《2023年2021高中物理人教版一轮复习训练：14电路 闭合电路欧姆定律.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年2021高中物理人教版一轮复习训练：14电路 闭合电路欧姆定律.pdf（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、晨鸟教育 14 电路闭合电路欧姆定律 考点分析 电路的分析与计算是本专题的重点，要掌握欧姆定律的应用问题、动态分析问题、故障判断 问题、含容电路问题、电功和电功率问题的处理方法，常与电场、电磁感应、交变电流等知 识综合。例 1(2020 全国 I 卷 17)图（a）所示的电路中，K 与 L 间接一智能电源，用以控制电容器 C 两端的电压 UC。如果 UC 随时间 t 的变化如图（b）所示，则下列描述电阻 R 两端电压 UR 随时 间 t 变化的图像中，正确的是()【答案】A U t Q Q I I C C C C【解析】根据电容器的定义式 C 可知，结合图像可知，图像的斜率为，则 U 1 2
2、s 内的电流 I12 与 3 5 s 内的电流 I35 关系为 I12=2 I35，且两段时间中的电流方向相反，根 U 据欧姆定律 I 可知 R 两端电压大小关系满足 UR 12=2 UR 25，由于电流方向不同，所以电压方 R 向不同。故选 A。例 2(2020 山东卷 5)图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比 n1 n2=22 3，输入端 a、b 所接电 压 u 随时间 t 的变化关系如图乙所示。灯泡 L 的 电阻恒为 15，额定电压为 24 V。定值电阻 R1=10、R2=5，滑动变阻器 R 的最大阻值为 10。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的 电阻应调节为()A.1 B.5 C.6
3、 D.8 Earlybird示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节为晨鸟教育答案压的有效值晨鸟教育【答案】A U m U 1 n 1【解析】输电电压的有效值为 U1=220 V，根据理想变压器电压规律 可知副线圈电 2 U 2 n 2 压有效值 U2 30 V，灯泡正常工作，根据欧姆定律可知分压为 24 V，则通过灯泡的电流，即 U 24 I L A
4、 1.6 A L R 15 副线圈部分的干路电流为，根据串联分压规律可知，R1 和 R2、R 构成 L U I 0.6 A 1 R 的并联电路部分的分压 U=U2-UL=6 V，通过 R1 的电流，通过 R2、R 的电流 1 I2=IL-I1=1 A，R2、R 的分压为 U=I2(R2+R)，解得滑动变阻器的阻值 R=1，A 正确，BCD 错 误。提分训练 1 硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线 a 是该电池在某光照 强度下路端电压 U 和电流 I 的关系图象(电池内阻不是常量)，图 线 b 是某电阻 R 的 U I 图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池
5、的内阻为()A 5.5 B 7.0 C 12.0 D 12.5【答案】A【解析】由欧姆定律得 U E Ir，当 I 0 时，E U，由图线 a 与纵轴的交点读出电源的电动 势为 E 3.6 V，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为 U 2.5 V，电流为 I 0.2 A，E U 3.6 2.5 则硅光电池的内阻为 r 5.5，故选项 A 正确。I 0.2 2(多选)如图所示的电路中，电源的电动势 E 和内阻 r 一定，A、B 为平行板电容器的两块正 对金属板，R1 为光敏电阻，电阻随光强的增大而减小。当 R2 的滑动触头 P 在 a 端时，闭合开 关 S，此时电流表 A 和电压表 V 的示
6、数分别为 I 和 U。以下说法正确的是()示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节为晨鸟教育答案压的有效值Earlybird示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为定值电阻滑动变阻器的
7、最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节为晨鸟教育答案压的有效值晨鸟教育 A 若仅将 R2 的滑动触头 P 向 b 端移动，则 I 不变，U 增大 B 若仅增大 A、B 板间距离，则电容器所带电荷量减少 C 若仅用更强的光照射 R1，则 I 增大，U 增大，电容器所带电荷量增加 D 若仅用更强的光照射 R1，则 U 变化量的绝对值与 I 变化量的绝对值的比值不变【答案】BD【解析】电容器所在支路由于是断路，没有电流通过，所以电路中只有光敏电阻和电阻 R3 串 联在电路中，并且电容器两端的电压等于光敏电阻两端电压，所以若仅将 R2 的滑动触头 P 向 b 端移动，电路总电阻不变，
8、电流不变，电压也不变，A 错误；若增大电容器极板间的距离，rS Q 根据公式 C 可得电容器电容减小，由于电容器两端的电压恒定，根据公式 C，故电 4 kd U 容器所带电荷量减小，B 正确；若仅用更强的光照射 R1，R1 的电阻减小，电路总电阻减小，Q 电流增大，故电流表示数增大，外电路总电阻减小，即电压表示数减小，根据公式 C 可得，U U 减小，Q 也减小，C 错误；根据闭合电路欧姆定律可得 U 变化量的绝对值与 I 变化量的绝对 值的比值表示电源内阻，所以恒定不变，D 正确。3 如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，闭合开关 S，不考虑灯丝电阻随温度的变化，电流 表、电压表均为理想电
9、表，当滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时，下列说法正确的是()A 电流表读数减小，小灯泡 L1 变暗 B 电压表读数变大 C 电流表读数增大，小灯泡 L2 变暗 D 电容器所带电荷量增大【答案】B【解析】将滑动变阻器的滑片由左端向右端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，其与小灯 泡 L1 并联的电阻增大，外电路总电阻增大，电流表读数减小，小灯泡 L2 变暗，路端电压 U Earlybird示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为
10、定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节为晨鸟教育答案压的有效值晨鸟教育 E Ir 增大，电压表的读数变大，选项 B 正确，C 错误；小灯泡 L1 两端的电压 U1 E I(r RL2)增大，通过小灯泡 L1 的电流变大，小灯泡 L1 变亮，选项 A 错误；通过小灯泡 L2 的电流减小，小灯泡 L2 两端电压变小，与小灯泡 L2 并联的电容器两端电压减小，由 Q CU 可得电容器所 带电荷量减小，选项 D 错误。4 用图示的电路可以测量电阻的阻值图中 Rx 是待测电阻，R0 是定值电阻，G 是灵敏度很高 的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动
11、头 P 的位置，当通过电流表 G 的 电流为零时，测得 MP l1，PN l2，则 Rx 的阻值为()l 1 l 1 A R0 B R0 l2 l 1 l2 l 2 l 2 C R0 D R0 l1 l 1 l2【答案】C【解析】电流表 G 中的电流为零，表示电流表 G 两端电势差为零(即电势相等)，则 R0 与 Rl1 两端电压相等，Rx 与 Rl2 两端电压相等，其等效电路图如图所示，有 I1R0 I2Rl1，I1Rx I2Rl2；l l 1 l 2 R 0 l 1 l 2 由公式 R 知 Rl1，Rl2，联立得，即 Rx R0，选项 C 正确。S S S R x l 2 l 1 5 已知
12、电源内阻 r 2，灯泡电阻 RL 2，R2 2，滑动变阻器 R1 的最大阻值为 3，如 图所示，将滑片 P 置于最左端，闭合开关 S1、S2，电源的输出功率为 P0，则()A 滑片 P 向右滑动，电源输出功率一直减小 B 滑片 P 向右滑动，电源输出功率一直增大 C 断开 S2，电源输出功率达到最大值 D 滑片 P 置于最右端时，电源输出功率仍为 P0 Earlybird示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为定值电阻滑动变阻
13、器的最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节为晨鸟教育答案压的有效值晨鸟教育【答案】D【解析】闭合开关 S1、S2，外电路总电阻 R R1 R 并 R1 1，当 R r 2 时，电源输出 功率最大，根据电源输出功率与外电路电阻的关系图象可知，滑片从最左端向右滑动，外电 路总电阻从 4 减小到 1，电源输出功率先增大再减小，A、B 错误。若滑片在最左端，断 开 S2，外电路总电阻 R R1 R2 5 r，电源的输出功率不是最大，C 错误。当滑片在最左 E E E 2 端时，R R1 R 并 4，电流 I(A)，电源的输出功率为 P0，则 P0 I2R(W)；R r 6 9 E E
14、 E2 当滑片在最右端时，R R 并 1，电流 I(A)，电源的输出功率 P I2R(W)R r 3 9 P0，D 正确。6 一个用半导体材料制成的电阻器 D，其电流 I 随它两端电压 U 变化的关系图象如图甲所示，若将它与两个标准电阻 R1、R2 并联后接在电压恒为 U 的电源两端，3 个用电器消耗的电功率 均为 P，现将它们连接成如图乙所示的电路，接在该电源的两端，设电阻器 D 和电阻 R1、R2 消耗的电功率分别是 PD、P1、P2，则下列说法中正确的是()P A P1 4 P2 B PD 4 C PD P2 D P1 4 P2【答案】D【解析】由于电阻器 D 与两个标准电阻 R1、R2
15、 并联后接在电压恒为 U 的电源两端时，三者功 率相同，则此时三者电阻相等当三者按照题图乙所示的电路连接时，电阻器 D 两端的电压 小于 U，由题图甲可知，电阻器 D 的电阻增大，则有 RD R1 R2，而 RD 与 R2 并联，电压相 U 2 等，根据 P，则有 PD P2，C 错误；由欧姆定律可知，电流 ID I2，又 I1 I2 ID，故 I1 R 2 I2，根据 P I2R，则有 P1 4 P2，A 错误，D 正确；由于电阻器 D 与电阻 R2 的并联电阻 R U P R1，所以 D 两端的电压小于，且 D 阻值变大，则 PD，B 错误。2 4 7 两位同学在实验室利用如图甲所示的电路
16、测定值电阻 R0、电源的电动势 E 和内电阻 r，调 示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节为晨鸟教育答案压的有效值Earlybird示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为定值电阻
