闭合电路欧姆定律及其应用

1.如图4所示,已知电源电动势E=6.3v,内阻r=0.5Ω,

固定电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3是阻值为5Ω的滑动变阻器。按下开关S, 调节滑动变阻器的触头,求通过电源的电流范围。

1. 答案:2.1~3A

解析:本题首先要画出等效电路图,滑动变阻器触头将R3分成Rx 和R3-Rx两部分,Rx可在0~5Ω之间变化,等效电路如图4所示。 选择从外电路入手的途径,外电阻为R=

E r s R1 R3-Rx (R1?R3?Rx)(R2?Rx)R1?R2?R3R2 Rx 图4

=

25?(Rx?2)210代入I=间。

,当Rx=2Ω时 ,R有极大值2.5Ω;当Rx=5Ω时,R有极小值1.6Ω,分别

ER?r可得I的极小值为2.1A, 极大值为3A,故通过电源的电流范围为2.1~3A之

2.图为一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V.由此可知 A.ab间电路通,cd间电路不通 B.ab间电路不通,bc间电路通 C.ab间电路通,bc间电路不通 D.bc间电路不通,cd间电路通 2.答案: CD 解析:由于用交流电压表测得b、d两点间为220V,这说明ab间电路是通的,bc间电路不通或cd间电路不通;由于用交流电压表测得a、c两点间为220V,这说明cd间电路是通的,ab间电路不通或bc间电路不通;综合分析可知bc间电路不通,ab间电路通和cd间电路通,即选项C、D正确。 3.如图4所示,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时,发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2.下列说法中正确的是( )

A.小灯泡L1、L3变暗,L2变亮 B.小灯泡L3变暗,L1、L2变亮 C.ΔU1<ΔU2 D.ΔU1=ΔU2

图4 解析:滑动变阻器的触片P从右端滑到左端,总电阻减小,总电流增

大,路端电压减小,L2中电流增大,变亮,L3中电压降低,变暗.U1减小,U2增大,而路端电压U=U1+U2减小,所以U1的变化量大于U2的变化量.

4.如图所示的电路中,电源的内阻r=2Ω,R3=8Ω,L是一个“12V,12W”3eud教育网 http://www.3edu.net 教学资源集散地。可能是最大的免费教育资源网!

3.答案:B

的小灯泡,当调节R1使电流表读数为1.5A时,电压表的示数刚好为零,并且小灯泡L正常发光,求:

(1)R2=? (2)电源的电动势E=? (3)电源的输出功率P=?

4.答案:(1)R2=24Ω (2) E=23V (3)P=30W

解析:由于电压表读数为零,说明R2两端电压与灯泡两端电压一样,为正常发光时的额定值U2=12V,又因为灯正常发光,所以通过灯的电流为:

I1?PU?1A,电流表测得的电流I是通过灯与R2的电流之和,也是电路中的干路电流,

U2I2?24? 所以通过R2的电流为I2=1.5-1=0.5A 所以R2?流过R3的电流与流过灯的电流一样大,也为1A,所以 U3=I1R3=8V 内电压为U内=Ir=3Ω,

电源的电动势为E=UP=EI-Ir=30W 5.如图5,电源内阻不计.为使电容器的电荷量增大,可采取以下哪些方法( ) A.增大R1 B.减小R2 C.增大R2 D.减小R1 5.答案:CD 解析: 稳定后电容器相当于断路.增大R2或减小R1可以增大电容器C两端的电压,从而增大其电荷量. 6. 如图(4)所示的电路中,已知电容C = 2uF。电源电动势ε=12v。内电阻不计,R1:R2:R3:R4 = 1:2 = 6:3则电容器极上板所带的电量为多少? 6.解析:此电路的关系为。R1、R2串联,R3、R4串联,然后二者并联于a、c、两点。电容器上的电压等于Ubd = │U3—U1│=│Uab—Uab│ R1??U1?R3?R2?U?4V而?U1<U3说明R1上降压少,电容器上板带正电。 R3U3?U?8V??RR?R42

外+U内=12V+8V+3V=23V 电源的输出功率是

∴UC = │U1—U2│= 4 V q = CU =8×10-6c

7.图中A为理想电流表,和为理想电压表,定值电阻,

为可变电阻,电池E内阻不计,则

(A)不变时,读数与A读数之比等于

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(B)不变时,读数与A读数之比等于

(C)改变一定量时,读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于

(D)改变一定量时,读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于

7.[答案 ] BCD

[剖析]

改变一定量时,

8.(2007·重庆)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图15图,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,若电源电动势为12.5 V,内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了 A.35.8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 W 8.[答案] B

[解析] 非纯电阻电路的功率计算

◇能力提升训练 第I卷(共48分)

一、选择题(本题包括6小题,每小题8分,共48分。每小题至少有1个选项符合题意) 1.如图4所示,是测定两个电源的电动势和内电阻实验中得到的电流和路端电压图线,则应有( )

A.当I1=I2时,电源总功率P1=P2 B.当I1=I2时,外电阻R1=R2

C.U1=U2时,电源输出功率P出1

D.当U1=U2时,电源内部消耗的电功率P内1

解析:根据端电压与外电流的关系图可知,两电源的电动势一样,电源的总功率P=EI,所以答案A正确;当I1=I2时,外电压U1r2,再根据P=U2/r知,D正确. 2.如图示,直线OAC为某一直流电源的总功率随总电流变化的图线,

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抛物线OBC为同一电源内部消耗功率Pr随总电流的变化图线,若A、B对应的横坐标为2,则下面判断正确的是( )

A.电源的电动势为3V,内电阻为1Ω B.线段AB表示的功率为2W C.电流为2A时,外电路电阻为0.5Ω D.电流为3A时,外电路电阻为2Ω 2.答案:ABC

解析:由电源消耗功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI,Pr=I2r,可知,直线是电源消耗的电功率,抛物线是电源内电阻上消耗的功率,当电源内电阻上消耗的功率等于电源的电功率时,说明了外电路短路,此时由电流为3A可知,电源的电动势为E=3V,那么内电阻为r=1Ω,由图象可知,当电路中的电流为2A时,外电阻为0.5Ω,电源消耗的电功率为6W,内电阻上消耗的功率为4W,外电路上消耗的电功率为2W,所以BC段表示2W。

3.如图所示的电路中,闭合电键,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是( )

A.R1断路 C.R 3短路

B.R 2断路 D.R 4短路 3.答案:A

解析:灯L1变亮,可以看做是通过L1的电功率增大,根据并同串反的规律,可能出现的情况是:与L1有并关系的R1断路(认为电阻变为无穷大),与L1有串关系的R2、R3、R4及L2都应电阻变小,即短路;灯L2变暗,则与L2有并关系的是:R2、R3,应变小,即短路;与L2有串关系的是:R1、R4,应变大,即断路,综上所述,正确答案是A。

4.如图示的电路中,已知电容C1=C2,电阻R1=R2,外接电压不变,当开关S由闭合状态断开时,下述说法正确的是( )

A、电容器C1上的电量增多,电容器C2上的电量减少 B、电容器C1上的电量减少,电容器C2上的电量增多 C、电容器C1、C2上的电量都增多 D、电容器C1、C2上的电量都减少 4.答案:C

解析:开关原来闭合,电阻R1、R2是串联,C1、C2两板间电压分别等于R1、R2两端电压;

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