9.2020屆高考物理專題學(xué)案：電磁感應(yīng)與交流電(2)閉合電路歐姆定律的應(yīng)用+Word版含答案

閉合電路歐姆定律的應(yīng)用1、電源電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源，向可變電阻R供電,關(guān)于路端電壓說法正確的是( )A.因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變B.因為U=IR，所以當(dāng)I增大時，路端電壓也增大C.因為U=E-Ir，所以當(dāng)I增大時，路端電壓減小D.若外電路斷開,則路端電壓為零2、如圖所示，電源電動勢E=30V、內(nèi)阻r=1Q，電阻R=R=R=R=2Q，電表均1234為理想電表，則電流表和電壓表的示數(shù)分別為()A.6A、A.6A、30V B.6A、0C.20A、30V D.10A、30V3、如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不可忽略.開關(guān)S閉合后，在變阻器Ro的滑動端向下滑動的過程中,程中,則有( )A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小C.電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大D.電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大4、如圖所示，電源為恒流電源(能始終提供恒定的電流)，R0為定值電阻，電流表和電壓表均為理想電表.移動滑動變阻器R的滑片,則下列電壓表示數(shù)U和電路總功率P隨電流表示數(shù)I變化的關(guān)系圖線中正確的是()

滑動變阻器的最大阻值是2J閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P由。端向b端滑動時，下列說法中正確的是( )A.路端電壓變大B.電路中的電流變小C.定值電阻R0消耗的功率變小D.滑動變阻器消耗的功率變小6、如圖甲所示的電路中，定值電阻R0==4。?？勺冸娮鑂的功率隨自身阻值變化的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示,由此可知( )A.電源動勢E=2V4B.內(nèi)阻r=3。C.增大R,電源效率增大D.增大R,電源效率可能增大,也可能減小7、如圖所示電路中，電源電動勢E恒定，內(nèi)阻r=1Q,兩電表均為理想電表，定值電阻R=5Q，當(dāng)開關(guān)S斷開與閉合時，ab端電路消耗的電功率相等.則下列說法正確的是()3A.開關(guān)S斷開時電源的效率比閉合時高B.電阻R、R可能分別為Q、6Q12C.開關(guān)S斷開時電壓表的示數(shù)一定小于S閉合時的示數(shù)D.開關(guān)S斷開與閉合時，電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比一定等于1Q8、如圖所示的電路中，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，R和R為定值電阻，R為滑動變阻12 3器。電路中燈泡A和燈泡B原來都是正常發(fā)光的，突然，燈泡A比原來變暗了些，燈泡B比原來變亮了些，則電路中出現(xiàn)的故障可能是()

號號A.&斷路B.勺短路TOC\o"1-5"\h\zC.R斷路D.R、R同時短路2 129、如圖所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源的電動勢,r為電源內(nèi)阻,且R1>r,以下說法中正確的是( )出 她— B-I——[I Lq——A.當(dāng)R廣R1+r時,R2上獲得最大功率 B.當(dāng)R1=R2+r時,R1上獲得最大功率C.當(dāng)R2=0時,R1上獲得最大功率 D.當(dāng)R2=0時，電源的輸出功率最大10、如圖所示,電源電動勢為及內(nèi)阻恒為r,R是定值電阻，熱敏電阻R的阻值隨溫度的降低而T增大C是平行板電容器,電路中的電表均為理想電表.閉合開關(guān)S,帶電液滴剛好靜止在C內(nèi).在溫度降低的過程中，分別用I、JJ和U3表示電流表A、電壓表%電壓表V2和電壓表V的示數(shù)用I、AU、AU和AU表示電流表A、電壓表V、電壓表V和電壓表V的3 123 1 2 3示數(shù)變化量的絕對值.溫度降低時,關(guān)于該電路工作狀態(tài)的變化,下列說法正確的是( )UUU了UUU了、、12"、~1r一■定都不變AU AU AU——1、 3和——2均不變AI AI AIC.帶電液滴一定向下加速度運動C.帶電液滴一定向下加速度運動D.電源的工作效率一定變大11、如圖是根據(jù)某次實驗記錄數(shù)據(jù)畫出的某電源的路端電壓與電流的U-1圖象，下列關(guān)于這個圖象的說法中正確的是( )K丁,T自0：4靛川A.縱軸截距表示待測電源的電動勢，即E=3.0VB.橫軸截距表示短路電流,即/短=0.6AEC.根據(jù)r=—,計算出待測電源的內(nèi)阻為5QD.根據(jù)r=1苧,計算出待測電源的內(nèi)阻為1。