2022年物理《闭合电路欧姆定律》知识点测试.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - I 、重难点学问精析一、电动势,是本部教材难点,交待清晰即可；1电源：把其它形式的能转化为电能的装置；电源的作用：保持两极间有肯定电压,供应电路电能；2电动势：电源的属性,描述电源把其它形式能转化为电能本事的物理量；在数值上就等于电源没有接入外电路时两极间电压；用符号 表示；单位：伏特, ；（1）电动势由电源自身打算,与外电路无关 不同类型的电源电动势不同,同种类型不同型号电源电动势相同；（2）试验：如图 1 所示电路；过程：断开电键,伏特表读数 U,闭合电键,转变滑线变阻器阻值,U1、U2、U3；R 减小,对应伏特表读数,U 为电源电动势,U 大于 U1、U2、U3,且 U1U2U3分析产生缘由： 电源内电阻存在, 且内阻 r 不变,大小由电源自身特点打算；随着 R 变小, 电路电流增大,电源内部电势降落增加,外电路电势降落降低；（3）电源的电动势等于内、外电路上的电压之和 =U+U , U 外电路电压又称路端电压,U 电源内电路电压分析 U、U 的物理意义：电源电动势反映电源的一种特性,它在数值上等于电路 中通过 1 库仑电量时电源供应的电能；（4）比较电动势和电压的物理意义；w电动势： =q ；w 表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能（或其它形式能）, 表示移单位正荷消耗化学能 领）；w（或其它形式能, 反映电源把其它形式能转化为电能的本电压： U= q ；w 表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电能,电压表示移动单位正电荷消耗的电能；反映把电能转化为其它形式能的本事；二、闭合电路欧姆定律,是本部教材重点应多下功夫；1闭合电路欧姆定律 =U+U , I= R r 或 =IR+Ir ,都称为闭合电路欧姆定律；式中： ：如电源是几个电池组成的电池组,应为整个电池组的总电动势,r 为总 内阻, R 为外电路总电阻,I 为电路总电流强度；应留意： =U+U 和 =IR+Ir ,两式表示电源使电势上升等于内外电路上的电势降落总和, 懂得为电源消耗其它形式能使电荷电势上升；IR 、Ir懂得为在内外电路上电势降落；（也称为电压降）2争论路端电压,电路总电流随外电路电阻变化而变化的规律名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 依据： =U+U 、 U=Ir 、I=Rr , 、r 不变R I , U 、 U ,当 R时, I=0、 U= 、 U=0（也称为断路时）R I , U 、 U ,当 R=0 时, I=r （短路电流强度）U=0、U=3在闭合电路中的能量转化关系 从功率角度争论能量转化更有实际价值I 电源消耗功率（有时也称为电路消耗总功率）：P 总=外电路消耗功率 （有时也称为电源输出功率）：P 出=UI 内电路消耗功率（肯定是发热功率）：P 内=I2r I=UI+I2r 4电源输出功率随外电路电阻变化关系 、r 为定值, R 为自变量, P出为因变量；P出=UI=r · R·r =22·R,争论该函数极值可知,R=r 时,输出功RRRr率有极大值；P出= 2,电源输出功率与外阻关系图象如图2 所示, Rr 时,随 R 增大输出功4r率增大, R=r 输出功率最大, Rr 时,随 R 增大,输出功率减小；三、电池组只争论串联电池组3 所示,左侧电池正极与右侧电负极相连；电池组的两+ 1连接方法：如图极即为最左侧电池的负极,最右侧电池的正极；图 3 2如每个电池电动势为0,内阻为 r0,电池组共有几个电池,电池组的电动势,内阻分别为： =n0,r=nr03电池组中有电池接反,如3 个电池电动势均为1.5V,一个接反,就电池组的电动势为 1.5V,电池组的内组反接无影响,r=nr 04不能用旧电池与新电池串联使用；旧电池内阻是新电池内阻许多倍,因此在电 路连通后,旧电池内阻的发热功率很大,得不偿失；【解题要点】例一在闭合电路中（）A电流总是由高电势流向低电势 