物理同步人教版選修31學(xué)案：第二章 第7節(jié) 閉合電路的歐姆定律 Word版含解析

第第 7 節(jié)節(jié)閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律1.閉合電路歐姆定律的表達(dá)式為閉合電路歐姆定律的表達(dá)式為 IERr， 此式僅適用于純電阻此式僅適用于純電阻電路，其中電路，其中 R 和和 r 分別指外電阻和內(nèi)電阻。分別指外電阻和內(nèi)電阻。2閉合電路內(nèi)、外電壓的關(guān)系為閉合電路內(nèi)、外電壓的關(guān)系為 EU內(nèi)內(nèi)U外外IrU外外，由，由此式可知，當(dāng)電流發(fā)生變化時，路端電壓隨著變化。此式可知，當(dāng)電流發(fā)生變化時，路端電壓隨著變化。3當(dāng)外電路斷開時，路端電壓等于電動勢，當(dāng)外電路短路時當(dāng)外電路斷開時，路端電壓等于電動勢，當(dāng)外電路短路時，路端電壓為零。路端電壓為零。一、閉合電路歐姆定律一、閉合電路歐姆定律1閉合電路的組成及電流流向閉合電路的組成及電流流向2閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化如圖所示，電路中電流為如圖所示，電路中電流為 I，在時間，在時間 t 內(nèi)，內(nèi)，非靜電力做功非靜電力做功等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其等于內(nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的總和，即他形式的能的總和，即 EItI2RtI2rt。3閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律二、路端電壓與負(fù)載二、路端電壓與負(fù)載(外電阻外電阻)的關(guān)系的關(guān)系1路端電壓與電流的關(guān)系路端電壓與電流的關(guān)系(1)公式：公式：UEIr。(2)UI 圖像：如圖所示，該直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示圖像：如圖所示，該直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示電動勢電動勢，斜率的絕對值表示電源的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻內(nèi)阻。2路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律(1)外電阻外電阻 R 增大時增大時，電流電流 I 減小減小，外電壓外電壓 U 增大增大，當(dāng)當(dāng) R 增大到無限大增大到無限大(斷路斷路)時時，I0，UE，即斷路時的，即斷路時的路端電壓路端電壓等于電源等于電源電動勢電動勢。(2)外電阻外電阻 R 減小時，電流減小時，電流 I 增大增大，路端電壓，路端電壓 U 減小減小，當(dāng)，當(dāng) R 減小到零時，減小到零時，IEr，U0。1自主思考自主思考判一判判一判(1)如圖甲所示，電壓表測量的是外電壓，電壓表的示數(shù)小于電動勢。如圖甲所示，電壓表測量的是外電壓，電壓表的示數(shù)小于電動勢。()(2)如圖乙所示，電壓表測量的是內(nèi)電壓，電壓表的示數(shù)小于電動勢。如圖乙所示，電壓表測量的是內(nèi)電壓，電壓表的示數(shù)小于電動勢。()(3)外電阻變化可以引起內(nèi)電壓的變化，從而引起內(nèi)電阻的變化。外電阻變化可以引起內(nèi)電壓的變化，從而引起內(nèi)電阻的變化。()(4)外電路的電阻越大，路端電壓就越大。外電路的電阻越大，路端電壓就越大。()(5)路端電壓增大時，電源的輸出功率一定變大。路端電壓增大時，電源的輸出功率一定變大。()(6)電源斷路時，電流為零，所以路端電壓也為零。電源斷路時，電流為零，所以路端電壓也為零。()2合作探究合作探究議一議議一議(1)假如用發(fā)電機(jī)直接給教室內(nèi)的電燈供電，電燈兩端的電壓等于發(fā)電機(jī)的電動勢嗎？假如用發(fā)電機(jī)直接給教室內(nèi)的電燈供電，電燈兩端的電壓等于發(fā)電機(jī)的電動勢嗎？提示：提示：不等于。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)內(nèi)部有電阻，有電勢降落。發(fā)電機(jī)內(nèi)部電壓與電燈兩端電不等于。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)內(nèi)部有電阻，有電勢降落。發(fā)電機(jī)內(nèi)部電壓與電燈兩端電壓之和才等于電動勢。壓之和才等于電動勢。(2)在實(shí)驗(yàn)課上在實(shí)驗(yàn)課上，小紅同學(xué)用電壓表去測量小紅同學(xué)用電壓表去測量 1 節(jié)新干電池的電動勢約為節(jié)新干電池的電動勢約為 1.5 V,1 節(jié)舊電池節(jié)舊電池的電動勢約為的電動勢約為 1.45 V，現(xiàn)在她把這樣的兩節(jié)舊電池串聯(lián)后接在一個標(biāo)有，現(xiàn)在她把這樣的兩節(jié)舊電池串聯(lián)后接在一個標(biāo)有“3 V2 W”的小的小燈泡兩端，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，檢查電路的連接，各處均無故障。電池雖然舊了，但燈泡兩端，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，檢查電路的連接，各處均無故障。電池雖然舊了，但電動勢并沒有減小多少，那么小燈泡為什么不亮呢？電動勢并沒有減小多少，那么小燈泡為什么不亮呢？提示：提示：電池變舊后，電動勢并不明顯減小，但內(nèi)阻明顯變大，因而使電路中的電流很電池變舊后，電動勢并不明顯減小，但內(nèi)阻明顯變大，因而使電路中的電流很小，導(dǎo)致小燈泡不亮。小，導(dǎo)致小燈泡不亮。路端電壓與負(fù)載的關(guān)系路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1外電阻的兩類變化引起的相應(yīng)變化外電阻的兩類變化引起的相應(yīng)變化(1)說明：電源的電動勢等于電源沒有接入電路時的路端電壓。說明：電源的電動勢等于電源沒有接入電路時的路端電壓。(2)說明：由于電源內(nèi)阻很小，所以短路時會形成很大的電流，為保護(hù)電源，絕對不能把說明：由于電源內(nèi)阻很小，所以短路時會形成很大的電流，為保護(hù)電源，絕對不能把電源兩極直接相連接。電源兩極直接相連接。2電源的電源的 UI 圖像圖像(1)圖像的函數(shù)表達(dá)式：圖像的函數(shù)表達(dá)式：UEIr。(2)圖像表示：電源的外電路的特性曲線圖像表示：電源的外電路的特性曲線(路端電壓路端電壓 U 隨電流隨電流 I 變化的圖像變化的圖像)，如圖所示，如圖所示是一條斜向下的直線。是一條斜向下的直線。(3)當(dāng)外電路斷路時當(dāng)外電路斷路時(即即 R ，I0)：縱軸上的截距表示電源的電動勢：縱軸上的截距表示電源的電動勢 E(EU端端)；當(dāng)外電路短路時當(dāng)外電路短路時(R0，U0)：橫坐標(biāo)的截距表示電源的短路電流橫坐標(biāo)的截距表示電源的短路電流 I短短Er。