1、机器人额定功率为54 W,则工作电压U18 V,B项正确;机械人消耗的电功率大部分转化为机械能,所以其电阻值一定小于r6 ,C项错误;机器人电池充满电之后的电能等于放电过程中消耗的电能EPt542 700 J1.458105 J,D项错误。答案B2.如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图应是下图中的()解析因为欧姆表需进行欧姆调零,所以电路图中应串联一个可变电阻,B、D两项错误;根据红进黑出可得A项正确。答案A3如图所示,电源电动势E16 V,内阻r4 ,R01 ,直流电动机内阻R01 。当调节滑动变阻器R1时可使图甲中电路中R1消耗的功率最大
2、;调节R2时可使图乙中电路的输出功率最大,且此时电动机刚好正常工作(额定输出功率为P02 W),则R1和R2连入电路中的阻值分别为()A3 、3 B5 、3 C5 、2.5 D3 、2.5 解析对于电路甲,根据闭合电路欧姆定律:I,则R1消耗的功率为PR1I2R12R1,当R1rR05 时,则R1消耗的功率最大;对于电路乙,P输出maxP0I2R0I2R2,根据闭合电路欧姆定律:UR2EIrIR2,将E16 V,r4 ,R01 ,P02 W代入,联立以上方程式整理可以得到,当R22.5 时,电路的输出功率最大,C项正确。答案C4某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略),通过改变滑动变阻器电阻大小
3、,观察到电压表和电流表的读数同时变大,则他所连接的电路可能是下图中的()解析设图中定值电阻的阻值为R,则四个选项中电压表的读数分别为UAEI(rR)、UBEIr、UCIR和UDEIr,则可知只有C项满足题中要求,所以C项正确。5.如图为某控制电路,由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是两个指示灯。当电位器的触片由b端滑向a端时,下列说法正确的是()AL1、L2都变亮 BL1、L2都变暗CL1变亮,L2变暗 DL1变暗,L2变亮解析当滑片由b端向a端滑动时,R接入电阻增大,总电阻增大;由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小,则内电压减小,
4、由UEIr可知路端电压增大,则R1两端的电压增大,所以通过R1的电流增大,而总电流减小,所以通过L1的电流变小,即L1变暗;L1两端电压减小,并联电压增大,所以R2两端的电压增大,所以通过R2电流增大,而通过L1的电流变小,所以通过L2电流变小,即L2变暗,故B项正确。6(2019湖南长郡中学考试)如图所示的电路,电源电动势为E,内阻为r,R1和R3为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关,一带电液滴恰好悬浮在电容器之间。保持其他条件不变()A若将滑动变阻器滑片向b端滑动,带电液滴向上运动B若将滑动变阻器滑片向b端滑动,电流将从c流向dC若将金属块抽出,抽出过程中,带电液滴向上运动D若将金属块抽
5、出,抽出过程中,电流将从d流向c解析由图可知,当滑片向b端滑动时,接入电路中的电阻R2增大,根据闭合电路欧姆定律可知电路中总电流减小,则电阻R3两端电压减小,即电容器两端电压减小,则电容器内场强减弱,故带电液滴向下运动,故A项错误;根据上面的分析,电容器电压减小,则带电量减小,电容器放电,瞬间放电电流将从d流向c,故B项错误;将金属块抽出,相当于电容器极板间距离增大,则电容减小,由于电压不变,则场强减弱,故带电液滴向下运动,故C项错误;根据上面的分析可知电容减小,由于电压不变,则电量减小,电容器放电,瞬间放电电流将从d流向c,故D项正确。答案D7. (多选)有一种测量人体重的电子秤,其原理如图
6、中的虚线内所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 ,电阻R随压力变化的函数式为R300.02 F(F和R的单位分别是N和)。下列说法正确的是()A该秤能测量的最大体重是1 400 NB该秤能测量的最大体重是1 300 NC该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处解析本题考查传感器及闭合电路欧姆定律。电路中允许的最大电流为3
7、 A,因此根据闭合电路欧姆定律,压力传感器的最小电阻应满足R2 ,R最小值为2 ,代入R300.02F,求出F最大值Fm1 400 N,A项正确,B项错误;当F0时,R30 ,这时电路中的电流I A0.375 A,C项正确,D项错误。素养立意用所学物理知识对常见的电子秤的电路做出分析,了解其原理,知道其刻度是如何确定的。答案AC8. (多选)如图电路,C为电容器,D为理想二极管(具有单向导通作用),电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片P向左移动一小段距离,结果发现电压表V1的示数改变量大小为U1,电压表V2的示数改变量大小为U2,电流表A的示数改变量大小为I,
