2022年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第7章 第2講 電路 閉合電路歐姆定律
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1、2022年高考物理總復(fù)習(xí)講義 第7章 第2講 電路 閉合電路歐姆定律 1.特點(diǎn)對(duì)比 串聯(lián) 并聯(lián) 電流 I=I1=I2=…=In I=I1+I(xiàn)2+…+I(xiàn)n 電壓 U=U1+U2+…+Un U=U1=U2=…=Un 電阻 R=R1+R2+…+Rn =++…+ 2.兩個(gè)有用的結(jié)論 (1)串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻,電路中任意一個(gè)電阻值變大或變小時(shí),串聯(lián)的總電阻變大或變?。? (2)并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個(gè)電阻,任意一個(gè)電阻值變大或變小時(shí),電路的總電阻變大或變?。? (1)電路中電阻越多,總電阻越大.(×) (2)增加并聯(lián)支路,
2、總電阻變?。?√)
知識(shí)二 部分電路歐姆定律
1.內(nèi)容
導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟導(dǎo)體的電阻R成反比.
2.公式:I=.
3.適用條件
適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電,適用于純電阻電路.
4.導(dǎo)體的伏安特性曲線
(1)I-U圖線:用橫軸表示電壓U,縱軸表示電流I,畫出I-U關(guān)系圖線如圖甲、乙所示.
(2)線性元件:伏安特性曲線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件.
(3)非線性元件:伏安特性曲線為曲線的電學(xué)元件,即非線性元件電流與電壓不成正比.
(4)電阻大小的判斷
①圖象的斜率表示電阻的倒數(shù),斜率越大,電阻越小,故Ra 3、c的電阻減小,圖線d的電阻增大(如圖乙所示).
甲 乙
圖7-2-1
③伏安特性曲線上每一點(diǎn)的電壓坐標(biāo)與電流坐標(biāo)的比值對(duì)應(yīng)這一狀態(tài)下的電阻.
應(yīng)用U-I圖象和I-U圖象分析問題,要注意它們的區(qū)別.例如U-I圖象的斜率可以表示導(dǎo)體的電阻,而I-U圖象斜率的倒數(shù)才能表示電阻的大?。?
知識(shí)三 電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻、閉合電路歐姆定律
1.電動(dòng)勢(shì)
(1)定義
電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移送到正極所做的功.
(2)物理意義
反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)大小的物理量.
2.內(nèi)阻
電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的,也有電阻r,叫 4、做電源的內(nèi)阻,它是電源的另一個(gè)重要參數(shù).
3.閉合電路歐姆定律
(1)內(nèi)容
閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電阻之和成反比.
(2)公式
①I=(只適用于純電阻電路);
②E=U外+I(xiàn)r(適用于所有電路).
4.路端電壓
與外電阻的關(guān)系:
一般情況
U=IR=·R=,當(dāng)R增大時(shí),U增大
特殊情況
(1)當(dāng)外電路斷路時(shí),I=0,U=E
(2)當(dāng)外電路短路時(shí),I短=E/r,U=0
5.電路的功率和效率
(1)電路的功率P總=EI.
(2)電源內(nèi)部損耗功率P內(nèi)=I2r.
(3)電源的輸出功率P出=UI.
(4)電源的效率η=×100%=×100%.
5、
(1)閉合電路中外電阻越大,路端電壓越大.(√)
(2)外電阻越大,電源的輸出功率越大.(×)
(3)電源的輸出功率越大,電源的效率越高.(×)
1.下列關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的說(shuō)法正確的是( )
A.電源的電動(dòng)勢(shì)跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比,跟通過的電荷量成反比
B.電動(dòng)勢(shì)的單位跟電壓的單位一致,所以電動(dòng)勢(shì)就是兩極間的電壓
C.非靜電力做的功越多,電動(dòng)勢(shì)就越大
D.E=只是電動(dòng)勢(shì)的定義式而非決定式,電動(dòng)勢(shì)的大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的
【解析】 電動(dòng)勢(shì)的定義式E=中,E與W、q無(wú)關(guān),E反映的是電源的屬性,由電源內(nèi)部非靜電力的特性決定,故A、C錯(cuò)誤,D正確; 6、電動(dòng)勢(shì)的單位雖然與電壓?jiǎn)挝幌嗤?,但兩者有本質(zhì)的不同,B錯(cuò)誤.