(條件條件：坐坐標(biāo)原點(diǎn)均從標(biāo)原點(diǎn)均從 0 開始開始)(4)圖線的斜率：其絕對值為電源的內(nèi)電阻，即圖線的斜率：其絕對值為電源的內(nèi)電阻，即 rEI0|UI|。(5)某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積：為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積：為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的“面積面積”表示電源的輸出功率。表示電源的輸出功率。1電源電動勢為電源電動勢為 E，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為 r，向可變電阻，向可變電阻 R 供電，關(guān)于路端電壓，下列說法正確的供電，關(guān)于路端電壓，下列說法正確的是是()A因?yàn)殡娫措妱觿莶蛔?，所以路端電壓也不變因?yàn)殡娫措妱觿莶蛔儯月范穗妷阂膊蛔傿因?yàn)橐驗(yàn)?UIR，所以當(dāng)，所以當(dāng) I 增大時，路端電壓也增大增大時，路端電壓也增大C因?yàn)橐驗(yàn)?UEIr，所以當(dāng)，所以當(dāng) I 增大時，路端電壓減小增大時，路端電壓減小D若外電路斷開，則路端電壓為零若外電路斷開，則路端電壓為零解析解析：選選 C路端電壓路端電壓 UIREIr，因?yàn)橐驗(yàn)?I 增大時增大時，R 減小減小，所以不能用所以不能用 UIR 判判斷路端電壓的變化情況，根據(jù)斷路端電壓的變化情況，根據(jù) UEIr 可知，當(dāng)可知，當(dāng) I 增大時，路端電壓減小，所以選項(xiàng)增大時，路端電壓減小，所以選項(xiàng) A、B 錯誤，錯誤，C 正確；當(dāng)外電路斷開時，路端電壓為正確；當(dāng)外電路斷開時，路端電壓為 E，選項(xiàng)，選項(xiàng) D 錯誤。錯誤。2多選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電源的電動勢為電源的電動勢為 6.0 VB電源的內(nèi)阻為電源的內(nèi)阻為 12 C電源的短路電流為電源的短路電流為 0.5 AD電流為電流為 0.3A 時的外電阻是時的外電阻是 18 解析解析：選選 AD因該電源的因該電源的 UI 圖像的縱軸坐標(biāo)不是從零開始的圖像的縱軸坐標(biāo)不是從零開始的，故縱軸上的截距雖為故縱軸上的截距雖為電源的電動勢電源的電動勢，即即 E6.0 V，但橫軸上的截距但橫軸上的截距 0.5 A 并不是電源的短路電流并不是電源的短路電流，且內(nèi)阻應(yīng)按斜且內(nèi)阻應(yīng)按斜率的絕對值計(jì)算率的絕對值計(jì)算， 即即 r|UI|6.05.00.502 。 由閉合電路歐姆定律可得電流由閉合電路歐姆定律可得電流 I0.3 A 時時，外電阻外電阻 REIr18 。故選項(xiàng)。故選項(xiàng) A、D 正確。正確。3 如圖所示的電路中如圖所示的電路中， 當(dāng)當(dāng) S 閉合時閉合時， 電壓表和電流表電壓表和電流表(均為理想電表均為理想電表)的示數(shù)各的示數(shù)各為為 1.6 V 和和 0.4 A； 當(dāng)當(dāng) S 斷開時斷開時， 它們的示數(shù)各改它們的示數(shù)各改變變 0.1 V 和和 0.1A，求電源的電動勢及內(nèi)阻。求電源的電動勢及內(nèi)阻。解析：解析：當(dāng)當(dāng) S 閉合時，由閉合電路歐姆定律得閉合時，由閉合電路歐姆定律得U1EI1r即即 E1.60.4r當(dāng)當(dāng) S 斷開時，由閉合電路歐姆定律得斷開時，由閉合電路歐姆定律得U2EI2r即即 E(1.60.1)(0.40.1)r由由得得 E2 V，r1 。答案：答案：2 V1 電源的有關(guān)功率和電源的效率電源的有關(guān)功率和電源的效率1電源的有關(guān)功率和電源的效率電源的有關(guān)功率和電源的效率(1)電源的總功率：電源的總功率：P總總IEI(U內(nèi)內(nèi)U外外)。(2)電源的輸出功率：電源的輸出功率：P出出IU外外。(3)電源內(nèi)部的發(fā)熱功率：電源內(nèi)部的發(fā)熱功率：PI2r。(4)電源的效率：電源的效率：P出出P總總U外外E，對于純電阻電路，對于純電阻電路，RRr11rR。2輸出功率和外電阻的關(guān)系輸出功率和外電阻的關(guān)系在純電阻電路中，電源的輸出功率為在純電阻電路中，電源的輸出功率為PI2RE2 Rr 2RE2 Rr 24RrRE2 Rr 2R4r(1)當(dāng)當(dāng) Rr 時，電源的輸出功率最大，時，電源的輸出功率最大，PmE24r。(2)當(dāng)當(dāng) Rr 時，隨著時，隨著 R 增大，增大，P 減小。減小。(3)當(dāng)當(dāng) Rr 時，隨著時，隨著 R 增大，增大，P 增大。增大。典例典例如圖所示，已知電源電動勢為如圖所示，已知電源電動勢為 6 V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為 1 ，保護(hù)電，保護(hù)電阻阻R00.5 ，求：當(dāng)電阻箱，求：當(dāng)電阻箱 R 讀數(shù)為多少時，保護(hù)電阻讀數(shù)為多少時，保護(hù)電阻 R0消耗的電功率消耗的電功率最大，并求這個最大值。最大，并求這個最大值。解析解析保護(hù)電阻消耗的功率為保護(hù)電阻消耗的功率為 P0E2R0 rRR0 2， 因因 R0和和 r 是常量是常量，而而 R 是變量，所以是變量，所以 R 最小時，最小時，P0最大，即最大，即 R0 時，時，P0maxE2R0 rR0 2620.51.52W8 W。答案答案R0P0max8 W變式變式 1例題中條件不變，求當(dāng)電阻箱例題中條件不變，求當(dāng)電阻箱 R 讀數(shù)為多少時，電阻箱讀數(shù)為多少時，電阻箱 R 消耗的功率消耗的功率 PR最最大，并求這個最大值。大，并求這個最大值。解析解析：這時要把保護(hù)電阻這時要把保護(hù)電阻 R0與電源內(nèi)阻與電源內(nèi)阻 r 算在一起算在一起，據(jù)以上結(jié)論據(jù)以上結(jié)論，當(dāng)當(dāng) RR0r 即即 R(10.5)1.5 時，時，PRmaxE24 rR0 6241.5W6 W。答案：答案：R1.5 PRmax6 W變式變式 2在例題中，若電阻箱在例題中，若電阻箱 R 的最大值為的最大值為 3 ，R05 ，求：當(dāng)電阻箱，求：當(dāng)電阻箱 R 讀數(shù)為讀數(shù)為多少時，電阻箱多少時，電阻箱 R 的功率最大，并求這個最大值。的功率最大，并求這個最大值。解析：解析：把把 R05 當(dāng)作電源內(nèi)阻的一部分，則等效電源內(nèi)阻當(dāng)作電源內(nèi)阻的一部分，則等效電源內(nèi)阻 r等等為為 6 ，而電阻箱，而電阻箱 R 的的最大值為最大值為 3 ，小于，小于 6 ，PERr等等2RE2 Rr等等 2R4r等等，則不能滿足，則不能滿足 Rr等等，當(dāng)電阻，當(dāng)電阻箱箱R 的電阻取的電阻取 3 時，時，R 消耗功率最大，最大值為：消耗功率最大，最大值為：PERr等等2R43W。