2010高三物理高考精品专题讲座闭合电路欧姆定律及其应用doc--高中物理 .doc

http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网第第 3 3 讲讲 闭合电路欧姆定律及其应用闭合电路欧姆定律及其应用考情直播考情直播1 1、考纲要求考纲要求考纲内容考纲内容能力要求能力要求考向定位考向定位1电源的电动势和内电阻2闭合电路欧姆定律1理解电源电动势和内电阻的概念。2掌握闭合电路欧姆定律，并能熟练运用。考纲对闭合电路欧姆定律及其应用作级要求闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律的联系与区别是近年常考的知识点。2 2、考点整合、考点整合：考点一考点一闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律1 内容:闭合电路的电流跟电源的成正比，跟闭合电路的成反比.2表达式:。3适用条件：。例 1如图 1813 所示，电流表读数为 0.75A，电压表读数为 2V，R3=4，若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为 0.8A 和 3.2V.（1）是哪个电阻发生断路？（2）电池的电动势和内电阻分别为多大？解析（1）假设 R1发生断路，那么电流表读数应变为零而不应该为 0.8A；假设 R3发生断路，那么电压表读数应变为零而不应该为 3.2V。所以，发生断路的是 R2。（2）R2断路前，R2与 R3串联、然后与 R1并联；R2断路后，电池只对 R1供电，于是有22R4+2=0.75R13.2=0.8R1由此即可解得R1=4R2=8再根据闭合电路的欧姆定律，得rRRRRRE32132)(32132)(RRRRR=0.75rRE1=0.8可得出E=4V，r=1规律总结 首先画出等效电路图，再根据电路的特点以及电路出现故障的现象进行分析，从而得出故障的种类和位置。一般的故障有两种：断路或局部短路。考点二考点二闭合电路的动态分析闭合电路的动态分析1、总电流 I 和路端电压 U 随外电阻 R 的变化规律：当 R 增大时，I 变小，又据 U=E-Ir 知，U 变大.当 R 增大到时，I=0，U=E（断路）.当 R 减小时，I 变大，又据 U=E-Ir 知，U 变小.当 R 减小到零时，I=E r，U=0（短路）2、所谓动态就是电路中某些元件（如滑动变阻器的阻值）的变化，会引起整个电路中各1RR2ER3rVAhttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网部分相关电学物理量的变化。解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析，同时，还要掌握一定的思维方法，如程序法，直观法，极端法，理想化法和特殊值法等等。3、基本思路是“部分整体部分”，从阻值变化的部分入手，由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻，干路电流和路端电压的变化情况，然后再深入到部分电路中，确定各部分电路中物理量的变化情况。例例 2 2在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为 E，内阻为 r，设电流表 A 的读数为 I，电压表 V 的读数为U，当 R5的滑动触头向 a 端移动时，判定正确的是（）AI 变大，U 变小BI 变大，U 变大CI 变小，U 变大DI 变小，U 变小 解析解析 当 R5向 a 端移动时，其电阻变小，整个外电路的电阻也变小，总电阻也变小，根据闭合电路的欧姆定律EIRr知道，回路的总电流I变大，内电压U内=Ir变大，外电压U外=E-U内变小，所以电压表的读数变小，外电阻R1 及R4 两端的电压U=I（R1+R4）变大，R5 两端的电压，即R2、R3 两端的电压为U=U外-U变小，通过电流表的电流大小为U/(R2+R3)变小，答案：D规律总结 在某一闭合电路中，如果只有一个电阻变化，这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化，它们遵循的规则是：（1）.凡与该可变电阻有并关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大.（2）.凡与该可变电阻有串关系的用电器，通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大，它们也增大.所谓串、并关系是指：该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为：并同串反并同串反考点三考点三闭合电路的功率闭合电路的功率1、电源的总功率:就是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率P总=EI.2、电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.对于纯电阻电路，电源的输出功率.P出=I2R=E/（R+r）2R，当 R=r 时，电源输出功率最大，其最大输出功率为 Pmax=E2/特别提醒在电路的动态分析中，要注意闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律及串联分压和并联分流的综合应用。在分析电灯明暗变化时，可从电流、电压和功率三个量中的任何一个量分析都可确定。