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闭合电路欧姆定律的应用1．考点及要求1电源的电动势和内阻Ⅱ；2闭合电路的欧姆定律Ⅰ；3电功率、焦耳定律Ⅰ.
2.方法与技巧1电路的动态分析从局部到整体、然后再分析局部；先分析电路结构未变部分、再分析变化部分；2含C电路关键是弄清电容器与哪一部分电路并联，求得UC是解题关键．1．电路动态变化的分析如图1所示电路，当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，下列说法正确的是 图1A．电流表的示数变大B．R3两端的电压减小C．R2的功率增大D．R1的电流增大2．闭合电路中的功率及效率问题多选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2中的a、b、c所示．则下列说法正确的是 图2A．图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B．图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C．在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PCD．两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶43．电源U－I图像与电阻U－I图像的比较多选如图3甲所示的电路中，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化的实验图像如图乙所示，则下列说法正确的是 图3A．图线a是电压表V1的示数与I的关系图线B．图线b的延长线一定过坐标原点OC．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻R0消耗的瞬时功率D．图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率4．含电容器电路的分析方法多选如图4所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则 图4A．电压表读数减小B．电流表读数减小C．质点P将向上运动D．R1上消耗的功率逐渐增大5．如图5所示，电源电动势为E，内电阻为r.两电压表可看成是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时，下列说法中正确的是 图5A．小灯泡L
1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，V1表的读数变大C．小灯泡L2变亮，V2表的读数不变D．小灯泡L1变暗，V1表的读数变小6．如图6所示电路，电源内阻不可忽略．开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中 图6A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大7．多选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－
8.多选如图7所示，电源的电动势为E，内阻为r，R
1、R
2、R3为定值电阻，R4为光敏电阻光敏电阻被光照射时阻值变小，C为电容器．闭合开关S，电路稳定后，用光照射R4，下列说法正确的是 图7A．电压表示数增大B．电源的效率增大C．电容器所带电荷量增加D．R2消耗的功率增大
9.如图8所示，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的，现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是 图8A．R3断路B．R2断路C．R2短路D．R1短路10．如图9，E＝6V，r＝4Ω，R1＝2Ω，R2的阻值变化范围是0～10Ω.求图91电源的最大输出功率；2R1上消耗的最大功率；3R2上消耗的最大功率．11．在如图10所示的电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝2Ω，定值电阻R1＝R2＝10Ω，R3＝30Ω，R4＝35Ω，电容器的电容C＝100μF，电容器原来不带电．求图101闭合开关S后，电路稳定时，流过R3的电流大小I3；2闭合开关S后，直至电路稳定过程中流过R4的总电荷量Q.答案解析1．A [当滑动变阻器R1的滑片向上滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流I减小，路端电压U增大，R3两端的电压等于路端电压，则知R3两端的电压增大，则通过R3电流I3增大，通过R2电流I2＝I－I3，I减小，I3增大，则I2减小，故R2的功率减小，电压U2也减小；R
