專題12.2閉合電路的歐姆定律【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1電動(dòng)勢(shì)的理解】 【題型2閉合電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題】 【題型3閉合電路功率問(wèn)題的定性分析】 【題型4閉合電路功率問(wèn)題的定量計(jì)算】 【題型5含容電路】 【題型6電路故障問(wèn)題】 【題型7兩類U-I圖像的比較與應(yīng)用】 【題型8聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題】 【題型1電動(dòng)勢(shì)的理解】【例1】（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A．從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，電源是把電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的裝置B．電源電動(dòng)勢(shì)的大小，等于非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極送到正極所做的功的大小C．電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量D．電動(dòng)勢(shì)的大小可以用內(nèi)阻很大的伏特表粗略測(cè)出【變式1-1】如圖所示是研究電源電動(dòng)勢(shì)和電源內(nèi)、外電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，電池的兩極A、B與電壓傳感器2相連，位于兩個(gè)電極內(nèi)側(cè)的探針a、b與電壓傳感器1相連，R是滑動(dòng)變阻器。則()A．電壓傳感器1測(cè)得的是外電壓B．電壓傳感器2測(cè)得的是電動(dòng)勢(shì)C．移動(dòng)擋板，減小內(nèi)阻，傳感器1的讀數(shù)增大D．變阻器R阻值增大時(shí)傳感器2的讀數(shù)增大【變式1-2】（多選）干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V，這表示（）A．電路中每通過(guò)1C的電量，電源把1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．干電池在1s內(nèi)將1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．干電池與外電路斷開(kāi)時(shí)兩極間電勢(shì)差為1.5VD．干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動(dòng)勢(shì)為2V的蓄電池強(qiáng)【變式1-3】（多選）關(guān)于電源的電動(dòng)勢(shì)，下面說(shuō)法正確的是（）A．電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量B．電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電路中通過(guò)1C電量時(shí)電源提供的能量C．電源的電動(dòng)勢(shì)跟電源的體積有關(guān)，跟外電路有關(guān)D．電動(dòng)勢(shì)有方向，因此電動(dòng)勢(shì)是矢量【題型2閉合電路動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題】【例2】(多選)如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r一定，R1、R2是定值電阻，R0是光敏電阻(光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小)，L是小燈泡。閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)照射到R0的光照強(qiáng)度減小時(shí)，以下分析正確的是()A．電流表示數(shù)減小 B．電壓表示數(shù)不變C．燈泡亮度變亮 D．電源效率增大【變式2-1】如圖所示，電路中c點(diǎn)接地。若不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，將滑動(dòng)變阻器的滑片向a點(diǎn)移動(dòng)，則()A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)升高B．電源的輸出功率增加C．電壓表讀數(shù)減小D．電源的效率變小【變式2-2】在圖示電路中，燈L1、L2的電阻分別為R1、R2，變阻器的最大電阻為R0，且R0＞R2，電容器的電容量為C。若有電流通過(guò)，燈就能發(fā)光，假設(shè)燈的電阻不變，當(dāng)變阻器的滑片P由a端向b端移動(dòng)過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的是()A．L1先變暗后變亮，L2一直變亮B．L1先變亮后變暗，L2先變暗后變亮C．電容器極板所帶的電量先減小后增大D．電源的效率先減小后增大【變式2-3】(多選)在如圖所示電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí)，各電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列說(shuō)法正確的是()A.eq\f(U1,I)不變，eq\f(ΔU1,ΔI)不變 B.eq\f(U2,I)變大，eq\f(ΔU2,ΔI)變大C.eq\f(U2,I)變大，eq\f(ΔU2,ΔI)不變 D.eq\f(U3,I)變大，eq\f(ΔU3,ΔI)不變【題型3閉合電路功率問(wèn)題的定性分析】【例3】有兩位同學(xué)用同一組電學(xué)元件分別連接成圖甲和圖乙的調(diào)光電路。在閉合開(kāi)關(guān)后，使滑動(dòng)變阻器的滑片由最左端開(kāi)始向右滑動(dòng)，直到燈泡正常發(fā)光。則燈泡正常發(fā)光時(shí)電源總功率和整個(gè)過(guò)程中燈泡的亮度變化情況是()A．甲電路中的電源總功率小，亮度變化范圍大B．甲電路中的電源總功率小，亮度變化范圍小C．乙電路中的電源總功率小，亮度變化范圍大D．乙電路中的電源總功率小，亮度變化范圍小【變式3-1】(多選)如圖所示，三個(gè)電阻R1、R2、R3的阻值均為R，電源的內(nèi)阻r<R，c為滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)。閉合開(kāi)關(guān)后，將滑動(dòng)變阻器的滑片由c點(diǎn)向a端滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()A．R2消耗的功率變小 B．R3消耗的功率變大C．電源輸出的功率變大 D．電源內(nèi)阻消耗的功率變大【變式3-2】電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，設(shè)電源的電動(dòng)勢(shì)為E、路端電壓為U，I為電源的輸出電流，對(duì)電源和電路的理解正確的是()A．