http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网4r3、电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 P内=U内I=I2r4、电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比，即=P出/P总=IU/IE=U/E.5、电源输出功率和效率的讨论：电源的输出功率为 P出I2R22)(Rr RRrrRR4)(22rRrR4/)(22当 R=r 时，P出有最大值即 Pm=r42=r42，P出与外电阻 R 的这种函数关系可用图(1)的图像定性地表示，由图像还可知，对应于电源的非最大输出功率 P 可以有两个不同的 外电阻 R1和 R2，由图像还可知，当 Rr 时，若 R 增加，则 P出增大；当 Rr 时，若 R 增大，则 P出减小，值得注意的是，上面的结论都是在电源的电动势和内阻 r 不变的情况下适用，例如图(2)电路中3v，r=0.5，Ro=1.5，变阻器的最大阻值 R10，在 R?时，R 消耗的功率才最大，这种情况可以把 Ro归入内电阻，即当 Rr+Ro2 时，R 消耗功率最大，为 Pm=R42=2432=89W；于是在求R?时，Ro消耗的功率才最大，有同学又套用了上述 的方法，把 R 归为内阻，调节 R 内阻 R+rRo，这样套用是错误的。此时应该用另一种思考 方法求解：因为 Ro是定值电阻，由 PI2Ro知，只 要 电 流 最 大，P 就 最 大，所 以 当 把 R 调 到 零 时，Ro上 有 最 大 功 率，P m=202)(Rr Ro=22)5.15.0(31.5=827W，由上述分析可知，在研究电阻上消耗的最大功率时，应注意区分“可变与定值”这两种情况，两种情况中求解的思路和方法是不相同的。电源的效率)(22rRIRIrRRRr11，所以当 R 增大时，效率提高，当 Rr，电源有 最大输出功率时，效率仅为 50%，效率并不高。例 3已知如图，E=6V，r=4，R1=2，R2的变化范围是 010。求：电源的最大输出功率；R1上消耗的最大功率；R2上消耗的最大功率。解析R2=2时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；1R1是定植电阻，电流越大功率越大，所以R2=0 时R1上消耗的功率最大为 2W；把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为 6，所以，当R2=6时，R2上消耗的功率最大为 1.5W。规律总结 注意R1上消耗的最大功率与R2上消耗的最大功率的条件是不同的。http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网例 4 如图示的 U-I 图，其中 A 是路端电压随电流的变化规律，B 是某一电阻的伏安特性曲线，用该电源与该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率是（），电源的效率是（）解析由图中 A 知：E=3V，r=0.5由图中 B 知：R=1电源的输出功率是2()4EPRWRr出因为是纯电阻电路，电源的效率是：2267%()PI RRPIRrRr出总规律总结 电路端电压随电流变化的特性图，以下几个 特 点 必 须记住：（1）线与 U 轴的交点就是电源的电动势（2）曲线与 I 轴的交点就是电源短路电流（3）曲线的斜率大小是电源内电阻的大小（4）曲线上某一点坐标之积是输出功率，如左图中 OUIB所围面积；而图中 ECIO 则是该电流下电源的总功率.考点考点 4 4含容电路的分析与计算含容电路的分析与计算1、电容器的电量：Q=CU2、在直流电路中，电容器对电流起到阻止作用，相当于断路.同时电容器又可被充电，电荷量的大小取决于电容和它两端对应的电路的电压.例题5 如下图所示，U=10V，电阻R1=3，R2=2，R3=5，电容器的电容 C1=4F，C2=1F，求：（1）若电路稳定后，C1、C2的带电量？（2）S 断开以后通过 R2的电量及 R2中电流的方向？解析：（1）电路稳定后，R1、R2是串联，R3上没有电流，C1两端的电压等于 R2的电压，C2的电压等于 R1+R2的电压，即：U1=UR2212RURR=4VU2=U=10V特别提醒1、含电容器的电路的分析和计算，要抓住电路稳定时电容器相当于断路.分析稳定状态的含容电路时可先把含有电容器的支路拆除，画出剩下电路等效电路图，之后把电容器接在相应位置。2、如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差；如果变化前后极板带电的电性改变，那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网C1的电量 Q1=C1U1=1.610-5CC2的电量 Q2=C2U2=1.010-5C(2)S 断开后 C1要通过 R2、R3放电，C2要通过 R3、R2、R1放电，通过 R2的电量是：Q=Q1+Q2=2.610-5C,由电路分析知道，C1下极板带正电，C2右极板带正电，断开 S 后瞬间，其 R2上的放电电流方向为从右向左.高考重点热点题型探究高考重点热点题型探究闭合电路欧姆定律的综合应用 例例 11 7电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时，下列说法正确的是A电压表和电流表读数都增大B电压表和电流表读数都减小C电压表读数增大，电流表读数减小D电压表读数减小，电流表读数增大【答案】A【解析】设滑动变阻器的触头上部分电阻为 x，则电路的总电阻为212x RRrRxR总,滑动变阻器的触头由中点滑向 b 端时，并联支路电阻 x 增大，故路端电压变大，同时并联部分的电压变大，故通过电流表的电流增大，故选项 A 正确。例例 22 如图所示的电路中,电源电动势E6.00 V,其内阻可忽略不计.电阻的阻值分别为R12.4 k、R24.8 k,电容器的电容C4.7F.闭合开关 S,待电流稳定后,用电压表测R1两端的电压,其稳定值为 1.50 V.（1）该电压表的内阻为多大?（2）由于电压表的接入,电容器的带电量变化了多少?