第2講閉合電路歐姆定律 第八章恒定電流 內(nèi)容索引 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 命題點(diǎn)一閉合電路歐姆定律及動(dòng)態(tài)分析 命題點(diǎn)二電路中的功率及效率問(wèn)題 命題點(diǎn)三電源和電阻U I圖象的比較 課時(shí)作業(yè) 命題點(diǎn)四含電容器電路的分析 盤(pán)查拓展點(diǎn) 基礎(chǔ)知識(shí)梳理 1 一 閉合電路的歐姆定律1 內(nèi)容 在外電路為純電阻的閉合電路中 電流的大小跟電源的電動(dòng)勢(shì)成 跟內(nèi) 外電路的電阻之和成反比 2 公式 1 I 只適用于純電阻電路 2 E 適用于所有電路 3 路端電壓U與電流I的關(guān)系 1 關(guān)系式 U E Ir 正比 U外 Ir 2 U I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 當(dāng)外電路短路即U 0時(shí) 橫坐標(biāo)的截距為 圖線的斜率的絕對(duì)值為 二 電路中的功率及效率問(wèn)題1 電源的總功率 1 任意電路 P總 IU內(nèi) P出 P內(nèi) 2 純電阻電路 P總 電源電動(dòng)勢(shì) 短路電流 電源的內(nèi)阻 IE IU外 I2 R r 2 電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi) IU內(nèi) P總 P出 3 電源的輸出功率 1 任意電路 P出 IE I2r P總 P內(nèi) 2 純電阻電路 P出 I2R I2r IU 3 純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系 當(dāng)R r時(shí) 電源的輸出功率最大為Pm 當(dāng)R r時(shí) 隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小 當(dāng)R r時(shí) 隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大 當(dāng)P出 Pm時(shí) 每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)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 100 100 因此在純電阻電路中R越大 越大 當(dāng)R r時(shí) 電源的輸出功率最大 則此時(shí)電源的效率是不是最大 不是 答案 解析 1 判斷下列說(shuō)法是否正確 1 閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢(shì)成正比 跟整個(gè)電路的電阻成反比 2 電動(dòng)勢(shì)是電源兩極間的電壓 3 當(dāng)外電阻增大時(shí) 路端電壓也增大 4 閉合電路中的短路電流無(wú)限大 5 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 6 在閉合電路中 外電阻越大 電源的輸出功率越大 7 電源的輸出功率越大 電源的效率越高 2 人教版選修3 1P63第3題 許多人造衛(wèi)星都用太陽(yáng)電池供電 太陽(yáng)電池由許多片電池板組成 某電池板不接負(fù)載時(shí)的電壓是600 V 短路電流是30 A 則這塊電池板的內(nèi)阻A 2 B 20 C 200 D 2000 答案 3 人教版選修3 1P63第4題 電源的電動(dòng)勢(shì)為4 5V 外電阻為4 0 時(shí) 路端電壓為4 0V 若在外電路中分別并聯(lián)一個(gè)6 0 的電阻和串聯(lián)一個(gè)6 0 的電阻 則兩種情況下的路端電壓為A 4 3V3 72VB 3 73V4 3VC 3 72V4 3VD 4 2V3 73V 答案 4 人教版選修3 1P66第2題 一個(gè)量程為0 150V的電壓表 內(nèi)阻為20k 把它與一個(gè)大電阻串聯(lián)后接在110V電路的兩端 電壓表的讀數(shù)是5V 這個(gè)外接電阻是A 240 B 420k C 240k D 420 答案 2 命題點(diǎn)一閉合電路歐姆定律及動(dòng)態(tài)分析 1 電路動(dòng)態(tài)分析的兩種方法 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(wèn)題 可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端去討論 2 閉合電路的故障分析 1 故障特點(diǎn) 斷路特點(diǎn) 表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零 并聯(lián)分流I 串聯(lián)分壓U 短路特點(diǎn) 用電器或電阻發(fā)生短路 