物理学案专题5电动势 闭合电路的欧姆定律Word文件下载.docx

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C.蓄电池在1s内将2J的化学能转变为电能

D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的大

答案ABD

4.将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V，当电路中有6C的电荷流过时，求：

（1）有多少其他形式的能转化为电能．

（2）外电路中有多少电能转化为其他形式的能．（3）内电路中有多少电能转化为其他形式的能．

5、如图所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池，它的电动势约为1.2V，这表示（　　）

A．电路通过1C的电荷量，电源把1.2J其他形式能转化为电能

B．电源在每秒内把1.2J其他形式能转化为电能

C．该电源比电动势为1.5V的干电池做功少

D．该电源与电动势为1.5V的干电池相比，通过1C电荷量时转化为电能少

答案AD

6．如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是（　　）

A．该电池的容量为500mA·

h

B．该电池的电动势为3.6V

C．该电池在工作1小时后达到的电流为500mA

D．若电池以10mA的电流工作，可用50小时

闭合电路的欧姆定律：

①内容：

闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比，即I=E/（R+r）②由E＝U＋Ir可知，电源电势能等于内外压降之和；

③适用条件：

纯电阻电路

例、在图1中R1=14Ω,R2=9Ω.当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A;

当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r。

答案3V1Ω

1、如图7－2－20所示电路中，R1＝4Ω，R2＝6Ω，电源内阻不可忽略，当开关S2闭合时，电流表的示数为3A，则当开关S2断开时，电流表示数可能为（）

图7－2－20

A．3.2AB．2.1A

C．1.2AD．0.8A

2.在如图16所示的电路中，R1＝2Ω，R2＝4Ω，当电键S接a时，R2上消耗的电功率为4W．当电键S接b时，电压表示数为4.5V．试求：

图16

（1）当电键S接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；

（2）电源的电动势和内电阻．

答案1A4V6V2Ω

3、一太阳能电池板，测得它的开路电压（电动势）为800mV，短路电流为40mA，若将该电池板与一阻值为60Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　）

A．0.10VB．0.20VC．0.40VD．0.60V

4、如图所示，电源E＝3.2V，电阻R＝30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W，当开关S接位置1时，电压表读数为3V，那么当开关S接位置2时，小灯泡L的发光情况是（　　）

A．正常发光

B．很暗，甚至不亮

C．不正常发光，仅比正常发光略暗一些

D．小灯泡有可能被烧坏

5、某同学设计了一个转向灯电路（图7－2－19），其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源．当S置于位置1时，以下判断正确的是（）

图7－2－19

A．L的功率小于额定功率B．L1亮，其功率等于额定功率

C．L2亮，其功率等于额定功率D．含L支路的总功率较另一支路的大

答案A

6、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，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图4中的（）

图4

答案C

7、某课外小组设计了一种测定风速的装置，其原理如图7－2－24所示．一个劲度系数k＝120N/m、自然长度L0＝1m的弹簧一端固定在墙上的M点，另一端N与导电的迎风板相连，弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上，弹簧是不导电的材料制成的．迎风板面积S＝0.5m2，工作时总是正对着风吹来的方向，电路的一端与迎风板相连，另一端在M点与金属杆相连，迎风板可在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好．定值电阻R＝1.0Ω，电源的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω.闭合开关，没有风吹时，弹簧处于原长，电压表的示数U1＝9.0V，某时刻由于风吹迎风板，电压表的示数变为U2＝6.0V．（电压表可看做理想表）求：

图7－2－24

（1）金属杆单位长度的电阻；

（2）此时作用在迎风板上的风力．

电路中含有变阻器的动态分析，注意电源内阻分压。

例、如图所示电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,串联的固定电阻为R2,滑动变阻器的总电阻是R1,电阻大小关系为R1=R2=r,则在滑动触头从a端移到b端的过程中,下列描述正确的是（）

A.电路的总电流先减小后增大B.电路的路端电压先增大后减小

C.电源的输出功率先增大后减小D.滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大

答案AB

1、如图所示,电路中电源的电动势为E、内电阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器的滑片P从滑动变阻器R的中点位置向左滑动时,小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况（）

