河北省張家口市高三物理 專題練習(xí)（26）閉合電路的歐姆定律.doc

閉合電路的歐姆定律1.在如圖所示的電路中，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，R1、R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值大小隨所受照射光強(qiáng)度的增大而減小，V為理想電壓表若將照射R3的光的強(qiáng)度減弱，則()A. 電壓表的示數(shù)變大 B. 小燈泡消耗的功率變小C. 通過R2的電流變小 D. 電源內(nèi)阻的電壓變大【答案】B【解析】試題分析：由光敏電阻的性質(zhì)可知電路中電阻的變化，則由閉合電路歐姆定律可得出電路中電流的變化，由歐姆定律可得出電壓表示數(shù)的變化；同時(shí)還可得出路端電壓的變化；由串聯(lián)電路的規(guī)律可得出并聯(lián)部分電壓的變化，再由并聯(lián)電路的規(guī)律可得出通過小燈泡的電流的變化，由功率公式即可得出燈泡功率的變化解：A、光敏電阻光照減弱，故光敏電阻的阻值增大，電路中的總電阻增大；由閉合電路歐姆定律可得，電路中電流減小，故R1兩端的電壓減小，故A錯(cuò)誤；B、由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，流過燈泡的電流一定減小，故由P=I2R可知，小燈泡消耗的功率變小，故B正確；C、因電路中電流減小，故電源內(nèi)阻的電壓減小，路端電壓增大，同時(shí)R1兩端的電壓減小，故并聯(lián)電路部分電壓增大；則流過R2的電流增大，故CD錯(cuò)誤；故選：B【點(diǎn)評(píng)】閉合電路的動(dòng)態(tài)分析問題一般按外電路、內(nèi)電路再外電路的分析思路進(jìn)行；分析內(nèi)電路主要根據(jù)總電流及內(nèi)阻分析內(nèi)壓，而外電路較為復(fù)雜，要注意靈活應(yīng)用電路的性質(zhì)2.如圖所示，圖中的四個(gè)電表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，下面說法中正確的是（）A. 電壓表V1的讀數(shù)減小，電流表A1的讀數(shù)增大B. 電壓表V1的讀數(shù)增大，電流表A1的讀數(shù)減小C. 電壓表V2的讀數(shù)減小，電流表A2的讀數(shù)增大D. 電壓表V2的讀數(shù)增大，電流表A2的讀數(shù)減小【答案】AD【解析】試題分析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)P向右端移動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路的電阻減小，由閉合電路歐姆定律得知，干路電流I增大，路端電壓U減小，則電流表A1讀數(shù)增大；電壓表V1讀數(shù) U1=E-I（R1+r），I增大，其他量不變，則U1減??；通過電流表A2的電流，U1減小，則I2減小；流過R2的電流 I2=I-I2，I增大，I2減小，則I2增大，則伏特表V2的讀數(shù)增大綜上，電壓表V1的讀數(shù)減小，電流表A1的讀數(shù)增大，伏特表V2的讀數(shù)增大，電流表A2的讀數(shù)減小故AD正確，BC錯(cuò)誤故選AD。考點(diǎn)：電路的動(dòng)態(tài)分析【名師點(diǎn)睛】本題是簡(jiǎn)單的電路動(dòng)態(tài)分析問題，按“部分整體部分”的思路進(jìn)行分析，對(duì)于并聯(lián)電路，要抓住干路電流等于各支路電流之和分析兩個(gè)支路電流的關(guān)系。3.在如圖所示的電路中，E為電源的電動(dòng)勢(shì)，r為電源的內(nèi)電阻，R1、R2為可變電阻在下列敘述的操作中，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【答案】AD【解析】試題分析：由圖可知，燈泡與R1串聯(lián)后與R2并聯(lián)；要使燈泡變暗，應(yīng)使流過燈泡的電流減小；則可分別由閉合電路歐姆定律分析各項(xiàng)，可得出正確答案解：A、使R1電阻增大，則總電阻增大，電路中總電流減小，則內(nèi)壓減小，路端電壓增大，故R2中的電流增大，L中電流減小，燈泡變暗，故A正確；B、使R1的電阻減小，則總電阻減小，總電流增大，內(nèi)壓增大，路端電壓減小，R2中電流減，故燈泡中電流增大，燈泡變亮，故B錯(cuò)誤；C、使R2增大，則總電阻增大，總電流減小，內(nèi)壓減小，路端電壓增大，故L中電流增大，燈泡變亮，故C錯(cuò)誤；D、R2減小，總電阻減小，總電流增大，內(nèi)壓增大，路端電壓減小，故L中電流減小，燈泡變暗，故D正確；故選AD【點(diǎn)評(píng)】在電路中，若部分電阻發(fā)生了變化，則對(duì)該部分的處理不能直接根據(jù)歐姆定律求解，應(yīng)靈活應(yīng)用串并聯(lián)電路的性質(zhì)進(jìn)行分析判斷4.