表現(xiàn)為有電流通過(guò)電路但它兩端電壓為零 2 檢查方法 電壓表檢測(cè) 如果電壓表示數(shù)為零 則說(shuō)明可能在并聯(lián)路段之外有斷路 或并聯(lián)路段被短路 電流表檢測(cè) 當(dāng)電路中接有電源時(shí) 可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流 通過(guò)對(duì)電流值的分析 可以確定故障的位置 在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí) 一定要注意電流表的極性和量程 歐姆表檢測(cè) 當(dāng)測(cè)量值很大時(shí) 表示該處斷路 當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí) 表示該處短路 在運(yùn)用歐姆表檢測(cè)時(shí) 電路一定要切斷電源 多選 如圖所示的電路中 電源電動(dòng)勢(shì)為12V 內(nèi)阻為2 四個(gè)電阻的阻值已在圖中標(biāo)出 閉合開(kāi)關(guān)S 下列說(shuō)法正確的有A 路端電壓為10VB 電源的總功率為10WC a b間電壓的大小為5VD a b間用導(dǎo)線連接后 電路的總電流為1A 例1 答案 解析 分析 1 如圖所示 E為內(nèi)阻不能忽略的電池 R1 R2 R3為定值電阻 S0 S為開(kāi)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(kāi) 則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)變大 答案 分析 R2增加 并同 變大 并同 變大 2 如圖所示 虛線框內(nèi)為高溫超導(dǎo)限流器 它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成 超導(dǎo)部件有一個(gè)超導(dǎo)臨界電流IC 當(dāng)通過(guò)限流器的電流I IC時(shí) 將造成超導(dǎo)體失超 從超導(dǎo)態(tài) 電阻為零 即R1 0 轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài) 一個(gè)純電阻 且R1 3 以此來(lái)限制電力系統(tǒng)的故障電流 已知超導(dǎo)臨界電流IC 1 2A 限流電阻R2 6 小燈泡L上標(biāo)有 6V6W 的字樣 電源電動(dòng)勢(shì)E 8V 內(nèi)阻r 2 原來(lái)電路正常工作 超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài) 燈泡L正常發(fā)光 現(xiàn)燈泡L突然發(fā)生短路 則A 燈泡L短路前通過(guò)R2的電流為AB 燈泡L短路后超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài) 通過(guò)燈泡的電流為1AC 燈泡L短路后通過(guò)R1的電流為AD 燈泡L短路后通過(guò)R2的電流為2A 答案 解析 標(biāo)有 6V6W 的小燈泡L電阻R 6 燈泡L正常發(fā)光時(shí)通過(guò)燈泡L的電流I 1A 超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài) 其電阻為零 1A電流全部通過(guò)超導(dǎo)部件 即燈泡L短路前通過(guò)R2的電流為零 A錯(cuò)誤 燈泡L短路后 電流增大超過(guò)超導(dǎo)部件超導(dǎo)臨界電流 將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài) 外電路電阻R 2 由閉合電路歐姆定律可得 通過(guò)燈泡的電流I 2A B錯(cuò)誤 由并聯(lián)電路電流分配規(guī)律可知 燈泡L短路后通過(guò)R1的電流為A 通過(guò)R2的電流為A C正確 D錯(cuò)誤 3 命題點(diǎn)二電路中的功率及效率問(wèn)題 如圖所示的電路中 兩平行金屬板之間的帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài) 電流表和電壓表均為理想電表 由于某種原因燈泡L的燈絲突然燒斷 其余用電器均不會(huì)損壞 則下列說(shuō)法正確的是A 電流表 電壓表的讀數(shù)均變小B 電源內(nèi)阻消耗的功率變大C 液滴將向上運(yùn)動(dòng)D 電源的輸出功率變大 例2 答案 分析 RL增加 并同 變大 并同 電壓增加 串反 變小 不確定 3 多選 在如圖所示的U I圖象中 直線 為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線 直線 為某一電阻R的U I圖線 用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路 由圖象可知A 