答案：答案：R3 P43W變式變式 3例題中條件不變，求電源的最大輸出功率。例題中條件不變，求電源的最大輸出功率。解析：解析：由電功率公式由電功率公式 P出出ER外外r2R外外E2 R外外r 2R外外4r，當(dāng)，當(dāng) R外外r 時，時，P出出最大，即最大，即 RrR00.5 時，時，P出出maxE24r6241W9 W。答案：答案：9 W功率最大值的求解方法功率最大值的求解方法(1)流過電源的電流最大時，電源的功率、內(nèi)損耗功率均最大。流過電源的電流最大時，電源的功率、內(nèi)損耗功率均最大。(2)對某定值電阻來說，其電流最大時功率也最大。對某定值電阻來說，其電流最大時功率也最大。(3)電源的輸出功率在外電阻等于內(nèi)阻時最大，若不能相等，外電阻越接近內(nèi)阻時，電電源的輸出功率在外電阻等于內(nèi)阻時最大，若不能相等，外電阻越接近內(nèi)阻時，電源的輸出功率越大。源的輸出功率越大。(4)對于外電路中部分不變電阻來說對于外電路中部分不變電阻來說，可以寫出其功率表達(dá)式可以寫出其功率表達(dá)式，利用數(shù)學(xué)知識求其極值利用數(shù)學(xué)知識求其極值。1如圖所示，如圖所示，A 為電源的為電源的 UI 圖線，圖線，B 為電阻為電阻 R 的的 UI 圖線，圖線，用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和效率分別是用該電源和電阻組成閉合電路時，電源的輸出功率和效率分別是()A4 W，13B2 W，13C4 W，23D2 W，23解析解析：選選 C從題圖可知從題圖可知 E3 V，圖線圖線 A 和圖線和圖線 B 的交點(diǎn)是電源和電阻的交點(diǎn)是電源和電阻 R 構(gòu)成閉合電構(gòu)成閉合電路的工作點(diǎn)，因此路的工作點(diǎn)，因此 P出出UI4 W，P總總EI6 W。電源的效率。電源的效率P出出P總總23。2.多選多選直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片 P 向右移動時，電源的向右移動時，電源的()A總功率一定減小總功率一定減小B效率一定增大效率一定增大C內(nèi)部損耗功率一定減小內(nèi)部損耗功率一定減小D輸出功率一定先增大后減小輸出功率一定先增大后減小解析解析：選選 ABC滑動變阻器的滑片滑動變阻器的滑片 P 向右移動時向右移動時，滑動變阻器連入電路部分的阻值變滑動變阻器連入電路部分的阻值變大，因而電流減小，由大，因而電流減小，由 P總總IE 可知電源的總功率減小，選項(xiàng)可知電源的總功率減小，選項(xiàng) A 正確?；瑒幼冏杵鬟B入電正確?；瑒幼冏杵鬟B入電路部分阻值變大，路端電壓變大，由路部分阻值變大，路端電壓變大，由IUIE100%可知電源的效率增大，選項(xiàng)可知電源的效率增大，選項(xiàng) B 正確。內(nèi)正確。內(nèi)部損耗功率為部損耗功率為 P內(nèi)內(nèi)I2r，電流減小，因而內(nèi)部損耗功率減小，選項(xiàng)，電流減小，因而內(nèi)部損耗功率減小，選項(xiàng) C 正確。電源輸出功率正確。電源輸出功率為外電阻消耗功率，但外電阻與內(nèi)電阻的大小關(guān)系未知，因而不能判斷輸出功率的變化情為外電阻消耗功率，但外電阻與內(nèi)電阻的大小關(guān)系未知，因而不能判斷輸出功率的變化情況，選項(xiàng)況，選項(xiàng) D 錯誤。錯誤。3多選多選如圖所示如圖所示，電動勢為電動勢為 E，內(nèi)阻為內(nèi)阻為 r 的電池與定值電阻的電池與定值電阻 R0、滑動變阻器滑動變阻器 R 串聯(lián)串聯(lián)，已知已知 R0r，滑動變阻器的最大阻值是滑動變阻器的最大阻值是 2r，當(dāng)滑動當(dāng)滑動變阻器的滑片變阻器的滑片 P 由由 a 端向端向 b 端滑動時，下列說法中正確的是端滑動時，下列說法中正確的是()A通過通過 R0的電流一直變大的電流一直變大B電源的輸出功率先變大后變小電源的輸出功率先變大后變小C滑動變阻器消耗的功率變小滑動變阻器消耗的功率變小D定值電阻定值電阻 R0消耗的功率先變大后變小消耗的功率先變大后變小解析解析：選選 AC當(dāng)滑動變阻器滑片當(dāng)滑動變阻器滑片 P 由由 a 端向端向 b 端滑動時端滑動時，電路中的總電阻變小電路中的總電阻變小，電動電動勢和內(nèi)電阻不變勢和內(nèi)電阻不變，得知總電流變大得知總電流變大，即通過即通過 R0的電流一直變大的電流一直變大，故故 A 正確正確；當(dāng)滑動變阻器當(dāng)滑動變阻器的滑片的滑片 P 由由 a 端向端向 b 端滑動時，電路的內(nèi)電阻小于外電阻，隨著端滑動時，電路的內(nèi)電阻小于外電阻，隨著 R 的減小，電路的內(nèi)外電的減小，電路的內(nèi)外電阻差值減小阻差值減小，所以電源的輸出功率一直變大所以電源的輸出功率一直變大，故故 B 錯誤錯誤；將將 R0等效到內(nèi)電阻中去等效到內(nèi)電阻中去，內(nèi)電阻內(nèi)電阻變?yōu)樽優(yōu)?2r，滑動變阻器消耗的功率可看成電源的輸出功率滑動變阻器消耗的功率可看成電源的輸出功率，R外外2r，隨著外電阻的減小隨著外電阻的減小，輸輸出功率減小，故出功率減小，故 C 正確；總電流變大，根據(jù)正確；總電流變大，根據(jù) PI2R0，R0不變，定值電阻不變，定值電阻 R0上消耗的功率上消耗的功率變大，故變大，故 D 錯誤。錯誤。閉合電路的動態(tài)分析閉合電路的動態(tài)分析1閉合電路動態(tài)分析的思路閉合電路動態(tài)分析的思路閉合電路中由于局部電阻變化閉合電路中由于局部電阻變化(或開關(guān)的通斷或開關(guān)的通斷)引起各部分電壓、電流引起各部分電壓、電流(或燈泡明暗或燈泡明暗)發(fā)生發(fā)生變化，分析這類問題的基本思路是：變化，分析這類問題的基本思路是：2閉合電路動態(tài)分析的三種方法閉合電路動態(tài)分析的三種方法(1)程序法：基本思路是程序法：基本思路是“部分部分整體整體部分部分” ，即：，即：R局局增大增大減小減小R總總增大增大減小減小I總總減小減小增大增大U外外增大增大減小減小I局局U局局(2)結(jié)論法結(jié)論法“串反并同串反并同”“串反串反”是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電是指某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減??；某一電阻減小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功功率都將減??；某一電阻減小時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大。率都將增大。“并同并同”是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電是指某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功功率都將增大；某一電阻減小時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小。率都將減小。(3)特殊值法與極限法：指因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻特殊值法與極限法：指因滑動變阻器滑片滑動引起電路變化的問題，可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。