第七章第二讲部分电路欧姆定律及闭合电路欧姆定律的应用

1第二讲部分电路欧姆定律及闭合电路欧姆定律的应用基础巩固1.在电源一定的电路里,下面说法正确的是()A.外电阻增加一倍,路端电压也增加一倍B.电源电动势等于内电压与外电压之和C.外电路短路时,路端电压等于电源电动势D.路端电压一定大于内电压答案:B2.(2011·潍坊期中抽测)如图所示,闭合S1,断开S2,调整滑动触头P使灯泡L正常发光,此时,滑动变阻器的PB部分的电阻大于电源内阻r.如果再闭合S2,则()A.电压表的读数变大B.电流表的读数变大C.灯泡的亮度变暗D.电源输出的功率变大答案:CD3.(2010·浙江金华)如图所示电路中,电源电动势E恒定,内阻r=1Ω,定值电阻R3=5Ω.当开关K断开与闭合时,ab段电路消耗的电功率相等.则以下说法中正确的是()A.电阻R1､R2可能分别为4Ω､5ΩB.电阻R1､R2可能分别为3Ω､6ΩC.开关K断开时电压表的示数一定小于K闭合时的示数D.开关K断开与闭合时,电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω解析:将R3和电源串联在一起看做等效电源,则该等效电源的电动势为E,等效内阻为r′=r+R3,K闭合时,两电表的示数分别为:111,''.REEUIRrRr当K断开时,两电表的示数分别为:121212(),.''''RREEUIRRrRRr又2121',1''1EEUUrrRRR故C选项错.由以上各式可得:'''UUrII,故D选项正确.据题意,UI=U′I′,代入解得:R1(R1+R2)=r′2,显然A选项正确,B选项错误.答案:AD4.(2010·北京海淀区期末)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2URC.电源的输出功率为EID.电源的效率为1IrE解析:电动机消耗的总功率P=UI,选项A正确;电机是非纯电阻,消耗的热功率只能用I2·R来求,选项B错误;电源的总功率为E·I,输出功率为UI,且UI=EI-I2·r,电源效率为21EIIrIrEIE或UIUEIE,选项C错而D对.答案:AD5.如图所示,甲､乙为两个独立电源的路端电压与通过的电流I的关系图线,下列说法中正确的是()A.路端电压都为U0时,它们的外电阻R甲R乙B.电流都是I0时,两电源的内电压相等C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻解析:根据欧姆定律可知外电阻R､路端电压U与电流I的关系为,URI在U-I图象中甲､乙两图线的交点坐标为(I0、U0),说明两电源的外电阻相等,选项A不正确.图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小,与I轴交点的坐标值表示电路中的短路电流,图线的斜率大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值),由图线可知,甲与U轴交点的坐标值比乙的大,表示甲的电动势大于乙的电动势;甲的斜率大于乙的斜率,表明甲的内阻大于乙的内阻,故选项C正确,选项B､D错误.答案:C6.(2010·北京海淀区期末)平行板电容器C与三个可变电阻器R1､R2､R3以及电源连成如图所示的电路.闭合开关S待电路稳定后,电容器C两极板带有一定的电荷.要使电容器所带电荷量增加,以下方法中可行的是()3A.只增大R1,其他不变B.只增大R2,其他不变C.只减小R3,其他不变D.只减小a、b两极板间的距离,其他不变解析:电容器两端电压等于电阻R2两端的电压,只增大R1时,电容器两端的电压减小,电容器所带电荷量减小,选项A错误;只增大R2时,电容器两端的电压增大,电容器所带电荷量增大,选项B正确;只减小R3时,电容器两端的电压不变,电容器所带电荷量不变,选项C错误;只减小a、b两极板间的距离时,电容变大,电容器所带电荷量增大,选项D正确.答案:BD7.在如图所示的电路中,电源的电动势为E､内电阻为r,当滑动变阻器的滑动触头由a向b滑动的过程中,下列说法中正确的是()A.电阻R两端的电压增大B.电容器C两端的电压减小C.电容器C上所带的电量增加D.电源两端的电压减小解析:电路中有三个电阻:电源内阻r､定值电阻R和滑动变阻器,这三个电阻将电源电动势分完.由于题给条件是滑动变阻器的阻值增大,所以它分的电压增加,而电源内阻r､定值电阻R所分电压减少,故A､D是错误的.电容器两板间的电压为滑动变阻器的电压,所以选项B错误,选项C正确.答案:C8.(2010·福建南平)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,如图中的a、b、c所示.