電源的電動(dòng)勢(shì)為3V 內(nèi)阻為0 5 B 電阻R的阻值為1 C 電源的輸出功率為4WD 電源的效率為50 答案 分析 E 3V 4 多選 如圖所示 圖中直線 表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線 圖中曲線 表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖線 則下列說(shuō)法正確的是A 電源的電動(dòng)勢(shì)為50VB 電源的內(nèi)阻為 C 電流為2 5A時(shí) 外電路的電阻為15 D 輸出功率為120W時(shí) 輸出電壓是30V 答案 解析 電源的路端電壓和電流的關(guān)系為 U E Ir 顯然直線 的斜率的絕對(duì)值等于r 縱軸的截距為電源的電動(dòng)勢(shì) 從題圖中看出E 50V r 5 A正確 B錯(cuò)誤 當(dāng)電流為I1 2 5A時(shí) 由回路中電流I1 解得外電路的電阻R外 15 C正確 當(dāng)輸出功率為120W時(shí) 由題圖中P I關(guān)系圖線看出對(duì)應(yīng)干路電流為4A 再?gòu)腢 I圖線讀取對(duì)應(yīng)的輸出電壓為30V D正確 4 命題點(diǎn)三電源和電阻U I圖象的比較 例3 答案 解析 分析 由圖象知 電源的內(nèi)阻為r 0 5 A錯(cuò)誤 因?yàn)闊鬖1正常發(fā)光 故燈L1的額定電壓為3V 額定功率為P UI 3 2W 6W B正確 正常工作時(shí) 燈L1的電阻為R1 1 5 換成R2 1 的純電阻后 該電阻更接近電源內(nèi)阻r 故電源的輸出功率將變大 C錯(cuò)誤 小燈泡是純電阻 適用歐姆定律 其U I圖線是一條曲線的原因是燈泡的電阻隨溫度的變化而發(fā)生變化 5 多選 如圖所示 a b分別表示一個(gè)電池組和一只電阻的伏安特性曲線 以下說(shuō)法正確的是A 電池組的內(nèi)阻是1 B 電阻的阻值為0 33 C 將該電阻接在該電池組兩端 電池組的輸出功率將是4WD 改變外電阻的阻值時(shí) 該電池組的最大輸出功率是4W 答案 解析 a圖線斜率的絕對(duì)值的倒數(shù)等于電源的內(nèi)阻 則電池組的內(nèi)阻是r 1 選項(xiàng)A正確 b圖線的斜率的倒數(shù)等于電阻R 則R 3 選項(xiàng)B錯(cuò)誤 由a圖線可知 電源的電動(dòng)勢(shì)為E 4V 將該電阻接在該電池組兩端 電池組的輸出功率將是P 3W 3W 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 改變外電阻的阻值時(shí) 該電池組的最大輸出功率為Pm 4W 選項(xiàng)D正確 故選A D 6 多選 如圖所示 直線 分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線 曲線 是一個(gè)小燈泡的伏安特性曲線 如果把該小燈泡分別與電源1 電源2單獨(dú)連接 則下列說(shuō)法正確的是A 電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11 7B 電源1與電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1 1C 在這兩種連接狀態(tài)下 小燈泡消耗的功率之比是1 2D 在這兩種連接狀態(tài)下 小燈泡的電阻之比是1 2 答案 解析 根據(jù)電源的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻可知 電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11 7 選項(xiàng)A正確 根據(jù)電源的路端電壓隨輸出電流變化的特性圖線在縱軸的截距表示電源電動(dòng)勢(shì)可知 電源1與電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1 1 選項(xiàng)B正確 根據(jù)曲線交點(diǎn)表示工作點(diǎn) 交點(diǎn)的縱 橫坐標(biāo)的乘積表示電源輸出功率 在這兩種連接狀態(tài)下 小燈泡消耗的功率之比是1 2 選項(xiàng)C正確 根據(jù)曲線交點(diǎn)的縱 橫坐標(biāo)的比值表示小燈泡電阻 在這兩種連接狀態(tài)下 小燈泡的電阻之比是18 25 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 5 命題點(diǎn)四含電容器電路的分析 1 確定電容器和哪個(gè)電阻并聯(lián) 該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓 2 當(dāng)電容器和某一電阻串聯(lián)后接在某一電路兩端時(shí) 此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓 3 當(dāng)電容器與電源直接相連 則電容器兩極板間電壓即等于電源電動(dòng)勢(shì) 2016 全國(guó) 卷 17 阻值相等的四個(gè)電阻 電容器C及電池E 內(nèi)阻可忽略 連接成如圖所示電路 開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電流穩(wěn)定時(shí) C所帶的電荷量為Q1 閉合開(kāi)關(guān)S 電流再次穩(wěn)定后 C所帶的電荷量為Q2 Q1與Q2的比值為 例4 答案 解析 S斷開(kāi) S閉合 分析 7 在如圖所示的電路中 R1 11 r 1 R2 R3 6 當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合且電路穩(wěn)定時(shí) 電容器C帶電荷量為Q1 當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)且電路穩(wěn)定時(shí) 電容器C帶電荷量為Q2 則A Q1 Q2 1 3B Q1 Q2 3 1C Q1 Q2 1 5D Q1 Q2 5 1 答案 解析 8 如圖所示 電路中R1 R2均為可變電阻 電源內(nèi)阻不能忽略 平行板電容器C的極板水平放置 閉合開(kāi)關(guān)S 電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí) 帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng) 如果僅改變下列某一個(gè)條件 油滴仍能靜止不動(dòng)的是A 增大R1的阻值B 增大R2的阻值C 增大兩板間的距離D 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S 答案 解析 增大R1的阻值 并同則電容器U增大 E增大 油滴將向上運(yùn)動(dòng) 只增大板間距離d 會(huì)使板間E減小 油滴將向下運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)C錯(cuò)誤 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S 電容器放電 油滴將向下運(yùn)動(dòng) 選項(xiàng)D錯(cuò)誤 盤(pán)查拓展點(diǎn) 6 含有非理想電表的電路分析 兩個(gè)定值電阻R1 R2串聯(lián)接在U穩(wěn)定于12V的直流電源上 有人把一個(gè)內(nèi)阻不是遠(yuǎn)大于R1 R2的電壓表接在R1的兩端 如圖所示 電壓表示數(shù)為8V 如果把它改接在R2的兩端 則電壓表的示數(shù)將A 小于4VB 等于4VC 大于4V而小于8VD 等于或大于8V 典例1 答案 分析 R并1 R1 R并1 2R2 R1 R并2 R2 2R并2 R1 如圖甲所示電路中 電壓表V1與V2內(nèi)阻相同 V2與R1并聯(lián) V1的示數(shù)為U1 3V V2的示數(shù)為U2 2V 現(xiàn)將V2改為與R2并聯(lián) 如圖乙所示 再接在原來(lái)的電源上 那么A V1的示數(shù)必增大 V2的示數(shù)必減小B V1的示數(shù)必增大 V2的示數(shù)必增大C V1的示數(shù)必減小 V2的示數(shù)必增大D V1的示數(shù)必減小 V2的示數(shù)必減小 典例2 答案 分析 R1 R2 課時(shí)作業(yè) 7 1 如圖所示電路 電源內(nèi)阻不可忽略 開(kāi)關(guān)S閉合后 在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)程中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 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 由變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)可知 R0連入電路的有效電阻減小 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)減小 由U1 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)減小 故A正確 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 2 多選 已知磁敏電阻在沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)電阻很小 有磁場(chǎng)時(shí)電阻變大 并且磁場(chǎng)越強(qiáng)電阻值越大 為探測(cè)有無(wú)磁場(chǎng) 利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路 