2019-2020年高中物理 每日一題之快樂暑假 第16天 閉合電路的歐姆定律（含解析）新人教版選修1考綱要求：難易程度：如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。在滑動(dòng)變阻器觸頭由a滑向b的過程中。下列說法中正確的是A電流表示數(shù)減小 B小燈泡L亮度增加C電源內(nèi)電阻消耗功率減小 D電源輸出功率一定增加【參考答案】C【名師點(diǎn)睛】本題考查閉合電路歐姆定律及功率公式，在解題時(shí)要注意明確電源的輸出功率的極值問題的應(yīng)用，注意電源的總功率隨外電阻的變化而變化?！局R(shí)補(bǔ)給】閉合電路歐姆定律一、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻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)從負(fù)極移送到正極所做的功。（2）表達(dá)式：。（3）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，叫做電源的內(nèi)阻，它是電源的另一重要參數(shù)。二、閉合電路歐姆定律1內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。23路端電壓U與電流I的關(guān)系（1）關(guān)系式：U=EIr。（2）UI圖象如圖所示。當(dāng)電路斷路即I=0時(shí)，縱坐標(biāo)的截距為電源電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)外電路電壓為U=0時(shí)，橫坐標(biāo)的截距為短路電流。圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)阻。三、電路中的功率及效率問題1電源的總功率（1）任意電路：P總=EI=U外I+U內(nèi)I=P出+P內(nèi)。（2）純電阻電路：P總=I2(R+r)=。2電源內(nèi)部消耗的功率：P內(nèi)=I2r=U內(nèi)I=P總P出。3電源的輸出功率（1）任意電路：P出=UI=EII2r=P總P內(nèi)。（2）純電阻電路：P出=I2R=。（3）輸出功率隨R的變化關(guān)系當(dāng)R=r時(shí)，電源的輸出功率最大為；當(dāng)R>r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越?。划?dāng)R<r時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來越大；當(dāng)P出<Pmax時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2，且R1R2=r2；P出與R的關(guān)系如圖所示。4電源的效率（1）任意電路：=100%=100%；（2）純電阻電路：=100%。因此在純電阻電路中R越大，越大；當(dāng)R=r時(shí)，電源有最大輸出功率，但效率僅為50%。學(xué)%特別提醒當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，效率并不是最大，只有50%；當(dāng)R時(shí)，100%，但此時(shí)P出0，無實(shí)際意義。如圖所示，電池組的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，R0為定值電阻，R為變阻器，已知R0>r。為使R0上消耗的電功率最大，應(yīng)將變阻器阻值調(diào)整到AR0 BR0+r C0 DR0r如圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中的兩個(gè)不同電源的UI圖象，則下述說法中正確的是A電動(dòng)勢(shì)E1=E2，發(fā)生短路時(shí)的電流I1<I2B電動(dòng)勢(shì)E1=E2，內(nèi)阻r1>r2C電動(dòng)勢(shì)E1=E2，內(nèi)阻r1<r2D無法比較有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻為1 的電源。下列電阻與其連接后，使電阻的功率大于2 W，且使該電源的效率大于50%的是A0.5 B1 C1.5 D2 如圖電路中，電源有內(nèi)阻，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端a滑動(dòng)過程中，兩表的示數(shù)情況為A電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減少B電壓表示數(shù)減少，電流表示數(shù)增大C兩電表示數(shù)都增大D兩電表示數(shù)都減少用如圖所示的電路來測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出了如圖所示的 UI圖線，由圖可知A電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值為1.40 VB電池內(nèi)阻的測(cè)量值為3.50 C外電路發(fā)生短路時(shí)的電流為0.40 AD電壓表的示數(shù)為1.20 V時(shí)，電流表的示數(shù)I=0.20 A如圖所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫出的UI圖象，下列關(guān)于這個(gè)圖象的說法中正確的是A縱軸截距表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)，即E=3.0 VB橫軸截距表示短路電流，即I短=0.6 AC根據(jù)r=，計(jì)算出待測(cè)電源內(nèi)電阻為5 D根據(jù)r=，計(jì)算出待測(cè)電源內(nèi)電阻為1 如圖所示電路中，電阻R1=R2=R3=10 ，電源內(nèi)阻r=5 ，電壓表可視為理想電表。當(dāng)開關(guān)S1和S2均閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為U1=10 V。（1）電阻R2中的電流為多大？（2）路端電壓為多大？（3）電源的電動(dòng)勢(shì)為多大？（4）當(dāng)開關(guān)S1閉合而S2斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為多大？【參考答案】C 由閉合電路的歐姆定律可知，R0消耗的電功率P=I2R0，要使R0消耗的功率最大，則電流最大，應(yīng)將變阻器阻值調(diào)到最小為零，故C正確。C 根據(jù)U=EIr可知，直線的截距等于電動(dòng)勢(shì)，則電動(dòng)勢(shì)E1=E2；直線的斜率等于內(nèi)阻，則內(nèi)阻r1<r2，則選項(xiàng)C正確，ABD錯(cuò)誤，故選C。C 當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，最大功率，此時(shí)的效率，而外電阻越大，則效率越大，故可知外阻一定要大于1 ，而外阻越大，則功率越小，要使功率大于2 W，則有：；解得：或，要使功率大于2 W，則電阻應(yīng)小于2 或大于0.5 ，由以上分析可知，C正確?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查電源的輸出功率，在解題時(shí)要注意應(yīng)用電源的輸出功率在內(nèi)外阻相等時(shí)最大，然后電阻由此值增大或減小時(shí)，輸出功率都要減小。A 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻增大，與R2并聯(lián)的電阻增大，外電路總電阻R總增大，總電流I減小，路端電壓U=EIr增大，電壓表讀數(shù)增大，并聯(lián)部分的電阻增大，分擔(dān)的電壓增大，U2增大，流過R2的電流I2增大，電流表的讀數(shù)IA=II2，則減小，故BCD錯(cuò)誤，A正確?！久麕燑c(diǎn)睛】本題考查閉合電路的歐姆定律的數(shù)據(jù)處理，要明確圖象的意義，同時(shí)注意縱坐標(biāo)是否從零開始的，不能想當(dāng)然的將橫坐標(biāo)的截距當(dāng)作短路電流。AD 由閉合電路歐姆定律可知U=EIr，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，縱軸截距為電源的電動(dòng)勢(shì)，則電動(dòng)勢(shì)為E=3.0 V，故A正確；圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，即r=，故D正確，C錯(cuò)誤；當(dāng)外電路電阻R=0時(shí)，外電路短路，短路電流為I短=，故B錯(cuò)誤。（1）1 A （2）15 V （3）20 V （4）16 V（1）電阻R2中的電流（2）外電阻所以路端電壓為U=RI=151 V=15 V（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=I(R+r)，代入數(shù)據(jù)解得E=20 V（4）S1閉合而S2斷開，電路中的總電流電壓表示數(shù)U=I(R1+R2)=0.820 V=16 V