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第2讲闭合电路欧姆定律焦耳定律一、单项选择题1.(2017·常州一中)在如图所示电路中,电源电动势为12V,内阻不计,各电阻阻值已在图中标出,开关是闭合的.现将开关断开,测得通过电阻R3的电荷量为1.19×10-5C,则电容器的电容为()A.1.75μFB.4.25μFC.5.95μFD.2.48μF2.(2015·南通三模)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,电动机M的线圈电阻为R1.闭合开关S,电动机开始转动,稳定后电路中的电流为I,滑动变阻器接入电路的电阻为R2.则()A.电流大小I=B.电动机两端的电压U=IR1C.电源的效率η=×100%D.电动机的机械功率P=IE-I2(R1+R2+r)3.(2016·扬州四模)图示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流.R0为定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是()ABCD4.(2016·金陵中学)如图所示电路中的电源为恒流源,不管外电路的电阻如何变化,它都能够提供持续的定值电流.电压表、电流表都为理想电表,当滑动变阻器R的滑动触头向右滑动时,电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1、和ΔU2,电流表A示数变化的绝对值为ΔI.下列说法中正确的是()A.V1示数减小,A示数增大,=R2B.V1示数减小,A示数减小,=R1C.V2示数减小,A示数增大,=R1D.V2示数不变,A示数增大,=R25.(2016·南师附中改编)如图所示,平行金属板中带电质点P原来处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等.当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,则()A.R3上消耗的功率逐渐增大B.电流表读数减小,电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点P将向上运动二、多项选择题6.(2015·南海摸底)在如图所示的图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.由图象可知()A.电源的电动势为3V,内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为2ΩC.电源的输出功率为2WD.电源的效率为66.7%7.(2016·苏州一模)如图所示为一直流电路,电源内阻小于R0,滑动变阻器的最大阻值小于R.在滑动变阻器的滑片P从最右端滑向最左端的过程中,下列说法中错误的是()A.电压表的示数一直增大B.电流表的示数一直增大C.电阻R0消耗的功率一直增大D.电源的输出功率先减小后增大8.(2016·苏北四市三模)如图所示,A为巨磁电阻,当它周围的磁场增强时,其阻值增大,C为电容器,当有磁铁靠近A时,下列说法中正确的有()A.电流表的示数减小D.电容器C的电荷量增大C.电压表的示数变小D.电源内部消耗的功率变大9.(2016·海安中学)如图所示,灯泡L标有“3V3W”字样,其电阻不变,R1=5Ω,R2阻值未知,R3是最大电阻为6Ω的滑动变阻器,P为滑动片,电流表内阻不计.当P滑到A端时,灯泡L正常发光;当P滑到B端时,电源的输出功率为20W.则()A.可求得电源电动势为3VB.当P滑到变阻器中点G时,电源内电路损耗功率为2.56WC.当P由A滑到B时电流表示数增大D.当P由A滑到B时灯泡L变亮三、非选择题10.如图所示,电源电动势E=10V,内阻可忽略.R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.(1)S闭合后,稳定时通过R1的电流为多少?(2)S原来闭合,然后断开,求这个过程中流过R1的总电荷量.11.(2014·金陵中学)如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:(1)电源的电动势和内阻.(2)定值电阻R2的阻值.(3)滑动变阻器的最大阻值.