17、滑动变阻器的最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节为晨鸟教育答案压的有效值晨鸟教育 节滑动变阻器的滑动触头 P 向某一方向移动时，一个同学记录了电流表 A 和电压表 V1 的测量 数据，另一同学记录的是电流表 A 和电压表 V2 的测量数据。根据数据描绘了如图乙所示的两 条 U I 直线。则图象中两直线的交点表示的物理意义是()A 滑动变阻器的滑动头 P 滑到了最右端 B 电源的输出功率最大 C 定值电阻 R0 上消耗的功率为 1.0 W D 电源的效率达到最大值【答案】B U 1 U 2【解析】由图乙可得，电源的电动势 E 1.5 V，r 1，交点位置：R R0 2，R0
18、I I 2，R 0，滑动变阻器的滑动头 P 滑到了最左端，A 项错误；当电路中外电阻等于内电阻 时，电源输出功率最大，但本题 R0 r，改变滑动变阻器时无法达到电路中内、外电阻相等，此时当外电阻越接近内电阻时，电源输出功率越大，B 项正确；R0 消耗的功率 P IU2 0.5 IE I 2r W，C 项错误；电源的效率，电流越小效率越大，可见滑动变阻器的滑动头 P 滑到 IE 最右端时效率最大，D 项错误。8(多选)在如图所示电路中，电源电动势 E 12 V，内阻 r 4，R1 R2 2，灯泡电阻恒 为 RL 3，滑动变阻器总阻值 R 8，当滑片 P 位于滑动变阻器正中间、开关 S 处于闭合
19、状态时，电容器内有一带电微粒恰好处于静止状态，灯泡 L 正常发光当滑片 P 向 N 端移动 后，下列说法正确的是()A 微粒向上运动 B 电流表示数变小 C 灯泡 L 变暗 D 电源输出功率变大【答案】AC【解析】电路中滑动变阻器 RP、电流表、R1 串联，然后三者和灯泡并联，并联完后和干路中 Earlybird示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节
20、为晨鸟教育答案压的有效值晨鸟教育 U 的 R2 串联，电容器 A 板带正电，带电微粒恰好静止有 mg Eq q。当 P 向 N 端移动时，RP d 变小，它所在支路的电阻变小，根据并联电路的特点，并联电阻 R 并变小，所以并联电路两端 的电压变小，所以灯泡变暗，故 C 正确；并联电阻 R 并变小，回路中的外电阻(R 外 R 并 R2)变小，则回路中的总电流变大，由 I 总 IR 1 IR L 知 IR 1 变大，故 B 错误；由 U IR 知 R1 两端 U 的电压变大，由 E 知电容器两极板间的电场变强，所以微粒向上运动，故 A 正确；当滑动 d（R1 RP）RL 变阻器滑片在变阻器正中间时
21、 RP 4，此时回路中的外电阻 R 外 R2 4 R1 RP RL r，此时电源输出功率最大，当滑片向 N 端滑动时，滑动变阻器的阻值变小，所以电源输出功 率变小，所以 D 错误。9(多选)如图所示，直线、分别是电源 1 与电源 2 的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线 是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线 与直线、相交点的坐标分别为 P(5.2，3.5)、Q(6，5)。如果把该小灯泡分别与电源 1、电源 2 单独连接，则下列说法正确的是()A 电源 1 与电源 2 的内阻之比是 3 2 B 电源 1 与电源 2 的电动势之比是 1 1 C 在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 1 2 D
22、在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 7 10【答案】AB 5 5【解析】根据题图可知，E1 E2 10 V，r1，r2，所以 r1 r2 3 2，E1 E2 1 1，选 4 6 项 A、B 正确；曲线 与其他两条直线的交点坐标分别表示该小灯泡在这两种连接状态下的工 作电流和工作电压，根据坐标值可求出此时小灯泡消耗的功率分别为 P1 18.2 W 和 P2 30 35 5 W，小灯泡的电阻分别为 R1，R2，所以选项 C、D 错误。52 6 10(多选)如图所示，一台电动机提着质量为 m 的物体，以速度 v 匀速上升，已知电动机线圈 的电阻为 R，电源电动势为 E，通过电源的电流为 I，
23、当地重力加速度为 g，忽略一切阻力及 导线电阻，则()Earlybird示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节为晨鸟教育答案压的有效值晨鸟教育 E A 电源内阻 r R I E mgv B 电源内阻 r R I I2 C 如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大 D 如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小
24、【答案】BC【解析】含有电动机的电路不是纯电阻电路，欧姆定律不再适用，A 错误；由能量守恒定律可 E mgv 得 EI I2r mgv I 2R，解得 r R，B 正确；如果电动机转轴被卡住，则 E I(R r)，I I 2 电流增大，较短时间内，电源消耗的功率变大，较长时间的话，会出现烧坏电源的现象，C 正 确，D 错误。Earlybird 示的电路中与间接一智能电源用以控制电容器两端的电压如果随时间的变化如图所示则下列描述电阻两端电压随时间 为且两段时间中的电流方向相反根据欧姆定律可知两端电压大小关系满足由电流方向不同所以电压方向不同故选例山 为定值电阻滑动变阻器的最大阻值为为使灯泡正常工作滑动变阻器接入电路的电阻应调节为晨鸟教育答案压的有效值