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1、
【鞏固練習】
一、選擇題
1.(2015 成都模擬)在如圖所示的電路中,燈炮L的電阻大于電源的內阻r,閉合電鍵S,將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后,下列結論正確的是( )
A.燈泡L變亮
B.電源的輸出功率增大
C.電容器C上電荷量減少
D.電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大
2.如圖所示,電源電動勢為E,內阻為r,R1、R2為定值電阻,R3為滑動變阻器。當R3的滑片P向右移動時,下列說法中正確的是( )
A.R1的功率必然減小
B.R2的功率必然減小
C.R3的功率必然增大
D.電源消耗的功率必然減小
3.在
2、如圖所示的電路中,E為電源的電動勢,r為電源的內阻,R1、R2為可變電阻.在下列操作中,可以使燈泡L的亮度變暗的是( )
A.僅使R1的阻值增大
B.僅使R1的阻值減小
C.僅使R2的阻值增大
D.僅使R2的阻值減小
4.如圖所示電路的電源內阻不可忽略,若調整可變電阻R的阻值,可使電壓表V的示數(shù)減小ΔU(電壓表為理想電表),在這個過程中( )
A.通過R1的電流減小,減少量一定等于
B.R2兩端的電壓增大,增加量一定等于ΔU
C.路端電壓減小,減少量一定等于ΔU
D.通過R2的電流增大,但增加量一定小于
5.如圖所示電路,電源內阻不可忽略。開關S閉合后,
3、在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中( )
A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小
B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大
C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小
D.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大。
6.如圖所示,E為內阻不能忽略的電池,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關,V與A分別為電壓表與電流表.初始時S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則( )
A.V的讀數(shù)變大,A的讀數(shù)變小
B.V的讀數(shù)變大,A的讀數(shù)變大
C.V的讀數(shù)變小,A的讀數(shù)變小
D.V的讀數(shù)變小,A的讀數(shù)變大
7.如圖所示的電路中,電源的內阻不能忽略。已知定值電阻R1=10,R2=8。當開關接
4、
到位置1時,電壓表V的讀數(shù)為2V。當開關K接到位置2時,電壓表V的示數(shù)可能為( )
A、2.2V ; B、 1.9V ;
C、 1.6 V ; D、 1.3 V 。
8.四個小燈連接成如圖所示電路,合上電鍵S,各燈均正常發(fā)光.若小燈L4燈絲突然燒斷,則其余各燈亮度的變化情況是( )
A. L1變亮,L2、L3均變暗
B. L1變暗,L2、L3均變亮
C. L1變暗,L2熄滅,L3變亮
D. L1、L2變亮,L3變暗
9.電動勢為E、內阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖所示的電路.當滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時,下列說法正確
5、的是( )
A.電壓表和電流表讀數(shù)都增大
B.電壓表和電流表讀數(shù)都減小
C.電壓表讀數(shù)增大,電流表讀數(shù)減小
D.電壓表讀數(shù)減小,電流表讀數(shù)增大
10.(2014 楚雄市期末)用如圖所示(甲)電路來測量電池電動勢和內電阻,根據測得的數(shù)據作出了(乙)圖所示的U-I圖象,由圖象可知( )
A.電池內阻的測量值是3.50Ω
B.電池電動勢的測量值是1.40V
C.外電路發(fā)生短路時的電流為0.4A
D.電壓表的示數(shù)為1.20V時電流表的示數(shù)I′=0.20A
二、填空題
11.如圖所示的電路,外電阻皆為R,電源內阻為。當S斷開時,在電容器極板間放一個質
6、量為m,帶電荷量為q的電荷恰能靜止。當S閉合時,電容器極板間放一個質量仍為m,帶電荷量為q'的電荷,恰能靜止,則q∶q'=________。
12.如圖所示電路中R1=12Ω,R2=6Ω,滑動變阻器R3上標有“20Ω 2 A”字樣,理想電壓表的量程有0~3 V和0~15 V兩擋,理想電流表的量程有0~0.6 A和0~3 A兩擋。閉合開關S,將滑片P從最左端向右移動到某位置時,電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5 V和0.3 A;繼續(xù)向右移動滑片P至另一位置,電壓表指針指在滿偏的1/3,電流表指針指在滿偏的1/4,則此時電流表示數(shù)為______A,
7、該電源的電動勢為______V。
三、解答題
13.如圖所示的電路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=6Ω,電源電動勢E=24V,內阻不計.當電鍵S1、S2均開啟和均閉合時,燈泡L都同樣正常發(fā)光.