1、R4并联电压U并＝U－U2，U增大，U2减小，则知U并增大，故通过电流表的电流IA增大，电流表的示数变大．R1的电流I1＝I2－IA，I2减小，IA增大，则I1减小，故A正确，B、C、D错误．]2．CD [P＝I2r，电流I越大，P越大，且为非线性关系，所以图线b表示Pr随电流I变化的关系，选项A错误；PE＝E·I，PE与I成正比，为图线a，故图中a线最高点对应的功率为电源最大功率，选项B错误；电源输出功率PR＝PE－Pr，所以在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC，选项C正确；两个图线交点M对应R＝r，N对应R＝0，两个图线交点M与N的横坐标之比一定为1∶2，M点纵坐标P＝，N点的纵坐标P＝，两个图线交点M与N的纵坐标之比一定为1∶4，选项D正确．]3．BCD [当电路中电流增大时，电压V1的示数增大，电源的内电压增大，电压表V2的读数减小，则根据图像可知，图线a是电压表V2的示数与I的关系图线，故A错误．由上分析知，图线b是电压表V1的示数与I的关系图线，由于V1测量的是定值电阻的电压，定值电阻的电压与电流成正比，则图线b的延长线一定过坐标原点O，故B正确．图线a反映电源的特性，图线b反映定值电阻的特性，两图线的交点表示定值电阻接在该电源上的工作状态，则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下定值电阻消耗的瞬时功率，也就是电源的瞬时输出功率．]4．BC [R4的滑片向b端移动时，R4↑→R总↑→I总↓→U端↑，分析电流表示数变化时，可把R1和R3等效为电源内阻，示数即可等效为总电流，由上面分析知其示数减小，B正确；分析示数的变化时，可把R
1、R2和R3都等效为电源内阻，其示数即为等效路端电压，增大，A错误；分析电容器两板间电压时，可把R1等效为电源内阻，UC＝U端，E′＝，增大，C正确；P1＝IR1，减小，D错误．]5．D [由题图知滑动变阻器与灯泡L1并联，再与灯泡L2串联．V1表测量路端电压，V2表测量灯泡L2的电压．将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器与灯泡L1并联的电阻变小，外电路总电阻减小，路端电压减小，V1表的读数变小．由闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流增大，灯泡L2变亮，电压表V2读数变大．灯泡L1的电压U1＝E－Ir＋RL2减小，灯泡L1变暗．故A、B、C错误，D正确．]6．A [在电路中，变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，变阻器R0接入电路中的电阻变小，从而使整个电路中的外电阻变小，干路电流变大，内阻r分得的电压U内＝Ir变大，U外变小，电压表示数变小，由U1＝IR1知U1变大，因U外＝U1＋U2，故U2变小，由于I2＝，所以流过R2的电流变小，电流表示数变小，选项A正确．]7．AD [电动机不是纯电阻，电动机消耗的总功率为UI，选项A正确；电动机消耗的热功率为P热＝I2R≠，选项B错误；电源的总功率为EI，电源的输出功率为EI－I2r，所以电源的效率为1－，选项C错误，D正确．]8．CD [分析电路可知，当用光照射R4时，R4阻值减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，电压表示数减小，A错误；电源效率η＝＝＝随外电路电阻阻值的减小而减小，B错误；分析可知R2两端电压即电容器两端电压增大，则R2消耗的功率增大、电容器所带电荷量增大，C、D正确．]9．B [若滑动变阻器R3断路，外电路总电阻增大，路端电压随之增大，A、B变亮，故A错误．R2断路，外电阻增大，路端电压U增大，干路电流I减小，R3电流I3增大，则通过A的电流IA＝I－I3减小，A灯变暗，B灯电压UB＝U－IARA＋R1增大，B灯变亮，符合题意，故B正确．R2短路，B灯不亮，不符合题意，故C错误．若R1短路，外电阻减小，路端电压U减小，干路电流I增大，R3电流I3减小，则通过A的电流IA＝I－I3增大，UA增大，A灯变亮；不符合题意，故D错误．]10．
12.25W 22W
31.5W解析 1当R2＋R1＝r＝4Ω时，电源输出功率最大，最大为P＝2·r＝2×4W＝
2.25W.2当R2＝0时，电路中电流最大，则R1上功率最大，最大功率P1＝2·R1＝2×2W＝2W.3将R1视为电源的内电阻处理，则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点，知当R2＝R1＋r时电源的输出功率最大即外电阻R2消耗的电功率最大R2＝R1＋r＝2＋4Ω＝6Ω，此时最大功率P2＝2·R2＝2×6W＝
1.5W.11．
10.12A
23.6×10－4C解析 1闭合开关S后电路稳定时，外电阻R外＝＝Ω＝8Ω总电流I＝＝A＝
0.6A路端电压U外＝IR外＝
0.6×8V＝
4.8V流过R3的电流为I3＝＝A＝
0.12A2闭合开关S后，电路稳定时，加在电阻R3的电压U3＝I3R3＝
3.6V电容器充电完毕所带的电荷量Q＝CU3＝
3.6×10－4C闭合开关S直至电路稳定流过R4的总电荷量Q＝
3.6×10－4C。
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