【答案】 D
2.電阻R1與R2并聯(lián)在電路中,通過R1與R2的電流之比為1∶2,則當(dāng)R1與R2串聯(lián)后接入電路中時(shí),R1與R2兩端電壓之比U1∶U2為( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
【解析】 根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),R1與R2的比值為2∶1,當(dāng)串聯(lián)接入電路中時(shí),電壓之比為電阻之比,B選項(xiàng)正確.
【答案】 B
3.一電池外電路斷開時(shí)的路端電壓為3 V,接上8 Ω的負(fù)載后路端電壓降為2.4 V,則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r為( )
A.E=2.4 V,r=1 Ω 7、B.E=3 V,r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω D.E=3 V,r=1 Ω
【解析】 因?yàn)殡娐窋嚅_時(shí)路端電壓為3 V,所以E=3 V,當(dāng)R=8 Ω時(shí),U=2.4 V,所以I== A=0.3 A,E=U+I(xiàn)r,所以r=2 Ω,故B正確.
【答案】 B
4.(xx·北京高考)如圖7-2-2所示電路,電源內(nèi)阻不可忽略.開關(guān)S閉合后,在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過程中( )
圖7-2-2
A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小
B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大
C.電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小
D.電壓表的示數(shù)減小,電流表的示數(shù)增大
【解析】 由變阻器R0的 8、滑動(dòng)端向下滑可知R0連入電路的有效電阻減小,則R總減小,由I=可知I增大,由U內(nèi)=Ir可知U內(nèi)增大,由E=U內(nèi)+U外可知U外減小,故電壓表示數(shù)減?。蒛1=IR1可知U1增大,由U外=U1+U2可知U2減小,由I2=可知電流表示數(shù)變小,故A正確.
【答案】 A
5.(xx·新課標(biāo)全國(guó)高考)電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比.在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的實(shí)驗(yàn)圖線如圖7-2-3所示,圖中U為路端電壓,I為干路電流,a、b為圖線上的兩點(diǎn),相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為( )
圖7-2-3
A.、 B.、
C.、 9、 D.、
【解析】 電源的效率η=×100%=×100%.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路端電壓U為4個(gè)格,而電動(dòng)勢(shì)E為6個(gè)格.因此ηa=;b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路端電壓為2個(gè)格,因此ηb=.故D項(xiàng)正確.
【答案】 D
考點(diǎn)一 [60] 電路動(dòng)態(tài)變化的分析
一、電路動(dòng)態(tài)分析類問題是指由于斷開或閉合開關(guān)、滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng)等造成電路結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,一處變化又引起了一系列的變化.
二、電路動(dòng)態(tài)變化分析的方法
1.程序法:電路結(jié)構(gòu)的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路→變化支路.
2.極限法:即因滑動(dòng)變阻器滑片滑動(dòng)引起的電路變化問題,可將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論.
3. 10、判定總電阻變化情況的規(guī)律
(1)當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí),電路的總電阻一定增大(或減小).
(2)若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí),電路的總電阻增大;若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí),電路的總電阻減小.
圖7-2-4
(3)在如圖7-2-4所示分壓電路中,滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成,其中一段R并與燈泡并聯(lián),另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián).A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致.
三、電路動(dòng)態(tài)分析的一般步驟
1.明確局部電路變化時(shí)所引起的局部電路電阻的變化.
2.根據(jù)局部電路電阻的變化,確定電路的外電阻R外總?cè)绾巫兓?
3.根據(jù)閉合電路歐姆定律I總=,確 11、定電路的總電流如何變化.
4.由U內(nèi)=I總r確定電源的內(nèi)電壓如何變化.
5.由U=E-U內(nèi)確定路端電壓如何變化.
6.確定支路兩端的電壓及通過各支路的電流如何變化.
——————[1個(gè)示范例]——————
(xx·海南高考)如圖7-2-5所示,E為內(nèi)阻不能忽略的電池,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān),○V 與○A 分別為電壓表與電流表.初始時(shí)S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則( )
圖7-2-5
A.○V 的讀數(shù)變大,○A 的讀數(shù)變小
B.○V 的讀數(shù)變大,○A 的讀數(shù)變大
C.○V 的讀數(shù)變小,○A 的讀數(shù)變小
D.○V 的讀數(shù)變小,○A 的讀數(shù)變 12、大
【解析】 S斷開時(shí),外電路總電阻增大,總電流減小,故路端電壓增大,電壓表示數(shù)增大,又知R1兩端電壓減小,所以R3兩端的電壓增大,故通過R3的電流增大,電流表示數(shù)增大,故B正確.