R＝eq\f(U,I)一定是外電路的總電阻B．電動(dòng)勢(shì)的大小等于在電源內(nèi)部電場(chǎng)力把正電荷從負(fù)極送到正極所做的功C．由電源的輸出功率P出＝EI－I2r可知，P出隨I的增大而減小D．若外電路為純電阻電路，且外電阻為R時(shí)，有I＝eq\f(E,R＋r)，因此閉合電路的歐姆定律實(shí)質(zhì)上是能量守恒定律在閉合電路中的具體體現(xiàn)【變式3-3】在如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻和定值電阻的阻值均為r，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為2r。閉合開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片P由a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中，下列選項(xiàng)正確的是()A．電壓表的示數(shù)變大 B．電流表的示數(shù)變大C．電源的效率變大 D．滑動(dòng)變阻器消耗功率變大【題型4閉合電路功率問(wèn)題的定量計(jì)算】【例4】(多選)在如圖甲所示的電路中，電源的U-I圖像如圖乙中的圖線a所示，定值電阻R0的U-I圖像如圖乙中的圖線b所示，滑動(dòng)變阻器Rx的總電阻為1Ω，下列說(shuō)法正確的是()A．定值電阻R0的阻值為4ΩB．電源的內(nèi)阻為0.5ΩC．當(dāng)Rx＝0時(shí)電源輸出的功率最大D．當(dāng)Rx＝0.25Ω時(shí)電源輸出的功率最大【變式4-1】如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，保護(hù)電阻R0＝0.5Ω。(1)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大，并求這個(gè)最大值。(2)當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個(gè)最大值。(3)求電源的最大輸出功率。(4)若電阻箱R的最大值為3Ω，R0＝5Ω，當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R的功率最大，并求這個(gè)最大值。【變式4-2】有四個(gè)電源甲、乙、丙、丁，其路端電壓U與電流I的關(guān)系圖像分別如圖(a)、(b)、(c)、(d)所示，將一個(gè)6Ω的定值電阻分別與每個(gè)電源的兩極相接，使定值電阻消耗功率最大的電源是()A．甲電源 B．乙電源C．丙電源 D．丁電源【變式4-3】如圖甲所示電路中，R1為滑動(dòng)變阻器，R2、R3均為定值電阻，且R2＝135Ω，R3阻值未知。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑至左端時(shí)，測(cè)得電源的路端電壓隨流過(guò)電源的電流變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I值。求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r；(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值；(3)當(dāng)輸出功率最大時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值(保留兩位有效數(shù)字)?！绢}型5含容電路】【例5】(多選)直流電源E、定值電阻R1、R2以及電容器C和開(kāi)關(guān)S構(gòu)成的電路如圖所示。電源的電動(dòng)勢(shì)E＝5V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，R1＝2Ω，R2＝3Ω，C＝5μF，開(kāi)關(guān)S處于閉合狀態(tài)，下面說(shuō)法正確的是()A．電容器C上的電荷量為1.0×10－5CB．電容器C上的電荷量為1.5×10－5CC．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S，電容器C增加的電荷量為1.5×10－5CD．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S，電容器C增加的電荷量為1.0×10－5C【變式5-1】如圖所示，電源內(nèi)阻不可忽略且電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻保持不變，當(dāng)滑變阻器的滑片向下移動(dòng)時(shí)，關(guān)于電燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是()A．L變暗，Q增大 B．L變暗，Q減小C．L變亮，Q增大 D．L變亮，Q減小【變式5-2】(多選)如圖所示電路中，C為電容器，R1為0～99.00Ω的電阻箱，電源內(nèi)阻r＝5Ω，定值電阻R2＝2Ω，R3＝R4＝5Ω?，F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R1使其電阻從零逐漸增至最大，在此過(guò)程中()A．電容器的a板先帶正電后帶負(fù)電B．電容器的a板先帶負(fù)電后帶正電C．電源的輸出功率先增大后減小D．電容器兩板間的電壓先增大后減小【變式5-3】在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝28V，內(nèi)阻r＝2Ω，電阻R1＝12Ω，R2＝R4＝4Ω，R3＝8Ω，C為平行板電容器，其電容C＝3.0pF，虛線到兩極板的距離相等，極板長(zhǎng)L＝0.20m，兩極板的間距d＝1.0×10－2m，g取10m/s2。(1)若最初開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài)，則將其閉合后，流過(guò)R4的電荷量為多少；(2)若開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，有一個(gè)帶電微粒沿虛線方向以v0＝2.0m/s的初速度射入平行板電容器的兩極板間，帶電微粒剛好沿虛線勻速運(yùn)動(dòng)，則：當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同的初速度沿虛線方向射入兩極板間后，能否從極板間射出？(要求寫(xiě)出計(jì)算和分析過(guò)程)【題型6電路故障問(wèn)題】【例6】如圖所示電路中，由于某處出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致電路中的A、B兩燈變亮，C、D兩燈變暗，故障的原因可能是()A.R1短路 B.R2斷路C.R2短路 D.R3短路【變式6-1】如圖所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3均為定值電阻，電壓表與電流表均為理想電表；開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合，電壓表、電流表均有示數(shù)，某時(shí)刻發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表讀數(shù)均變大，則電路中可能出現(xiàn)的故障是()A．