一般用于滑動變阻器兩部分在電路中都有電流時的器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。一般用于滑動變阻器兩部分在電路中都有電流時的討論。討論。1.多選多選如圖所示，閉合開關(guān)如圖所示，閉合開關(guān) S 并調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片并調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片 P 的位置，的位置，使使 A、B、C 三燈亮度相同三燈亮度相同。若繼續(xù)將若繼續(xù)將 P 向下移動向下移動，則三燈亮度變化情則三燈亮度變化情況為況為()AA 燈變亮燈變亮BB 燈變亮燈變亮CB 燈變暗燈變暗DC 燈變亮燈變亮解析解析：選選 ACD將變阻器滑片將變阻器滑片 P 向下移動時向下移動時，接入電路的電阻減小接入電路的電阻減小，外電路總電阻減外電路總電阻減小小， 根據(jù)全電路歐姆定律得知根據(jù)全電路歐姆定律得知， 總電流總電流 IA增大增大， 則則 A 燈變亮燈變亮。 并聯(lián)部分的電壓并聯(lián)部分的電壓 U并并EIA(RAr)，E、RA、r 不變，不變，IA增大，增大，U并并減小，減小，B 燈變暗。通過燈變暗。通過 C 燈的電流燈的電流 ICIIB，I 增大增大，IB減小，則減小，則 IC增大，增大，C 燈變亮，故燈變亮，故 A、C、D 正確。正確。2.如圖所示是一實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示是一實(shí)驗(yàn)電路圖。 在滑動觸頭在滑動觸頭由由 a 端滑端滑向向 b 端的過程中端的過程中，下列表述正確的是下列表述正確的是()A路端電壓變小路端電壓變小B電流表的示數(shù)變大電流表的示數(shù)變大C電源內(nèi)阻消耗的功率變小電源內(nèi)阻消耗的功率變小D電路的總電阻變大電路的總電阻變大解析：解析：選選 A當(dāng)滑片向當(dāng)滑片向 b 端滑動時，其接入電路中的電阻減小，使得外電路總電阻減端滑動時，其接入電路中的電阻減小，使得外電路總電阻減小小，故故 D 錯誤錯誤。根據(jù)根據(jù) IERr，可知總電流在增加可知總電流在增加，根據(jù)閉合電路中的歐姆定律有根據(jù)閉合電路中的歐姆定律有 EIrU外外，可知路端電壓可知路端電壓 U外外在減小在減小，故故 A 正確正確。流過電流表的示數(shù)為流過電流表的示數(shù)為 IU外外R3，可知電流在減小可知電流在減小，故故 B 錯誤。根據(jù)錯誤。根據(jù) PI2r，可知內(nèi)阻消耗的功率在增大，故，可知內(nèi)阻消耗的功率在增大，故 C 錯誤。錯誤。3在如圖所示的電路中在如圖所示的電路中，開關(guān)開關(guān) S 閉合后和閉合前相比閉合后和閉合前相比，三個電表示三個電表示數(shù)的變化情況是數(shù)的變化情況是()AV 示數(shù)變大，示數(shù)變大，A1示數(shù)變大，示數(shù)變大，A2示數(shù)變小示數(shù)變小BV 示數(shù)變大，示數(shù)變大，A1示數(shù)變小，示數(shù)變小，A2示數(shù)變大示數(shù)變大CV 示數(shù)變小，示數(shù)變小，A1示數(shù)變大，示數(shù)變大，A2示數(shù)變小示數(shù)變小DV 示數(shù)變小，示數(shù)變小，A1示數(shù)變小，示數(shù)變小，A2示數(shù)變大示數(shù)變大解析：解析：選選 C由題圖電路圖可知，開關(guān)由題圖電路圖可知，開關(guān) S 閉合前，電阻閉合前，電阻 R、R2串聯(lián)，兩電流表測電路串聯(lián)，兩電流表測電路電流，電壓表測路端電壓，開關(guān)電流，電壓表測路端電壓，開關(guān) S 閉合后，電阻閉合后，電阻 R1與與 R2并聯(lián)，然后與并聯(lián)，然后與 R 串聯(lián)，電流表串聯(lián)，電流表 A1測干路電流測干路電流，電流表電流表 A2測測 R2支路電流支路電流，開關(guān)閉合后開關(guān)閉合后，外電阻外電阻 R 減小減小，由由 IERr可知可知，電電路電流路電流 I 增大，電流表增大，電流表 A1示數(shù)增大，由示數(shù)增大，由 UEIr 可知，路端電壓可知，路端電壓 U 減小，電壓表示數(shù)減減小，電壓表示數(shù)減小，并聯(lián)電路電壓：小，并聯(lián)電路電壓：U并并EI(rR)減小，減小，I2U并并R2減小，電流表減小，電流表 A2示數(shù)減小，故選項(xiàng)示數(shù)減小，故選項(xiàng) C正確。正確。含容電路的分析與計(jì)算含容電路的分析與計(jì)算典例典例如圖所示如圖所示，E10 V，r1 ，R1R35 ，R24 ，C100 F。當(dāng)當(dāng) S 斷開斷開時，電容器中帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：時，電容器中帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：(1)S 閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；(2)S 閉合后流過閉合后流過 R3的總電荷量。的總電荷量。思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥解析解析開始帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，必有開始帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，必有 qEmg 且且 qE 豎直向上。豎直向上。S 閉合后，閉合后，qEmg 的平衡關(guān)系被打破的平衡關(guān)系被打破。S 斷開斷開，帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)電容器兩極板間距離設(shè)電容器兩極板間距離為為 d，有，有 UCR2R1R2rE4 V，qUCdmg。S 閉合后，閉合后，UCR2R2rE8 V設(shè)帶電粒子加速度為設(shè)帶電粒子加速度為 a，則則qUCdmgma，解得，解得 ag，方向豎直向上。，方向豎直向上。(2)S 閉合后，流過閉合后，流過 R3的總電荷量等于電容器上電荷的增加量，所以的總電荷量等于電容器上電荷的增加量，所以QC(UCUC)4104C。答案答案(1)g方向豎直向上方向豎直向上(2)4104C對含容電路問題的五點(diǎn)提醒對含容電路問題的五點(diǎn)提醒(1)電路穩(wěn)定時電容器在電路中就相當(dāng)于一個阻值無限大的元件，在電容器處的電路看電路穩(wěn)定時電容器在電路中就相當(dāng)于一個阻值無限大的元件，在電容器處的電路看作是斷路，畫等效電路時，可以先把它去掉。作是斷路，畫等效電路時，可以先把它去掉。(2)若要求解電容器所帶電荷量時，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上，求出電容器兩端的電壓，根若要求解電容器所帶電荷量時，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上，求出電容器兩端的電壓，根據(jù)據(jù) QCU 計(jì)算。