A.L1灯变亮,L2灯变暗,L3灯变亮

B.L1灯变暗,L2灯变亮,L3灯变暗

C.L1、L2两灯都变亮,L3灯变暗

D.L1、L2两灯都变暗,L3灯变亮

2.．在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内电阻为r.L1、L2是两个小灯泡，闭合S后，两灯均能发光．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，会出现（　　）

A．L1变暗L2变暗　　　　　B．L1变亮L2变暗

C．L1变亮L2变亮D．L1变暗L2变亮

3、在如下图所示的电路中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U.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

4、如图所示电路中，A、B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑动片，若将滑动片向下滑动，则（　　）

A．A灯变亮B．B灯变亮

C．总电流变小D．R1上消耗功率变大

5.在如图7－2－23甲所示电路中，闭合电键S，在滑动变阻器的滑动触头P向下滑动的过程中，四个理想电表的示数都发生变化．图乙中三条图线分别表示了三个电压表示数随电流表示数变化的情况．以下说法正确的是

图7－2－23

A．图线a表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况

B．图线c表示的是电压表的示数随电流表示数变化的情况

C．此过程中电压表示数的变化量ΔU1和电流表示数变化量ΔI的比值变大

D．此过程中电压表示数的变化量ΔU3和电流表示数变化量ΔI的比值不变

6.（2011上海）．如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（）

（A）电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大

（B）电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小

（C）电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大

（D）电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小

电路中有关电容器的计算：

电容器充放电时形成电流，稳定时视为断路，关键是确定电容器两极间的电势差．

例3．（2011·

金考卷）如图2所示，R1、R2为可调电阻，R3为一般电阻，R4为热敏电阻（电阻随温度升高而减小）．当环境温度升高时，下列说法中正确的是（）

图2

A．电容器所带电荷量增大

B．若R1的阻值减小，电容器的带电荷量可能保持不变

C．若R2的阻值增大，电容器的带电荷量可能保持不变

D．若R2的阻值减小，电流表的示数可能保持不变

1.在如图6所示的电路中，当滑动变阻器的触头P向上滑动时，则（）

图6

A．电源的总功率变小

B．电容器贮存的电量变大

C．灯L1变暗

D．灯L2变亮

图7

2．如图7所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，为灵敏电流计．则以下说法正确的是

A．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，中有从b到a的电流

B．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，中有从b到a的电流

C．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，中有从a到b的电流

D．在将S断开后，油滴仍保持静止状态，中无电流通过

3.在如图7－2－21所示的电路中，闭合开关S后，L1、L2两灯泡都正常发光，后来由于某种故障使L2突然变亮，电压表读数增加．由此推断，这故障可能是（）

图7－2－21

A．L1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

4.如图电源电动势E＝12V，内阻r＝1Ω，R1＝3Ω，R2＝2Ω，R3＝5Ω，C1＝4μF，C2＝1μF，当S闭合时间足够长时，C1和C2所带电荷量分别是Q1＝________，Q2＝________；

当S断开后，通过R1的电荷量是________，通过R2的电荷量是________，通过R3的电荷量是________．

答案1.6x10-5C1x10-5C1x10-5C2.6x10-5C2.6x10-5C

5.如图所示电路中,电源内阻不计,三个小灯泡完全相同且外电路变化时每个灯泡两端的电压都不会超过其额定电压,开始时只有S1闭合.当S2也闭合后,下列说法正确的是（）

A.灯泡L1变亮

B.灯泡L2变亮

C.电容器C的带电荷量将增加

D.闭合S2的瞬间流过电流表的电流方向自右向左

答案AC

6.如图所示电路中,电键S1、S2、S3、S4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮一油滴P,断开哪一个电键后P会向下运动（）

A.S1B.S2C.S3D.S4

7.如图17所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝40cm.电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω.闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0＝4m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q＝1×

10－2C，质量为m＝2×

10－2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？

此时，电源的输出功率是多大？

（取g＝10m/s2）

图17

8Ω23W

电源的输出功率和一般电阻消耗功率的计算：

输出功率P出=UI，电源总功率P总=EI，：

纯电阻电路中，电功率等于热功率公式P=UI．非纯电阻电路中，电功率UI大于热功率I2R．电源输出功率与电流的关系P=IE—I2r，当R=r，即I=E/2r，，P有最大值

例4．一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E、内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则（）

A．电动机消耗的总功率为UIB．电动机消耗的热功率为

C．电源的输出功率为EID．电源的效率为1－

1.如下图所示电路中，电源内阻r＝4Ω，电阻R1＝2Ω，滑动变阻器R2＝4Ω时，电源内部的热功率是4W.则电源输出的最大功率是________．当R2的电功率有最大值时，R2＝________.