B电流强度越大,电源输出功率越大C输出功率越大,电源效率越高D电源输出电压越大,电源效率越高 解：在闭合电路中,外电路正电荷在电场力作用下由高电势流向低电势,而内电路就是非电场力； 电荷由低电势流向高电势,A 选项不正确；电源输出功率最大的条件是名师归纳总结 外电阻等于内电阻,此时是电压与电流乘积最大；在Rr 的条件下, R 越小,电流越第 2 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 大,输出功率越大,在Rr 时, R 越小,电流强度越大,而输出功率越小,B 选项错误；电源输出功率为有用功率,电源消耗总功率为总功率,就2 2 R / R r R 2/ R r 100%R r 100%,输出功率最大时,R=r ,效率只有 50% , R r 时,效率接近 100% ,而输出功率很小,C 选项错误；当外电阻 R 越大时,输出电压越大,电路效率越高,D 选项正确；记住,背会概念、 规律不能精确解答此题,只有娴熟把握这些基本概念规章才有能力解答此题；RRr100%,以后可当作公式使用；）例二关于电源和直流电路的性质,以下说法正确选项（A电源短路时,电路电流为无穷大B电源短路时,路端电压为零,外电阻无穷大C外电路断路时,路端电压为最大,外电阻为零D外电路总电阻值增大时,路端电压也增大解：电源短路,即外电路电阻为零,依据全电路欧姆定律：I= r , 、r 均为有限值,电流强度也是有限值,不是无穷大；由于 r 很小, I 较大；选项 A 是错的；外电路电阻无穷大是错的,选项 电阻为零是错误的,选项B 是错的；外电路断路时,路端电压最大是正确的,但外 C 是错误的；外电路总电阻增大,电路电流强度减小,依据 =U+Ir , I 减小, Ir 减小, 不变, U 增大,选项 D 是正确的；闭合电路中随外电路电阻变化而路端电压、电流强度发生变化的规律必需娴熟掌握；例三在图 4 电路中,当滑动变阻器滑动键P 向下移动时, 就（）AA 灯变亮、 B 灯变亮、 C 灯变亮BA 灯变亮、 B 灯变亮、 C 灯变暗CA 灯变亮、 B 灯变暗、 C 灯变暗DA 灯变亮、 B 灯变暗、 C 灯变亮解：滑动键 P 向下移动,变阻器电阻减小,外电路总电阻减小,依据 I= R r ,电路电流强度增大, 灯 A 两端电压 UA 增大,而变亮,依据 U= Ir ,路端电压变小,U=U A+UB,所以 UB 减小,灯 B 电阻不变,所以灯 B电流强度 I B 减小,灯 B 变暗；电路电流强度 灯 C 应变亮,选项 D 是正确的；I=I B+I C 由于 I 增大、I B减小,所以 I C 增大；综合例二、三的解答可知,处理这类型题目时,必需认清外电路电阻是自变量,根 据闭合电路欧姆定律,判定电压、电流强度的变化；例四图 5 为两个不同闭合电路中两个不同电源的 是（）IU 图象,就下述说法正确的A A电动势 1=2,发生短路时的电流强度I 1I 2名师归纳总结 B电动势 1=2,内阻 r1r2第 3 页,共 10 页C电动势 1=2,内阻 r1r2- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - D当两个电源工作电流变量相同时,电源2 的路端电压变化较大解：闭合电路的 I U 图线, I 是电路的总电流强度,U 是路端电压,图象上图线与 U 轴交点物理意义是电路电流强度为零,属断路,路端电压即电源电动势,图线与 I轴交点的物理意义是路端电压为零,属电源短路,交点坐标值即为短路电流,I=r ,即 r= I ,可见图线的斜率的肯定值为电源的内电阻；从坐标中看出图线 1、2 与 U 轴交于一点说明电动势 1= 2,图线 1 斜率比图线 2 斜率小,说明 r 1r 2,图线 1 与 I 轴交点坐标大于图线 2 与 I 轴交点坐标；说明 I 1I 2；可见选项 A、C 正确,两个电源电动势相等,内阻 r 1r 2,当电流变化量I 1= I 2 时, I 1r1 I 2r2,即电源 1 内电压变化量小于电源 2 内电压变化量,所以电源 2 路端电压变化量大；D 选项正确；答案为：A、C、D 处理图象问题时,应仔细分析图线,确定各特别点的物理意义,能帮忙你找到解题思路；例五在图 6 所示电路中, R1=10,R2=60,R3=30,电源内阻与电表内阻均不计,当 