計(jì)算。(3)電路穩(wěn)定時電容器所在支路上電阻兩端無電壓，該電阻相當(dāng)于導(dǎo)線。電路穩(wěn)定時電容器所在支路上電阻兩端無電壓，該電阻相當(dāng)于導(dǎo)線。(4)當(dāng)電容器與電阻并聯(lián)后接入電路時當(dāng)電容器與電阻并聯(lián)后接入電路時， 電容器兩端的電壓與并聯(lián)電阻兩端的電壓相等電容器兩端的電壓與并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。(5)電路中的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充、放電，如果電容器兩端的電壓電路中的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充、放電，如果電容器兩端的電壓升高，電容器將充電，反之，電容器將放電。通過與電容器串聯(lián)的電阻的電量等于電容器升高，電容器將充電，反之，電容器將放電。通過與電容器串聯(lián)的電阻的電量等于電容器帶電量的變化量。帶電量的變化量。1在如圖所示的電路中，開關(guān)在如圖所示的電路中，開關(guān) S1、S2、S3、S4均閉合，均閉合，C 是極是極板水平放置的平行板電容器板水平放置的平行板電容器，極板間懸浮著一個油滴極板間懸浮著一個油滴 P，斷開哪一個斷開哪一個開關(guān)后開關(guān)后 P 會向下運(yùn)動？會向下運(yùn)動？()AS1BS2CS3DS4解析解析：選選 C斷開斷開 S1，電容器兩板間的電壓不變電容器兩板間的電壓不變，場強(qiáng)不變場強(qiáng)不變，油滴所受的電場力不變油滴所受的電場力不變，油滴仍處于平衡狀態(tài)，故油滴仍處于平衡狀態(tài)，故 A 錯誤。斷開錯誤。斷開 S2，電容器兩板間的電壓增大，穩(wěn)定時，其電壓等，電容器兩板間的電壓增大，穩(wěn)定時，其電壓等于電源的電動勢于電源的電動勢，板間場強(qiáng)增大板間場強(qiáng)增大，油滴所受的電場力增大油滴所受的電場力增大，油滴將向上運(yùn)動油滴將向上運(yùn)動，與題意不符與題意不符，故故 B 錯誤。斷開錯誤。斷開 S3，電容器通過電阻放電，板間場強(qiáng)逐漸減小，油滴所受的電場力減小，電容器通過電阻放電，板間場強(qiáng)逐漸減小，油滴所受的電場力減小，油滴將向下運(yùn)動，故油滴將向下運(yùn)動，故 C 正確。斷開正確。斷開 S4，電容器的電量不變，板間場強(qiáng)不變，油滴仍處于靜，電容器的電量不變，板間場強(qiáng)不變，油滴仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故止?fàn)顟B(tài)，故 D 錯誤。錯誤。2.如圖所示的電路中，電源提供的電壓為如圖所示的電路中，電源提供的電壓為 U10 V 保持不變，已保持不變，已知知R14 ，R26 ，C30 F。(1)閉合開關(guān)閉合開關(guān) S，求電路穩(wěn)定后通過，求電路穩(wěn)定后通過 R1的電流。的電流。(2)然后將開關(guān)然后將開關(guān) S 斷開，求這以后流過斷開，求這以后流過 R1的電荷量。的電荷量。解析：解析：(1)閉合閉合 S，電路達(dá)到穩(wěn)定后電容器相當(dāng)于斷路。由歐姆定律得通過，電路達(dá)到穩(wěn)定后電容器相當(dāng)于斷路。由歐姆定律得通過 R1的電流的電流為為IUR1R21046A1 A。(2)S 斷開前，電容器兩極板間的電壓等于斷開前，電容器兩極板間的電壓等于 R2兩端的電壓，即有兩端的電壓，即有 UCU2IR216 V6 V電容器所帶電荷量為電容器所帶電荷量為QCUC301066 C1.8104CS 斷開且電路穩(wěn)定時斷開且電路穩(wěn)定時，電容器兩極板間的電壓等于電源提供的電壓電容器兩極板間的電壓等于電源提供的電壓 U，電容器所帶電荷電容器所帶電荷量為量為QCU3010610 C3104C流過流過 R1的電荷量等于電容器所帶電荷量的增加量，即的電荷量等于電容器所帶電荷量的增加量，即QQQ3104C1.8104C1.2104C。答案答案：(1)1 A(2)1.2104C1一個閉合電路，是由電池供電的，外電路是純電阻時，以下說法正確的是一個閉合電路，是由電池供電的，外電路是純電阻時，以下說法正確的是()A當(dāng)外電阻增大時，路端電壓增大當(dāng)外電阻增大時，路端電壓增大B當(dāng)外電阻減小時，路端電壓增大當(dāng)外電阻減小時，路端電壓增大C當(dāng)外電阻減小時，電路中的電流減小當(dāng)外電阻減小時，電路中的電流減小D電池的內(nèi)阻越小，外電阻變化時，路端電壓的變化越大電池的內(nèi)阻越小，外電阻變化時，路端電壓的變化越大解析解析：選選 A根據(jù)根據(jù) UEIr，當(dāng)外電阻增大時當(dāng)外電阻增大時，I 減小減小，U 增大增大，A 正確正確，B 錯誤錯誤。根根據(jù)據(jù) IERr，C 錯誤，再根據(jù)錯誤，再根據(jù) UEIr，UIr，故，故 D 錯誤。錯誤。2在如圖所示的電路中，電阻在如圖所示的電路中，電阻 R2.0 ，電源的電動勢，電源的電動勢 E3.0 V，內(nèi)電阻內(nèi)電阻 r1.0 。閉合開關(guān)。閉合開關(guān) S 后，通過電阻后，通過電阻 R 的電流為的電流為()A1.0AB1.5AC2.0AD6.0A解析：解析：選選 A根據(jù)閉合電路歐姆定律得根據(jù)閉合電路歐姆定律得 IERr321A1A，則，則 A 正確。正確。3有兩個相同的電阻有兩個相同的電阻 R，串聯(lián)起來接在電動勢為，串聯(lián)起來接在電動勢為 E 的電源上，電路中的電流為的電源上，電路中的電流為 I；將；將它們并聯(lián)起來接在同一電源上，此時流過電源的電流為它們并聯(lián)起來接在同一電源上，此時流過電源的電流為4I3，則電源的內(nèi)阻為，則電源的內(nèi)阻為()ARB.R2C4RD.R8解析解析：選選 C由串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)及閉合電路的歐姆定律得由串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)及閉合電路的歐姆定律得 EI(2Rr)，E43IR2r，由以上兩式可得由以上兩式可得 r4R。4.多選多選如圖所示電路中如圖所示電路中，電源電動勢電源電動勢 E9 V、內(nèi)阻內(nèi)阻 r3 ，R15，下列說法中正確的是，下列說法中正確的是()A當(dāng)當(dāng) S 斷開時，斷開時，UAC9 VB當(dāng)當(dāng) S 閉合時，閉合時，UAC9 VC當(dāng)當(dāng) S 閉合時，閉合時，UAB7.5 V，UBC0D當(dāng)當(dāng) S 斷開時，斷開時，UAB0，UBC0解析：解析：選選 AC當(dāng)當(dāng) S 斷開時，斷開時，UAC與與 UBC為路端電壓，等于電源電動勢，為路端電壓，等于電源電動勢，A 正確，正確，D 錯錯誤；當(dāng)誤；當(dāng) S 閉合時，閉合時，UACUABERrR7.5 V，UBCI00，B 錯誤，錯誤，C 正確。正確。5.如圖所示如圖所示，電池電動勢為電池電動勢為 E，內(nèi)阻為內(nèi)阻為 r。