(1)寫出兩種情況下流經燈泡的電流方向:S1、S2均開啟時;S1、S2均閉合時.
(2)求燈泡正常發(fā)光時的電阻R和電壓U.
14.如圖所示電路中,電源電動勢E=6V,內電阻不計;電阻R1=R2=6Ω,R3=12Ω,R4=3Ω,R5=0.6Ω。試求通過R5的電流強度。
15. (2014 龍子湖區(qū)校級期中)如圖所示的電路中,電源電動勢E=3V,內電阻r=1Ω,定值電
8、阻R1=3Ω,R2=2Ω,電容器的電容C=100μF,
(1)閉合開關S,電路穩(wěn)定后電容器極板a所帶電荷量為多少?
(2)先閉合開關S,電路穩(wěn)定后斷開開關S,通過電阻R1的電荷量為多少?
【答案與解析】
一、選擇題
1.【答案】D
【解析】當滑動變阻器滑片P向左移動,其接入電路的電阻增大,電路總電阻增大,電流I減小,燈泡的功率減小,所以燈泡變暗,A錯誤;當內外電阻相等時,電源的輸出功率最大,燈泡L的電阻大于電源的電阻,當R增大時,電源的輸出功率減小,故B錯誤;變阻器兩端電壓增大,電容器與變阻器并聯(lián),電容器上電壓也增大,則其電荷量增大,故C錯誤;電流表讀數(shù)變小,電壓表讀
9、數(shù)變大,故D正確,故選D
2.【答案】 BD
【解析】P向右移動時,R3增大。因此電路的總電阻R增大,由知,I減小,由U=E-Ir知路端電壓U增大。所以由部分電路歐姆定律知,I1增大,則I2減小,因而可得P1增大,P2減小,P減小。
3.【答案】 AD
【解析】使燈泡L的亮度變暗的方法有兩個,一是使R2的阻值減小,則路端電壓減小,二是使與燈泡串聯(lián)的電阻R1增大,則燈泡所在支路的電流減小,所以選AD.
4.【答案】 AD
【解析】由R1=知,當電壓減小ΔU時,通過R1的電流減小,故A正確;由閉合電路歐姆定律知,當電壓減小ΔU時,則(U2+U內)增大ΔU,所以R2
10、兩端的電壓增加量小于ΔU,路端電壓減小量小于ΔU,通過R2的電流增加量小于,故D正確.
5.【答案】A
【解析】變阻器的滑動端向下滑動時,接入電路中的電阻減小,電路中總電阻變小,由可得,電路中總電流增大,內阻上分到的電壓變大,路端電壓變小,電壓表示數(shù)減小??傠娏髟龃?,電阻分到的電壓增大,由于,路端電壓減小,電阻分到的電壓增大,所以分到的電壓減小,電流表的示數(shù)減小。綜上所述,A項正確,B、C、D項錯誤。
6.【答案】 B
【解析】當S斷開時,電路的總電阻R總變大,總電流I=變小,內電壓U內=Ir變小,路端電壓U=E-Ir變大,電壓表測量路端電壓,讀數(shù)變大;R1兩端電壓U1=IR1變小,
11、R3兩端電壓U3=U-U1變大,通過R3的電流I3=變大,電流表讀數(shù)變大,B選項正確.
7.【答案】B
【解析】
(1)
(2)
解得U= 當r趨近于零時,U=2V ,當r趨近于無窮大時,U=1.6V 。
故選B 。
8.【答案】D
【解析】由于L4開路引起的一系列變化為:
L4開路——R總↑——I總↓——U端↑——I1↑(L1變亮)——I3(=I總—I1)↓(L3變暗)——U3(=I3R3)↓——U2(=U端—U3)↑(L2變亮).