K 1、K 2 都断开或都闭合时,电流表的读数相同,求电阻 R4 的阻值；解： K 1、 K2 都断开时,电路为 I 1= /（R1+R 3+R 4）R1、R3、R4 串联,电流K 1、K 2 都闭合时,电路为R1、R2 并联后与R3 串联,电流表示数R2R 2I 2=R R22R 3R 1R2R R 12R R 1 3R R 2 3R 1RR 2依据题意： I 1=I 2,就R 1R3R 4R R 2R R 3R R3解方程：R4R R31030=5R 260答：电阻 R4 的阻值为 5；此题的特点是电路是变化的,解答此类问题时关键是电路要清晰,然后依据电路特点处理问题；例六在图 7 的电路中,如 R1=4,R3=6,电池内阻 r=0.6,就电源产生总功率为 40W,而输出功率为 37.6W,求电源电动势和电阻 R2解：依据题目给出条件可知：电源内电路发热功率 I 2r=40 37.6=2.4W 24电路电流强度I=06=2A =20V 电源产生总功率： I=40 外电路总电阻：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - R=R R 3R246R224.R 2R 1R 346依据闭合电路欧姆定律 =IR+Ir=2 × （ 2.4+R 2）+2× 0.6=20,解得R2=7 使用内、 外电路消耗电功率和电源产生总功率的关系是解答此题的关键,死记硬背是不能敏捷使用这些规律的,必需深刻懂得；II. 综合才能提升训练1、如下列图, R 为定值电阻,Rx为侍测电阻,电压 U 为肯定值； 用一只伏特表分别测量 R 和 Rx 上的电压,示数分别为 U 1和 U 2 ,发觉 U 1+U 2 < U；就关于 Rx阻值的以下说法中,正确选项：A精确等于U U2 1RU2RB近似等于U U2 1RC当伏特表内阻RV 比 R、Rx 都大的多时才近似等于U1D因伏特表的内阻未知,上述说法都不正确2、如下列图欧姆表的电路,G 为电流表,满偏电流为 50 微安,电池电动势= 1.5 伏,就刻度盘中心刻度的电阻值为欧, 20 毫安刻度值对应的电阻值为欧欧, 30 毫安刻度值对应的电阻值为姆；3、如下列图电路中, 电源电动势为r（小于外电路的总电阻） ,当变阻器R 的滑片位于中点时,A、B、 C 三个小灯泡均正常发光,且亮度相同,就：A三个小灯泡中,C 灯电阻最大, B 灯电阻最小B当滑片 P 向左移动时, A、C 两灯变亮, B 灯变暗C当滑片 P 向左移动时, B、C 灯变亮, A 灯变暗D当滑片 P 向左移动时,电源输出的电功率减小名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4、如下列图电路中,定值电阻与滑动变阻器的总电阻之比为 R 1R 2R2 5,当变阻器的滑动片P 由 a端滑到 b 端的过程中,伏特表的示数变化情形是；5、如下列图电路中,电源电动势为,内电阻为 r ,R1、R2、R3、R4 为四个可变电阻；要使电容器 C1、C2 所带的电量都减小,就可以：A增大 R1 B增大 R4 C减小 R2 D减小 R36、如采纳图示电路来测量电源的电动势与内电阻,试比较测量值、r 与真实值 0、r 的大小；07、如下列图,电灯 L 标有“4V、1W” ；滑动变阻器 R 总电阻为 50 欧,当滑片 P 滑至某位置时,L 恰好正常发光,此时安培表示数为 0.45 安,由于外电路发生故障,电灯 L突然熄灭,此时安培表示数变为 0.5 安,伏特表示数变为10 伏,如导线完好,电路中各处接触良好,试问：（1）发生故障是短路仍是断路？发生在何处？（2）发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多少？（3）电源电动势和内电阻分别为多大？