考點29電動勢閉合電路歐姆定律

2022-12-25 00:42:04 字數 4802 閱讀 6765

學生姓名校區:_______日期:_____年____月_____日教師:________得分:______

後高考考查以上規律的機率比較大,應引起足夠重視。

1.將一電動勢為e,內阻為r的電池,與外電路連線,構成乙個閉合電路,用r表示外電路電阻,i表示電路的總電流,下列說法正確的是(  )

a.由u外=ir可知,外電壓隨i的增大而增大

b.由u內=ir可知,電源兩端的電壓隨i的增大而增大

c.由u外=e-ir可知,電源輸出電壓隨輸出電流i的增大而減小

d.由p=iu外可知,電源的輸出功率p隨輸出電流i的增大而增大

答案 c

解析因r的變化,才使i發生了改變,故不能用u外=ir來分析u外隨i的變化情況。由閉合電路歐姆定律知,u外=e-ir,e、r為定值,故u外隨i的增大而減小,a、b錯,c對;對於p=iu外,i增大,r減小,若r2.如圖所示,直線a為某電源的ui圖線,曲線b為某小燈泡的ui圖線,用該電源和小燈泡組成閉合電路時,電源的輸出功率和電源的總功率分別是(  )

a.4 w,8 w   b.2 w,4 w

c.2 w,3 w   d.4 w,6 w

答案 d

解析用該電源和小燈泡組成閉合電路時,兩圖象的交點即為小燈泡實際工作的電壓值和電流值,電源的輸出功率是ui=2×2 w=4 w,電源的總功率是ei=3×2 w=6 w。選項d正確。

3. 電子式互感器是數字變電站的關鍵裝置之一。如圖所示,某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓,ac間的電阻是cd間電阻的(n-1)倍,某次測量中輸出端數字電壓表的示數為u,則輸入端的電壓為(  )

a.nub.

c.(n-1)u    d.

答案 a

解析 rac與rcd串聯,電流i=,對輸出端電壓ucd=u=ircd==,即輸入端電壓為uab=nu,故a項正確。

4. 如圖所示的電路中,閉合電鍵s,燈l1、l2正常發光。由於電路突然出現故障,發現燈l1變亮,燈l2變暗,電流錶的讀數變小,根據分析,發生的故障可能是(  )

a.r1斷路 b.r2斷路 c.r3短路 d.r4短路

答案 a

解析分析電路的連線方式可知,r1與l1併聯;r2與r3先併聯再與電流錶、r4串聯,然後與l2併聯。發現燈l1變亮,燈l2變暗,說明l1兩端的電壓變大,l2兩端的電壓變小,若r1斷路時,外電路總電阻變大,總電流減小,l2所在部分電阻不變,故l2變暗,電流錶讀數變小,l1電壓增大,故l1變亮,a正確;如果r2斷路,則燈l2變亮,燈l1變暗,與現象不符,b錯誤;若r3短路或r4短路,外電路總電阻減小,總電流增大,l1電壓增大,l2部分電壓減小,l2電流減小,而電流表示數變大,與電流表示數變小不符,c、d錯誤。 5.

在如圖所示電路中,閉合開關s,當滑動變阻器的滑動觸頭p向下滑動時,四個理想電表的示數都發生變化,電表的示數分別用i、u1、u2和u3表示,電表示數變化量的大小分別用δi、δu1、δu2和δu3表示。下列判斷正確的是(  )

a.|δu1|<|δu2|,|δu2|>|δu3|

b. 不變,變小

c. 變大,變大

d. 變大,變大

答案 a

解析本題考查恆定電流的知識,意在考查電路的動態分析。滑動變阻器的滑動觸頭p向下滑動時,r2接入電路中的電阻增大,因而電流減小,由e=ur+u1+u2可知,ur和u1均減小,u2增大,因而|δu1|<|δu2|,由u3=u1+u2可知u3增大,u1減小,因而|δu2|>|δu3|,選項a正確;=r1為定值,=r1為定值,選項b錯誤;=r2,則變大,據u2=e-i(r+r1),=r+r1為定值,選項c錯誤;=r1+r2,則增大,據u3=e-ir,=r為定值,選項d錯誤。

6. 如圖甲所示,r為電阻箱,a為理想電流錶,電源的電動勢為e,內阻為r。圖乙為電源的輸出功率p與電流表示數i的關係圖象,其中功率p0分別對應電流i1、i2,外電路電阻r1、r2。

下列關係式中正確的是(  )

a.i1+i2> b.i1+i2=

c. >d. <

答案 b

解析由閉合電路歐姆定律得u=e-ir,輸出功率為p=ui=ei-i2r,故有ei1-ir=ei2-ir,整理得i1+i2=,故a錯誤,b正確;根據電功率表示式得,p0=ir1=ir2,且i1=,i2=,代入整理得r1r2=r2,故c、d錯誤。

7. (多選)如圖所示,直線a、b分別為電源a、b的路端電壓與電流的關係圖線,設兩個電源的內阻分別為ra和rb,若將一定值電阻r0分別接到a、b兩電源上,通過r0的電流分別為ia和ib,則(  )

a.ra>rbb.ia>ib

c.r0接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源的效率較低

d.r0接到b電源上,電源的輸出功率較小,電源的效率較低

答案 abc

解析在電源路端電壓與電流的關係圖象中斜率表示電源內阻,ra>rb,a正確。如圖所示,在圖象中作出定值電阻r0的伏安特性曲線,與電源的伏安特性曲線交點表示電路工作點,ia>ib,b正確。由p=ui可知r0接到a電源上,電源的輸出功率較大,由η===可知,r0接到a電源上,電源的效率較低,c正確,d錯誤。