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，不計(jì)電壓表和電流表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，當(dāng)電鍵閉合后，兩小燈泡均能發(fā)光在將滑動(dòng)變阻器的觸片逐漸向右滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是() A. 小燈泡L1、L2均變暗B. 小燈泡L1變亮，小燈泡L2變暗C. 電流表A的讀數(shù)變小，電壓表V的讀數(shù)變大D. 電流表A的讀數(shù)變大，電壓表V的讀數(shù)變小【答案】BC【解析】將滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向右滑動(dòng)的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，并聯(lián)部分的電阻增大，外電路總電阻增大，則干路電流減小，故L2燈變暗，電流表讀數(shù)變小。電源的內(nèi)電壓減小，則路端電壓增大，電壓表讀數(shù)變大。根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知，并聯(lián)部分電壓增大，則L1燈變亮。故BC正確。AD錯(cuò)誤。故選BC?！军c(diǎn)睛】將滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸向右滑動(dòng)的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，分析外電路總電阻的變化，由歐姆定律判斷干路電流的變化，即可知道電流表示數(shù)的變化和路端電壓的變化，即可知道電壓表讀數(shù)的變化分析并聯(lián)部分電壓的變化，判斷L1燈亮度的變化5.如圖所示的電路中，R120 ，R240 ，R360 ，R440 ，R54 ，下面說法中，正確的是()A. 若UAB140 V，C、D端開路，UCD84 VB. 若UAB140 V， C、D端開路，UCD140 VC. 若UCD104 V，A、B端開路，UAB84 VD. 若UCD104 V，A、B端開路，UAB60 V【答案】D【解析】【詳解】若UAB=140V，C、D端開路，電路中R1、R3、R4串聯(lián)，cd端的電壓等于R3兩端的電壓，則UCD=R3R1+R3+R4UAB=6020+60+40140V=70V，故AB錯(cuò)誤；若UCD=104V，A、B端開路，電路中R2、R3、R5串聯(lián)，AB端的電壓等于R3兩端的電壓，則UAB=R3R2+R3+R5UCD6040+60+4104V=60V，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.如圖所示的電路中，各個(gè)電阻都是2 ，電流表內(nèi)阻不計(jì)，在B、C兩點(diǎn)間加6 V電壓時(shí)，則電流表的示數(shù)為()A. 0.5 A B. 1 AC. 1.5 A D. 2 A【答案】B【解析】【詳解】如圖，電阻R2與R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，電路的總電阻為：R=2+122=3；根據(jù)歐姆定律得干路電流為：I=UR=63A=2A，由于并聯(lián)電路的電流與電阻成反比，故電流表的示數(shù)為：IR2=I2=1A，故選B。7.如圖所示，直線a、拋物線b和曲線c分別為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率P、電源內(nèi)部發(fā)熱功率Pr、輸出功率PR隨電流I變化的圖象，根據(jù)圖象可知()A. 電源的電動(dòng)勢(shì)為9 V，內(nèi)阻為3 B. 電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為1 C. 圖象中任意電流值對(duì)應(yīng)的P、Pr、PR間的關(guān)系為P>PrPRD. 