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1、第7节闭合电路的欧姆定律根底训练闭合电路欧姆定律的理解1.某电路如下图,电池组的总内阻r=1 ,外电路电阻R=5 ,理想电压表的示数U=3.0 V,那么电池组的电动势E等于(B) VB.3.6 VC.4.0 VD.4.2 V解析:由于电压表的示数为路端电压,而U=IR,那么I=0.6 A,由闭合电路欧姆定律可得E=I(R+r)=0.6(5+1) V=3.6 V,应选项B正确。2.电动势为E、内阻为r的电源与固定电阻R0、可变电阻R串联,如下图,设R0=r,Rab=2r,当变阻器的滑片自a端向b端滑动时,以下各物理量中随之减小的是(B)A.电源的输出功率B.变阻器消耗的功率C.固定电阻R0上消耗
2、的功率D.电池内电阻上消耗的功率解析:当外电阻等于电源的内阻时,电源的输出功率最大。滑片自a端向b端滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,由R0=r,Rab=2r得知,电源的输出功率增大,应选项A错误;将R0看成电源的内阻,那么有R0+r=2r,而Rab=2r,可知变阻器消耗的功率减小,应选项B正确;电路中电流增大,固定电阻R0上和电源的内阻上消耗的功率增大,应选项C,D均 错误。3.(2022浙江杭州期末)许多人造卫星都用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成、某电池板不接负载时电压是600 V,短路电流是30 A,以下说法错误的选项是(D)A.该电池板电动势约为600 VB.该电池板内阻
3、约为20 C.该电池板最大输出功率为4.510-9 WD.该电池板最大输出效率为50%解析:电池板不接负载时电压是600 V,即电池的电动势为600 V,故A正确;电池板内阻约为 =20 ,故B正确;电池最大输出功率即外电阻与内阻相等时,Pmax=W=4.510-9W,故C正确;根据=可知,R越大,效率越高,故D错误。4.(2022浙江宁波期中)如下图的电路中,电源内阻不可忽略,L1,L2两灯均正常发光,R1为定值电阻,R为一滑动变阻器,P为滑动变阻器的滑片,假设将滑片P向下滑动,那么(B)A.L1灯变亮,L2灯变暗B.L1和L2灯都变暗C.L1和R1上消耗的功率都变大D.电源输出功率一定变大
4、解析:将滑片P向下滑动,那么R变小,总电阻变小,总电流变大,路端电压减小,那么L1两端电压减小,L1灯变暗,消耗的功率变小;R1两端电压变大,R1上消耗的功率变大,那么L2两端的电压减小,L2灯变暗,选项A,C错误,B正确;因电源内阻和外电阻之间的关系不确定,无法判断电源输出功率如何变化,选项D错误。电源U-I图象的理解和应用5.如下图,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻R的U-I图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和效率分别是(C)A.4 W,33.3% B.2 W,33.3%C.4 W,66.7% D.2 W,66.7%解析:从题图中可知E=3 V,直线A和直线B的交点是
5、电源和电阻R构成闭合电路的工作点,因此P出=UI=4 W,P总=EI=6 W。电源的效率=66.7%。6.如图为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与3个阻值均为3 的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.那么该电路可能为(B)解析:电源的电动势为6 V,内阻为0.5 。在A电路中,外电阻为1 ,那么总电阻为1.5 ,根据闭合电路欧姆定律,总电流为4 A,那么外电压为4 V,A错误。在B电路中,外电阻为2 ,那么总电阻为2.5 ,根据闭合电路欧姆定律,总电流为2.4 A,那么外电压为4.8 V,B正确。在C电路中,外电阻为9 ,那么总电阻为9.5 ,根据闭合电路欧姆定律,总电
6、流为 A,那么外电压为 V,C错误。在D电路中,外电阻为4.5 ,那么总电阻为5 ,根据闭合电路欧姆定律,总电流为1.2 A,那么外电压为5.4 V,D错误。7.如下图,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1和R2的U-I图线,用该电源分别与R1,R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1,P2,电源的效率分别为1,2,那么(C)A.P1P2B.P12 D.12,只有C正确。路端电压与负载的关系8.某中学生科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的水果制作了水果电池,该电池能使一个发光二极管发光,却不能使标有“2.5 V 0.3 A的小灯泡发光。断开电路用电压表测量该电池两端的电压值
7、,却发现接近于2.5 V。对小灯泡不亮的原因,该小组同学进行以下一些猜测,你认为可能正确的选项是(D)A.水果电池的电动势太大B.水果电池的电动势太小C.小灯泡的电阻太大 D.水果电池的内阻太大解析:电池两端的电压值接近于2.5 V,说明电池的电动势约为2.5 V,接近小灯泡的额定电压,但小灯泡却不亮。根据闭合电路的欧姆定律可判断出,水果电池的内阻远大于小灯泡的电阻,使小灯泡分得的电压很小,所以小灯泡不亮。故D项正确。9.如下图电路用来测定电池组的电动势和内电阻。其中V为电压表(理想电表),定值电阻R=7.0 。在开关未接通时,V的读数为6.0 V;开关接通后,V的读数变为5.6 V。那么,电
8、池组的电动势和内电阻分别等于(B)A.6.0 V,1.25 B.6.0 V,0.5 C.5.6 V,1.25 D.5.6 V,0.5 解析:开关未接通时,电压表示数即为电源电动势,故电动势E=6.0 V;开关接通后,对R由欧姆定律可得,电路中电流I=0.8 A;由闭合电路欧姆定律可知,内电阻r=0.5 ,应选B。能力提升10.如下图,U-I图线上,a,b,c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态,=,那么以下说法中正确的选项是(A)A.在b点时,电源有最大输出功率B.在b点时,电源的总功率最大C.从a到b时,角增大,电源的总功率和输出功率都将增大D.从b到c时,角增大,电源的总功率和输出功率都
9、将增大解析:在b点时,因为=,所以直线Ob的斜率大小与直线ac的斜率大小相等,此时外电阻和电源的内电阻大小相等,此时电源的输出功率最大,应选项A正确;电源的总功率P总=EI,从b到a时,角越小,I越大,电源的总功率越大,故b点的总功率不是最大,应选项B错误;在b点时,电源的输出功率最大,从a到b时,角增大,输出功率变大,由于电流变小,故电源总功率减小,应选项C错误;同理,从b到c时,角增大,输出功率减小,由于电流减小,故电源总功率减小,应选项D错误。11.在如下图的U-I图象中,直线I为某电源的路端电压与电流的关系图象,直线为某一电阻R的UI图象,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知
10、(D)A.R的阻值为 B.电源电动势为3 V,内阻为0.5 C.电源的输出功率为3.0 WD.电阻R消耗的功率为1.5 W解析:直线在纵轴上的截距为电动势,即E=3 V,斜率的绝对值为内阻,即r=1.5 ,选项B错误;由两图线的交点知,R= =1.5 ,选项A错误;电源的输出功率P=UI=1.5 W,也等于电阻R消耗的功率,选项C错误,D正确。12.直流电路如下图,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,关于电源的以下说法,错误的选项是(D)A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小解析:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,整个回路的电流变小,电源内部损耗的功率P内=I2r一定减小,C正确;总功率P=EI一定减小,A正确;而内电压降低,外电压升高,电源的效率增大,B正确;当内电阻等于外电阻时,输出功率最大,此题中无法知道内、外电阻的大小关系,因此D错误。