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课时规范练27闭合电路欧姆定律及其应用基础对点练1.(功率问题)已知两电源的电动势E1E2,当外电路电阻为R时,外电路消耗功率正好相等。电源E1的内阻为r1,电源E2的内阻为r2。则()A.r1r2B.r1=r2C.r1E2,可得r1r2。2.(功率问题)(2018湖南十校联考)如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象,由此图象可以判断()A.电源的内耗功率最大为9 WB.电源的效率最大为50%C.输出功率最大时,外电路的总电阻为4 D.电源的电动势为12 V答案D解析由题图可知,当电流为1.5A时电源的输出功率最大,这时内耗功率等于输出功率,为9W,电源的效率为50%,这时电源的总功率为18W,根据P=IE,可求得电源的电动势为12V,D项正确;由Pr=I2r可知,电源的内阻为4,由于不确定外电路是不是纯电阻电路,因此C项错误;随着电流的增大,内耗功率增大,A项错误;随着电流的减小,电源的效率增大,B项错误。3.(多选)(功率问题)如图所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线。若已知该蓄电池组的内阻为2.0 ,则下列说法正确的是()A.定值电阻的阻值为6 B.用3只该种电阻并联作为外电阻,输出功率最大C.用2只该种电阻并联作为外电阻,输出功率最大D.该蓄电池输出功率最大为100 W答案AB解析图中a为电源的U-I图象;b为外电阻的U-I图象;两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率;a的斜率的绝对值表示内阻大小;b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时(即内、外电阻相等时图中矩形面积最大,即输出功率最大(可以看出当时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一半)由图象可知蓄电池的电动势为20V,由斜率关系知外电阻阻值为6。用3只这种电阻并联作为外电阻,外电阻等于2,因此输出功率最大为50W。4.(含电容电路动态分析)(2018辽宁沈阳质检)如图所示,R1=R2=R3=R4=R,开关S闭合时,间距为d的平行板电容器C的正中间有一质量为m、电荷量为q的小球恰好处于静止状态,则开关S断开时,小球的运动情况为()A.不动B.向上运动C.向下运动D.不能确定答案C解析开关S断开,电路的总电阻变大,干路电流减小,R4两端电压减小,则电容器两端的电压也减小,匀强电场的电场强度减小,小球受到的电场力减小,所以小球所受合力向下,C正确。5.(多选)(电路动态分析)(2018广州华南师大附中三模)如图所示,电源电动势E,内阻r不为零,且始终小于外电路的总电阻,当滑动变阻器R的滑片P位于中点时,A、B、C三个小灯泡亮度相同,则()A.当触头P向左移动时,A、C灯变亮,B灯变暗B.当触头P向左移动时,B、C灯变亮,A灯变暗C.当触头P向左移动时,电源的效率减小D.当触头P向左移动时,电源的输出功率减小答案AD解析分析电路可知,变阻器R与A灯并联后与B灯串联,最后与C灯并联。当滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,总电流减小,路端电压增大,C灯变亮。流过B灯的电流IB=I-IC,I减小,IC增大,则IB减小,则B灯变暗。A灯的电压UA=U-UB,U增大,UB减小,则UA增大,A灯变亮。所以A、C两灯变亮,B灯变暗,故A正确,B错误;电源的效率=,当触头P向左移动时,可知外电路总电阻R增大时,效率增大,故C错误;当外电阻等于电源的内电阻时,电源的输出功率最大,已知r小于外电路的总电阻,当滑片P向左移动时,外电路总电阻增大,所以电源的输出功率随电阻增大而减小,故D正确。6.(U-I图象问题)(2019四川成都高中摸底)如图,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1、R2的U-I图线。现用该电源分别与R1、R2组成闭合电路甲和乙。由图象一定能确定的是()A.电阻R1R2B.电源输出功率P1P2C.电源内阻消耗的功率D.电源效率1R2,选项A错误;电源的输出功率等于电阻R上消耗的功率,大小等于电源的U-I线与电阻的U-I线交点的横纵坐标的乘积,由图象可知,两种情况下电源的输出功率无法确定,选项B错误;电源内阻上的功率为Pr=I2r,可知电源接R1时电流小,则电源内阻消耗的功率Pr12,选项D错误;故选C。7.(2018山东济宁模拟)如图所示,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R1r,R3为光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小,闭合开关S后,若照射R3的光照强度减弱,则()A.R1两端的电压变大B.