電路中的總電阻為2 時(shí)，外電阻上消耗的功率最大且為2.25 W【答案】BD【解析】試題分析：三種功率與電流的關(guān)系是：直流電源的總功率PE=EI，內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EII2r，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)選擇圖線根據(jù)圖線a斜率求解電源的電動(dòng)勢(shì)由圖讀出電流I=3A時(shí)，發(fā)熱功率Pr=I2r，求出電源的內(nèi)阻當(dāng)電流為1.5A時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求出總電阻，根據(jù)能量關(guān)系求外電阻上消耗的最大功率解：A、B：直流電源的總功率PE=EI，故圖線a的斜率等于電源的電動(dòng)勢(shì)，由得到E=3V由圖線b，當(dāng)I=3A時(shí)，Pr=9W，由公式Pr=I2r得，r=1故A錯(cuò)誤，B正確C、在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C 三點(diǎn)，這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)PA、PB、PC，則這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)PA、PB、PC分別是電源的總功率、電源內(nèi)部的發(fā)熱功率和輸出功率，根據(jù)能量關(guān)系可知，PA=PB+PC即P=Pr+PR，故C錯(cuò)誤D、由圖線c可知，當(dāng)電流為1.5A時(shí)外電阻消耗的功率最大此時(shí)電路中的總電阻為，外電阻上消耗的功率最大為PR=EII2r=31.51.521=2.25W故D正確故選BD【點(diǎn)評(píng)】本題首先考查讀圖能力，物理上往往根據(jù)解析式來理解圖象的物理意義8.如圖甲所示，其中R兩端電壓u隨通過該電阻的直流電流I的變化關(guān)系如圖乙所示，電源電動(dòng)勢(shì)為7.0 V(內(nèi)阻不計(jì))，且R11 000 (不隨溫度變化)若改變R2，使AB與BC間的電壓相等，這時(shí)()A. R的阻值為1 000 B. R的阻值為1 300 C. 通過R的電流為1.5 mAD. 通過R的電流為2.0 mA【答案】BC【解析】將R1電阻的伏安特性曲線在坐標(biāo)中作出，兩圖象的交點(diǎn)為電阻的工作點(diǎn)，由圖可知，此時(shí)電流為3 mA，要使AB與BC之間的電壓相等，則BC兩端的電壓為3.5 V，并且兩電阻中的電流相等，由圖可知，此時(shí)符合條件的只有1.5 mA，這時(shí)R的電壓為2 V，由，故BC正確，AD錯(cuò)誤。【名師點(diǎn)睛】對(duì)于伏安特性為曲線的非線性元件，要注意不能直接利用閉合電路歐姆定律求解，應(yīng)考慮作出圖象，由圖象結(jié)合串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行分析。9.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【答案】D【解析】【詳解】若R1短路，外電阻減小，路端電壓U減小，干路電流I增大，A燈變亮。并聯(lián)部分的電壓減小，通過B的電流減小，則B燈變暗，不符合題意。故A錯(cuò)誤。若R2斷路，外電阻增大，路端電壓U增大，干路電流I減小，A燈變暗，不符合題意。故B錯(cuò)誤。若R2短路，D燈不亮，外電阻減小，路端電壓U減小，干路電流I增大，A燈變亮。并聯(lián)部分的電壓減小，通過B的電流減小，則B燈變暗，不符合題意。故C錯(cuò)誤。若R3短路，外電阻減小，路端電壓U減小，干路電流I增大，A燈變亮。并聯(lián)部分的電壓減小，通過C、D的電流都減小，則C、D燈變暗。干路電流增大，通過C燈電流減小，則B燈的電流增大，變亮。符合題意。故D正確。故選D?！军c(diǎn)睛】此題是電路故障分析問題解決的關(guān)鍵是在明確電路連接關(guān)系的前提下采用“排除法”將每一選項(xiàng)逐一代入題干，檢查是否符合題意，最終確定正確選項(xiàng)10.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r恒定，閉合開關(guān)S后燈泡能夠發(fā)光，經(jīng)過一段時(shí)間后燈泡突然變亮，則出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是（ ） A. 電阻R1短路B. 電阻R2斷路C. 電阻R2短路D. 電容器C斷路【答案】AB【解析】本題考查的是對(duì)電路故障的分析，燈泡突然變亮，可能電阻R1短路，電阻R2斷路；故AB正確；11.如圖所示，C為兩極板水平放置的平行板電容器，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1、R2的滑片處于各自的中點(diǎn)位置時(shí)，懸在電容器C兩極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)要使塵埃P向下加速運(yùn)動(dòng)，下列方法中可行的是()A. 把R2的滑片向左移動(dòng) B. 把R2的滑片向右移動(dòng)C. 把R1的滑片向左移動(dòng) D. 