【答案】 B
——————[1個(gè)預(yù)測(cè)例]——————
圖7-2-6
在如圖7-2-6所示的電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)( )
A.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小
B.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變大
C.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大
D.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小
【解析】 R3的滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng),所以R3接入電路的阻值變大,導(dǎo)致并聯(lián)電路的阻值變大,電路的總電阻 13、變大,干路電流變??;并聯(lián)電路的電阻變大,則并聯(lián)電路的分壓增大,即R2、R4串聯(lián)電路的電壓變大,所以流過這一支路的電流變大,由于干路電流變小,所以電流表的示數(shù)變??;因?yàn)镽2、R4串聯(lián)電路的電壓變大,使得R2兩端分壓變大,電壓表示數(shù)變大,本題答案為A.
【答案】 A
考點(diǎn)二 [61] 電路的功率和效率問題
電源總功率
任意電路:P總=EI=P出+P內(nèi)
純電阻電路:P總=I2(R+r)=
電源內(nèi)部消耗的功率
P內(nèi)=I2r=P總-P出
電源的
輸出功率
任意電路:P出=UI=P總-P內(nèi)
純電阻電路:P出=I2R=
P出與外電阻R的關(guān)系
電源的效率
任意電路:η=×1 14、00%=×100%
純電阻電路:η=×100%
(多選)(xx·上海高考)直流電路如圖7-2-7所示,在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電源的( )
圖7-2-7
A.總功率一定減小
B.效率一定增大
C.內(nèi)部損耗功率一定減小
D.輸出功率一定先增大后減小
【審題指導(dǎo)】 解答該題應(yīng)明確以下公式:
(1)總功率公式P點(diǎn)=EI.
(2)內(nèi)部損耗功率公式P內(nèi)=I2r.
(3)輸出功率公式P出=P總-P內(nèi).
(4)電源的效率公式η===.
【解析】 當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí),外電路中電阻變大,總電流減小,P總=EI,故總功率減小,A正確.電源輸出功率P出=I2R.總功率P 15、總=EI=I2(R+r),故η=.當(dāng)R增大時(shí),η值變大,B正確.根據(jù)P內(nèi)=I2r,C正確.R增大時(shí),輸出功率變化情況不確立,D錯(cuò)誤.
【答案】 ABC
考點(diǎn)三 [62] 電源U-I圖線與電阻U-I圖線
兩種圖線的比較
圖象上的特征
物理意義
電源U-I圖象
電阻U-I圖象
圖形
圖象表達(dá)的物理量變化關(guān)系
電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系
電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系
圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)
與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E,與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流
過坐標(biāo)軸原點(diǎn),表示沒有電壓時(shí)電流為零
圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI
表示電源的輸出功率
表示電阻消耗的功率 16、
圖線上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的U、I比值
表示外電阻的大小,不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同
每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大,表示此電阻的大小
圖線的斜率的大小
內(nèi)電阻r
電阻大小
圖7-2-8
(多選)如圖7-2-8所示為兩電源的U-I圖象,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.電源①的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均比電源②大
B.當(dāng)外接相同的電阻時(shí),兩電源的輸出功率可能相等
C.當(dāng)外接同樣的電阻時(shí),兩電源的效率可能相等
D.不論外接多大的相同電阻,電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大
【解析】 圖線在U坐標(biāo)軸上的截距等于電源電動(dòng)勢(shì),圖線的斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻,因此A對(duì);作外接電阻R的U- 17、I曲線分別交電源①、②的伏安特性曲線于S1、S2兩點(diǎn),電源的工作點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)的乘積IU為電源的輸出功率,由圖可知,無(wú)論外接多大電阻,兩工作點(diǎn)S1、S2橫、縱坐標(biāo)的乘積都不可能相等,且電源①的輸出功率總比電源②的輸出功率大,故B錯(cuò),D對(duì);電源的效率η===,因?yàn)殡娫磧?nèi)阻不同則電源效率不同,C錯(cuò).