當(dāng)可變電阻的滑片當(dāng)可變電阻的滑片 P 向向 b 點(diǎn)點(diǎn)移動時，電壓表移動時，電壓表的讀數(shù)的讀數(shù) U1與電壓表與電壓表的讀數(shù)的讀數(shù) U2的變化情況是的變化情況是()AU1變大，變大，U2變小變小BU1變大，變大，U2變大變大CU1變小，變小，U2變小變小DU1變小，變小，U2變大變大解析解析：選選 A滑片滑片 P 向向 b 移動時移動時，總電阻變大總電阻變大，干路中干路中 IERr變小變小。由于路端電壓由于路端電壓 UEIr，U 增大，即增大，即 V1表示數(shù)表示數(shù) U1變大。由于變大。由于 V2表示數(shù)表示數(shù) U2IR，U2減小，所以減小，所以 A 正確正確。6如圖所示的電路中，電源電動勢為如圖所示的電路中，電源電動勢為 6 V，當(dāng)開關(guān)，當(dāng)開關(guān) S 接通后，燈泡接通后，燈泡 L1和和 L2都不亮，都不亮，用電壓表測得各部分電壓是用電壓表測得各部分電壓是 UabUad6 V，UcdUbc0，經(jīng)檢查經(jīng)檢查，各段導(dǎo)各段導(dǎo)線以及導(dǎo)線與各元件的連接處良好，由此可判定線以及導(dǎo)線與各元件的連接處良好，由此可判定()A開關(guān)開關(guān) S 處接觸不良處接觸不良BL1的燈絲燒斷了的燈絲燒斷了CL2的燈絲燒斷了的燈絲燒斷了D變阻器變阻器 R 斷路斷路解析：解析：選選 BUab有示數(shù)，則說明開關(guān)有示數(shù)，則說明開關(guān) S 接觸良好，接觸良好，A 錯誤；錯誤；Uad有示數(shù)，則說明燈有示數(shù)，則說明燈泡泡L1之外電路無斷路，之外電路無斷路，C、D 錯誤；錯誤；UcdUbc0，則說明燈泡，則說明燈泡 L1斷路，故斷路，故 B 正確。正確。7如圖所示，閉合開關(guān)如圖所示，閉合開關(guān) S，電路穩(wěn)定后，水平放置的平行金屬板間的帶電質(zhì)點(diǎn)，電路穩(wěn)定后，水平放置的平行金屬板間的帶電質(zhì)點(diǎn) P 處于處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將滑動變阻器靜止?fàn)顟B(tài)，若將滑動變阻器 R2的滑片向的滑片向 a 端移動，則端移動，則()A電壓表讀數(shù)增大電壓表讀數(shù)增大B電流表讀數(shù)減小電流表讀數(shù)減小CR1消耗的功率減小消耗的功率減小D質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) P 將向下運(yùn)動將向下運(yùn)動解析：解析：選選 D由圖可知，由圖可知，R1與滑動變阻器串聯(lián)；電容器與變阻器并聯(lián)；當(dāng)滑片向與滑動變阻器串聯(lián)；電容器與變阻器并聯(lián)；當(dāng)滑片向 a 端端移動時，滑動變阻器接入電阻減小，總電阻減??；由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流移動時，滑動變阻器接入電阻減小，總電阻減?。挥砷]合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；路端電壓減小，同時增大；路端電壓減小，同時 R1兩端的電壓增大，所以電壓表示數(shù)減小，電流示數(shù)增大，兩端的電壓增大，所以電壓表示數(shù)減小，電流示數(shù)增大，故故A、B 錯誤。流過錯誤。流過 R1的電流增大，由公式的電流增大，由公式 PI2R 知知 R1消耗的功率增大，故消耗的功率增大，故 C 錯誤。電容錯誤。電容器板間電壓減小，板間電場強(qiáng)度減小，故質(zhì)點(diǎn)器板間電壓減小，板間電場強(qiáng)度減小，故質(zhì)點(diǎn) P 受到的向上電場力減小，則重力大于電場受到的向上電場力減小，則重力大于電場力，質(zhì)點(diǎn)力，質(zhì)點(diǎn) P 將向下運(yùn)動，故將向下運(yùn)動，故 D 正確。正確。8如圖所示電路中，定值電阻如圖所示電路中，定值電阻 R2r(r 為電源內(nèi)阻為電源內(nèi)阻)，滑動變阻器的最大阻值為，滑動變阻器的最大阻值為 R1且且R1R2r。在滑動變阻器的滑片。在滑動變阻器的滑片 P 由左端由左端 a 向右滑動的過程中，以下說法正確的是向右滑動的過程中，以下說法正確的是()A電源的輸出功率變小電源的輸出功率變小BR2消耗的功率先變大后變小消耗的功率先變大后變小C滑動變阻器消耗的功率先變大后變小滑動變阻器消耗的功率先變大后變小D以上說法都不對以上說法都不對解析解析：選選 C滑片向右移動滑片向右移動，滑動變阻器接入電路部分電阻變小滑動變阻器接入電路部分電阻變小，電路中的電流變大電路中的電流變大，通過電源的電流和通過電阻通過電源的電流和通過電阻 R2的電流都變大，這兩個電阻是定值電阻，消耗的功率變大，的電流都變大，這兩個電阻是定值電阻，消耗的功率變大，在滑動的過程中內(nèi)阻始終小于外電阻，所以電源的輸出功率增大?？紤]滑動變阻器上的功在滑動的過程中內(nèi)阻始終小于外電阻，所以電源的輸出功率增大?？紤]滑動變阻器上的功率消耗時可以把率消耗時可以把 R2看成電源的一部分，當(dāng)滑動變阻器的阻值等于看成電源的一部分，當(dāng)滑動變阻器的阻值等于 2r 時，消耗的功率最大時，消耗的功率最大，當(dāng)滑動變阻器阻值小于當(dāng)滑動變阻器阻值小于 2r 時，消耗的功率變小。時，消耗的功率變小。9如圖所示，直線如圖所示，直線 A 為某電源的為某電源的 UI 圖線，曲線圖線，曲線 B 為某小燈泡為某小燈泡的的UI 圖線，用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率和電源圖線，用該電源和小燈泡組成閉合電路時，電源的輸出功率和電源的總功率分別是的總功率分別是()A4 W,6 WB4 W,8 WC2 W,3 WD2 W,4 W解析解析：選選 A由題圖可知由題圖可知，電源的電動勢電源的電動勢 E3 V，內(nèi)阻內(nèi)阻 rUI0.5 ；兩圖線的交點(diǎn)兩圖線的交點(diǎn)表示燈泡與電源連接時的工作狀態(tài)表示燈泡與電源連接時的工作狀態(tài)，此時燈泡的電壓此時燈泡的電壓 U2 V，電流電流 I2 A；則電源的總功則電源的總功率率 P總總EI32 W6 W；電源的輸出功率；電源的輸出功率 P出出EII2r(32220.5)W4 W，故，故選選 A。10.多選多選如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不能忽略。閉合如圖所示電路中，電源內(nèi)阻不能忽略。閉合 S 后，調(diào)節(jié)后，調(diào)節(jié) R的阻值，使電壓表示數(shù)增大的阻值，使電壓表示數(shù)增大U，在這一過程中，有，在這一過程中，有()A通過通過 R1的電流增大的電流增大UR1BR2兩端電壓減小兩端電壓減小UC通過通過 R2的電流減小量小于的電流減小量小于UR2D路端電壓增大量為路端電壓增大量為U解析：解析：選選 AC由電流由電流 IUR可知，當(dāng)電壓增加可知，當(dāng)電壓增加U 時，通過時，通過 R1的電流就增加的電流就增加UR1，故，故 A正確；由于電源的內(nèi)阻不能忽略，故正確；由于電源的內(nèi)阻不能忽略，故 R2兩端電壓減小量比兩端電壓減小量比U 小，小，B 錯誤，錯誤，C 正確；因正確；因 R2兩端的電壓減小，故路端電壓增大量比兩端的電壓減小，故路端電壓增大量比U 要小，故要小，故 D 錯誤。