8. (多選)如圖所示,已知電源的內電阻為r,固定電阻r0=r,可變電阻r的總阻值為2r,若滑動變阻器的滑片p由a端向b端滑動,則下列說法中正確的是(  )

a.電源的輸出功率由小變大

b.固定電阻r0上消耗的電功率由小變大

c.電源內部的電壓即內電壓由小變大

d.可變電阻r上消耗的電功率變小

答案 ab

解析由題意知,由閉合電路歐姆定律推出電源的輸出功率隨外電阻變化的規律表示式為p出=,根據上式作出p出r外圖象如圖所示。當滑片p由a端向b端滑動時,外電路電阻的變化範圍是0~r,由圖可知,當外電路電阻由0增加到r時,電源的輸出功率一直變大,選項a正確。r0是純電阻,所以其消耗的電功率pr0=,因全電路的總電壓即電源電動勢e一定,當滑動變阻器的滑片p由a端向b端滑動時,外電阻增大,總電流減小,內電壓減小,外電壓公升高,r0上消耗的電功率也一直增大,選項b正確,c錯誤。

討論可變電阻r上消耗的電功率的變化情況時,可以把定值電阻r0當做電源內電阻的一部分,即電源的等效內電阻為r′==,這時可變電阻r上消耗的電功率相當於外電路消耗的功率,即等效電源的輸出功率。根據p出r外圖象可以看出,隨著滑片p由a端向b端的滑動,在r的阻值增大到之前,可變電阻r上消耗的電功率是一直增大的;當r=時,可變電阻r上消耗的電功率達到最大值,滑片p再繼續向b端滑動,則可變電阻r上消耗的電功率就會逐漸減小,故選項d錯誤。

9. (多選)如圖所示的電路中,已知電源電動勢為e,內電阻為r,滑動變阻器r的阻值可以從零連續增大到rmax,定值電阻r1的阻值範圍為ra.當r=r1-r時,r1消耗的功率最大

b.r消耗的最大功率可能為

c.當r=0時,r1消耗的功率最大

d.外電路消耗的最大功率為

答案 bcd

解析因為r10.(多選)如圖甲所示,其中r兩端電壓u隨通過該電阻的直流電流i的變化關係如圖乙所示,電源電動勢為7.0 v(內阻不計),且r1=1000 ω(不隨溫度變化)。若改變r2,使ab與bc間的電壓相等,這時(  )

a.r的阻值為1000 ω

b.r的阻值為1333 ω

c.通過r的電流為1.5 ma

d.通過r的電流為2.0 ma

答案 bc

解析要使ab與bc間的電壓相等,即有e=uab+ubc,uab=ubc,解得ubc=3.5v。而ubc=u+ir1,得u=ubc-ir1,將ubc=3.

5 v,r1=1000 ω代入得u=3.5-1000i,在題給圖象中作出函式關係u=3.5-1000i的圖象,兩圖象的交點對應的橫縱座標i=1.

5 ma,u=2 v 即為公共解,由ir=u解得r==1333 ω。

二、真題與模擬

11. 2016·全國卷ⅱ]阻值相等的四個電阻、電容器c及電池e(內阻可忽略)連線成如圖所示電路。開關s斷開且電流穩定時,c所帶的電荷量為q1;閉合開關s,電流再次穩定後,c所帶的電荷量為q2。

q1與q2的比值為(  )

a. b. c. d.

答案 c

解析電路中四個電阻阻值相等,開關s斷開時,外電路的連線等效為圖1,由於不計電池的內阻,設每個定值電阻的阻值為r,根據串並聯電路的特點可知,電容器兩端的電壓為 u1=×e=e;當開關s閉合後,外電路的連線等效為圖2,則電容器兩端的電壓為u2=e=e,由q=cu可知,==,c項正確。

12.2016·江蘇高考] (多選)如圖所示的電路中,電源電動勢為12 v,內阻為2 ω,四個電阻的阻值已在圖中標出。閉合開關s,下列說法正確的有(  )

a.路端電壓為10 v

b.電源的總功率為10 w

c.a、b間電壓的大小為5 v

d.a、b間用導線連線後,電路的總電流為1 a

答案 ac

解析開關s閉合後,外電路的總電阻為r=10 ω,路端電壓u=r=×10 v=10 v,a項正確;電源的總功率p==12 w,b項錯誤;由於兩條支路的電流均為i′=a=0.5 a,因此a、b兩點間的電壓為uba=0.5×(15-5) v=5 v,c項正確;a、b兩點用導線連線後,外電阻r′=2×ω=7.

5 ω,因此電路中的總電流i==a=1.26 a,d項錯誤。

13. 2014·天津高考]如圖所示,電路中r1、r2均為可變電阻,電源內阻不能忽略,平行板電容器c的極板水平放置。閉合電鍵s,電路達到穩定時,帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動。

如果僅改變下列某乙個條件,油滴仍能靜止不動的是(  )

a.增大r1的阻值b.增大r2的阻值

c.增大兩板間的距離d.斷開電鍵s

答案 b

解析由閉合電路歐姆定律可知:增大r1阻值會使總電阻增大,總電流減小內電壓減小,r1兩端電壓增大,則電容器兩板間電壓增大,板間電場強度增大,油滴受電場力增大,油滴向上運動,選項a錯誤;電路穩定時r2中無電流,r2阻值變化對電路無任何影響,則選項b正確;只增大板間距離d,會使板間電場強度減小,油滴將向下運動,選項c錯誤;斷開開關s,電容器放電,油滴將向下運動,選項d錯誤。

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