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1、第 45 节闭合电路欧姆定律1.【2019 年物理江苏卷】如图所示的电路中，电阻 R=2断开 S 后，电压表的读数为 3V；闭合 S后，电压表的读数为 2V，则电源的内阻 r 为A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】A【解析】【详解】开关 s 断开时有： E = 3V ，开 s 闭合时有： 2 =故 A 正确。ER ，其中 R = 2W ，解得： r = 1W ，R + r2.2016 年上海卷 13.电源电动势反映了电源把其它形式的能量转化为电能的能力，因此（A）电动势是一种非静电力（B）电动势越大，表明电源储存的电能越多（C）电动势的大小是非静电力做功能力的反映（D）电动势就是闭合电路中
2、电源两端的电压【答案】C【解析】电动势是反映电源通过非静电力做功将其它形式的能转化为电势能本领的物理量，电动势 越大说明这种转化本领越强，但不能说明储存的电能越多，故选项 A、B 错误而选项 C 正确；闭合电路中电源两端电压大小等于外电压大小，故选项 D 错误。3.2012 年物理上海卷17直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电源的（ ）VA（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答案：ABC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，内部消耗的功率 P=I2r 一定减小，C 正确；总
3、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h= UI = U 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EIE外电阻的关系，因此 D 不对4.2013 年上海卷R1S2R2R3S124如图，电路中三个电阻 Rl、R2 和 R3 的阻值分别为 R、2R 和4R。当电键 S1 断开、S2 闭合时，电源输出功率为 P0；当 S1 闭合、S2 断开时，电源输出功率也为 P0。则电源电动势为 ；当S1、S2 都断开时，电源的总功率为 。答案：E = 3P0。P0 R解析：当电键 S1 断开、S2 闭合时，电路中电流 I1=E/(R+r)，P0=I1
4、2R=E2R /(R+r)2.。当 S1 闭合、S2 断P0 R2开时，电路中电流 I2=E/ (4R+r)，P0=I 24R=E24R/(4R+r)2.。联立解得：r=2R， E = 3。当 S1、S2 都断开时，电路中电流 I3=E/ (7R+r)，电源的总功率为 P=EI3= P0。.5. 2014 年物理上海卷15.将阻值随温度升高而减小的热敏电阻 I 和 II 串联，接在不计内阻的稳压电源两端。开始时 I 和 II阻值相等，保持 I 温度不变，冷却或加热 II，则 II 的电功率在 （ ）A加热时变大，冷却时变小B加热时变小，冷却时变大C加热或冷却时都变小D加热或冷却时都变大【答案】
5、C【解析】将温度不变的热敏电阻等效成电源的内阻，初始时两者阻值相同，所以此时“电源”的输出 功率最大，即热敏电阻 II 的电功率最大，无论将其冷却还是加热，其消耗的电功率均减小，C 项正确。6. 2016 年江苏卷 8如图所示的电路中，电源电动势为 12 V，内阻为 2 ，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关 S，下列说法正确的有()A路端电压为 10 VB电源的总功率为 10 W Ca、b 间电压的大小为 5 VDa、b 间用导线连接后，电路的总电流为 1 A【答案】ACa515b15512V 2S【解析】设四个电阻的等效电阻为 R 1 1 1，由=路+得 R路=10 ，由闭合电路欧姆R 路
6、 15 5 5 15 定律知， I = E =R12V= 1A ，设路端电压为 U，则 U=IR10 + 2路=1 A10 =10 V，选项 A 正确；电源的总功率 P=EI=12 W，选项 B 错误；设电源负极电势为 0 V，则 a 点电势a=0.5 A5 -0=2.5 V，51515512V 2Sb 点电势b=0.5 A15 -0=7.5 V，则 a、b 两点的电势差 Uab=a-b=2.5 V-7.5 V=-5 V，所以 a、b 间电压的大小为 5V，选项 C 正确；当将 a、b 两点用导线连接后，由于导线没有电阻，此时 a、b 两点电势相等，其等效电路图如图所示其中=一个并联电路的等效
7、电阻为 3.75，显然总电阻为 9.5，电流 I= E 24R 总 19A，故选项 D 错误。7.2018 年海南卷 10如图，三个电阻 R1、R2、R3 的阻值均为 R，电源的内阻 r R ，c 为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由 c 点向 a 端滑动，R2R3R1ac b下列说法正确的是（ CD）AR2 消耗的功率变小BR3 消耗的功率变大C电源输出的功率变大D电源内阻消耗的功率变大解析：等效电路如图示。滑动变阻器的滑片由 c 点向 a 端滑动，并联电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，R1R2acR1 上的电压增大，并联电压减小。R3 支路的电阻增大，电流减小
8、，R3 消耗的功率变小，选项 B 错误；因为总电流增大，所以 R2 支路的电流增大， R2 消耗的功率变大，选项 A 错误；因为总电流增大，则电源内阻消耗的功率变大，R3D 正确；当外电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大，外b电阻偏离电源的内电阻越大，电源的输出功率越小。原来外电阻大 于 1.5R，滑动变阻器的滑片由 c 点向 a 端滑动，并联电阻减小，总电阻减小，但仍大于内电阻，所以电源输出的功率变大，选项 C 正确。故选 CD。8.2018 年北京卷、23（18 分）如图 1 所示，用电动势为 E、内阻为 r 的电源，向滑动变阻器 R 供电。改变变阻器 R 的阻值，路端电压 U 与电
9、流 I 均随之变化。（1）以 U 为纵坐标，I 为横坐标，在图 2 中画出变阻器阻值 R 变化过程中 U - I 图像的示意图，并说明 U - I 图像与两坐标轴交点的物理意义。UR ErS图 10图 2I（2）a请在图 2 画好的 U - I 关系图线上任取一点，画出带网格的图形，以其面积表示此时电源的输出功率；b请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。（3）请写出电源电动势定义式，并结合能量守恒定律证明：电源电动势在数值上等于内、外电路 电势降落之和。解：（1）U - I 图像如答图 3 所示。图像与纵轴交点的坐标值为电源电动势，与横轴交点的坐标值为短路电流。（2）a如答图 3 所示。Ub电源输出的电功率E22E2E 2UP = I R = ()R + rR =R + 2r + rRRE20III当外电路电阻 R = r 时，电源输出的电功率最大，为： Pmax = 4rR短答图 3（3）电动势定义式E = Wq根据能量守恒，在图 1 所示电路中，非静电力做功 W 产生的电能等于在外电路和内电路产生的电热，即： W = I 2 rt + I 2 Rt = Irq + IRqE = Ir + IR = U内 + U外