闭合电路欧姆定律同步练习B.docx
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闭合电路欧姆定律同步练习B
同步练习B：
闭合电路欧姆定律
知识点1：
闭合电路的欧姆定律
【例1】将电阻
和
分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同．电池组向两个电阻供电时的电流分别是
和
，电池组内阻消耗的功率分别为
和
，电池组的效率分别是
和
，电阻两端的电压分别是
和
．若已知电流
，则有
（A）
（B）
（C）
（D）
解析：
依题意可画出电源的外电压特性曲线和R1、R2的伏安特性曲线，因U1I1＝U2I2，I1＜I2，所以R1、R2的相对关系如图示，由图可知，R1＞R2,U1＞U2，AB对，又η＝UI/EI=U/E可知，η1＞η2，C对；又P1＝I2r,故D错，答案为ABC
【例2】如图所示，直线OAC为某一电源的总功率P总随电流i变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图象．若A、B对应的横坐标为2A，那么线段AB表示的功率及I=2A时对应的外电阻是（）．
A．2W，0．5Ω；B．4W，2Ω；C．2W，lΩ；D．6W，2Ω；
解析:
由图象知，直线OAC表示电源的P总－I的关系，即P总=E·I
在C点，I=3A，P总=9W，所以E=P总/I=9/3V=3V
抛物线OBC表示电源的Pr－I的关系，即Pr=I2r，
在C点，I＝3A，Pr=9W，所以r＝Pr/I2=9/32=lΩ
根据闭合电路的欧姆定律，当I=2A时，
线段AB表示的功率即电源的输出功率，有PAB=UI=I2R=22×0．5=2W
知识点2：
闭合电路的动态分析
程序法:
基本思路是“部分→整体→部分”部分电路欧姆定律各部分量的变化情况。
即R局增大减小→R总增大减小→I总减小增大→U总增大减小→I分U分
【例3】如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化？
解析：
先认清电表A测量R3中的电流，电表V2测量R2和R3并联的电压，电表V1测量路端电压．再利用闭合电路欧姆定律判断主干上的一些物理量变化：
P向上滑，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压U增大，至此，已判断出V1示数增大．再进行分支上的分析：
由I减小，知内电压U/和R1的端电压UR1减小，由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大——判断出V2示数增大．由U2增大和R3有效电阻增大，无法确定A示数如何变化，这就要从另一条途径去分析：
由V2示数增大知通过R2的电流I2增大，而干路电流I减小，所以R3中的电流减小，即A示数减小
说明：
当电路中任一部分发生变化时，将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化，可谓“牵一发而动全身”．判断此类问题时，应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化，再由此分析对其它各部分电路产生的影响．
【例4】在如图所示的电路中，在滑线变阻器滑动片p由a滑到b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，则下列各组数据中可能出现的是（）
A．ΔU1＝0、ΔU2=2V、ΔU3＝2VB．ΔU1=1V、ΔU2＝2V、ΔU3＝3V
C：
ΔU1＝3V、ΔU2=1V、ΔU3=2VD．ΔU1=1V、ΔU2＝1V、ΔU3=2V
解析：
在闭合回路中，内、外电路电压降之和等于电源的电动势．在滑线变阻器的滑动片P由a滑到b的过程中，滑线变阻器连入电路中的电阻在减小，它的分压作用在减小，也就是电压表V3的示数要减小．由于滑线变阻器连入电路中的电阻在减小，由闭合回路的欧姆定律可知电路的总电流是增大的，电压表V2的示数是增大的．电压表V1测量的是电源的路端电压U，由U＝E－Ir式可知，电压表V1的示数变化反映了内电路上电压的变化值，且它们大小相等，符号相反（路端电压是减小的，但是内电路上的电压降U/是增大的）．由E＝U＋U/可知，由于电源的电动势E不变，在闭合回路中，电压的变化量之和就为零，也可以说是电压减小的值与电压增大值之和相等，即ΔU1十ΔU2=ΔU3，根据此式可以排除C选项，对于A选项，由于ΔU1是反映电源内电路上的电压降的变化，电源有内阻，ΔU1＝0显然是错误的，所以只有B和D选项是正确的．
点评：
路端电压U等于外电路上各部分电压降之和，并不意味着应有ΔU1=ΔU2十ΔU3。