12、硅光電池是一種太陽能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點.如圖所示，圖線。是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I變化的關(guān)系圖象（電池電動勢不變，內(nèi)阻不是定值），圖線b是某電阻R的U-1圖象.在該光照強度下將它們組成閉合回路時，下列說法中正確的是（）A.硅光電池的內(nèi)阻為8。B.硅光電池的總功率為0.4WC.硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率為0.32WD.若將R換成阻值更大的電阻,硅光電池的輸出功率增大13、如圖所示電路中，電阻R=R=R=10。，電源內(nèi)阻r=5電壓表可視為理想電表.當(dāng)開關(guān)123S和S均閉合時，電壓表的示數(shù)為10V.121.路端電壓為多大2.電源的電動勢為多大3.當(dāng)開關(guān)S閉合而S斷開時，電壓表的示數(shù)多大，電源的輸出功率1214、在如圖所示的電路中，電源的電動勢E=28V,內(nèi)阻r=2Q,電阻R=12Q,R=R=4。，R=8Q,C為平行板電容器,其電容C=3.0pF,虛線到兩極板的距離相l(xiāng) 24 3等,極板長L=0.20m,兩極板的間距d=1.0x10-2m,g取10m/s2。⑴若最初開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則將其閉合后，流過R的電荷量為多少4⑵若開關(guān)S斷開時，有一個帶電微粒沿虛線方向以v=2.0m/s的初速度射入平行板電容器0的兩極板間，帶電微粒剛好沿虛線勻速運動，則:當(dāng)開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同的初速度沿虛線方向射入兩極板間后,能否從極板間射出?(要求寫出計算和分析過程)15、如圖甲所示，電路中R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，M為玩具電動機，電動機線圈電阻r=0.5。，A、V、V均理想電表。閉合開關(guān)S、斷開開關(guān)S，在將滑動變阻器的1 1 2 1 2滑動觸頭P從最右端滑到最左端的過程中，兩個電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的完整圖線如圖乙所示。(1)求電源的電動勢E和內(nèi)阻r；⑵求滑動變阻器R的最大功率P；2 m(3)若滑動變阻器的滑動觸頭P滑到最左端后，再閉合開關(guān)S2，此時電流表的示數(shù)/=L0A，求此狀態(tài)下電動機的輸出功率P答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：路端電壓U=IR=E-",因為I增大時，R變化，所以不能用U=IR判斷路端電壓的變化情況，根據(jù)U=E-Ir可知，當(dāng)I增大時，路端電壓減小，所以選項AB錯誤，C正確，當(dāng)外電路斷開時，路端電壓為E，選項D錯誤。2答案及解析：答案：B解析：電路中R和R串聯(lián)后接在電源兩端，應(yīng)用閉合電路歐姆定律可知14EI=-一--=6A，電壓表和電流表并聯(lián)接在電路中，電壓表被短接、示數(shù)為0,B正確，R+R+r14ACD錯誤。3答案及解析：答案：A解析：由電阻器R的滑動端向下滑動可知，R連入電路的有效電阻減小,R減小,00 總由：=:1?可知I增大，由二二二Ir可知二二增大，由「，一一，可知%減小,故電壓表示數(shù)減小.由Ui二個可知Ui增大,由「=-一一-二可知U2減小,U由I2—R2"可知電流表示數(shù)減小，故A正確.24答案及解析：答案：D解析：電壓表測的是R兩端的電壓,設(shè)恒流電源的電流為I,由歐姆定律得U=(I-1)R.TOC\o"1-5"\h\z0 0 00即U=IR-IR，可知U與I的圖象為一次函數(shù)，故AB錯誤；電路總功率00 0P=UI=(I-1)RI=12R-IRI.可知P與I的圖象為一次函數(shù)，故C錯誤,D正確.0 0 00 00 005答案及解析：答案：D解析：滑片P由。端向b端滑動時，電路中的總電阻變小，電動勢和內(nèi)阻不變，所以電流變大，內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，選項AB錯誤效，根據(jù)P=12R，電流變大，R消R0 0 0耗的功率變大，選項C錯誤，將R等效到內(nèi)阻中，內(nèi)阻變?yōu)?人滑動變阻器消耗0的功率可看成等效電源的輸出功率，當(dāng)外電阻R外等于內(nèi)電阻2r時，輸出功率最大，即滑片P位于。端時，輸出功率最大，當(dāng)滑片P由。端向b端滑動時，滑動變阻器消耗的功率變小，選項D正確6答案及解析：答案：C解析：將定值電阻R與電源看成新的電源，當(dāng)新的電源內(nèi)阻與可變電阻R的阻值相等時，0Rr E2可變電阻的功率最大，新的電源的輸出功率最大，則有一0—=2Q、P二刀由一二2W，r+R max4Rr0 我r+R0解得r=4Q、E=4V，選項ab錯誤.電源效率IUU Ern=—=-,U=E-Ir=E-f ，增大R，路端電壓增大，電源效率增大，選項IEE RR 0—+rR+R0C正確，D錯誤.7答案及解析：