答案6.25w6Ω

2.如图7－2－17所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑动触头P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为（）

图7－2－17

A．电流表的读数一直减小

B．R0的功率先增大后减小

C．电压表的读数先减小后增大

D．电源的总功率先减小后增大

3、如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r。

当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。

已知指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则下列说法中正确的是（））

A．电动机的额定电压为IR

B．电动机的输出功率为IE-I2R

C．电源的输出功率为IE-I2r

D．整个电路的热功率为I2（R0 

+R+r）

答案CD

4、如图15所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，R1＝3Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，

图15

（1）闭合开关S，求稳定后通过R1的电流．

（2）然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电量．

（3）如果把R2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10Ω范围内变化，求开关闭合并且电路稳定时，R2消耗的最大电功率．

答案1A4V1.2X10-4C6.25W

5、（2011·

金考卷）”嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒发射，入轨后”嫦娥二号”卫星展开太阳能帆板．”嫦娥二号”卫星上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的．由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应．卫星上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池．在正常照射下，每秒从太阳获得能量为0.26J，单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，内阻为4Ω.则该太阳能电池的光电转化率和机械效率分别为（）

A．23%　23%　　　B．23%　67%

C．7.7%　33%D．23%　7.7%

6、如右图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升．已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则（　　）

A．电源内阻

B．电源内阻

C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大

D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小

7.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图7－2－22中的a、b、c所示．以下判断错误的是（）

图7－2－22

A．直线a表示电源的总功率

B．曲线c表示电源的输出功率

C．电源的电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω

D．电源的最大输出功率Pm＝9W

答案ABC

U一I关系图：

由闭合电路欧姆定律知：

U＝E－Ir,路端电压随着电路中电流的增大而减小；

当电路断路即I＝0时，纵坐标的截距为电动势E；

当外电路电压为U＝0时，横坐标的截距I短=E/r为短路电流；

图线的斜率的绝对值为电源的内电阻．

例、如图所示,是测定两个电源的电动势和内阻实验得到的电流和路端电压图线,则正确的是（）

A.当I1=I2时,电源总功率P1=P2

B.当I1=I2时,外电阻R1=R2

C.当U1=U2时,电源输出功率P出1＜P出2

D.当U1=U2时,内电阻消耗的功率P内1＜P内2

答案ACD

1.在如图7－2－15所示的U－I图象中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图象可知（）

图7－2－15

A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω

B．电阻R的阻值为1Ω

C.电源的输出功率为2W

D．电源的效率为66.7%

2、如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象,直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象.将这个电阻R分别接到a,b两电源上,那么（）

A.R接到a电源上,电源的效率较高

B.R接到b电源上,电源的输出功率较大

C.R接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源效率较低

D.R接到b电源上,电阻的发热功率和电源的效率都较高

3.图5甲为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V．则该电路可能为图乙中的（）

图5

4、如图8甲所示，为理想电流表，R为电阻箱（0～99.9Ω），置于阻值最大位置，Rx为未知电阻：

（1）断开S2，闭合S1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、I值，并依据R、I值作出了如图8乙所示的R－

图线．

（2）断开S2，闭合S1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1＝1.0A；

保持电阻箱的位置不变，断开S1，闭合S2，此时电流表的示数为I2＝0.8A，据以上数据可知（）

图8

A．电源电动势为3.0V

B．电源内阻为0.5Ω

C．Rx的阻值为0.5Ω

D．S1断开、S2接通时，随着R的减小，电源输出功率减小

答案BC

5、（2011山东）某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。

①所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上（见答题卡）画出

的图像。

②根据所画

的图像，可求得电流

时电源的输出功率为________

。

（保留两位有效数）

实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。

在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是。

（Rx阻值未知）

答案0.37（0.05范围）bc

6.（选做题，物理数学综合题）如图7－2－25所示，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器.3个电阻采用如图a所示的方式接在电源上，已知R1＝3Ω、R2＝12Ω.现利用电压传感器（相当于电压表）和电流传感器（相当于电流表）研究R3上的电压与电流变化关系，任意滑动R3上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U－I图象为如图b所示的一条直线（实线部分）．试求：