通过R2的电流变大C.电源的输出功率变大D.小灯泡消耗的功率变大答案B解析将光照强度减弱,光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大;由闭合电路欧姆定律可得,电路中干路电流减小,故R1两端的电压减小,故A错误;因干路电流减小,电耗的内电压减小,路端电压增大,同时R1两端的电压减小,故并联电路部分电压增大;则流过R2的电流增大,由并联电路的电流规律可知,流过灯泡的电流减小,由P=I2RL可知,小灯泡消耗的功率变小,故B正确,D错误;由于内外电阻关系未知,不能判断电源的输出功率如何变化,故C错误;故选B。素养综合练8.在如图所示的电路中电表都为理想电表,闭合开关待所有电表读数稳定后,将滑动变阻器的滑片P向右滑动一段距离后,发现电路中电表示数都有明显的变化,三个电流表和电压表读数变化量的绝对值依次为I1、I2、I3和U。已知电源内阻r小于定值电阻R的阻值,下列说法正确的是()A.R消耗的功率将变小B.电流表A3的示数增大C.D.=r答案D解析当滑动变阻器滑动端向右滑动后,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,则总电流减小,所以电流表A3的示数减小。根据闭合电路的欧姆定律可知外电路电压增加,即并联部分电压增大,所以电压表V的示数和电流表A2的示数都变大,再根据P=可知R消耗的功率将变大,故选项A、B都错误。根据闭合电路欧姆定律U=E-I3r可知,=r,有部分电路的欧姆定律可知=R,据题Rr,故选项D正确、选项C错误。9.(多选)(2018河南商丘模拟)如图所示的电路中。电源电动势、内阻分别为E、r,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时。下列说法正确的是(不考虑灯丝电阻随温度的变化)()A.小灯泡L1变暗B.电压表读数变大C.小灯泡L2变亮D.电容器带电量减少答案AC解析在滑动变阻器的滑片P由右端向左端移动的过程中,L1并联总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析可知,电路中总电流增大,路端电压减小,即电压表的读数减小,由于电路中总电流增大,小灯泡L2两端电压增大,小灯泡L2功率增大,灯变亮;根据串联分压可得小灯泡L1两端电压减小,功率减小,灯变暗,小灯泡L2两端电压增大,电容器两端电压增大,电容器带电量增大,故A、C正确,B、D错误。10.(2018重庆抽测)如图所示,电源电动势E,内电阻恒为r,R是定值电阻,热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大,C是平行板电容器。闭合开关S,带电液滴刚好静止在C内。在温度降低的过程中,分别用I、U1、U2和U3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值。关于该电路工作状态的变化,下列说法正确的是()A.一定都变大B.一定不变,一定变大C.带电液滴一定向下加速运动D.电源的工作效率一定变大答案D解析根据电路知识知,V3测路端电压,V2测热敏电阻RT的电压,V1测定值电阻R的电阻,由U3=E-Ir,得:=r,由U2=E-I(R+r)得:=R+r,由U1=IR得:=R,故A、B错;带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态,在温度降低的过程,热敏电阻RT阻值变大,回路中电流变小,路端电压增大,由于流过定值电阻R的电流变小,所以分的电压也就变小,而路端电压增大,故V2读数增大,平行板间的电场强度也增大,导致带电液滴向上运动,故C错;=,由于路端电压增大,所以电源的工作效率一定变大,故D正确。11.(2019山东青岛高三调研)在如图所示的电路中,开关S闭合后,由于电阻元件发生短路或断路故障,电压表和电流表的读数都增大,则可能出现了下列哪种故障()A.R1短路B.R2断路C.R2短路D.R3断路答案A解析若各原件没有故障,电路正常,则电流表测量流过R1的支路电流,电压表测量R3两端的电压;若R1短路,则R2被短路,外电路只有电阻R3接在电源两端,电流表测量干路电流,电压表测量路端电压,两表示数均增大,故A正确;若R2断路,则R1与R3串联,总电阻增大,总电流减小,则流过R3的电流减小,故电压表示数减小;由于电流表现在测量干路电流;故电流表示数增大;故B错误;若R2短路,则电流表示数为零,不符合题意;故C错误。若R3断路,电路断开,故电流表示数为零,不符合题意,故D错误。故选A。
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