（因为题设中强调这是三只理想电压表示数变化的绝对值）．由于是滑线变阻器的电阻变小，它两端的电压减小，从而导致其余电阻（包括内电阻）的分压作用增大，应有的关系式是第三只电压表中示数的减小量应等于其它两电压表示数变化量的绝对值之和．
【例5】在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是（）
A．I变大，U变小． B．I变大，U变大．
C．I变小，U变大． D．I变小，U变小．
[解析]当R5向a端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小，根据闭合电路的欧姆定律
知道，回路的总电流I变大，内电压U内=Ir变大，外电压U外=E-U内变小，所以电压表的读数变小，外电阻R1及R4两端的电压U=I（R1+R4）变大，R5两端的电压，即R2、R3两端的电压为U’=U外-U变小，通过电流表的电流大小为U’/（R2+R3）变小，答案：
D
知识点3：
电路故障分析
【例6】如图所示的电路中，灯泡A和B原来都是正常发光。
忽然灯泡B比原来变暗了些，而灯泡A比原来变亮了些，试判断电路中什么地方出现断路的故障？
（设只有一处出现了故障）
解析：
依题意，整个电路只有一处发生了断路，下面分别对不同区域进行讨论：
（1）若R1断路．电路中总电阻变大．电流变小．路端电压升高．A、B两灯均未亮．不合题意。
（2）若R3断路。
B与R3并联．该段电路中电阻变大，电压升高，B中的电流增大，B灯变亮，不合题意
（3）若R2断路，A与R2并联，这段电路中电阻变大，使总电阻变大，总电流变小，各部分压降变小，A灯两端电压升高，A中电流增大，A灯变亮；因B灯两端电压减小，B灯中电流变小，B灯变暗，与题中条件相符。
（4）A灯、B灯所在支路或其他部分发生断路，则两灯均不会发光，不合题意，故应是R2断路。
【例7】（2001年上海高考试题）如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：
（A）R1断路（B）R2断路
（C）R3短路（D）R4短路
解析：
首先应对电路进行标准化，如图所示为其标准化后的电路。
当R1断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，灯L2变暗，电流表的读数变小，而路端电压增大，所以L1两端电压增大，灯L1变亮，所以A选项正确。
当R2断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，灯L1变暗，而路端电压增大，所以L2两端电压增大，灯L2变亮，所以B选项不正确。
当R3短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L1变亮，而路端电压减小，所以L2两端电压减小，灯L2变暗，因为总电流增加，而通过L2的电流减小，电流表的读数变大，所以C选项不正确。
当R4短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L1变亮，而路端电压减小，所以L2两端电压减小，灯L2变暗，因为总电流增加，而通过L2的电流减小，电流表的读数变大，所以D选项不正确。
知识点4：
电路端电压随电流变化的特性图
【例8】如图示的U-I图，其中A是路端电压随电流的变化规律，B是某一电阻的伏安特性曲线，用该电源与该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率是（），电源的效率是（）
[解析]由图中A知：
E=3V，r=0.5Ω由图中B知：
R=1Ω
电源的输出功率是
因为是纯电阻电路，电源的效率是：
【例9】如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。
现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_______W。
解：
由图象可知蓄电池的电动势为20V，由斜率关系知外电阻阻值为6Ω。
用3只这种电阻并联作为外电阻，外电阻等于2Ω，因此输出功率最大为50W。
知识点5：
含容电路
【例10】如图电路中，电源内阻不计.为使电容器的带电量增大，可采取以下哪些方法（）
A.增大R1;B.增大R2;C.增大R3D.减小R1
解析:
由于在直流电路中稳定后电容器相当于断路，因此R3上无电流，电容器相当于和R2并联.为使电容器的带电量增大，根据Q＝CU,应增大电容器C两端的电压。
分析电路中的电压分配。
只有增大R2或减小R1才能增大R2两端的电压（即电容器C两端的电压），从而增大电容器C的带电量。
改变R3不能改变电容器的带电量。
正确答案为BD.
练习（以下选择题只有一个正确答案）
1．在如图3所示的电路中，电源的内阻r不能忽略，其电动势ε小于电容器C的耐压值，闭合开关S，待电路稳定后，再断开开关S，则在电路再次达到稳定后，下列说法中正确的是（）
A.
