高三物理《电路闭合电路欧姆定律》考后题型解析.docx

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高三物理《电路闭合电路欧姆定律》考后题型解析

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考点一|串联电路和并联电路

1．串联、并联特点对比

串联并联电流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2＋…＋In电压U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2＝…＝Un电阻R＝R1＋R2＋…＋Rn＝＋＋…＋2电压表的改装（加试要求）

电流表G的满偏电压Ug＝IgRg，当改装成量程为U的电压表时，应串联一个电阻R，因为串联电阻有分压作用．若U为Ug的n倍，需串联的分压电阻为R＝（n－1）Rg

3．电流表的改装（加试要求）

电流表G的满偏电流为Ig，当改装成量程为I的电流表时，应并联一个电阻R，若I为Ig的n倍，需并联的分流电阻为R＝

1．“三个”常用的电阻结论

（1）并联电路的总电阻小于其中最小的电阻．

（2）n个相同的电阻R并联，总电阻R总＝R

（3）在电路中，某个电阻增大（或减小），则总电阻增大（或减小）．

2电表改装后的特点

改装后的电压表改装后的电流表

（1）改装后示数等于表头与分压电阻两端电压之和

（1）改装后示数等于通过表头与分流电阻的电流之和

（2）改装后量程等于满偏时表头与分压电阻两端电压之和

（2）改装后量程等于满偏时通过表头与分流电阻的电流之和（3）改装后表头满偏电压不变（3）改装后表头满偏电流不变

1．（多选）有两个电阻R1＝2Ω，R2＝3Ω，则有（　　）

A．R1、R2串联总电阻为Ω

B．R1、R2并联总电阻为1Ω

．R1、R2串联总电阻为2Ω

D．R1、R2并联总电阻为12Ω

AD　[由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，即R串＝R1＋R2＝Ω；两个电阻并联，其总电阻R并＝＝12Ω，选项A、D正确．]

2．电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1与R2两端电压之比U1∶U2为（　　）

A．1∶2B．2∶1

．1∶4D．4∶1

B　[两电阻并联时，两端电压相等，因电流之比为1∶2，故R1∶R2＝2∶1；当两电阻串联时，有相同的电流，由U＝IR可知，U1∶U2＝2∶1，选项B正确．]

3．三个电阻的阻值之比R1∶R2∶R3＝1∶2∶，若将这三个电阻并联，则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为（　　）

A．1∶2∶B．∶2∶1

．10∶∶2D．1∶1∶1

　[并联电路电压相等，设为U，因为R1∶R2∶R3＝1∶2∶，设R1＝R，则R2＝2R，R3＝R，所以并联后，通过它们的电流之比为∶∶＝10∶∶2，选项正确．]

4．（加试要求）（多选）如图7&sh;2&sh;1所示的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（　　）

　　　　　甲　　　　　　　乙

图7&sh;2&sh;1

A．甲是电流表，R增大时量程增大

B．甲是电流表，R增大时量程减小

．乙是电压表，R增大时量程减小

D．乙是电压表，R增大时量程增大

BD　[把一个灵敏电流计改装成电流表，需并联一个电阻，并联的电阻越大，量程越小，A错误，B正确；把一个灵敏电流计改装成电压表，需串联一个电阻，串联的电阻越大，量程越大，错误，D正确．]

考点二|闭合电路欧姆定律

资*%库

1．闭合电路

（1）组成

（2）内、外电压的关系：

E＝U内＋U外．

2．闭合电路欧姆定律

（1）内容：

在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．

（2）公式：

①I＝（只适用于纯电阻电路）．

②E＝U外＋Ir（适用于所有电路）．

3．路端电压U与电流I的关系（加试要求）

（1）关系式：

U＝E－Ir

（2）U&sh;I图象如图7&sh;2&sh;2所示．

图7&sh;2&sh;2

①当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电电动势．

②当外电路短路即U＝0时，横坐标的截距为短路电流．

③图线的斜率的绝对值为电的内阻．

1．判定总电阻变化情况的规律

（1）当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路的总电阻一定增大（或减小）．

（2）若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．

（3）在如图7&sh;2&sh;3所示分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联．A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致．