9.【答案】A
【解析】滑動觸頭由中點向b滑動時,外電路總電阻增大,根據可知,干路電流減小,由U=E-Ir知,路端電壓U增大
12、,電壓表讀數(shù)增大;根據部分電路歐姆定律可知,R2一定,U增大,則I'增大,電流表讀數(shù)增大,所以B、C、D錯,A正確。
10.【答案】BD
【解析】由圖可知,電源的電動勢約為1.40V,故B正確;由圖可知,當路端電壓為1.00V時,電流為0.4A,故0.4A不是短路電流,故C錯誤;由可知,,故A錯誤;當電壓表示數(shù)為1.20V時,,故D正確;故選BD
二、填空題
11.【答案】9.5∶16
【解析】當S斷開時,R外=R,電容器兩極板間電壓為路端電壓,
,
電荷靜止,則
;
當S閉合時,
,
電容器兩極板間電壓:
,
電荷靜止
,
所以
q∶q'=
13、U'∶U=5∶16。
12.【答案】 0.15 7.5
【解析】滑片P向右移動的過程中,電流表示數(shù)在減小,電壓表示數(shù)在增加,由此可以確定電流表量程選取的是0~0.6 A,電壓表量程選取的是0~15 V,所以電流表的示數(shù)為,電壓表的示數(shù)為×15 V=5 V;當電壓表示U1=2.5 V時,電流表示數(shù)I1=0.3 A,得…①,當電壓表示數(shù)U2=5 V時,I2=0.15 A,得…②,聯(lián)立①②得:E=7.5 V,r≈1.56Ω。
三、解答題
13.【答案】
【解析】畫出S1、S2均開啟和閉合時的等效電路圖(圖2),即可判知電流方向.燈泡L能同樣正常發(fā)光,表示兩情況中通
14、過燈泡的電流相同.
(1)S1、S2均開啟時,流經燈泡的電流方向從b→a;S1、 S2均閉合時,流經燈泡的電流方向從a→b.其等效電路分別如圖2所求.
(2)設燈泡的電阻為R.S1、S2均開啟時,由全電路歐姆定律得流過燈泡的電流
S1、S2均閉合時,由全電路歐姆定律和并聯(lián)分流的關系得流過燈泡的電流
兩情況中,燈泡L同樣正常發(fā)光,表示
I1=I2,
即
解得
燈泡正常發(fā)光時的電壓由等效電路圖根據串聯(lián)分壓得
14.【答案】
【解析】此題表面上看是一個非平衡電橋電路,要求出R5中流過的電流,超出了中學知識的范圍。
但是我們把除R5以外的電路等效為另一個復雜的電源
15、,并且能找到一種形式以計算出這個等效電源的電動勢及內電阻,那么就可以求出通過R5的電流了。
解題步驟如下:
第一步把電路的ab間斷開,并把它看成是等效電源的兩個極、求出ab兩點間的電勢差就是這個等效電源的電動勢,即Uab=E'
第二步,把電路的ab間短路,求出ab間的電流,此電流就是等效電源的短路電流I0,根據恒定電流的特點,I0=I1-I2。I0與等效電源的電動勢E',內阻r'的關系為,求出E'和I0后,即可求出r'。
第三步,把R5接在ab間,即R5為等效電路電路的外電阻,根據全電路歐姆定律,,即可求出I5的值。
[解答]
1.求等效電源的電動勢
ab間斷開時,電路如圖2,根
16、據串聯(lián)分壓的特點
以電源正極為零電勢點,則Ua=-3V,Ub=-4.8V,Ua>Ub
a端為等效電源的正極,b端為負極
E=Uab=Ua-Ub=-3-(-4.8)=1.8(V)
2.求等效電源的短路電流和等效內阻
ab間短路時,電路如圖3
短路電流 I0=I1-I2
[說明]
等效方法是在物理分析中應用得最廣泛的方法之一,例如“等效電路”、“合力與分力”、“等效切割長度(電磁感應)”等。它在具體問題中應用的關鍵是:確定等效的物理量,找出具有這種等效性質的代換形式。
本例采用的是一種等效電源的方法,利用此方法,還可求解不少復雜的電路問題。
15.【答案】(1);(2)
【解析】(1)由閉合電路歐姆定律可知,電路中的電流為:
R1兩端的電壓為:
則電容所帶電量為:
(2)斷開S后,電容器與電源斷開,電容器放電,故電量均通過R1,
故通過R1的電量為: