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1、闭合电路欧姆定律及其应用一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第15题只有一项符合题目要求，第68题有多项符合题目要求1(2017届湖北七市联考)有一个电动势为3 V，内阻为1 的电源下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 W，且使该电源的效率大于50%的是()A0.5 B1 C1.5 D2 【答案】C【解析】由闭合电路欧姆定律得I，100%50%，PI2R2 W，即2R2 W，得 R2 ，要使电源的效率大于50%，应使Rr1 ，故选项C正确2有三个电阻串联，如图所示，电流表是完好的，合上开关S后，发现电流表示数为零，在不拆开电路的前提下，通过电压表测量各连接点的电压值，可判断故障原因，电压表
2、测量数据为UabUcd0，Uac0，则该电路的故障原因可能是()A R1断路B R2断路C R3断路D R1，R2，R3均断路【答案】B【解析】首先根据Uac0，说明电阻R3是完好的，电源、开关和电阻R3之间通路，然后根据UabUcd0可判断出R1也正常，R2发生了故障3(2017届山西名校联考)在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I，U1，U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用I，U1，U2和U3表示下列说法正确的是()A不变，变大B变大，不变C变大，变大D电源的输出功率变大【答案】B【解析】闭合开关S，当滑动
3、变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2电阻值增大，电路的总电阻增大，根据欧姆定律，电路的总电流减小，根据题图中关系，由欧姆定律可得R1，因R1电阻值不变，选项A错误；因R2，R2电阻值变大，变大，将R1看成电源的内阻，则R1r，R1r不变，也不变，选项B正确；因R1R2，R1R2变大，也变大，r，r不变，也不变，选项C错误；因不确定外阻和内阻的大小关系，故电源的输出功率无法确定变化情况，选项D错误4(2017届广东六校联考)如图所示，开关S原来是闭合的，当R1，R2的滑片刚好处于各自的中点位置时，悬在空气平行板电容器C两水平极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态要使尘埃P向下加速运动，下列方法中可行的
4、是()A把R1的滑片向左移动B把R2的滑片向左移动C把R2的滑片向右移动D把开关S断开【答案】B5(2017届河南八校联考)在如图所示的电路中，电源的内阻r不能忽略，其电动势E小于电容器C的耐压值先闭合开关S，待电路稳定后，再断开开关S，则在电路再次达到稳定的过程中，下列说法中正确的是()A电阻R1两端的电压增大B电容器C两端的电压减小C电源两端的电压减小D电容器C上所带的电荷量增加【答案】D6在如图所示的电路中，R1，R2是两个定值电阻，R是滑动变阻器，R3为小灯泡，电源内阻为r.开关闭合后，当滑动变阻器触头P向上移动时()A电压表示数变大B小灯泡亮度变大C电容器充电D电源的总功率变大【答案
5、】AC【解析】滑动变阻器触头向上移动，接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，故电路中总电流减小，小灯泡变暗，路端电压增大，故A项正确、B项错误；电路稳定时，R2中无电流通过，故R2两端电压为零，相当于导线；由欧姆定律可知，由于电路中电流减小，故灯泡R3两端电压也减小，又路端电压增大，故电容器两端电压增大，由QCU可知，电容器带电荷量增大，电容器充电，C项正确；电源的电功率PIE，所以电源总功率随电流减小而减小，D项错误7如图所示，R1为定值电阻，R2为可变电阻，E为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确的是 ()A当R2R1r时，R2上获得最大功率B当R2R1r时，R1上获得最大功率C当R2
6、0时，R1上获得最大功率D当R20时，电源的输出功率最大【答案】AC【解析】在讨论R2的电功率时，可将R1视为电源内阻的一部分，即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1r)的电源(等效电源)连成的闭合电路，如图所示，R2的电功率是等效电源的输出功率，显然当R2R1r时，R2获得的电功率最大，选项A正确在讨论R1的电功率时，由I及P1I2R1可知，R20时，R1获得的电功率最大，故选项B错误，C正确当R1R2r时，电源的输出功率最大，由于题目没有给出R1和r的具体数值，所以当R20时，电源输出功率并不一定最大，故选项D错误8(2017届株洲质检)某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三
7、个完全相同的小灯泡L1，L2，L3连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 .现闭合开关S，理想电压表V的示数为4.0 V，则()甲乙A三个灯泡的总电阻约为8.3 B电源的电动势为5.6 VC电源消耗的热功率为3.0 WD电源的效率约为89.3%【答案】ABD【解析】理想电压表V的示数为U4.0 V，可知电路总电流为I0.6 A，小灯泡L1电阻R1 ；通过小灯泡L2，L3的电流均为I0.3 A，电压均为U1.0 V，小灯泡L2，L3的电阻R ，所以三个小灯泡的总电阻为R总R1R 8.3 ，A正确；电动势为EUUU内4 V1 V0.61.0 V5.6 V，B正确；电源消耗的热功率PI2r0.6
8、21.0 W0.36 W，C错误；电源效率为100%89.3%，D正确二、非选择题9如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值为R0，直流电动机M的内阻为R，平行板电容器的极板长度为l，板间距离为d.开关S断开时，一质量为m，带电量为q的粒子以速度v0进入两板间沿直线运动开关S闭合较长时间后，电动机达到正常工作时，相同的粒子以速度v0进入两板间，从两板间运动出来时偏转位移为y.求：电动机正常工作时的发热功率解：带电粒子在两板间运动时，在水平方向上有lv0t在竖直方向上有yt2平行板电容器两端电压即为电动机两端电压，根据闭合电路欧姆定律有EUI(rR0)电动机的热功率为PI2R联立解得
9、P2R.10如图甲所示，电路中R11 k，R22 k，电源电动势E6 V，内阻可以忽略不计，图乙为二极管的IU图象试求：甲乙(1)通过二极管的电流值；(2)电阻R1消耗的电功率解：(1)设二极管两端的电压为U(V)，通过二极管的电流为I(mA)由闭合电路欧姆定律得EUR1代入数字得到U4I可见UI是线性关系，将其图线画在图(b)上得下图，两图线的交点即为二极管的电压和电流，所以通过二极管的电流为4 mA(2)将I4 mA代入可得U1.33 VR1两端的电压为 U14.67 V故消耗的功率P12.18102 W.11如图所示，电源内阻r1 ，R12 ，R26 ，灯L上标有“3 V1.5 W”的字样，当滑动变阻器R3的滑片P移动到最右端时，电流表示数为1 A，灯L恰能正常发光(1)求电源的电动势；(2)求当P移到最左端时，电流表的示数；(3)当滑动变阻器的Pb段电阻为多大时，变阻器R3上消耗的功率最大？最大值多大？解：(1)电源的电动势EULIR1Ir3 V12 V11 V6 V.(2)当P移到最左端时， 由闭合电路欧姆定律得I2 A(3)灯L电阻RL6 设滑动变阻器的Pb段电阻为R3，R3与RL并联等效电阻R3L由闭合电路欧姆定律，I，将已知量代入，化简得I又U3IR3L所以P3当R32 时变阻器R3上消耗的功率最大，且最大值为2 W.