以下判断错误的是()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=1ΩD.电源的最大输出功率为Pm=9W解析:电源的总功率为PE=EI,电源的输出功率为PR=EI-I2r,电源内部的发热功率Pr=I2r,4所以直线a表示电源的总功率,选项A正确;曲线b表示电源内部的发热功率,曲线c表示电源的输出功率,选项B正确;直线a的斜率表示电动势E,解得E=3V,由曲线b上某点坐标可得电源内阻为1Ω,选项C正确;当外电路电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大,22.25,4mEPWr对应曲线c的最高点,选项D错误.答案:D能力提升9.(2010·上海单科)在如图的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是()A.变大,变大B.变小,变大C.变大,变小D.变小,变小解析:滑片P向右移动,电阻变大,总电阻也变大,由闭合电路的欧姆定律可知,回路中电流减小,电源内压减小,R0两端电压减小,所以滑动变阻器两端电压升高,电压表示数变大,故B项正确.答案:B10.(2010·上海宝山期末)某闭合电路的路端电压U随外电阻R的变化而变化的图象如图所示,则电源的电动势为________V,电源的内阻为________Ω.解析:由图象可知,电源电动势为E=3V,当R=5Ω时,U=2.5V,由E=I(R+r)得r=1Ω.答案:3111.(2010·潍坊一模)酒精测试仪的工作原理如图所示,其中P是半导体型酒精气体传感器,该传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比,R0为定值电阻.以下关于电压表示数的倒数(1U)与酒精气体浓度的倒数(1C)之间关系的图象,正确的是()5答案:A12.(2010·湖南长沙)如图所示,一电荷量q=3×10-4C带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点.S合上后,小球静止时,细线与竖直方向的夹角α=37°.已知两板相距d=0.1m,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻R1=4Ω,R2=R3=R4=12Ω.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)流过电源的电流;(2)两板间的电场强度的大小;(3)小球的质量.解析:(1)R2与R3并联后的电阻值2323236RRRRR由闭合电路欧姆定律得:1231.EIARRr(2)电容器两板间的电压UC=I(R1+R23)电容器两板间的电场强度1231()100/.CUIRRENCdd(3)小球处于静止状态,所受电场力为F,由平衡条件得:F=mgtanα6又有F=qE1,所以1qEmgtan解得m=4×10-3kg.答案:(1)1A(2)100N/C(3)4×10-3kg13.如图所示电路,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,电池内阻不计,C1=C2=30μF.先闭合开关S,待电路稳定后再断开S,求断开S后通过电阻R1的电量.解析:S闭合时,121EIARR,UC1=IR2=6V,由于C2被S短路,其两端电压UC2=0.S断开时,由于电路中无电流,故U′C1=U′C2=10V.电容器C2上增加的电量为:ΔQ2=C(U′C2-0)=30×10-6×10C=3×10-4C.电容器C1上增加的电量为:ΔQ1=C(U′C1-UC1)=30×10-6×4C=1.2×10-4C.通过R1的电量Q=ΔQ1+ΔQ2=4.2×10-4C.答案:4.2×10-4C14.(2011·山东名校模拟)下表是一辆电动自行车的部分技术指标.其中额定车速是指自行车于满载的情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度.额定车速18km/h电源输出电压≥36V整车质量40kg充电时间6~8h载重mkg电动机额定输出功率180W电源36V/12Ah电动机额定工作电压､电流36V/6A请根据表中数据,完成下列问题:(g取10m/s2)(1)此车所配电动机的额定输入功率是多少?此电动机的内阻是多大?(2)在行驶的过程中车受到的阻力是恒为车重(包括载重)的0.03倍,试计算该车在额定车速下的最大载重m.解析:(1)对于电动机:P入=IU=36×6W=216W由表得P出=180WI=6A根据P入=P出+I2r解出r=1Ω.(2)对于车:由P出=Fvv=18km/h=5m/s当匀速运动时有F=f,其中f=k(m+M)g解出m=80kg.答案:(1)1Ω(2)80kg