电阻R1两端的电压增大
B.电容器C两端的电压减小
C.电容器C内的电场强度增大
D.电源的路端电压减小
2．有三个电阻串联，如图1所示，安培表是完好的，合上电键S后，发现安培表的示数为零，在不拆开电路的前提下，通过伏特表测量各连接点的电压值，可判断故障原因。
伏特表测量数据为Uab=Ucd=0，Uac≠0，则该电路的故障原因可能是
A．R1断路B．R2断路C．R3断路D．R1、R2、R3均断路
3．（2007·深圳市南头中学）如图，电源的内阻不可忽略．已知定值电阻R1=10Ω，R2=8Ω．当电键S接位置1时，电流表的示数为0.20A．那么当电键S接位置2时，电流表的示数可能是下列的哪些值
A.0.28AB.0.25A
C.0.22AD.0.19A
4．（2008·广州市六校联考）如图所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是
A.L1灯灯丝烧断B.电阻R2断路
C.电阻R2短路D.电容器被击穿短路
5．（2008·汕头）如图所示，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当电键S接位置1时，电压表的读数为3V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是
A.很暗，甚至不亮B.正常发光C.比正常发光略亮D.有可能被烧坏
6.（2008广东卷）7．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是
A．电压表和电流表读数都增大
B．电压表和电流表读数都减小
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
7.（2006·天津）如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。
在电键S处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2，则
A电压表的示数变大
B电池内部消耗的功率变大
C电阻R2两端的电压变大
D电池的效率变大
8．如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是（）
A．R1断路B．R2断路
C．R3短路D．R4短路
9．如图示的电路中，已知电容C1=C2，电阻R1=R2，外接电压不变，当开关S由闭合状态断开时，下述说法正确的是（）
A、电容器C1上的电量增多，电容器C2上的电量减少
B、电容器C1上的电量减少，电容器C2上的电量增多
C、电容器C1、C2上的电量都增多
D、电容器C1、C2上的电量都减少
10．如图示，调节可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在这个过程中，（）
A．通过电阻R1两端的电流增加，增加量一定大于ΔU/R1
B．电阻R2两端的电压减小，减小量一定等于ΔU
C．通过R2的电流减小，但减小量一定小于ΔU/R2
D．路端电压一定增加，增加量一定等于ΔU
11、一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为（）
A．E=2.4V，r=1ΩB．E=3V，r=2Ω
C．E=2.4V,r=2ΩD．E=3V,r=1Ω
12、如图所示，电源电动势为12V，L为灯泡，R1和R2为电阻器，若用伏特表测得A、B两点间的电压为12V，则表明（）
A．L、R1和R2都断了
B．L、R1和R2都是好的
C．R1、R2是好的，L断了
D．L是好的，R1和R2至少有一个断了
13、如图所示的电路中，把R由2Ω改变为6Ω时，电流强度减小为原来的一半，则电源的内电阻应为（）
A．4ΩB．8ΩC．6ΩD．2Ω
14、如图所示，当R1的触头向右移动时，电压表V1和电压表V2的示数的变化量分别为△U1和△U2（均取绝对值）；则△U1和△U2的大小关系为（）
A．△U1＞△U2
B．△U1=△U2
C．△U1＜△U2
D．条件不足，无法确定△U1和△U2的大小关系
15、关于电动势，正确的说法是（）
A．电源的电动势等于电源的输出电压
B．电源的电动势等于电场力把单位正电荷沿闭合电路移动一周所做的功
C．电动势相等的大小不同的电池，它们把化学能转化为电能的本领相同
D．电动势相等的大小不同的电池，在单位时间内把化学能转化为电能的数值相同
16.关于闭合电路，下列说法中正确的是
A.闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方
B.闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大
C.闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大
D.闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大
17.一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是
A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V
18.（2002年全国高考理科综合能力试题）在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r0，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U0，当R5的滑动触点向图中a端移动时，
A.I变大，U变小B.I变大，U变大
C.I变小，U变大D.I变小，U变小
19.如图1—30—2所示，直线A为电源的U—I图线，直线B为电阻R的U—I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是
A.4W、8WB.2W、4W
C.4W、6WD.2W、3W
20.如图1—30—4所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是
A.L1灯灯丝烧断B.电阻R2断路
C.电阻R2短路D.电容器被击穿短路
21.在如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r.设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U.当R3滑动触点向图中a端移动，则
A.I变大，U变小
B.I变大，U变大
C.I变小，U变大
D.I变小，U变小
参考答案
1、答案：
C
2、答案：
B
3．答案：
C
4．答案：
B
5．答案：
A
6．答案A
7.答案B
8．答案：
A
9．答案：
C
10．答案：
C
11．D
12．D
13．D
14．A
15．C
16．D
17．D
18．D
19．C
20．B
21．D
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