1所示電路中，非靜電力做功W產(chǎn)生的電能等于在外電路和內(nèi)電路產(chǎn)生的電熱，即W＝I2rt＋I(xiàn)2Rt＝Irq＋I(xiàn)RqE＝Ir＋I(xiàn)R＝U內(nèi)＋U外。1．兩個(gè)相同的電阻R，若將它們串聯(lián)后接在電動(dòng)勢(shì)為E的電源上，通過(guò)一個(gè)電阻的電流為I；若將它們并聯(lián)后仍接在該電源上，通過(guò)一個(gè)電阻的電流仍為I，則電源的內(nèi)阻為()A．4RB．RC．eq\f(R,2)D．無(wú)法計(jì)算2．一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時(shí)，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運(yùn)動(dòng)的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為()A．eq\f(mv2,2eL)B．eq\f(mv2Sn,e)C．ρnevD．eq\f(ρev,SL)3．如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個(gè)小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的eq\f(1,2)；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍。若用電流表A的表盤刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值，則下列分析正確的是()A．將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.04AB．將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.02AC．將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.06AD．將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.01A4．在如圖所示的電路中，R1＝11Ω，r＝1Ω，R2＝R3＝6Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定時(shí)，電容器C所帶電荷量為Q1；當(dāng)開關(guān)S斷開且電路穩(wěn)定時(shí)，電容器C所帶電荷量為Q2，則()A．Q1∶Q2＝1∶3B．Q1∶Q2＝3∶1C．Q1∶Q2＝1∶5D．Q1∶Q2＝5∶15．如圖所示電路中，L1、L2為兩只完全相同、阻值恒定的燈泡，R為光敏電阻(光照越強(qiáng)，阻值越小)。閉合開關(guān)S后，隨著光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)()A．L1逐漸變暗，L2逐漸變亮B．L1逐漸變亮，L2逐漸變暗C．電源內(nèi)電路消耗的功率逐漸減小D．光敏電阻R和L1消耗的總功率逐漸增大6．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為6V，當(dāng)開關(guān)S接通時(shí)，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測(cè)得各部分電壓是Uad＝0，Ucd＝6V，Uab＝6V，由此可判定()A．L1和L2的燈絲都斷了B．L1的燈絲斷了C．L2的燈絲斷了D．變阻器R斷路7．在如圖所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，A、V為理想電流表和電壓表．在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()A．電壓表示數(shù)變小B．電流表示數(shù)變小C．電容器C所帶電荷量增多D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)降低8．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，不考慮燈絲電阻隨溫度的變化，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由左端向右端滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．電流表讀數(shù)減小，小燈泡L1變暗B．電壓表讀數(shù)變大C．電流表讀數(shù)增大，小燈泡L2變暗D．電容器所帶電荷量增大9．將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測(cè)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45WB．電源內(nèi)阻一定等于5ΩC．電源電動(dòng)勢(shì)為45VD．電阻箱所消耗功率P最大時(shí)，電源效率大于50%10．(多選)檢測(cè)煤氣管道是否漏氣通常使用氣敏電阻傳感器．某氣敏電阻的阻值隨空氣中煤氣濃度增大而減小，某同學(xué)用該氣敏電阻R1設(shè)計(jì)了圖示電路，R為變阻器，a、b間接報(bào)警裝置。當(dāng)a、b間電壓高于某臨界值時(shí)，裝置將發(fā)出警報(bào)。