甲乙第2讲闭合电路欧姆定律焦耳定律1.A2.D【解析】电动机为非纯电阻,欧姆定律不能运用,A项错误;设电动机两端电压为U,对电动机分析有P电=P机+P热,即UII2R1,得出UIR1,B项错误;电源的效率为η=×100%,C项错误;从能量角度分析,电动机的机械功率等于电源的总功率减去电路中的热功率,D项正确.3.C4.A【解析】滑动变阻器触头向右滑动时,阻值减小,R2和R并联电阻减小,并联电压减小,则流过R2电流减小,总电流恒定,则流过电流表电流增大,流过R1电流不变,则V2示数不变,V1测量路端电压,外电阻减小,V1示数减小.设电源提供恒定电流为I0,则电压表V2示数U2=I0R1为定值,电流表示数为I,则有I0=I+,整理得U1=(U2+R2I0)+R2I,其中U2、R1、I0均为定值,则U1与I成线性关系,斜率即为=R2.故A正确,B、C、D错误.5.C【解析】当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,R4的阻值越来越小,故并联电路的总电阻减小,根据串联电路的分压规律可得R3的电压减小,消耗的功率减小,故A错误;电容器电压等于R3两端的电压,故也减小,所以质点P将向下运动,所以D错误;外电路总电阻减小,所以干路电流I1增大,而R3的电流I3减小,根据I1=I3+IA,可得电流表读数IA增大,所以B错误;因R1的阻值和电源内阻r相等,故外电路电阻大于电源内阻,且逐渐减小,由输出功率与外电阻的关系可得电源的输出功率在增大,所以C正确.6.AD【解析】图象Ⅰ与纵轴的交点表示电源电动势,为3V,图象Ⅰ的斜率的绝对值表示电源内阻,为0.5Ω,选项A正确;图象Ⅱ的斜率表示电阻R的阻值为1Ω,选项B错误;电源输出电压为U=2V,电流为2A,电源输出功率为4W,选项C错误;电源效率η===×100%≈66.7%,选项D正确.7.BCD【解析】由于滑动变阻器的最大阻值小于R,故滑片从最右端向最左端滑动过程中,总电阻一直变大,总电流变小,B项错误;内电压和R0两端电压都变小,电压表示数变大,A项正确;总电流变小,R0消耗的功率变小,C项错误;由于电源内阻小于R0,根据电源的输出功率与外电阻的图象可知电源的输出功率一直变小,D项错误.8.AB【解析】开关闭合稳定时,等效电路图为电流表、电阻R、巨磁电阻串联,接在电源两端,电压表测路端电压,电容器右极板带正电,左极板带负电,两极板间的电势差等于路端电压,当有磁铁靠近A时,巨磁电阻阻值增大,电路总阻值增大,回路电流减小,则电流表的示数减小,A项正确;回路电流减小,内电压减小,路端电压增大,电容器C的电荷量增大,电压表的示数增大,B项正确,C项错误;电源内部消耗的功率P内=I2r,回路电流减小,则电源内部消耗的功率变小,D项错误.9.BC【解析】电灯电阻RL==3Ω,P在A端时,RL与R3的并联电阻为R'=Ω=2Ω,外电路总电阻R总=R1+R'=7Ω,干路电流I总=IL+=1.5A,则由闭合电路欧姆定律得E=I总R总+I总r,P在B端时,外电路总电阻R总'=R1=5Ω,由P=I总'2R1,得干路电流I总'=2A,由闭合电路欧姆定律可得E=I总'R1+Ir,解得E=12V,r=1Ω,故A错误;P在中点时,R外=6.5Ω,I总″==1.6A,所以电源内阻损耗的功率P内=I总″2r=2.56W,故B正确;当P由A滑到B时,RL与R3的并联电阻减小,电流表示数增大,灯泡L变暗,故C正确,D错误.10.(1)1A(2)1.2×10-4C【解析】(1)电路稳定时,R1、R2串联,易求I==1A,即通过R1的电流为1A.(2)S闭合时,电容器两端电压UC=U2=IR2=6V,储存的电荷量Q=CUC.S断开至达到稳定后电路中电流为零,此时UC'=E,储存的电荷量Q'=CUC'.很显然电容器上的电荷量增加了ΔQ=Q'-Q=CUC'-CUC=1.2×10-4C.电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的,只有通过R1这条途径实现,所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量,即1.2×10-4C.11.(1)20V20Ω(2)5Ω(3)300Ω【解析】(1)将图乙中AB线延长,交U轴于20V处,交I轴于1.0A处,所以电源的电动势为E=20V,内阻r==20Ω.(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应图乙中的B点,即U2=4V、I2=0.8A,得R2==5Ω.(3)当P滑到R3的左端时,由图乙知此时U外=16V,I总=0.2A,所以R外==80Ω.因为R外=+R2,所以滑动变阻器的最大阻值为R3=300Ω.