解析（1）设电压表的内阻为RV,测得R1两端的电压为U1,R1与RV并联后的总电阻为R,则有http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网由串联电路的规律联立,得RV代入数据,得RV4.8 k（2）电压表接入前,电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压,R1两端的电压为 UR1,则又EUCUR1接入电压表后,电容器上的电压为UCEU1由于电压表的接入,电容器带电量增加了QC（UCUC）由以上各式解得QC代入数据,可得Q2.35106C答案 见解析 例例 33 在如图所示电路中，闭合电键 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，电表示数变化量的大小 分 别用 I、U1、U2和 U3表示 下列比值正确的是（）（A）U1/I 不变，U1/I 不变（B）U2/I 变大，U2/I 变大（C）U2/I 变大，U2/I 不变（D）U3/I 变大，U3/I 不变答案 ACD名师指引本题求解的关键是确定U1、U2、U 内的关系，由于 E=U1+U2+U 内，其中 U1变小、U2变大、U 内变小，故有U2=U1+U 内。很多同学由于无法确定这个关系，而得出 ABD 的错误结论。例例 44如图所示的电路中，电池的电动势为 E，内阻为 r，电路中的电阻 R1、R2和 R3的阻值都相同。在电键 S 处于闭合状态下，若将电键 S1由位置 1 切换到位置 2，则http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网A电压表的示数变大B电池内部消耗的功率变大C电阻 R2 两端的电压变大D电池的效率变大解析：设电阻 R1=R2=R3=R，当电键 S1接 1 时，电路中总电阻为，当电键 S1接 2 时，电路中总电阻为，总电阻变小，由，变小，变大，路端电压，电源的不变，则路端电压减小，即伏特表读数减小，选项 A 错误，电源内部消耗的功率，变大，增大，B 选项正确，当电键 S1接 1 时，两端电压，当电键 S1接 2 时，两端电压，两 端 电 压 变 小，C选 项 错 误，电 池 的 效 率，则当电键 S1由接 1 改为接 2 时，总电阻变小，电池的效率减小，D 选项错误，所以 B 选项正确。答案B 例例 55 环保汽车将为 2008 年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量33 10 kgm 。当它在水平路面上以v=36km/h 的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I=50A，电压U=300V。在此行驶状态下（1）求驱动电机的输入功率P电；（2）若驱动电机能够将输入功率的 90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机，求汽车所受阻力与车重的比值（g取 10m/s2）；（3）设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果，简述你对该设想的思考。已知太阳辐射的总功率2604 10 WP，太阳到地球的距离111.5 10 mr，太阳光传播到达地面的过程中大约有 30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为 15%。解析（1）驱动电机的输入功率：31015 IUP电W。（2）在匀速行驶时，P机=0.9P电，P机=Fv=fv所以：f=0.9P电/v汽车所受阻力与车重之比：045.0mgf。http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网（3）当阳光垂直电池板入射时，所需板面积最小，设其为 S，距太阳中心为 r 的球面积：204 rS，若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为P，则0SSPP。设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为 P，则有PP%301，所以00%301SSPP，由于P电=15%P，所以电池板的最小面积为：1017.015.047.00200PPrPPSS电m2。分析可行性并提出合理的改进建议。答案 见解析名师指引 此题结合力学、电学与光学三部分内容，要求考生熟练电功率与机械功率的计算，理解太阳辐射能量的球形模型。抢分频道抢分频道限时基础训练（限时基础训练（2020 分钟）分钟）班级姓名成绩1 如图所示电路中，电源电动势恒定，内阻 r=1，定值 电阻 R3=5。当电键 K 断开与闭合时，ab 段电路消耗的电功率相等。则以下说法中正确的是（）A.电阻 R1、R2可能分别为 4、5B.电阻 R1、R2可能分别为 3、6C.电键 K 断开时电压表的示数一定大于 K 闭合时的示数D.电键 K 断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的 示数变化量大小之比一定等于 61.答案：ACD解析：根据闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律可得到答案。2如图，电源的内阻不可忽略已知定值电阻R1=10，R2=8当电键S接位置 1 时，电流表的示数为 0.20A那么当电键S接位置 2 时，电流表的示数可能是下列的哪些值A.0.28AB.0.25AC.0.22AD.0.19A2答案：C解析：电键接 2 后，电路的总电阻减小，总电流一定增大，所以不可能是 0.19A电源的路端电压一定减小，原来路端电压为 2V，所以电键接 2 后路端电压低于 2V，因此电流一定小于0.25A所以只能选 C。