則()A．煤氣濃度越高，a、b間電壓越高B．煤氣濃度越高，流過(guò)R1的電流越小C．煤氣濃度越低，電源的功率越大D．調(diào)整變阻器R的阻值會(huì)影響報(bào)警裝置的靈敏度11．(多選)直流電路如圖所示，閉合開關(guān)S，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電源的()A．總功率一定減小B．效率一定增大C．內(nèi)部損耗功率一定減小D．輸出功率一定先增大后減小12．(多選)在探究電路故障時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，當(dāng)開關(guān)閉合后，電路中的各用電器正常工作，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)小燈泡A變暗，小燈泡B變亮．則下列對(duì)電路故障的分析正確的是()A．可能是定值電阻R1短路B．可能是定值電阻R2斷路C．可能是定值電阻R3斷路D．可能是定值電阻R4短路13．(多選)如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮鑂的U－I圖線，用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖象可知()A．R的阻值為1.5ΩB．電源電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5ΩC．電源的輸出功率為3.0WD．電源內(nèi)部消耗功率為1.5W14．(多選)在如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝4Ω，R1＝R2＝2Ω，燈泡電阻恒為RL＝3Ω，滑動(dòng)變阻器總阻值R＝8Ω，當(dāng)滑片P位于滑動(dòng)變阻器正中間、開關(guān)S處于閉合狀態(tài)時(shí)，電容器內(nèi)有一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，燈泡L正常發(fā)光．當(dāng)滑片P向N端移動(dòng)后，下列說(shuō)法正確的是()A．微粒向上運(yùn)動(dòng)B．電流表示數(shù)變小C．燈泡L變暗D．電源輸出功率變大15．圖甲為某元件R的U－I特性曲線，把它連接在圖乙所示電路中。已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝5V，內(nèi)阻r＝1.0Ω，定值電阻R0＝4Ω。閉合開關(guān)S后，求：(1)該元件的電功率；(2)電源的輸出功率。

1．【答案】B【解析】當(dāng)兩電阻串聯(lián)接入電路中時(shí)I＝eq\f(E,2R＋r)，當(dāng)兩電阻并聯(lián)接入電路中時(shí)I＝eq\f(E,\f(R,2)＋r)×eq\f(1,2)，由以上兩式可得：r＝R，故B正確。2．【答案】C【解析】由電流定義可知I＝eq\f(q,t)＝eq\f(nvtSe,t)＝neSv，由歐姆定律可得U＝IR＝neSv·ρeq\f(L,S)＝ρneLv，又E＝eq\f(U,L)，故E＝ρnev，選項(xiàng)C正確。3．【答案】C【解析】設(shè)電流表A的內(nèi)阻為RA，用電流表A的表盤刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值時(shí)，若將接線柱1、2接入電路，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，(I1－IA)R1＝IARA，解得I1＝3IA＝0.06A，則每一小格表示0.06A；若將接線柱1、3接入電路，則(I2－IA)R1＝IARA，解得I2＝3IA＝0.06A，則每一小格表示0.06A，C正確。4．【答案】A【解析】當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電容器兩端電壓等于R2兩端的電壓，U2＝eq\f(ER2,R1＋R2＋r)＝eq\f(E,3)，Q1＝eq\f(E,3)C；當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電容器兩端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，U＝E，Q2＝EC，所以Q1∶Q2＝1∶3，A正確。5．【答案】A【解析】當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，光敏電阻的阻值減小，電路的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可得，電路中總電流增大，則L2逐漸變亮，U內(nèi)＝Ir增大，由U＝E－Ir可知，路端電壓減小，L2兩端的電壓增大，則L1兩端的電壓減小，故L1逐漸變暗，故A正確，B錯(cuò)誤；電路中總電流增大，由P＝I2r知電源內(nèi)電路消耗功率逐漸增大，故C錯(cuò)誤；將L2看成電源內(nèi)電路的一部分，光敏電阻R和L1消耗的總功率是等效電源的輸出功率，由于等效電源的內(nèi)阻大于外電阻，所以當(dāng)光敏電阻的阻值減小，即外電阻減小時(shí)，等效電源的內(nèi)、外電阻相差更大，輸出功率減小，則光敏電阻R和L1消耗的總功率逐漸減小，故D錯(cuò)誤。6．