图7&sh;2&sh;3

2电路动态分析的方法

（1）程序法：

电路结构的变化→R的变化→R总的变化→I总的变化→U外的变化→固定支路　　→支路的变化．

（2）极限法：

即因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．

1．某电路如图7&sh;2&sh;4所示，已知电池组的总内阻r＝1Ω，外电路电阻R＝Ω，理想电压表的示数U＝30V，则电池组的电动势E等于（　　）

图7&sh;2&sh;4

A．30V　　　B．36V　　　．40V　　　D．42V

B　[由于电压表的示数为路端电压，而U＝IR，则I＝＝06A，由闭合电路欧姆定律可得E＝I（R＋r）＝06×（＋1）V＝36V，故选项B正确．]

太阳能电池板的参数

开路电压　43V

短路电流　8A

工作电压　33V

工作电流　67A

额定功率　200

工作温度　&sh;40&sh;8℃

图7&sh;2&sh;2第二届世界互联网大会于201年12月16日至18日在桐乡乌镇举行，为迎接大会召开，桐乡市对部分道路亮化工程进行了改造，如图7&sh;2&sh;所示是乌镇某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌，则该电池板的内阻约为（　　）

A．78Ω　　B．603Ω　　．623Ω　　D．73Ω

D　[开路电压即为电动势，所以内阻r＝＝Ω≈73Ω，D正确．]

3．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800V，短路电流为40A若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　）

A．010V　　B．020V　　．030V　　D．040V

D　[由已知条得：

E＝800V又因I短＝，所以r＝＝Ω＝20Ω，所以U＝IR＝R＝×20V＝400V＝04V，选项D正确．]

4．（201·浙江学业水平考试）小吴同学设计了一种烟雾报警装置，其设计原理如图7&sh;2&sh;6所示．为烟雾传感器，其阻值R随着烟雾浓度的变化而变化，R为定值电阻．当装置所在区域出现烟雾且浓度增大时，将导致a、b两端电压减小，触发警报装置发出警报．当烟雾浓度增大时（　　）

图7&sh;2&sh;6

A．R增大，电流表示数增大

B．R增大，电流表示数减小

．R减小，电流表示数增大

D．R减小，电流表示数减小

　[根据烟雾浓度增大时，a、b两端电压减小，可知a、b之间电阻减小，故R减小．根据闭合电路欧姆定律知电路中电流增大，所以电流表示数增大．故选项正确．]

．（加试要求）（多选）如图所示，A、B、、D四个电路中，电电动势为E，电阻为r，定值电阻为R0，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表示数将变大的电路是（　　）

BD　[在电路A、B中，当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小．对电路A，电压表测量的是路端电压，由于外电路电阻减小，使路端电压随之减小，不符合题意；对电路B，电压表测量的是定值电阻R0两端的电压，由闭合电路欧姆定律知此时电路电流变大，则电压表示数将变大，符合题意；对电路，由于电压表位置的特殊性，其示数将不变；而电路D，实际上可认为是一个分压电路，尽管电路电流不变，但当滑动变阻器R的滑片P从a向b滑动时，电压表测量的电阻增加，则电压表示数将变大．]

考点三|电的功率及U&sh;I图象

1．电的总功率

（1）任意电路：

P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内．

（2）纯电阻电路：

P总＝I2（R＋r）＝

2．电内部消耗的功率

P内＝I2r＝IU内＝P总－P出．

3．电的输出功率（加试要求）

（1）任意电路：

P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．

（2）纯电阻电路：

P出＝I2R＝＝

（3）纯电阻电路中输出功率随R的变化关系

①当R＝r时，电的输出功率最大为P＝

②当R＞r时，随着R的增大输出功率越越小．

③当R＜r时，随着R的增大输出功率越越大．

④当P出＜P时，每个输出功率对应两个外电阻R1和R2，且R1R2＝r2

⑤P出与R的关系如图7&sh;2&sh;7所示．

图7&sh;2&sh;7

4．电的效率

（1）任意电路：

η＝×100%＝×100%

（2）纯电阻电路：

η＝×100%＝×100%

因此在纯电阻电路中R越大，η越大．

．电与电阻U&sh;I图象的比较

图象上的特征物理意义电U&sh;I图象电阻U&sh;I图象图形图象表述的物理量变化关系电的路端电压随电路电流的变化关系电阻两端电压随电阻中的电流的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电电动势E，与横轴交点表示短路电流过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应U、I比值表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大，表示此电阻的大小不变图线斜率的绝对值大小内阻r电阻大小

