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1、課后限時(shí)集訓(xùn)(二十三) 電路 閉合電路歐姆定律
(建議用時(shí):40分鐘)
[基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練]
題組一:電路的串聯(lián)、并聯(lián)
1.(2019·大連模擬)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻為1 Ω,電阻R1、R2、R3、R4的阻值均為3 Ω,電表均視為理想電表,則下列說(shuō)法不正確的是( )
A.閉合開(kāi)關(guān)S,電流表示數(shù)約為0.23 A
B.閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表示數(shù)約為1.3 V
C.如果撤去電壓表所在的整個(gè)支路,閉合開(kāi)關(guān)S,電流表示數(shù)約為0.43 A
D.如果撤去電流表所在的整個(gè)支路,閉合開(kāi)關(guān)S,電壓表示數(shù)約為1.4 V
A [閉合開(kāi)關(guān)S,電阻R1、R2被短路,電路中的電流I=≈0.43
2、A;電壓表測(cè)的是R3兩端的電壓,U=IR3≈1.3 V;撤去電壓表所在支路,閉合開(kāi)關(guān)S,電路中的電流不變,仍然為0.43 A;撤去電流表所在支路,電路為R1、R2、R3、R4串聯(lián),電壓表測(cè)量R2、R3兩端的電壓,整個(gè)回路的電流為I′== A,故電壓表示數(shù)為U′=I′(R2+R3)≈1.4 V。]
2.(多選)(2019·長(zhǎng)沙模擬)如圖所示,電流表A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)是由兩個(gè)相同的靈敏電流計(jì)改裝而成,現(xiàn)將這兩個(gè)電流表并聯(lián)后接入電路中,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.A1的讀數(shù)小于A2的讀數(shù)
B.A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù)
C.A1、A2
3、的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1
D.A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為5∶1
BC [圖中的A1、A2并聯(lián),表頭的電壓相等,電流相等,指針偏轉(zhuǎn)的角度相同,所以A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1∶1,電流表A1的量程為3 A,A2的量程為0.6 A,當(dāng)偏轉(zhuǎn)角相同時(shí),A1、A2的讀數(shù)之比為5∶1,即A1的讀數(shù)大于A2的讀數(shù),B、C正確。]
題組二:閉合電路歐姆定律的應(yīng)用
3.如圖所示,直線(xiàn)A為電源的U-I圖線(xiàn),直線(xiàn)B為電阻R的U-I圖線(xiàn);用該電源和電阻組成的閉合電路,電源輸出功率和電路的總功率分別是( )
A.4 W,8 W
B.2 W,4 W
C.4 W,6 W
D.2 W,3 W
4、
C [由圖象可知,電源電動(dòng)勢(shì)E=3 V,電路電流I=2 A,路端電壓U=2 V;則電源的輸出功率,即外電路功率為:P出=UI=2 V×2 A=4 W,電路的總功率為:P=EI=3 V×2 A=6 W,故選C。]
4.(2019·棗莊模擬)如圖所示,R1、R2是兩個(gè)定值電阻,R′是滑動(dòng)變阻器,L為小燈泡,電源的內(nèi)阻為r,開(kāi)關(guān)S閉合后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上移動(dòng)時(shí),則( )
A.電壓表示數(shù)不變 B.小燈泡變亮
C.電容器處于充電狀態(tài) D.電源的電功率變大
C [閉合開(kāi)關(guān)S后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器觸頭P向上移動(dòng)時(shí),R′增大,外電路總電阻增大,干路電流減小,則小燈泡亮度變暗,電源的內(nèi)電壓
5、減小,路端電壓增大,則電壓表的示數(shù)變大,故A、B錯(cuò)誤;電路穩(wěn)定時(shí)電容器的電壓等于R1、R′串聯(lián)總電壓,R′增大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配規(guī)律可知,電容器兩端的電壓增大,則電容器處于充電狀態(tài),故C正確;電源的總功率為P=EI,干路電流I減小,E不變,則電源的總功率變小,故D錯(cuò)誤。]
5.(多選)(2019·成都模擬)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)大小為E,內(nèi)阻大小為r,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)的過(guò)程中( )
A.小電珠L(zhǎng)變亮
B.電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大
C.電源的效率變大
D.處于電容器C兩板間某點(diǎn)的一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷所具有的電勢(shì)能變大
AD [當(dāng)滑片向右滑動(dòng)的過(guò)程中,其有
6、效阻值變小,所以根據(jù)閉合電路歐姆定律得知:干路電流變大,路端電壓變小,電流表讀數(shù)變大,電壓表讀數(shù)變小,小電珠L(zhǎng)變亮,故A正確,B錯(cuò)誤;電源的效率η====,則當(dāng)R減小時(shí),電源的效率減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;與變阻器并聯(lián)的電容器兩端電壓變小,處于電容器C兩板間某點(diǎn)的電勢(shì)降低,則負(fù)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)所具有的電勢(shì)能變大,故D正確。]
6.(2019·成都模擬)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=12 V,內(nèi)阻r=1.0 Ω,電阻R1=4.0 Ω,R2=7.5 Ω,R3=5.0 Ω,電容器的電容C=10 μF。閉合開(kāi)關(guān)S,電路達(dá)到穩(wěn)定后電容器的電荷量為( )
A.4.5×10-5 C B.6.0×10-5 C
C.