图7－2－25

（1）电源的电动势和内电阻．

（2）R3的最大阻值．

（3）R3消耗的最大功率．

电流表改装电压表需串联一个大电阻分压，改装后的电压表最大量程U=Ig（Rg+R），如果电流表示数偏大需再串联一个小电阻分压减小电流。

例、有一只电流表，其内阻Rg为100Ω，满偏电流Ig为3mA．若要把它改装成量程为15V的电压表，应（　　）

A．串联490ΩB．并联49ΩC．串联4900ΩD．并联4.9Ω

1．一量程为100μA的电流表内阻为100Ω，现串联一个9900Ω的电阻将它改装为电压表，该电压表的量程是（　　）

A．1VB．1.2VC．2VD．3V

2．有一个电流表G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=1mA，要把它改装成为量程为0～3V的电压表，关于改装方法和改装后的电压表内阻，下列说法正确的是（　　）

A．并联一个0.05Ω的电阻，电压表内阻是0.05Ω

B．并联一个2970Ω的电阻，电压表内阻是3000Ω

C．串联一个0.05Ω的电阻，电压表内阻是0.05Ω

D．串联一个2970Ω的电阻，电压表内阻是3000Ω

3、一电压表由灵敏电流表G与电阻R串联而成，如图所示．若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍大一些，采用下列哪种措施可加以改进（　　）

A．在R上串联一比R小得多的电阻

B．在R上串联一比R大得多的电阻

C．在R上并联一比R小得多的电阻

D．在R上并联一比R大得多的电阻

4、由相同的电流表改装而成的三个电压表按如图所示的方式接入电路，已知V3的量程最大，V1的量程最小，且V3的量程等于V1与V2的量程之和，当电路导通时，三个电压表的示数分别为U1、U2、U3，指针偏转的角度分别为θ1、θ2、θ3，则有（　　）

A.U1＜U2，θ1＜θ2

B．U1＜U2，θ1=θ2

C．U1+U2=U3，θ1+θ2=θ3

D．U1+U2=U3，θ1+θ2=2θ3

思路点拨：

根据欧姆表原理，对应于不同被测电阻Rx，通过电流表电流为Ix=E/（Rg+R+r+Rx）=E/（R内 

+Rx），当电流最大时（最大量程）时，Rx=0，可求得R内=E/R内.

5．如图是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为（　　）

A．4RB．5RC．10RD．16R

答案

电流表改装大电流表：

电流表是将灵敏电流计与一个阻值较小的电阻并联，并联的电阻起到分流作用。

大部分电流通过并联的电阻，小部分电流经过表头。

改装后电流表示数偏大说明并联定值电阻的阻值过大导致分流能力低，应再并联一个较大阻值的电阻分流；

示数偏小则需在并联的电阻上串联一个较小阻值的电阻减小分流。

例1.磁电式电流表（表头）最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg＝30Ω，满偏电流Ig＝5mA，要将它改装为量程0～3A的电流表，所做的操作是（　　）

A．串联一个570Ω的电阻B．并联一个570Ω的电阻

C．串联一个0.05Ω的电阻D．并联一个0.05Ω的电阻

1、有一个电流表G，内阻Rg=25Ω满偏电流Ig=3mA。

要把它改装成量程0—0.6A的电流表，要并联多大的电阻？

改装后电流表的内阻是多大？

答案0.126Ω0.125Ω

2.一灵敏电流计，允许通过的最大电流（满刻度电流）为Ig＝50μA，表头电阻Rg＝1kΩ，若改装成量程为Im＝10mA的电流表，应________联的电阻阻值为________Ω.若将此电流计改装成量程为Um＝15V的电压表，应再________联一个阻值为________Ω的电阻．

答案并5.025Ω串2.99x105

3、一电流表并联一个分流电阻后就改装成一个电流表，当把它和标准电流表串联后去测某电路中的电流时，发现标准表读数为1A时，而改装表的读数为1.1A，稍微偏大些，为了使它的读数准确，应（　　）

A．在原分流电阻上再并联一个较大的电阻