2023版高考物理总复习之加练半小时 第九章 微专题60 闭合电路欧姆定律
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这是一份2023版高考物理总复习之加练半小时 第九章 微专题60 闭合电路欧姆定律,共7页。试卷主要包含了注意闭合电路欧姆定律三个公式等内容,欢迎下载使用。
微专题60 闭合电路欧姆定律1.注意闭合电路欧姆定律三个公式:E=U+Ir,E=I(R+r),E=U内+U外的适用范围.2.电路的动态分析技巧:(1)遵循“部分→整体→部分”的顺序,逐一判断;(2)先分析串联电阻,后分析并联电阻;(3)先分析定值电阻,后分析可变电阻,分析每一电阻的电压和电流的变化情况.3.一个结论:当R外=r时,电源的输出功率最大为Pm=. 1.如图所示,一节干电池的电源电动势E=1.5 V,内阻r=1.0 Ω,外电路电阻为R,接通电路后,则( )A.电压表读数一定是1.5 VB.电流表读数可能达到2.0 AC.电源每秒钟有1.5 J的化学能转化为电能D.1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做功为1.5 J答案 D解析 电压表测量路端电压,读数小于电动势1.5 V,A错误;外电阻和内电阻串联,根据闭合电路欧姆定律得I=<1.5 A,B错误;电路的电流未知,无法求出每秒钟转化为电能的数值,C错误;根据电动势的定义可知,电动势为1.5 V,表明1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极非静电力做的功为1.5 J,D正确.2.(2022·甘肃嘉峪关市第一中学高三月考)如图所示的电路中,O点接地,当滑动变阻器滑片向左滑动时,电路中A、B两点的电势变化情况是( )A.都降低 B.都升高C.UA升高,UB降低 D.UA降低,UB升高答案 B解析 当滑动变阻器滑片向左滑动时,电路中总电阻减小,总电流增大,则R1两端电压增大,因O点接地,电势为零,由A点的电势比O点电势高,可得A点电势升高,因R1的电压和内电压增大,则O、B间的电压减小,而B点的电势低于O点的电势,故B点电势升高,故B正确,A、C、D错误.3.(多选)如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为R,L1和L2为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻的阻值均为R,电压表为理想电表,S为单刀双掷开关,当开关由1位置打到2位置时,下列说法中正确的是( )A.电压表读数将变小B.L1亮度不变,L2将变亮C.L1将变亮,L2将变暗D.电源内阻的发热功率将变小答案 AB解析 开关在位置1时,外电路总电阻R总=R,电压表示数U=E=E.同理,每个灯泡两端的电压U1=U2=E,电源内阻的发热功率为P热==.开关在位置2时,外电路总电阻R总′=R,电压表示数U′=E=E,灯泡L1两端的电压U1′=E,灯泡L2两端的电压为U2′=E,电源内阻的发热功率为P热′==,综上所述,电压表读数变小;L1亮度不变,L2将变亮;电源内阻的发热功率将变大,故A、B正确,C、D错误.4.如图所示,电路中R为滑动变阻器,R1、R2是定值电阻,理想电压表V的读数为U,理想电流表A的读数为I1,电源内阻不能忽略,则下列说法正确的是( )A.开关K闭合、S断开时,滑动变阻器的滑片P向左滑动,减小,不变B.开关K闭合、S断开时,滑动变阻器的滑片P向右滑动,增大,增大C.开关K闭合,滑动变阻器的滑片P不动,开关S闭合时,U减小,I1增大D.开关K闭合,滑动变阻器的滑片P不动,开关S闭合时,U增大,I1增大答案 A解析 开关K闭合、S断开时,滑动变阻器的滑片P向左滑动,滑动变阻器的阻值变小,总的外电阻减小,根据I=,则总电流增大,根据R外=,则减小,根据闭合电路欧姆定律可得U=E-I1r,则有r=,所以不变,则A正确;开关K闭合、S断开时,滑动变阻器的滑片P向右滑动,滑动变阻器的阻值变大,总的外电阻增大,根据I=,则总电流减小,根据R外=,则增大,根据闭合电路欧姆定律可得U=E-I1r,则有r=,所以不变,则B错误;开关K闭合,滑动变阻器的滑片P不动,开关S闭合时,则外电阻减小,根据I=,则总电流增大,根据闭合电路欧姆定律可得U=E-Ir,则U减小,再根据U=UR1+IR,则电阻R1 两端电压UR1也减小,所以I1减小,则C、D错误.5.在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,六个理想电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用Ii和Ui (i=1、2、3下同)表示,电表示数变化量的大小分别用ΔIi和ΔUi表示.下列分析结论正确的是( )A.I2、I3、U1示数均减小B.、、的比值均不变C.、的比值绝对值均变化 D.、的比值绝对值均不变答案 D解析 当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时,滑动变阻器的有效电阻增大,电路总电阻增大,干路电流减小,外电压增大.即I1减小,U2增大,U1减小,并联电路部分电压增大,即U3增大,I2增大,I3减小.A错误;表示电阻R1,该阻值不变;表示滑动变阻器的有效阻值,该阻值增大;而==+R2,因为减小,所以减小,B错误;根据闭合电路的欧姆定律得(+I3)(r+R1)+U3=E.