【答案】 AD
考點(diǎn)四 [63] 含有電容器電路的分析方法
一、電路的簡(jiǎn)化:不分析電容器的充、放電過程時(shí),把電容器所處的電路視為斷路,簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉,求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上.
二、電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法:電路穩(wěn)定后,與電容器串聯(lián)的電路中沒有電流,同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線,即電阻不起降低 18、電壓的作用,與電容器串聯(lián)的電阻視為等勢(shì)體.電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓.
三、在計(jì)算電容器的帶電荷量變化時(shí),如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差;如果變化前后極板帶電的電性相反,那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和.
圖7-2-9
如圖7-2-9中電源電動(dòng)勢(shì)E=10 V,內(nèi)阻可忽略,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,求:
(1)S閉合后,穩(wěn)定時(shí)通過R1的電流;
(2)S原來(lái)閉合,然后斷開,求這個(gè)過程中流過R1的總電荷量.
【審題指導(dǎo)】 (1)S閉合后,電路穩(wěn)定時(shí),即電容器充電完成, 19、處于斷路狀態(tài).
(2)若S再斷開,則電容器兩端的電壓從等于R2兩端的電壓升高至E.
【解析】 (1)電路穩(wěn)定時(shí),R1、R2串聯(lián),易求I==1 A,即為流過R1的電流.
(2)S閉合時(shí),電容器兩端電壓UC=U2=I·R2=6 V,儲(chǔ)存的電荷量Q1=C·UC.S斷開至達(dá)到穩(wěn)定后電路中電流為零,此時(shí)UC′=E,儲(chǔ)存的電荷量Q1′=C·UC′.很顯然電容器上的電荷量增加了ΔQ=Q′-Q=CUC′-CUC=1.2×10-4 C.電容器上電荷量的增加是在S斷開以后才產(chǎn)生的,這只有通過R1這條途徑實(shí)現(xiàn),所以流過R1的電荷量就是電容器帶電荷量的增加量.
【答案】 (1)1 A (2)1.2×10-4 20、C
“等效電源法”的妙用
一、方法概述
等效法是把復(fù)雜的物理現(xiàn)象、物理過程轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象、物理過程來(lái)研究和處理的一種科學(xué)思想方法.
二、常見類型
1.物理量的等效:如等效電阻,等效電源、等效長(zhǎng)度、等效力等.
2.過程的等效:如平拋運(yùn)動(dòng)可等效為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng).
三、解題思路
1.分析所研究的問題是否屬于等效問題.
2.確定該問題屬于哪一類等效問題.
3.分析問題等效后的求解思路.
——————[1個(gè)示范例]——————
圖7-2-10
(多選)如圖7-2-10所示,R1為定值電阻,R2為可變電阻,E為電源電動(dòng)勢(shì),r為 21、電源內(nèi)電阻,以下說(shuō)法中正確的是( )
A.當(dāng)R2=R1+r時(shí),R2上獲得最大功率
B.當(dāng)R2=R1+r時(shí),R1上獲得最大功率
C.當(dāng)R2=0時(shí),R1上獲得最大功率
D.當(dāng)R2=0時(shí),電源的輸出功率最大
【審題指導(dǎo)】 在討論R2的電功率時(shí),可將R1視為電源內(nèi)阻的一部分,即將原電路等效為外電阻R2與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為(R1+r)的電源(等效電源).
【解析】
畫出如圖所示等效電路圖R2,的電功率是等效電源的輸出功率,顯然當(dāng)R2=R1+r時(shí),R2獲得的電功率最大,選項(xiàng)A正確.在討論R1的電功率時(shí),由I=及P1=I2R1可知R2=0時(shí),R1獲得的電功率最大,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正 22、確.當(dāng)R1+R2=r時(shí),電源的輸出功率最大,由于題目沒有給出R1和r的具體數(shù)值,所以當(dāng)R2=0時(shí),電源輸出功率并不一定最大,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
【答案】 AC
——————[1個(gè)方法練]——————
圖7-2-11
如圖7-2-11所示,已知蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=6 V,內(nèi)阻r=2 Ω、R1=2 Ω、R2為一可變電阻,則R2為何值時(shí),R2上消耗的功率最大?并求此時(shí)最大功率值.