電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不變 在沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)調(diào)節(jié)變阻器R使電燈L正常發(fā)光 若探測(cè)裝置從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū) 則A 電燈L變亮B 電燈L變暗C 電流表的示數(shù)減小D 電流表的示數(shù)增大 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 探測(cè)裝置從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)時(shí) 磁敏電阻阻值變大 則電路的總電阻變大 根據(jù)I 可知總電流變小 所以電流表的示數(shù)減小 根據(jù)U E Ir 可知I減小 U增大 所以燈泡兩端的電壓增大 所以電燈L變亮 故A C正確 B D錯(cuò)誤 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 3 在如圖所示電路中 已知電表均為理想儀表 且小燈泡的電阻小于電源的內(nèi)阻 電流表A 電壓表V1 電壓表V2的讀數(shù)分別為I U1和U2 P為被細(xì)線懸掛在兩平行金屬板間的帶電小球 細(xì)線與豎直方向間的夾角為 則當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)一小段距離的過(guò)程中 電流表A 電壓表V1 電壓表V2讀數(shù)變化量大小分別是 I U1和 U2 下列說(shuō)法中正確的是A U2大于 U1B 燈泡變亮 細(xì)線與豎直方向間的夾角 變大C 電源的輸出功率變大 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 滑動(dòng)變阻器電阻增大 總電流減小 R1電壓減小 R2電壓增大 而U外又增大 明顯R2電壓增大要超過(guò)R1電壓減小 則A錯(cuò)誤 U外增大 即燈泡兩端電壓增大 燈泡變亮 R1電壓減小 即電容器兩端電壓變小 細(xì)線與豎直方向間的夾角 變小 則B錯(cuò)誤 小燈泡的電阻小于電源的內(nèi)阻 那么再并聯(lián)R1 R2就更小了 因外電阻等于內(nèi)電阻時(shí) P出最大 所以當(dāng)外電阻小于內(nèi)電阻時(shí) 外電阻增大 P出增大 則C正確 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 4 如圖所示的電路中 閉合開(kāi)關(guān)S 燈L1 L2正常發(fā)光 由于電路突然出現(xiàn)故障 發(fā)現(xiàn)燈L1變亮 燈L2變暗 電流表的讀數(shù)變小 根據(jù)分析 發(fā)生的故障可能是A R1斷路B R2斷路C R3短路D R4短路 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 分析電路的連接方式可知 R1與L1并聯(lián) R2與R3先并聯(lián)再與電流表 R4串聯(lián) 然后與L2并聯(lián) 發(fā)現(xiàn)燈L1變亮 燈L2變暗 說(shuō)明L1兩端的電壓變大 L2兩端的電壓變小 可能是R1斷路 A正確 如果R2斷路 則燈L2變亮 燈L1變暗 與現(xiàn)象不符 B錯(cuò)誤 若R3短路或R4短路 與電流表示數(shù)變小不符 C D錯(cuò)誤 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 5 多選 如圖所示 已知電源的內(nèi)電阻為r 固定電阻R0 r 可變電阻R的總阻值為2r 若滑動(dòng)變阻器的滑片P由A端向B端滑動(dòng) 則下列說(shuō)法中正確的是A 電源的輸出功率由小變大B 固定電阻R0上消耗的電功率由小變大C 電源內(nèi)部的電壓即內(nèi)電壓由小變大D 滑動(dòng)變阻器R上消耗的電功率變小 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 由閉合電路歐姆定律推出電源的輸出功率隨外電阻變化的規(guī)律表達(dá)式P出 根據(jù)上式作出P出 R外圖象如圖所示 當(dāng)滑片P由A端向B端滑動(dòng)時(shí) 外電路電阻的變化范圍是 由圖可知 當(dāng)外電路電阻由0增加到r時(shí) 電源的輸出功率一直變大 選項(xiàng)A正確 R0是純電阻 所以其消耗的電功率PR0 因全電路的總電壓即電源電動(dòng)勢(shì)E一定 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由A端向B端滑動(dòng)時(shí) 外電阻增大 總電流減小 內(nèi)電壓減小 外電壓升高 R0上消耗的電功率也一直增大 選項(xiàng)B正確 C錯(cuò)誤 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 