化简得U3(+1)+I3(r+R1)=E,U3与I3是线性关系,所以其斜率不变,即不变.C错误;表示电阻R1,R1不变,所以U1与I1是线性关系,即不变;根据闭合电路的欧姆定律得U2=E-I1r,所以的绝对值表示电源内阻,其比值不变.D正确.6.在如图所示电路中,①、②处可以接小灯泡、电压表(为理想电表).电源电动势E、内阻r保持不变,定值电阻R1=R2=R3=r,小灯电阻RL=r,下列说法不正确的是( )A.要使电源总功率较大,则应该①接电压表,②接小灯泡B.要使电源输出功率较大,则应该①接小灯泡,②接电压表C.要使路端电压较大,则应该①接小灯泡,②接电压表D.要使闭合电路中电源效率较高,则应该①接小灯泡,②接电压表答案 B解析 若①接电压表,②接小灯泡,由电路图可知,电路为R2与R3串联后与灯泡并联,再与R1串联,电路中的总电阻为r;而若将①接小灯泡,②接电压表,灯泡与R3并联,再与R2串联,最后与R1串联,此时电路中的总电阻为r.当总电阻最小时,电路中总电流最大,故电源总功率最大,因此①接电压表,②接小灯泡,A正确,不符合题意;当内外电阻相等时,输出功率最大,而外阻越接近内阻,输出功率越大,故当①接电压表,②接小灯泡时,输出功率较大,B错误,符合题意;而外电阻越大,电源的输出电压越大,故①接小灯泡,②接电压表,路端电压较大,C正确,不符合题意;路端电压越大,电源的效率越高,故①接小灯泡,②接电压表,D正确,不符合题意.7.如图,电路中电源电动势E恒定,内阻不计.外电阻R为可变电阻,电源输出功率为P,回路电流为I.下列图像中可能正确的是( )答案 C解析 电源输出功率为P=IE,则P-I图像是过原点的直线,选项A、B错误;根据P=,则P-R图像为等轴双曲线的一支,选项C正确,D错误.8.如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时,则下列说法不正确的是( )A.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2B.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2C.电源1和电源2的内阻之比是11∶7D.电源1和电源2的电动势之比是1∶1答案 A解析 小灯泡与电源1连接时的电阻为R1== Ω,小灯泡与电源2连接时的电阻为R2== Ω,所以在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是18∶25,A错误,符合题意;小灯泡与电源1连接时小灯泡消耗的功率为P1=U1I1=3×5 W=15 W,小灯泡与电源2连接时小灯泡消耗的功率为P2=U2I2=5×6 W=30 W,所以在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2,B正确,不符合题意;电源1的内阻为r1== Ω= Ω,电源2的内阻为r2== Ω= Ω,所以电源1和电源2的内阻之比是11∶7,C正确,不符合题意;由图像可得电源1和电源2的电动势都为10 V,则电源1和电源2的电动势之比是1∶1,D正确,不符合题意.9.(多选)如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,合上开关S后,电压表和电流表的读数分别为U、I,定值电阻R2消耗的功率为P,电容器所带的电荷量为Q,两电表均为理想电表.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列有关物理量大小之间变化关系图像正确的是( )答案 BD解析 当滑动变阻器的滑片向右移动时,R1减小,电流I增大,由P=I2R2知P-I图像中抛物线开口向上,故A错误;由Q=UR1C=[E-I(R2+r)]C=CE-C(R2+r)I,故B正确;U=E-Ir,ΔU、ΔI的大小关系为=r,故C错误,D正确.10.(2022·北京房山区高三月考)如图所示,接通开关S,灯泡L1、L2都正常发光.某时刻由于电路故障两灯突然熄灭.若故障只有一处,则下列说法正确的是( )A.如果将电压表并联在cd两端有示数,说明cd间完好B.如果将电压表并联在ac两端示数为0,说明ac间断路C.如果将电流表并联在ac两端示数为0,说明cd间完好D.如果将电压表并联在ad两端有示数,并联ac两端示数为0,说明cd间断路答案 D解析 电路故障分为断路和短路,故障只有一处,假设发生了短路,如果是某盏灯短路,该灯熄灭,而另一盏灯应该变亮,如果是两盏灯以外的元件(除电源)短路,则两盏灯均变亮,故假设不成立.电路故障应为断路.电压表并联在cd两端有示数,说明cd间发生了断路,故A错误;电压表并联在ac两端示数为0,说明ac部分以外的电路发生了断路,而ac间电路完好,故B错误;电流表并联在ac两端示数为0,说明ac部分以外的电路发生了断路,而ac间电路完好,无法说明cd间情况,故C错误;电压表并联在ad两端有示数,说明ad段发生了断路,并联ac两端示数为0,说明ac部分以外的电路发生了断路,故综合以上两点,应是cd间断路,故D正确.
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