把開關(guān)S斷開【答案】A【解析】試題分析：閉合開關(guān)S，電容器的電壓等于滑動(dòng)變阻器R2左部分的電壓，與R1無關(guān)；把R2的滑片向左移動(dòng)，電容器的電壓減小，板間場(chǎng)強(qiáng)減小，塵埃P向下加速運(yùn)動(dòng)；把R2的滑片向右移動(dòng)，電容器的增大，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，塵埃P向上加速運(yùn)動(dòng)；R1的滑片移動(dòng)不能改變電容器的電壓，所以塵埃P處于處于靜止?fàn)顟B(tài)；把開關(guān)S斷開后，電容器的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，即電壓增大，塵埃P向上加速運(yùn)動(dòng)，所以正確選項(xiàng)為A。考點(diǎn):本題考查了含電容器電路的分析。12.有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理圖如圖中的虛線所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)是理想電流表)設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì)，已知理想電流表的量程為03 A，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 ，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R300.02F(F和R的單位分別是N和)下列說法正確的是()A. 該秤能測(cè)量的最大體重是1 400 NB. 該秤能測(cè)量的最大體重是1 300 NC. 該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.375 A處D. 該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.400 A處【答案】AC【解析】試題分析：因?yàn)槔硐腚娏鞅淼牧砍虨?A，所以電路中允許的最大電流為3A，因此根據(jù)閉合電路歐姆定律，壓力傳感器的最小電阻應(yīng)滿足R2123，R最小為2 ，代入，求出最大F1 400N，A正確B錯(cuò)誤；當(dāng)F0時(shí)，R30，這時(shí)電路中的電流I1230+2A0.375 A，C正確D錯(cuò)誤，考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律【名師點(diǎn)睛】電子秤測(cè)量的最大體重時(shí)，由R=30-0.02F可知，其電阻R最小，電路中電流最大，等于電流表的量程為3A根據(jù)歐姆定律求出電流為3A時(shí)電子秤的電阻，再由R=30-0.02F求解最大體重踏板空載時(shí)F=0，代入RR=30-0.02F得到電阻，由歐姆定律求出電流13.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置，R1和R2為定值電阻，P為滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭，G為靈敏電流表，A為理想電流表開關(guān)S閉合后，C的兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)在P向上移動(dòng)的過程中，下列說法不正確的是（ ）A. A表的示數(shù)變大B. 油滴向上加速運(yùn)動(dòng)C. G中有由a至b的電流D. 電源的輸出功率一定變大【答案】ACD【解析】【詳解】粒子原來處于平衡狀態(tài)，重力和靜電力平衡；電容器與電阻R、電阻R2相并聯(lián)后與R1串聯(lián)，滑片向上移動(dòng)，電阻R變大，電路總電阻變大，電流變小，則A表的示數(shù)變小，故A說法錯(cuò)誤；電容器兩端電壓為：U=EI（r+R1），故電容器兩端電壓變大，帶電量變大，電場(chǎng)力變大，粒子向上加速，故B說法正確；電容器充電，故電流從b到a，故C說法錯(cuò)誤；根據(jù)當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，此時(shí)電源輸出功率最大，雖外電阻在變大，但不知與內(nèi)電阻的關(guān)系，因此無法確定輸出功率的大小關(guān)系，故D說法錯(cuò)誤。所以選ACD。14.如圖甲所示為某一小燈泡的UI圖線，現(xiàn)將兩個(gè)這樣的小燈泡并聯(lián)后再與一個(gè)4 的定值電阻R串聯(lián)，接在內(nèi)阻為1 、電動(dòng)勢(shì)為5 V的電源兩端，如圖乙所示，則()A. 