討論滑動(dòng)變阻器R上消耗的電功率的變化情況時(shí) 可以把定值電阻R0當(dāng)作電源內(nèi)電阻的一部分 即電源的等效內(nèi)電阻為r 這時(shí)滑動(dòng)變阻器R上消耗的電功率相當(dāng)于外電路消耗的功率 即等效電源的輸出功率 隨著滑片P由A端向B端滑動(dòng) 在R的阻值增大到之前 滑動(dòng)變阻器R上消耗的電功率是一直增大的 則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知 當(dāng)R 時(shí) 滑動(dòng)變阻器R上消耗的電功率達(dá)到最大值 滑片P再繼續(xù)向B端滑動(dòng) 則滑動(dòng)變阻器R上消耗的電功率就會(huì)逐漸減小 故選項(xiàng)D錯(cuò)誤 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 6 多選 如圖所示 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獲得最大功率B 當(dāng)R1 R2 r時(shí) R1獲得最大功率C 當(dāng)R2 0時(shí) R1獲得最大功率D 當(dāng)R2 0時(shí) 電源的輸出功率最大 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 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 連成的閉合電路 如圖甲所示 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 A項(xiàng)正確 討論R1的電功率時(shí) 由于R1為定值 根據(jù)P I2R知 電路中電流越大 R1上的電功率就越大 P1 I2R1 所以 當(dāng)R2 0時(shí) 等效電源內(nèi)阻最小 等于r 如圖乙所示 R1獲得的電功率最大 故B項(xiàng)錯(cuò)誤 C項(xiàng)正確 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 討論電源的輸出功率時(shí) R1 R2 為外電阻 內(nèi)電阻r恒定 由于題目沒(méi)有給出R1和r的具體數(shù)值 所以當(dāng)R2 0時(shí) 電源輸出功率不一定最大 故D項(xiàng)錯(cuò)誤 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 7 如圖所示 直線A為某電源的U I圖線 曲線B為某小燈泡的U I圖線 用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí) 電源的輸出功率和電源的總功率分別是A 4W 8WB 2W 4WC 2W 3WD 4W 6W 答案 解析 用該電源和小燈泡組成閉合電路時(shí) 電源的輸出功率是UI 2 2W 4W 電源的總功率是EI 3 2W 6W 選項(xiàng)D正確 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 8 硅光電池是一種太陽(yáng)能電池 具有低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn) 如圖所示 圖線a是該電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖線 電池內(nèi)阻不是常數(shù) 圖線b是某電阻R的U I圖線 在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí) 硅光電池的內(nèi)阻為A 8 0 B 10 C 12 D 12 5 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 由閉合電路歐姆定律得U E Ir 當(dāng)I 0時(shí) E U 由圖線a與縱軸的交點(diǎn)讀出電動(dòng)勢(shì)為E 3 6V 根據(jù)兩圖線交點(diǎn)處的狀態(tài)可知 電阻兩端的電壓為2V 則內(nèi)阻r 8 0 故A正確 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 9 多選 在如圖所示的U I圖線上 a b c各點(diǎn)均表示該電路中有一個(gè)確定的工作狀態(tài) 在b點(diǎn) 則下列說(shuō)法中正確的是A 在b點(diǎn)時(shí)電源有最大輸出功率B 在b點(diǎn)時(shí)電源的總功率最大C 從a b 角增大 電源的總功率和輸出功率可能都將增大D 從b c 角增大 電源的總功率和輸出功率可能都將減小 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 b點(diǎn)對(duì)應(yīng)內(nèi) 外電路電阻相等 電源有最大輸出功率 A正確 