　（2016·浙江4月学考）图7&sh;2&sh;8所示中的路灯为太阳能路灯，每只路灯的光伏电池板有效采光面积约032晴天时电池板上每平方米每小时接收到的太阳辐射能约为3×106．如果每天等效日照时间约为6h，光电池一天产生的电能可供30的路灯工作8h．光电池的光电转换效率约为（　　）

图7&sh;2&sh;8

A．48%　　　B．96%　　　．16%　　　D．44%

　[光电池的光电转换效率是转化得到的电能与接收到的光能的比值，即：

η＝×100%＝×100%＝16%，故选]

1．用电器获得最大功率问题的分析方法

（1）定值电阻

根据P＝I2R或P＝讨论，要功率P最大，需通过该电阻的电流或电阻两端的电压最大．

（2）可变电阻

通常采用等效电法，解题时根据需要选用不同的等效方式，将用电器获得最大功率问题转化为电最大输出功率问题．

2．U&sh;I图象的一般分析思路

（1）明确纵、横坐标的物理意义．

（2）明确图象的截距、斜率及交点的意义．

（3）找出图线上对应状态的参量或关系式．

（4）结合相关概念或规律进行分析、计算．

1．如图7&sh;2&sh;9所示是某电的路端电压与电流的关系图象，下列结论正确的是（　　）

图7&sh;2&sh;9

A．电的电动势为0V

B．电的内阻为12Ω

．电的短路电流为0A

D．电流为03A时的外电阻是18Ω

D　[当电流为零时，路端电压等于电电动势，由此可知电的电动势为60V，选项A错误；图线的斜率表示电内阻r＝Ω＝2Ω，选项B错误；只有当路端电压为零时的电流才是短路电流，由于图线没有从原点开始，因此图线与横轴交点不是短路电流，选项错误；当电流为03A时，由闭合电路欧姆定律I＝知R＝－r＝Ω－2Ω＝18Ω，选项D正确．]2．如图7&sh;2&sh;10所示，直线A为某电的U&sh;I图线，曲线B为某小灯泡的U&sh;I图线，用该电和小灯泡组成闭合电路时，电的输出功率和电的总功率分别是（　　）

图7&sh;2&sh;10

A．4,8B．2,4

．2,3D．4,6

D　[电的U&sh;I图线A在纵轴上的截距表示电电动势为3V，图线A、B的交点表示电路工作点，对应的工作电压为U＝2V，工作电流为I＝2A．用该电和小灯泡组成闭合电路时，电的输出功率P出＝UI＝2×2＝4，电的总功率P总＝EI＝3×2＝6．选项D正确．]

3．（2016·嘉兴一中期中）电的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电的总功率之比．在测电电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图7&sh;2&sh;11所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电的效率分别为ηa、ηb由图可知ηa、ηb的值分别为（　　）

图7&sh;2&sh;11

A．ηa＝80%　ηb＝0%

B．ηa＝40%　ηb＝80%

．ηa＝0%　ηb＝80%

D．ηa＝667%　ηb＝333%

D　[根据效率的定义可做以下推导：

η＝＝，从U&sh;I图象中可知电压电动势对应为6个单位长度，a点路端电压对应为4个单位长度，b点路端电压对应为2个单位长度，综上所述D正确，A、B、错误．]

4．（多选）（加试要求）如图7&sh;2&sh;12所示，R1为定值电阻，R2为变阻器，E为电电动势，r为电内电阻，以下说法中正确的是（　　）

图7&sh;2&sh;12

A．当R2＝R1＋r时，R2获得最大功率

B．当R1＝R2＋r时，R1获得最大功率

．当R2＝0时，R1上获得最大功率

D．当R2＝0时，电的输出功率最大

A　[将R1等效为电内阻，R2上的功率为电的输出功率，当外电阻变化时，电的输出功率随外电阻的变化而变化，当外电阻等于内阻，即R2＝R1＋r时，输出功率最大，即R2上的功率最大，故选项A正确．对电路中的定值电阻R1，电流最大时其功率最大，当外电阻R2＝0时，电流最大，故选项B错误，正确．当外电阻等于内阻时，即R1＋R2＝r时，电的输出功率最大，故选项D错误．]