答案：APR解析：由"節(jié)="可知，開關(guān)S斷開時，電路的外電阻比閉合時大，所以開關(guān)斷開時電源的效率比閉合時高，A正確；開關(guān)斷開和閉合時，ab端消耗的電功率相等，有\(zhòng)r+R\r+R+R+RI123(R+R)=12、r+R+R.13R，1將R=3Q,R=6Q代入式子不成立，12故B錯誤；開關(guān)斷開時，外電路總電阻大，分壓大，電壓表示數(shù)大于開關(guān)閉合時的示數(shù)，故C錯誤；有閉合電路歐姆定律可知。=E-(r+R3)/,萼二r+R3=60故D錯誤。8答案及解析：答案：C解析：若R3斷路，外電阻增大，路端電壓U增大，燈泡A、B均變亮，與題意不符，A錯誤。TOC\o"1-5"\h\z若R短路，外電阻減小，路端電壓U減小，通過R的電流I減小，而干路電流I增大，則1 33通過燈泡A的電流I=I-1增大，U增大，燈泡A變亮；通過R和燈泡B的總電流A3 A 2I=I+1增大，則R和燈泡B兩端的電壓增大，燈泡B變亮，與題意不符，B錯誤。RA2B 2 2斷路，外電阻增大，路端電壓U增大，通過R的電流I增大，而干路電流I減小，則通過33燈泡A的電流I=I-1減小，燈泡A變暗；燈泡B兩端電壓U=U—I(R+R)增大，A 3 B AA1燈泡B變亮，與題意相符，C正確。R短路，燈泡B不亮，與題意不符,D鉗誤。29答案及解析：答案：ACD解析：根據(jù)結(jié)合閉合電路歐姆定律可知，隨著外電阻從零開始增大時輸出功率先增大后減小，當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時輸出功率最大，如圖所示。本題中我們首先將R1和電源內(nèi)電阻r視為內(nèi)電阻，由電源輸出功率特點可知，當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時輸出功率最大，所以A正確；而對于答案B而言，電阻R1是一定值電阻，只要上電路中電流最大時電阻R1上功率就是最大，也就是電阻R2為零時電流最大R1上獲得最大功率，所以B錯C正確；由于整個電路電阻已必然大于內(nèi)電阻，因此在這種情況下外電阻越小輸出功率越大，即當(dāng)R2=0時，電源的輸出功率最大，所以D正確。10答案及解析：答案：BDTOC\o"1-5"\h\z解析：由題意可知，U=R,U=R,U3=R+R，當(dāng)溫度降低時，R增大，則U不IITIT TI一U…U…皿 AU-_AU _AU - -變，—2增大，—3增大,A錯誤；—=R不變，--3=r不變，——2=R+r不變,B正II AI AI AI確；5增大時,其兩端電壓增大，平行板電容器兩端的電壓也增大，液滴向上加速運動,C錯誤；'增大,則外電阻增大，電源的效率增大,D正確.11答案及解析：答案：AD解析：由閉合電路歐姆定律可知U=E-Ir，由數(shù)學(xué)知識可知縱軸截距為電源的電動勢，故電動勢為E=3.0V，故A正確.圖象的斜率大小表不電源的內(nèi)阻,即r=1繪?=3'0-2'4。=1。，故0正確,C錯誤.當(dāng)外電路電阻R=0時,外電路短路,短路電AI0.6E3流為I=—=7A=3A，故B錯誤.短r112答案及解析：答案：AC解析：由U-I線可知，電動勢E=3.6V,定值電阻R=10Q,回路電流I=0.2A由閉合電路歐姆定E 3.6V律知I= ,即0.2A= ,解得r=8Q,故A正確總功率Prt=EI=3.6X0.2W=R+r 10。+r 總0.72W,故B錯誤；內(nèi)阻發(fā)熱功率Pr=I2r=0.22X8W=0.32W.故C正確；由題圖可以看出，換更大電阻后,回路的工作電流減小,但工作電壓增大.則輸出功率可能增大,也可能減小或不變,故D項錯誤。13答案及解析：答案：1.當(dāng)開關(guān)S和S均閉合時，外電路為R,R并聯(lián)后再與R串聯(lián),1 2 13 2外電阻R=R+R1R3Q=15Q2R+R13所以路端電壓為：U=RI=15x1V=15V.根據(jù)閉合電路歐姆定律I=—得R+rE=I(R+廠)代入數(shù)據(jù)解得E=20V.S閉合而S斷開，R斷路，且R做為電壓表的導(dǎo)線，1 23 3電路中的總電流I'=二0—A=0.8A20+5電壓表示數(shù)U'=I'(R1+R2)=0.8x20V代入數(shù)據(jù)解得U'=16V.且此時電壓表測的是路端電壓，電源的輸出功率P=UI=12.8W解析：14答案及解析：ER答案：(1)s斷開時，電阻R兩端的電壓U= 3-=16V3 3R+R+r23R(R+R)S閉合后，外電路的總電阻R=」一2——二=6。R+R+R123路端電壓U=ER-=21VR+r電阻R兩端的電壓U=—R3—U=14V3 3R+R23閉合開關(guān)后流過R的電荷量AQ=CU3—CU3'=6.0x10-12C⑵設(shè)帶電微粒的質(zhì)量為m、帶電荷量為q,當(dāng)開關(guān)S斷開時有：qU二mgd當(dāng)開關(guān)S閉合后，設(shè)帶電微粒的加速度為a,則有：mg-qU=mad假設(shè)帶電微粒能從極板間射出，則水平方