電源的總功率P總 IE 當(dāng)回路電流最大時(shí)電源總功率最大 即外電路短路時(shí)電源的總功率最大 B錯(cuò)誤 從a b 路端電壓升高 回路電流減小 電源的總功率減小 C錯(cuò)誤 若 r 電源內(nèi)阻 由路端電壓和干路電流可判斷從b c外電路電阻增大 電源的輸出功率和總功率都減小 D正確 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 10 多選 如圖所示 C1 6 F C2 3 F R1 3 R2 6 電源電動(dòng)勢(shì)E 18V 內(nèi)阻不計(jì) 下列說(shuō)法正確的是A 開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí) a b兩點(diǎn)電勢(shì)相等B 開(kāi)關(guān)S閉合后 a b兩點(diǎn)間的電流是2AC 開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)C1帶的電荷量比開(kāi)關(guān)S閉合后C1帶的電荷量大D 不論開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)還是閉合 C1帶的電荷量總比C2帶的電荷量大 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 S斷開(kāi)時(shí)外電路處于斷路狀態(tài) 兩電阻中均無(wú)電流通過(guò) 電阻兩端電勢(shì)相等 由題圖知a點(diǎn)電勢(shì)與電源負(fù)極電勢(shì)相等 而b點(diǎn)電勢(shì)與電源正極電勢(shì)相等 A錯(cuò)誤 S斷開(kāi)時(shí)兩電容器兩端電壓都等于電源電動(dòng)勢(shì) 而C1 C2 由Q CU知此時(shí)Q1 Q2 當(dāng)S閉合時(shí) 穩(wěn)定狀態(tài)下C1與R1并聯(lián) C2與R2并聯(lián) 電路中電流I 2A 此時(shí)兩電阻兩端電壓分別為U1 IR1 6V U2 IR2 12V 則此時(shí)兩電容器所帶的電荷量分別為Q1 C1U1 3 6 10 5C Q2 C2U2 3 6 10 5C 對(duì)電容器C1來(lái)說(shuō) S閉合后其兩端電壓減小 所帶的電荷量也減小 故B C正確 D錯(cuò)誤 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 11 在如圖所示的電路中 電容器的電容C 2 F 電源電壓為12V且恒定不變 R1 R2 R3 R4 1 2 6 3 則電容器極板a所帶電荷量為A 8 10 6CB 4 10 6CC 4 10 6CD 8 10 6C 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 設(shè)R1 R2 R3 R4的電阻分別為R 2R 6R 3R 電路穩(wěn)定后 電容器所在支路無(wú)電流 左右兩個(gè)支路構(gòu)成并聯(lián)電路 其中R1和R2支路中電流I1 R3和R4支路中電流I3 令電源正極的電勢(shì) 0 則 a I1R1 4V b I3R3 8V 得Uab a b 4V 即電容器極板a帶正電荷 電荷量Q CUab 8 10 6C D正確 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 12 多選 如圖所示 D是一只理想二極管 水平放置的平行板電容器AB內(nèi)部原有帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài) 下列措施下 關(guān)于P的運(yùn)動(dòng)情況說(shuō)法正確的是A 保持S閉合 增大A B板間距離 P仍靜止B 保持S閉合 減小A B板間距離 P向上運(yùn)動(dòng)C 斷開(kāi)S后 增大A B板間距離 P向下運(yùn)動(dòng)D 斷開(kāi)S后 減小A B板間距離 P仍靜止 答案 解析 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 保持S閉合 電源的路端電壓不變 增大A B板間距離 電容減小 由于二極管的單向?qū)щ娦?電容器不能放電 其電量不變 由推論E 得到 板間場(chǎng)強(qiáng)不變 微粒所受電場(chǎng)力不變 仍處于靜止?fàn)顟B(tài) 故A正確 保持S閉合 電源的路端電壓不變 電容器的電壓不變 減小A B板間距離 由E 可知 板間場(chǎng)強(qiáng)增大 電場(chǎng)力增大 微粒將向上運(yùn)動(dòng) 故B正確 斷開(kāi)S后 電容器的電量Q不變 由推論E 得到 板間場(chǎng)強(qiáng)不變 微粒所受電場(chǎng)力不變 仍處于靜止?fàn)顟B(tài) 故C錯(cuò)誤 D正確 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3