7、7.5×10-5 C D.1.2×10-4 C
B [閉合開(kāi)關(guān)S,R1和R3串聯(lián),電容器的電壓等于R3的電壓,為:U=E=×12 V=6.0 V;電容器上所帶的電荷量Q=CU=10×10-6×6.0 C=6.0×10-5 C,故選B。]
7.(多選)(2019·烏魯木齊模擬)如圖所示,電路中燈泡A、B均正常發(fā)光。忽然燈泡B比原來(lái)變暗了些,而燈泡A比原來(lái)變亮了些。電路中出現(xiàn)的故障可能是( )
A.R2發(fā)生斷路
B.R3發(fā)生斷路
C.R1、R2同時(shí)發(fā)生斷路
D.R1、R3同時(shí)發(fā)生斷路
AC [假設(shè)R1所在支路斷路,則外電路總電阻增大,A、B兩燈的電壓均增大,兩燈消耗的電功率也增
8、大,兩燈都應(yīng)變亮。這與題設(shè)現(xiàn)象不符,可見(jiàn)R1支路完好,再假設(shè)R2所在支路斷路,則A燈所在并聯(lián)支路的電阻增大,導(dǎo)致外電路總電阻增大,干路中電流減小,電源的路端電壓U增大,流過(guò)R1的電流I1增大,流過(guò)電燈所在并聯(lián)支路的電流I2(I2=I總-I1)減小,B燈的電壓UB=I2RB減小,B燈的電功率也減小,B燈變暗。A燈的電壓UA(UA=U-UB)增大。由于上述結(jié)論與題設(shè)現(xiàn)象相符,故R2所在支路斷路,故A正確,B錯(cuò)誤;由“串反并同”規(guī)律可知,C正確,D錯(cuò)誤。]
8.如圖所示的圖線(xiàn)①表示某電池組的輸出電壓與電流的關(guān)系(U -I圖線(xiàn)),圖線(xiàn)②表示其輸出功率與電流的關(guān)系(P -I圖線(xiàn))。則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
9、 )
A.電池組的電動(dòng)勢(shì)為50 V
B.電池組的內(nèi)阻為 Ω
C.電流為2.5 A時(shí),外電路的電阻約為15 Ω
D.輸出功率為120 W時(shí),輸出電壓是30 V
B [由圖線(xiàn)①可知,電源電動(dòng)勢(shì)為50 V,內(nèi)阻為5 Ω,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;由圖線(xiàn)②可知,電流為2.5 A時(shí),電源輸出功率約為95 W,即電源輸出電壓約為38 V,所以外電路電阻約為15 Ω,選項(xiàng)C正確;當(dāng)輸出功率是120 W時(shí),電路電流為4 A,輸出電壓為30 V,選項(xiàng)D正確。]
[考點(diǎn)綜合練]
9.(多選)如圖所示的火警報(bào)警裝置,R1為熱敏電阻,若溫度升高,則R1的阻值會(huì)急劇減小,從而引起電鈴電壓的增加,當(dāng)電鈴電壓
10、達(dá)到一定值時(shí),電鈴會(huì)響。下列說(shuō)法正確的是( )
A.要使報(bào)警的臨界溫度升高,可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)
B.要使報(bào)警的臨界溫度降低,可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì)
C.要使報(bào)警的臨界溫度升高,可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移
D.要使報(bào)警的臨界溫度降低,可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移
BD [要使報(bào)警的臨界溫度升高,R1對(duì)應(yīng)的阻值減小,電路中電流會(huì)增大,電鈴兩端的電壓會(huì)增大,而電鈴電壓達(dá)到一定值時(shí),電鈴會(huì)響,要使電鈴的電壓仍為原來(lái)的值,必須適當(dāng)減小電源的電動(dòng)勢(shì),相反,要使報(bào)警的臨界溫度降低,可以適當(dāng)增大電源的電動(dòng)勢(shì),故A錯(cuò)誤,B正確。要使報(bào)警的臨界溫度升高,R1對(duì)應(yīng)的阻值減小,根據(jù)串聯(lián)電路的
11、特點(diǎn)可知,將使電鈴的電壓增大,要使電鈴的電壓仍為原來(lái)的值,可以把R2的滑片P適當(dāng)向上移,以減小R2,相反,要使報(bào)警的臨界溫度降低,可以把R2的滑片P適當(dāng)向下移,故C錯(cuò)誤,D正確。]
10.(2019·北京模擬)圖甲是觀(guān)察電容器放電的電路。先將開(kāi)關(guān)S與1端相連,電源向電容器充電,然后把開(kāi)關(guān)S擲向2端,電容器通過(guò)電阻R放電,傳感器將電流信息傳入計(jì)算機(jī),在屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t曲線(xiàn)如圖乙所示。則下列判斷正確的是( )
甲 乙
A.隨著放電過(guò)程的進(jìn)行,該電容器的電容逐漸減小