R1斷路 B．R2斷路C．R1短路 D．R3短路【變式6-2】如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S接通后，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測(cè)得各部分的電壓是Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可斷定()A．L1和L2的燈絲都燒斷了 B．L1的燈絲燒斷了C．L2的燈絲燒斷了 D．變阻器R斷路【變式6-3】如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點(diǎn)的標(biāo)號(hào)。在開(kāi)關(guān)閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。現(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測(cè)的有：電源、開(kāi)關(guān)、小燈泡、3根導(dǎo)線以及電路中的各連接點(diǎn)。(1)為了檢測(cè)小燈泡及3根導(dǎo)線，在連接點(diǎn)1、2已接好的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋。在連接點(diǎn)1、2同時(shí)斷開(kāi)的情況下，應(yīng)當(dāng)選用多用電表的________擋。(2)在開(kāi)關(guān)閉合的情況下，若測(cè)得5、6兩點(diǎn)間的電壓接近電源的電動(dòng)勢(shì)，則表明________________________可能有故障。為保證用電器的安全，檢測(cè)時(shí)應(yīng)讓多用電表的紅表筆接________(“5”或“6”)點(diǎn)接線柱。(3)將小燈泡拆離電路，寫(xiě)出用多用電表檢測(cè)該小燈泡是否有故障的具體步驟：①將多用電表調(diào)至歐姆擋。②將紅、黑表筆短接，檢查電阻擋能否正常工作。③測(cè)量小燈泡的電阻，如果電阻為無(wú)窮大，說(shuō)明________________?！绢}型7兩類U-I圖像的比較與應(yīng)用】【例7】用某種材料做成的電池，其路端電壓U和電流I的關(guān)系如圖中曲線a所示(電池電動(dòng)勢(shì)一定，內(nèi)阻可變)，一電阻兩端電壓U和通過(guò)的電流I的關(guān)系如圖中直線b所示，當(dāng)用該電池只對(duì)該電阻供電時(shí)，電池的內(nèi)阻為()A．13Ω B．20ΩC．22Ω D．25Ω【變式7-1】(多選)如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下列結(jié)論正確的是()A．電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0VB．電源的內(nèi)阻為12ΩC．電源的短路電流為0.5AD．電流為0.3A時(shí)的外電阻是18Ω【變式7-2】(多選)如圖所示，圖中直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，圖中曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖線，則下列說(shuō)法正確的是()A.電源的電動(dòng)勢(shì)為50VB.電源的內(nèi)阻為eq\f(25,3)ΩC.電流為2.5A時(shí)，外電路的電阻為15ΩD.輸出功率為120W時(shí)，輸出電壓是30V【變式7-3】某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系和電阻R1、R2的電壓與電流的關(guān)系如圖所示。用此電源和電阻R1、R2組成電路，R1、R2可以同時(shí)接入電路，也可以單獨(dú)接入電路。為使電源輸出功率最大，可采用的接法是()A．將R1單獨(dú)接到電源兩端B．將R1、R2并聯(lián)后接到電源兩端C．將R1、R2串聯(lián)后接到電源兩端D．將R2單獨(dú)接到電源兩端【題型8聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題】【例8】交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀如圖甲所示，其工作原理如圖乙所示，傳感器電阻R的阻值隨氣體中酒精濃度的增大而減小，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電路中的電表均為理想電表。當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是()A．電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B．電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變小C．酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率越大D．電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值之比保持不變【變式8-1】在電噴汽車的進(jìn)氣管道中，廣泛地使用著一種叫“電熱絲式空氣流量傳感器”的部件，其核心部分是一種用特殊的合金材料制作的電熱絲。如圖所示，當(dāng)進(jìn)氣管道中的冷空氣流速越大時(shí)，電阻R兩端的電壓U0就變得越高，反之，電壓U0就越低。這樣管道內(nèi)空氣的流量就轉(zhuǎn)變成了可以測(cè)量的電壓信號(hào)，便于汽車內(nèi)的電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。如果將這種電熱絲從汽車的進(jìn)氣管道中取出，放在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量這種電熱絲，得到的伏安特性曲線正確的是()【變式8-2】太陽(yáng)能汽車是一種環(huán)保型的“綠色汽車”，人們正致力研究著。有一輛玩具汽車靠太陽(yáng)能電池供電，該電池的太陽(yáng)能集光板面積為600cm2，太陽(yáng)能電池電動(dòng)勢(shì)為30V，內(nèi)阻為3Ω?，F(xiàn)使玩具汽車在水平路面上勻速行駛，其太陽(yáng)能集光板正對(duì)太陽(yáng)，測(cè)得電流強(qiáng)度為2A。已知電動(dòng)機(jī)的直流電阻為2Ω，太陽(yáng)光垂直照射到地面上單位面積的輻射功率為1.6×103W/m2。(1)求玩具汽車勻速行駛時(shí)，太陽(yáng)能集光板把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率；(2)這輛玩具汽車的總重為80N，在水平路面上行駛的阻力是車重的0.2倍，這輛玩具車在水平路面上的最大速度是多大？【變式8-3】(