3 某居民家中的电路如图 6 所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则：A仅电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障B仅电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障 第 1 题2AR1R21http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网C仅导线AB间断路D因为插座用导线接地，所以发生了上述故障3答案：C解析：由于电灯仍正常发光，说明电源是好的，电热壶所在的 C、D 两点间没有发生短路故障。把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，说明插座的左、右插孔都与火线相通，说明电热壶所在的 C、D 两点间没有发生断路故障。综合分析可知，故障为导线 AB 间断路，即 C 选项正确。4如图所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是A.L1灯灯丝烧断B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电容器被击穿短路4答案：B解析：由动态电路的分析规律:串反并同.可以知道L2突然变亮只能是电阻R2断路,即相当于R2增大到无穷大。5 如图所示，电源E的电动势为 3.2 V，电阻R的阻值为 30，小 灯 泡L的额定电压为 3.0 V，额定功率为 4.5 W，当电键 S 接位置 1时，电压表的读数为 3 V，那么当电键S接到位置 2 时，小灯泡L的发 光 情况是A.很暗，甚至不亮B.正常发光C.比正常发光略亮D.有可能被烧坏5 答案：A解析：S接 1 时，由E=U+Ir得r=2.RL=U额2/P额=2，故S接 2 时，UL=rREL RL=1.6 V3.0 V，故灯很暗，此时电路中电流I=0.8 A，有可能超过电源的额定电流，使电源烧毁导致灯不亮。基础提升训练基础提升训练1如图 4 所示，已知电源电动势 E=6.3v，内阻 r=0.5，固定电阻 R1=2，R2=3，R3是阻值为 5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：2.13A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 05之间变化，等效电路如图 4 所示。R2R1RxR3-RxsrE图 4http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网选择从外电路入手的途径，外电阻为 R=321231)(RRRRRRRRxx=10)2(252xR，当 Rx=2时，R 有极大值 2.5；当 Rx=5时，R 有极小值 1.6，分别代入 I=rRE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 2.13A 之间。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U1和U2.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.U1U2D.U1=U23答案：B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=2,R3=8,L是一个“12V，12W”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=？图 4http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网4答案：（1）R2=24（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：AUPI11，电流表测得的电流是通过灯与R2的电流之和，也是电路中的干路电流，所以通过R2的电流为I2=1.5-1=0.5A所以24222IUR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r=3,电源的电动势为E=U外+U内=12V+8V+3V=23V电源的输出功率是P=EI-I2r=30W5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 R1B.减小 R2C.增大 R2D.减小 R15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=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=U3U1=UabUab而VURRRUVURRRUR482311433U1U3说明 R1上降压少，电容器上板带正电。UC=U1U2=4Vq=CU=810-6c7 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（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http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网（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 8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,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 WB.43.2 WC.48.2 WD.76.8 W8答案 B解析 非纯电阻电路的功率计算能力提升训练能力提升训练第第 I I 卷（共卷（共 4848 分）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=P2B当I1=I2时，外电阻R1=R2CU1=U2时，电源输出功率P出 1P出 2D当U1=U2时,电源内部消耗的电功率P内1P内 2 答案：ACD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EI，所以答案 