B.根據(jù)I-t曲線(xiàn)可估算出該電容器的電容大小
C.電容器充電過(guò)程的I-t曲線(xiàn)電流應(yīng)該隨
12、時(shí)間的增加而增大
D.根據(jù)I-t曲線(xiàn)可估算出電容器在整個(gè)放電過(guò)程中釋放的電荷量
D [電容器的電容由電容器本身的特性決定,與板間的電荷量無(wú)關(guān),因此在放電過(guò)程中,該電容器的電容不變,故A錯(cuò)誤;I-t圖線(xiàn)與時(shí)間軸圍成的面積表示電荷量,可估算出電容器在整個(gè)放電過(guò)程中釋放的電荷量,但由于電容器電壓的變化量無(wú)法估算,由C=知,不能估算出該電容器的電容大小,故B錯(cuò)誤,D正確;電容器充電過(guò)程,電流應(yīng)該隨時(shí)間的增加而減小,充電完畢時(shí)電流減為零,故C錯(cuò)誤。]
11.(2019·杭州模擬)某學(xué)校創(chuàng)建綠色校園,如圖甲為新裝的一批節(jié)能路燈,該路燈通過(guò)光控開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制:電燈的亮度可自動(dòng)隨周?chē)h(huán)境的亮度改變而改
13、變。如圖乙為其內(nèi)部電路簡(jiǎn)化原理圖,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,Rt為光敏電阻(光照強(qiáng)度增加時(shí),其電阻阻值減小)?,F(xiàn)增加光照強(qiáng)度,則下列判斷正確的是( )
甲 乙
A.電源路端電壓不變
B.B燈變暗,A燈也變暗
C.R0兩端電壓變小
D.電源總功率不變
B [光照增強(qiáng)時(shí),Rt阻值變小,干路電流變大,內(nèi)電壓變大,外電壓變小,故A燈變暗。由于I干=IA+I(xiàn)0,I干變大,IA變小,故I0變大。由于U0=I0R0變大,U外變小,由U外=U0+UB,可知UB變小,故B燈變暗,綜上分析,B正確。]
12.(多選)(2019·蘇州檢測(cè))硅光電池是一種太陽(yáng)能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
14、如圖所示,圖線(xiàn)a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I變化的關(guān)系圖象(電池電動(dòng)勢(shì)不變,內(nèi)阻不是定值),圖線(xiàn)b是某電阻R的U-I圖象。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.硅光電池的內(nèi)阻為8 Ω
B.硅光電池的總功率為0.4 W
C.硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為0.32 W
D.若將R換成阻值更大的電阻,硅光電池的輸出功率增大
AC [由圖可知該電池的電源電動(dòng)勢(shì)為3.6 V,由U內(nèi)+UR=E可知內(nèi)電壓為1.6 V,硅光電池的內(nèi)阻為r== Ω=8 Ω,故A正確;硅光電池的總功率為P總=EI=3.6×0.2 W=0.72 W,故B錯(cuò)誤;硅光電池的內(nèi)阻消耗
15、的熱功率為P熱=I2r=0.22×8 W=0.32 W,故C正確;若將R換成阻值更大的電阻,電路中電阻兩端的電壓變大,但電流變小,硅光電池的輸出功率不一定增大,故D錯(cuò)誤。]
13.(2019·南昌質(zhì)檢)如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)E=10 V,內(nèi)阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF。
(1)閉合開(kāi)關(guān)S,求穩(wěn)定后通過(guò)R1的電流;
(2)然后將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),求電容器兩端的電壓變化量和流過(guò)R1的總電荷量;
(3)如果把R2換成一個(gè)可變電阻,其阻值可以在0~10 Ω 范圍變化,求開(kāi)關(guān)閉合并且電路穩(wěn)定時(shí),R2消耗的最大電功率。
解析:(1)穩(wěn)定時(shí),電路中的電流:
I==1 A。
(2)S閉合,電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),電容器兩端的電壓:
U=IR2=1×6 V=6 V
斷開(kāi)后,電容器兩端的電壓為10 V
所以ΔU=4 V
流過(guò)R1的總電荷量為:
ΔQ=ΔU·C=1.2×10-4 C。
(3)PR2=·R2
=
可見(jiàn)當(dāng)R2=R1+r時(shí),R2消耗的功率最大
PmR2==6.25 W。
答案:(1)1 A (2)4 V 1.2×10-4 C (3)6.25 W
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