【解析】 用圖中虛線框所圍的部分替代電源時(shí),其電動(dòng)勢(shì)也相應(yīng)地替換.等效電動(dòng)勢(shì)E′等于其負(fù)載
電阻R2斷開時(shí)A、B兩點(diǎn)間的電壓,故E′=E=×6 V=3 V,內(nèi)阻為r′==1 Ω;當(dāng)外電路電阻等于等效電源內(nèi)阻 23、時(shí),電源輸出功率最大,故R2=1 Ω時(shí),R2上消耗的功率最大.R2上消耗的最大功率P2max== W=2.25 W.
【答案】 1 Ω 2.25 W
⊙導(dǎo)體伏安特性曲線的應(yīng)用
1.
圖7-2-12
(xx·揚(yáng)州二模)如圖7-2-12所示是電阻R1和R2的伏安特性曲線,并且把第一象限分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域,現(xiàn)在把R1和R2并聯(lián)在電路中,消耗的電功率分別為P1和P2,并聯(lián)總電阻設(shè)為R.下列關(guān)于P1和P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)在的區(qū)域正確的是( )
A.特性曲線在Ⅰ區(qū),P1 24、P1 25、,U增大越明顯
D.RM變小,且R越小,U增大越明顯
【解析】 當(dāng)RM變大時(shí),回路的總電阻R總變大,根據(jù)I總=,得干路中的電流變小,S兩端的電壓U=I總RS變小,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)RM變小時(shí),回路的總電阻R總=+RS變小,根據(jù)I總=,得干路中的電流變大,S兩端的電壓U=I總RS變大,而且R越大,RM變小時(shí),對(duì)回路的總電阻變化的影響越明顯,故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
【答案】 C
⊙輸出功率、含電容電路的分析
3.
圖7-2-14
(xx·南昌模擬)在如圖7-2-14所示的電路中,燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r,閉合電鍵S,將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后,下列結(jié)論正確的是 26、( )
A.燈泡L變亮
B.電源的輸出功率變大
C.電容器C上的電荷量減少
D.電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大
【解析】 當(dāng)P向左移動(dòng)時(shí),電路中總電阻變大,總電流減小,故燈泡變暗,電源輸出功率變小,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大,電容器兩端電壓增大,電容器C上的電荷量增加,故D正確.
【答案】 D
⊙電路故障分析
4.
圖7-2-15
如圖7-2-15所示,電源電動(dòng)勢(shì)為6 V,當(dāng)開關(guān)接通時(shí),燈泡L1和L2都不亮,用電壓表測(cè)得各部分電壓是Uad=0,Ucd=6 V,U ab=6 V,由此可以斷定( )
A.L1和L2燈絲都斷了
B.L1的燈絲斷了
C.L2的燈絲 27、斷了
D.變阻器R斷路
【解析】 由題給條件知,電路中有的地方?jīng)]有電壓.由Uad=0,Ucd=6 V可知電路是斷路.由Uab=6 V和Ucd=6 V可知,內(nèi)電路a、b之間沒有斷點(diǎn),外電路中的a、b及c、d之間有斷點(diǎn),取其公共部分可知燈L2斷路,由燈L2兩端電壓不為零,可知燈L1與變阻器R是導(dǎo)通的.選項(xiàng)C正確.
【答案】 C
⊙閉合電路歐姆定律的應(yīng)用
5.
圖7-2-16
(xx·萊蕪模擬)如圖7-2-16所示,R1=6 Ω,電源內(nèi)阻r為1 Ω,當(dāng)S合上且R2為2 Ω時(shí),電源的總功率為16 W,而電源的輸出功率為12 W,燈泡正常發(fā)光,求:
(1)電燈的電阻及功率;
(2)S斷開時(shí),為使燈泡正常發(fā)光,R2的阻值應(yīng)調(diào)到多少歐?
【解析】 (1)由P總=IE,P總=P輸+I(xiàn)2r可得:
I=2 A,E=8 V
電源的路端電壓U=E-Ir=6 V,
IR1==1 A
又U燈=U-I燈R2,I燈=I-IR1
可得:I燈=1 A,U燈=4 V
所以:R燈==4 Ω,P燈=I燈U燈=4 W.
(2)S斷開,燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中的總電流為
I燈=1 A,由I燈=
可得:R′2=3 Ω.
【答案】 (1)4 Ω 4 W (2)3 Ω
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