若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2 A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.6 WB. 若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3 A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.6 WC. 若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.2 A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.26 WD. 若通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為0.3 A，此時(shí)每盞小燈泡的電功率為0.4 W【答案】B【解析】試題分析:設(shè)通過每個(gè)小燈泡的電流為I，電壓為U，則電路中總電流為2I根據(jù)閉合電路歐姆定律得U=E-2I（R+r），代入得：U=5-10I，當(dāng)U=0時(shí)，I=0.5A；當(dāng)I=0時(shí)，U=5V，在U-I圖上作出U=5-10I的圖象如圖，此圖線與小燈泡的U-I圖線的交點(diǎn)即為乙圖狀態(tài)下小燈泡的工作狀態(tài)，由圖讀出通過每盞小燈泡的電流強(qiáng)度為I=0.3A，電壓為U=2V，則此時(shí)每盞小燈泡的電功率為P=UI=0.6W故選B考點(diǎn)：閉合電路歐姆定律，電路串并聯(lián)，小燈泡伏安特性曲線，電功、電功率15.如圖所示，A為電解槽，M為電動(dòng)機(jī)，N為電爐子，恒定電壓U12 V，電解槽內(nèi)阻RA2 ，當(dāng)S1閉合，S2、S3斷開時(shí)，A示數(shù)為6 A；當(dāng)S2閉合，S1、S3斷開時(shí)，A示數(shù)為5 A，且電動(dòng)機(jī)輸出功率為35 W；當(dāng)S3閉合，S1、S2斷開時(shí)，A示數(shù)為4 A求：(1)電爐子的電阻及發(fā)熱功率；(2)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻；(3)在電解槽工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的功率為多少【答案】(1)2 72 W(2)1 (3)16 W【解析】當(dāng)S1閉合、S2、S3斷開時(shí)，只有電爐子接入，因電爐子為純電阻，由歐姆定律有：電爐子的電阻r=UI1=126=2其發(fā)熱功率為：PR=UI1=126W=72W （2）當(dāng)S2閉合、S1、S3斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)為非純電阻，由能量守恒定律：UI2=I22rM+P輸出 代入數(shù)據(jù)解得：rM=1（3）當(dāng)S3閉合、S1、S2斷開時(shí)，電解槽工作，由能量守恒定律：P化=UI3I32rA 代入數(shù)據(jù)解得：P化=（124422）W=16W 點(diǎn)睛：對(duì)于非純電阻來說要知道用那種方式求功率，理解輸入功率，輸出功率、發(fā)熱功率并會(huì)用正確的公式求解。16.在如圖所示的電路中，R12 ，R2R34 ，當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，R2上消耗的電功率為4 W，當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，電壓表示數(shù)為4.5 V，試求：(1)開關(guān)S接a時(shí)，通過電源的電流和電源兩端的電壓；(2)開關(guān)S接b時(shí)，電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(3)當(dāng)開關(guān)S接c時(shí)，通過R2的電流【答案】(1)1A;4V（2）6V；2 （3）0.5A【解析】試題分析：（1）開關(guān)S接a時(shí)，R1被短路，由P2=I2R2得：通過電源的電流為：I=1A電源兩端的電壓等于R2的兩端電壓為：U=IR2=14V=4V；（2）由閉合電路歐姆定律得：當(dāng)開關(guān)S接a時(shí)，有：E=U+Ir，代入得：E=4+r當(dāng)開關(guān)S接b時(shí)，電壓表示數(shù)為45V，有：E=U+聯(lián)立以上兩式解得：E=6V，r=2（3）當(dāng)電開關(guān)S接c時(shí)，通過R2的電流為：A考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律【名師點(diǎn)睛】本題首先要理解短路的意義，靈活選取靈活功率公式，運(yùn)用閉合電路歐姆定律和歐姆定律結(jié)合求解。