8、则下列判断正确的有()A滑片向左移动的过程中,电容器所带的电荷量不变B.的值变大C.的值不变,且始终等于电源内阻rD滑片向左移动的过程中,电容器所带的电荷量要不断减少解析由图可知,R1与R串联,V1测R两端的电压,V2测路端的电压。若滑片P向左端移动时,滑动变阻器接入电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流减小,R1的电压减小,由于理想二极管具有单向导通作用,只能充电,不能放电,所以电容器所带的电荷量不变,A项正确,D项错误;根据闭合电路欧姆定律得U1EI(R1r),则R1r,所以的值保持不变,B项错误;根据闭合电路欧姆定律得U2EIr,则r,不变,C项正确。B组能力提升题9.(多选)如
9、图所示的电路中,电源内阻r4 ,电路中定值电阻R12 、R24 、R31 、R45 ,开始开关S1、S2均闭合,电压表为理想电表。现将开关S2断开,则在开关S2断开后()A电压表的示数变小Ba点的电势比b点的电势高CR1、R3消耗的功率之比为21D电源的输出功率减小解析开关均闭合时,外电阻R外 ,当开关S2断开时,外电阻R外3 ,即开关S2断开后,外电阻增大,外电压增大,电压表的示数增大,A项错误;由于开关S2断开后,两条支路的电阻相等,因此两条支路的电流相等,由于R2小于R4,因此R2上的电压降落比R4上的电压降落小,因此a点电势比b点电势高,B项正确;由于R1、R3上的电流相等,由PI2R
10、可知,两电阻上消耗的功率之比等于电阻之比,为21,C项正确;由于电源内阻为4 ,当开关S2断开时,虽然外电阻增大,但仍小于电源内阻,根据电源输出功率与外电阻变化关系可知,电源的输出功率增大,D项错误。答案BC10.将电源、直流电动机与滑动变阻器串联构成一个回路,已知电源电动势E为12 V、内阻r为3 ,直流电动机内阻R0为1 。调节滑动变阻器R使电路中电源的输出功率最大,电动机刚好正常工作(额定功率为6 W),则下列说法中错误的是()A通过电动机的电流为2 AB电源的效率为50%C滑动变阻器连入电路部分的阻值为2 D电动机的发热功率为4 W解析根据闭合电路欧姆定律EUIr,电源输出功率PUI,
11、可得PIEI2r,即P3I212I,当I2 A时,电源输出功率最大,Pmax12 W,A项正确;电源的效率50%,B项正确;电动机两端电压UM V3 V,根据EUMIrIR,代入数据可得R1.5 ,C项错误;电动机的发热功率PM热I2R0221 W4 W,D项正确。点睛本题要区分纯电阻电路与非纯电阻电路,纯电阻电路为电能全部转化为热量,非纯电阻电路为电能一部份转化为热量,另一部份转化为其它形式的能量,如电动机正常工作时,电能一部份转化为热量,另一部份转化为机械能。11.在如图所示电路中,电源电动势为12 V,内阻不计,各电阻阻值已在图中标出,开关S是闭合的。现将开关S断开,测得通过电阻R3的电
12、荷量为1.19105 C,则电容器的电容为()A1.75 F B4.25 FC5.95 F D2.48 F解析开关闭合,两支路的并联总电阻为R并 100 ,所以,支路两端电压U6 V,电容器与R1并联,其电压U12 V,电容器下极板带正电,Q1CU1。将开关断开,电容器与R2并联,其电压U2E4.8 V,电容器的上极板带正电,Q2CU2。由题意:Q1Q21.19105 C,解得C1.75106F1.75 F,A项正确。12. (多选)如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,R1、R2、R3为定值电阻,R为光敏电阻(光敏电阻被光照射时阻值变小),C为电容器。闭合开关S,电路稳定后,用光照射R,下列
13、说法正确的是()A电压表示数增大 B电源的效率增大C电容器所带电荷量增加 DR2消耗的功率增大解析在电路中,用光照射R时,光敏电阻阻值减小,则外电路总电阻R外减小,干路电流I增大,内电压UrIr增大,路端电压U外EUr减小,电压表示数减小,通过R1支路的电流I1减小,则通过R、R2支路的电流I2II1增大,R2消耗的功率PR2IR2增大,R2两端电压UR2I2R2增大,电容器两端电压增大,由QCU,知电容器所带电荷量增加,电源的效率变小,综上知A、B两项错误,C、D两项正确。答案CD13.如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长l80 cm,两板间的距离d40 cm,电源电动势E40 V,内电阻r1 ,电阻R15 ,闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电的小球从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v04 m/s水平向右射入两板间,该小球可视为质点。若小球带电量q1102 C,质量为m2102 kg,不考虑空气阻力,电路中电压表、电流表均是理想电表。若小球恰好从A板右边缘射出(g取10 m/s2)。求:(1)滑动变阻器接入电路的阻值;(2)此时电流表、电压表的示数;(3)此时电源的输出功率。解析(1)设小球在板间飞行时间为t,t s0.2 s,根据dat
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