A 正确；当 I1=I2时，外电压 U1U2，故外电阻不相等，B 不正确；当 U1=U2时，I1I2，电源的输出功率 P=UI，可知 P1r2，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，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 1B线段 AB 表示的功率为 2WC电流为 2A 时，外电路电阻为 0.5http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网D电流为 3A 时，外电路电阻为 22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=1,由图象可知，当电路中的电流为 2A 时，外电阻为 0.5,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（）AR1断路BR2断路CR3短路DR4短路答案：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上的电量都减少答案：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；开头断开，C1、C2直接与电源相连，电压都升高，因而电荷量都增多5如图示，调节可变电阻 R 的阻值，使电压表 V 的示数增大U，在这个过程中，（）A通过电阻 R1两端的电流增加，增加量一定大于U/R1B电阻 R2两端的电压减小，减小量一定等于Uhttp:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网C通过 R2的电流减小，但减小量一定小于U/R2D路端电压一定增加，增加量一定等于U答案：解析：电压表测的是 R1两端的电压，当读数增大U 时，则流过 R1两端的电流增量为I=U/R1，所以 A 不正确；由于电源的电动势不变，R1与 R 并联后总电压变大，所以 R2与 r，电压之和减少，则 R2上的电压减少量小于U，故 B、D 不正确而 C 正确6一个电源，及两个电阻 R1、R2，当 R1、R2单独接在电源上时，电源的输出功率均为 P0，现把 R1和 R2串联后接到该电源上，电源的输出功率为 P1，再把 R1、R2并联后接到电源上，电源的输出功率为 P2,则（）P0P1P0P2P0P1P0P26答案：解析：输出功率22()EPRRr，当分别接 R1、R2时，它们功率相等，则一定存在关系式 r2=R1R2，根据功率与外电阻的关系图可知，由于 R1、R2不相等，并联后，总电阻比其中一个电阻小，功率变小了；串联后总电阻比其中一个大，因此它们的总功率也变小了第第卷（共卷（共 6060 分）分）7（10 分）如图所示，电阻R18，电动机绕组电阻R02，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是 2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是 2W，若电源的电动势为 6V.求：电键闭合时，电动机输出的机械功率.7解：K断开时，电流1RpI 0.6A电源内阻rIR2K闭合时，路端电压1RPU 4V电流1UIR0.5A总电流(I)Ur1A通过电动机的电流12III0.5A电动机的机械功率DRIUIP222机1.5W8（10 分）如图所示的电路中，在A、B两点间接一电动势为 4V，内电阻为 1的直流电源，电阻R1=R2=R=4，电容器C的电容为 30F，电流表的内阻不计，求：（1）电流表的读数；http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网（2）电容器所带的电量（3）断开电源后，通R2的电量8I=54rrE(A)电容带的电量为Q=CUR3=9.6105（c）断开电源后通过R2的电量为 4.8105（C）9（16）可以用电学方法来测水流的速度如图所示，将小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态，当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆起一定的角度为了测定水流的速度V，在水平方向固定一根电阻丝BC，使 C 端位于O点的正下方，它与金属丝接触良好，不计摩擦，还有一个电动势为电源（内阻不计）和一只电压表（1）设计一个电路，使水流速度增大时，电压表的示数也增大，在题图上画出原理图（2）已知水流对小球的作用力F与水流速度V的关系为F=kDV（k为比例系数，D为小铅球的直径），OC=h，BC长为L，小铅球 质 量为m，当小铅球平衡时电压表示数为U，请推导出V与U的关系式（水对小铅球的浮力忽略不计）9解：（1）略（2）平衡得Fmg=tg由串联电路电压关系可得U=xL又xh=tgF=kDV-解得U=hkDLmgVV=mglhkDU10.（16）如图示的电路中，虚线框内的各元件的数值未知，但根据电工学知识，可以将它等效成一个恒定的电动势的为 E 与内阻为某一值的 r 的电压源当它的输出端 a、b 分别边接不同的阻值电阻时，电流表的读数有不同的值，(1)请通过计算完成下表格电 流 表 示 数（）10.60.4连 接 的 电 阻（）1018118(2)a、b 连接电阻多大时，电阻上的电功率最大？最大功率是多少？10答案：（1）28,0.1A（2）18W解析：将虚框中的电源及电阻等效成一个等效电源与等效内阻，设为 E，r，则有：http:/ 永久免费组卷搜题网http:/ 永久免费组卷搜题网11()EI Rr，22()EIRr代入表格中的两组完整的数据可得：E=12V，r=2，再根据已知的电源电动势与内电阻求出当或已知时的值：28,0.1A，再根据外电阻等于内电阻时,输出功率最大求,Pmax=18W）考点整合答案考点整合答案考点一：1、电动势；总电阻；2、I=E/（R+r）3、纯电阻电路.