錯誤。11.如圖所示的電路中如圖所示的電路中，所用電源的電動勢所用電源的電動勢 E4 V，內(nèi)電阻內(nèi)電阻 r1 ，電電阻阻 R1可調(diào)?，F(xiàn)將可調(diào)。現(xiàn)將 R1調(diào)到調(diào)到 3 后固定。已知后固定。已知 R26 ，R33 ，求：，求：(1)開關(guān)開關(guān) S 斷開和接通時，通過斷開和接通時，通過 R1的電流分別為多大？的電流分別為多大？(2)為了使為了使 A、B 之間電路的電功率在開關(guān)之間電路的電功率在開關(guān) S 接通時能達(dá)到最大值接通時能達(dá)到最大值，應(yīng)將應(yīng)將 R1的阻值調(diào)到的阻值調(diào)到多大？這時多大？這時 A、B 間消耗的最大電功率是多少？間消耗的最大電功率是多少？解析：解析：(1)開關(guān)開關(guān) S 斷開時，斷開時，I1ErR1R24136A0.4 A開關(guān)接通時，開關(guān)接通時，R2、R3并聯(lián)的總電阻并聯(lián)的總電阻 R23R2R3R2R32 I1ErR1R234132A0.667A(2)開關(guān)接通時開關(guān)接通時，A、B 之間的總電阻之間的總電阻 R232 為定值為定值，所以所以，只有當(dāng)只有當(dāng) R10 時時，總電總電流最大，流最大，A、B 之間的電功率才最大。之間的電功率才最大。IErR1R234102A43APABI2R234322 W3.556 W。答案答案：(1)0.4 A0.667A(2)03.556 W12.如圖所示，電容器如圖所示，電容器 C16 F，C23 F，電阻，電阻 R16 ，R23 ，C、D 為兩端點(diǎn)，當(dāng)開關(guān)為兩端點(diǎn)，當(dāng)開關(guān) S 斷開時，斷開時，A、B 兩點(diǎn)間的電壓兩點(diǎn)間的電壓 UAB為多少？當(dāng)為多少？當(dāng) S閉合時，電容器閉合時，電容器 C1的電荷量改變了多少？的電荷量改變了多少？(已知電壓已知電壓 U18 V)解析解析：在電路中電容器在電路中電容器 C1、C2的作用是斷路的作用是斷路，當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān) S 斷開時斷開時，電路中無電流電路中無電流，B、C等電勢，等電勢，A、D 等電勢。等電勢。因此因此 UABUACUDC18 V當(dāng)當(dāng) S 斷開時，電容器斷開時，電容器 C1所帶電荷量為所帶電荷量為Q1C1UAC610618 C1.08104C當(dāng)當(dāng) S 閉合時閉合時，電路導(dǎo)通電路導(dǎo)通，電容器電容器 C1兩端的電壓即電阻兩端的電壓即電阻 R1兩端的電壓兩端的電壓。由串聯(lián)電路的電由串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系得壓分配關(guān)系得UACR1R1R2U66318 V12 V此時電容器此時電容器 C1所帶電荷量為所帶電荷量為Q1C1UAC610612 C0.72104C電容器電容器 C1所帶電荷量的變化量為所帶電荷量的變化量為QQ1Q13.6105C， “”號表示減少。號表示減少。答案答案：18 V減少了減少了 3.6105C閉合電路的綜合問題閉合電路的綜合問題1關(guān)于閉合電路關(guān)于閉合電路(電源內(nèi)阻不能忽略電源內(nèi)阻不能忽略)，下列說法中正確的是，下列說法中正確的是()A閉合電路中，電流總是從電勢高的地方流向電勢低的地方閉合電路中，電流總是從電勢高的地方流向電勢低的地方B閉合電路中，電源的路端電壓越大，電源的輸出功率就越大閉合電路中，電源的路端電壓越大，電源的輸出功率就越大C閉合電路中，外電阻越大，電源的路端電壓就越大閉合電路中，外電阻越大，電源的路端電壓就越大D閉合電路中，電流越大，電源的路端電壓就越大閉合電路中，電流越大，電源的路端電壓就越大解析：解析：選選 C閉合電路的外電路中，電流從電勢高的地方流向電勢低的地方，內(nèi)電路閉合電路的外電路中，電流從電勢高的地方流向電勢低的地方，內(nèi)電路中，電流從電勢低的地方流向電勢高的地方，選項(xiàng)中，電流從電勢低的地方流向電勢高的地方，選項(xiàng) A 錯誤；閉合電路中，當(dāng)內(nèi)外電路的電錯誤；閉合電路中，當(dāng)內(nèi)外電路的電阻相等時，電源的輸出功率最大，故當(dāng)電源的路端電壓越大，電源的輸出功率不一定大，阻相等時，電源的輸出功率最大，故當(dāng)電源的路端電壓越大，電源的輸出功率不一定大，選項(xiàng)選項(xiàng) B 錯誤；根據(jù)錯誤；根據(jù) UERRr可知閉合電路中，外電阻越大，電源的路端電壓就越大，選可知閉合電路中，外電阻越大，電源的路端電壓就越大，選項(xiàng)項(xiàng)C 正確；正確； 閉合電路中，電流越大，電源的路端電壓不一定大，選項(xiàng)閉合電路中，電流越大，電源的路端電壓不一定大，選項(xiàng) D 錯誤。錯誤。2.如圖所示，直線如圖所示，直線 OAC 為某一直流電源的總功率隨電流為某一直流電源的總功率隨電流 I 變化的圖變化的圖線，曲線線，曲線 OBC 表示同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流表示同一直流電源內(nèi)部的熱功率隨電流 I 變化的圖線。變化的圖線。若若A、B 點(diǎn)的橫坐標(biāo)均為點(diǎn)的橫坐標(biāo)均為 1 A，那么，那么 AB 線段表示的功率為線段表示的功率為()A1 WB6 WC2 WD2.5 W解析：解析：選選 C由題圖知，在由題圖知，在 C 點(diǎn)，電源的總功率等于電源內(nèi)部的熱功率，所以電源的點(diǎn)，電源的總功率等于電源內(nèi)部的熱功率，所以電源的電動勢為電動勢為 E3 V，短路電流為，短路電流為 I3 A，所以電源的內(nèi)阻為，所以電源的內(nèi)阻為 rEI1 。圖像上。圖像上 AB 段所表段所表示的功率為示的功率為 PABP總總I2r(13121)W2 W。3.如圖所示，電路中如圖所示，電路中 R1、R2均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器板電容器 C 的極板水平放置。閉合電鍵的極板水平放置。閉合電鍵 S，電路達(dá)到穩(wěn)定時，帶電油滴懸，電路達(dá)到穩(wěn)定時，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。如果僅改變下列某一個條件，油滴仍能靜止不動浮在兩板之間靜止不動。