【答案】C【解析】根據(jù)電路發(fā)生斷路的特點(diǎn)可以判斷。因Uab＝6V則說(shuō)明電源沒有問題，是外電路出現(xiàn)故障，而Ucd＝6V，則說(shuō)明L1、R完好，又Uad＝0，則說(shuō)明L2的燈絲斷了，故C正確。7．【答案】D【解析】在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，干路電流I增大，電阻R1兩端電壓增大，則電壓表示數(shù)變大．電阻R2兩端的電壓U2＝E－I(R1＋r)，I增大，則U2變小，電容器兩板間電壓變小，其電荷量減小。根據(jù)外電路中順著電流方向，電勢(shì)降低，可知a點(diǎn)的電勢(shì)大于零．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)等于R2兩端的電壓，U2變小，則a點(diǎn)的電勢(shì)降低，通過(guò)R2的電流I2減小，通過(guò)電流表的電流IA＝I－I2，I增大，I2減小，則IA增大，即電流表示數(shù)變大，A、B、C錯(cuò)誤，D正確。8．【答案】B【解析】將滑動(dòng)變阻器的滑片由左端向右端滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻增大，其與小燈泡L1并聯(lián)的電阻增大，外電路總電阻增大，電流表讀數(shù)減小，小燈泡L2變暗，路端電壓U＝E－Ir增大，電壓表的讀數(shù)變大，B正確，C錯(cuò)誤；小燈泡L1兩端的電壓U1＝E－I(r＋RL2)增大，通過(guò)小燈泡L1的電流變大，小燈泡L1變亮，A錯(cuò)誤；通過(guò)小燈泡L2的電流減小，小燈泡L2兩端電壓變小，與小燈泡L2并聯(lián)的電容器兩端電壓減小，由Q＝CU可得電容器所帶電荷量減小，D錯(cuò)誤。9．【答案】B10．(多選)【答案】AD【解析】煤氣濃度越高氣敏電阻R1阻值越小，電路總電阻越小，由閉合電路歐姆定律可知，電路電流I越大，變阻器兩端電壓U＝IR越大，即a、b間電壓越高，故A正確，B錯(cuò)誤；煤氣濃度越低，氣敏電阻R1阻值越大，電路總電阻越大，電路電流I越小，電源功率P＝EI越小，故C錯(cuò)誤；調(diào)整變阻器R的阻值會(huì)改變煤氣濃度一定時(shí)a、b間的電壓，會(huì)影響報(bào)警裝置的靈敏度，故D正確。11．(多選)【答案】ABC【解析】滑片P向右移動(dòng)時(shí)外電路電阻R外增大，由閉合電路歐姆定律知總電流減小，由P總＝EI可得P總減小，故A正確；根據(jù)η＝eq\f(R外,R外＋r)＝eq\f(1,1＋\f(r,R外))可知B正確；由P損＝I2r可知，C正確；由P輸－R外圖象可得，因不知道R外的初始值與r的關(guān)系，所以無(wú)法判斷P輸?shù)淖兓闆r，D錯(cuò)誤。12．(多選)【答案】BC【解析】由于小燈泡A串聯(lián)于干路中，且故障發(fā)生后小燈泡A變暗，可知電路中總電流變小，即電路總電阻變大，由此推知，故障應(yīng)為某一電阻斷路，排除選項(xiàng)A、D；若R2斷路，則R1和小燈泡B所在支路的電壓增大，而R2的斷路又使小燈泡B分配的電壓增大，故小燈泡B變亮，B對(duì)；若R3斷路，必引起與之并聯(lián)的支路(即R1所在支路)中電流增大，小燈泡B分得的電流也變大，小燈泡B變亮，C對(duì)。13．(多選)【答案】AD【解析】由于電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線Ⅰ和電阻R的U－I圖線Ⅱ都為直線，所以電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線Ⅰ的斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻，r＝1.5Ω；電阻R的U－I圖線Ⅱ的斜率等于電阻R的阻值，R＝1.5Ω，A正確，B錯(cuò)誤；電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線和電阻R的U－I圖線交點(diǎn)縱、橫坐標(biāo)的乘積表示電源的輸出功率，電源的輸出功率為P＝UI＝1.5×1.0W＝1.5W，C錯(cuò)誤；由EI＝P＋Pr解得電源內(nèi)部消耗的功率為Pr＝EI－P＝3.0×1.0W－1.5W＝1.5W，D正確。14．(多選)【答案】AC【解析】電路中滑動(dòng)變阻器RP、電流表、R1串聯(lián)，然后三者和燈泡并聯(lián)，并聯(lián)完后和干路中的R2串聯(lián)，電容器A板帶正電，帶電微粒恰好靜止有mg＝Eq＝eq\f(U,d)q。當(dāng)P向N端移動(dòng)時(shí)，RP變小，它所在支路的電阻變小，根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，并聯(lián)電阻R并變小，所以并聯(lián)電路兩端的電壓變小，所以燈泡變暗，故C正確；并聯(lián)電阻R并變小，回路中的外電阻(R外＝R并＋R2)變小，則回路中的總電流變大，由I總＝IR1＋I(xiàn)RL知IR1變大，故B錯(cuò)誤；由U＝IR知R1兩端的電壓變大，由E＝eq\f(U,d)知電容器兩極板間的電場(chǎng)變強(qiáng)，所以微粒向上運(yùn)動(dòng)，故A正確；當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片在變阻器正中間時(shí)R