如果僅改變下列某一個條件，油滴仍能靜止不動的是的是()A增大增大 R1的阻值的阻值B增大增大 R2的阻值的阻值C增大兩板間的距離增大兩板間的距離D斷開電鍵斷開電鍵 S解析：解析：選選 B在直流電路中，在直流電路中，R2與電容器串聯(lián)的支路不通，因此電容器兩端的電壓等與電容器串聯(lián)的支路不通，因此電容器兩端的電壓等于于 R1兩端的電壓兩端的電壓，增大增大 R1的阻值的阻值，R1兩端的電壓增大兩端的電壓增大，電容器兩端的電壓增大電容器兩端的電壓增大，由由 EUd可知，電容器兩極板間的電場強(qiáng)度增大，因此板間帶電油滴受到的電場力增大，會向上運(yùn)可知，電容器兩極板間的電場強(qiáng)度增大，因此板間帶電油滴受到的電場力增大，會向上運(yùn)動動，A 項(xiàng)錯誤項(xiàng)錯誤；增大增大 R2的阻值不改變電路中的總電阻的阻值不改變電路中的總電阻，不改變不改變 R1兩端的電壓兩端的電壓，因此電容器因此電容器中的油滴仍保持靜止中的油滴仍保持靜止，B 項(xiàng)正確項(xiàng)正確；增大兩板間的距離增大兩板間的距離，而電容器的兩板間的電壓一定而電容器的兩板間的電壓一定，由由 EUd可知可知，板間的場強(qiáng)減小板間的場強(qiáng)減小，油滴受到的電場力減小油滴受到的電場力減小，油滴會向下運(yùn)動油滴會向下運(yùn)動，C 項(xiàng)錯誤項(xiàng)錯誤；斷開電斷開電鍵鍵 S，電容器會通過，電容器會通過 R1、R2進(jìn)行放電，使板間場強(qiáng)減小，油滴受到的電場力減小而向下運(yùn)進(jìn)行放電，使板間場強(qiáng)減小，油滴受到的電場力減小而向下運(yùn)動，動，D 項(xiàng)錯誤。項(xiàng)錯誤。4如圖所示如圖所示，C 為兩極板水平放置的平行板電容器為兩極板水平放置的平行板電容器。閉合開關(guān)閉合開關(guān) S，當(dāng)滑動變阻器當(dāng)滑動變阻器 R1、R2的滑片處于各自的中點(diǎn)位置時的滑片處于各自的中點(diǎn)位置時，懸在電容器懸在電容器 C 兩兩極板間的帶電塵埃極板間的帶電塵埃 P 恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，要使塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，要使塵埃 P 向下加速運(yùn)動，向下加速運(yùn)動，下列方法中唯一可行的是下列方法中唯一可行的是()A把把 R1的滑片向左移動的滑片向左移動B把把 R2的滑片向左移動的滑片向左移動C把把 R2的滑片向右移動的滑片向右移動D把閉合的開關(guān)把閉合的開關(guān) S 斷開斷開解析：解析：選選 BR1和電容器是串聯(lián)關(guān)系，只是起到接通電容器作用，改變該電阻不會影和電容器是串聯(lián)關(guān)系，只是起到接通電容器作用，改變該電阻不會影響電容器板間電場，帶電塵埃依然靜止，響電容器板間電場，帶電塵埃依然靜止，A 錯誤；對于帶電塵埃錯誤；對于帶電塵埃Udqmg，增加，增加 R2左側(cè)部左側(cè)部分電壓可以增加板間電壓分電壓可以增加板間電壓，反之可以減小板間電壓反之可以減小板間電壓，當(dāng)減小電壓時當(dāng)減小電壓時，塵埃將向下加速運(yùn)動塵埃將向下加速運(yùn)動，所以所以 B 正確，正確，C 錯誤；斷開開關(guān)，電容器充電，極板電壓增加，塵埃將向上做加速運(yùn)動，錯誤；斷開開關(guān)，電容器充電，極板電壓增加，塵埃將向上做加速運(yùn)動，所以所以 D 錯誤。錯誤。5如圖所示為一個電池組和一只電阻如圖所示為一個電池組和一只電阻 R 的的 UI 圖線。用該電池圖線。用該電池組與電阻組與電阻 R 連接成閉合電路，則以下說法正確的是連接成閉合電路，則以下說法正確的是()A電池組的內(nèi)阻是電池組的內(nèi)阻是 0.5 B電阻的阻值為電阻的阻值為 2 C電池組的輸出功率將是電池組的輸出功率將是 5 WD改變電阻改變電阻 R 的阻值時，則電池組的最大輸出功率為的阻值時，則電池組的最大輸出功率為 6.25 W解析解析： 選選 D電池組的內(nèi)阻電池組的內(nèi)阻 r|UI|551 ， 故故 A 錯誤錯誤。 電阻的阻值約電阻的阻值約 R|UI|23，故，故 B 錯誤。兩圖線的交點(diǎn)表示將該電阻接在該電池組兩端時電路的工作狀態(tài)，由圖錯誤。兩圖線的交點(diǎn)表示將該電阻接在該電池組兩端時電路的工作狀態(tài)，由圖讀出路端電壓為讀出路端電壓為 U2 V，電流為，電流為 I3 A，電池組的輸出功率是，電池組的輸出功率是 PUI6 W，故，故 C 錯誤。錯誤。當(dāng)外電阻等于電池的內(nèi)阻時當(dāng)外電阻等于電池的內(nèi)阻時， 即外電阻即外電阻 Rr1 時時， 電池組的最大輸出功率電池組的最大輸出功率 P出出ERr2R511216.25 W，故，故 D 正確。正確。6.如圖所示的電路如圖所示的電路，電源內(nèi)阻不可忽略電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)開關(guān) S 閉合后閉合后，在變阻在變阻器器R0的滑動端向下滑動的過程中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)增大電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大解析解析：選選 A由變阻器由變阻器 R0的滑動端向下滑可知的滑動端向下滑可知 R0連入電路的有效電阻減小連入電路的有效電阻減小，則則 R外外減減小，由小，由 IER外外r可知可知 I 增大，由增大，由 U內(nèi)內(nèi)Ir 可知可知 U內(nèi)內(nèi)增大，由增大，由 EU內(nèi)內(nèi)U外外可知可知 U外外減小，故減小，故電壓表示數(shù)減小電壓表示數(shù)減小。由由 U1IR1可知可知 U1增大增大，由由 U外外U1U2可知可知 U2減小減小，由由 I2U2R2可知電可知電流表示數(shù)變小，故流表示數(shù)變小，故 A 正確。正確。7如圖所示如圖所示，電源和電壓表都是好的電源和電壓表都是好的，當(dāng)滑片由當(dāng)滑片由 a 滑到滑到 b 的過程中的過程中，電壓表的示數(shù)幾乎都為電壓表的示數(shù)幾乎都為 U，下列判斷正確的是，下列判斷正確的是()Aa 處接線斷開處接線斷開B觸頭觸頭 P 開路開路Ca、b 間電阻絲開路間電阻絲開路Db 處接線開路處接線開路解析：解析：選選 D若若 a 處接線斷開，電壓表的示數(shù)為零，不符合題意，故處接線斷開，電壓表的示數(shù)為零，不符合題意，故 A 錯誤。若觸錯誤。若觸頭頭P 開路開路，電壓表的示數(shù)為零電壓表的示數(shù)為零，不符合題意不符合題意，故故 B 錯誤錯誤。若若 a、b 間電阻絲開路間電阻絲開路，電壓表示數(shù)電壓表示數(shù)幾乎為幾乎為 U，后變?yōu)榱愫笞優(yōu)榱?，不符合題意不符合題意，故故 C 錯誤錯誤。若若 b 處接線開路處接線開路，ab 上沒有電壓上沒有電壓，電壓表電壓表的示數(shù)幾乎為的示數(shù)幾乎為 U，故，故 D 正確。正確。8.如圖所示的電路中如圖所示的電路中，電源的電動勢電源的電動勢 E 和內(nèi)電阻和內(nèi)電阻 r 恒定不變恒定不變，電電燈燈L 恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向恰能正常發(fā)光，如果變阻器的滑片向 b 端滑動，則端滑動，則()A電燈電燈 L 更亮，電流表的示數(shù)減小更亮，電流表的示數(shù)減小B定值電阻定值電阻 R2消耗的功率增大消耗的功率增大C電燈電燈 L 變暗，電源的總功率減小變暗，電源的總功率減小D電燈電燈 L 變暗，電流表的示數(shù)增大變暗，電流表的示數(shù)增大解析：解析：選選 A滑片向滑片向 b 端滑動，端滑動，R1變大，電路中總電阻變大，路端電壓變大，根據(jù)變大，電路中總電阻變大，路端電壓變大，根據(jù) IER總總r知知 I 減小，電流表示數(shù)減小，根據(jù)減小，電流表示數(shù)減小，根據(jù) EU外外Ir，U外外變大，燈泡兩端電壓變大，故變