名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【参考答案】：名师归纳总结 1、正确选项为A；第 7 页,共 10 页分析与解：由欧姆定律得U1URx·R RRR VRR V·R xUR RR VRRR VR VRU2UxR·R R xxR R VR R xR VRUR RxR VRRxR VR就U U2R R VR R xR VR·RR VRR VR xR x1RR VR xR所以 R xU2R；U12、 30104欧,4 5104欧,2 0104欧分析与解：当欧姆表a、b 端的表笔短路时,电流表指针满偏,电流为50 毫安,欧姆表内阻为rR gR 0,由IgrRgR 0得rRgr0Ig50156304 10（欧）,当a、 b 两端表笔间接上待测电阻10Rx3 0104欧时, I301041510425106（安）,指针半偏,所以,刻30度盘中心刻度的电阻值为30104欧；当 a、b 两端接上电阻Rx通过电流为20 微安时：3015Rx20106, 就 Rx4 5104（ 欧 ）, 通 过 电 流 为30 毫 安 时 ：104- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 3015Rx30106,就 Rx20104（欧）；1043、正确选项 A、 B、D；分析与解：将原题图改画成易观看电路连接形式图,依题意,三个灯泡均正常发光,且亮度相同由U2 CU2 AU2 B和 UCUAUB,可直接得出C 灯R CR AR B电阻最大； 再由 I R BBI R AA和 IBIA,有 R BRA,于 是 有 R CRARB； 依 题 意 , 滑 片 未 滑 动 前 , 有rR总,依据 PR图,此时电路工作在图中r 的右侧,滑片 P 左移, R总 增大,就电源输出功率减小；由于外电路总电阻增大,就电源的路端电压增大,由P CU2,C 灯变亮；由于I 总 减小,U 变大, PA 增大R CI C增大,由 IBI总IC, I B减小,由 P BI2R B,B 灯变暗,由于路端电压BRB 不变,变阻器与A 灯并联的阻值增大,就其安排电压变大,由P AU2 AR A即 A 灯变亮；4、伏特表示数先增大后减小；分析与解：设 R1为 2R , R2为 3R ,R 为 5R ,当滑片 P 在任一位置时,设aP 电阻为 x,Pb 为 5 R x,电路是 R1与 5R x 串联, R2与 x 串联,两个支路再并联；根名师归纳总结 据 UIr1r,如 R 增大,就U 增大, R 减小,就U 减小；就此题转化为判；第 8 页,共 10 页R断 R并 的变化情形： R 并R 2x R 15 R 0x3 R 0x7R 0xR 2xR 15 R 0x10R 02 21 R 04 R x2 x25 R 0x24R x2 4 R 02 25 R 0x2R 0210 R 010 R 010R 0当 x2R 0时, R并有最大值 R并2 5 R 0,当 x0 ,即 P 在 a 点时, R 并21R 0- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 当 x5 R 0即 P 在 b 点时 R 并16R 0,说明 P 从 a 向 b 滑动过程中, 总电阻先增大后减速小,路端电压先增大后减小,伏特表示数亦先增大后减小；5、正确选项为 A、C；分析与解： 依电路图分析, 电容器 C1 两端电压即电阻R2两端电压, 电容器 C2 两端电压即电阻R2、R3 两端的电压,由 QCU ,要使电容器C1 和 C2 所带电量都减小,需降低电容器两端的电压；如增大 R1,依据 IR 1R 2R 3r,就 I 减小,就 UC 1UR 2IR2,UC1减小,UC2UR 23I R 2R 3,UC 2亦减小,此方法可行；U 减小,由于 UR1IR 1,如减小 R2,由 IR 1R 2R 3r,I 增大,路端电压U R1 增 大 ,UR 23UUR 1, 就 UR23减 小 , 又 由 UR3IR3, 故 UR3增 大 ,UR2UR 23UR 3,可判定 U R2减小；所以 UC 1R R2, UC 2UR 23均减小；6、0, rr0 ；分析与解：路端电压 U Ir ,在 U I 图像中如图直线 1；当 I 0时,直线在纵轴上的截距 U 0；直线斜率的肯定值 k r0 ,在实际测量中由于伏特表的分流作用,使得电流的每一个测量值 I 均小于真实值 I 0 ,所以每一个测量值所对应的坐标点（如 A 点）均相对于真实值对应的坐标点（如A0 点）向左平移一段距离；只有当外电路短路时,伏特表的分流作用才消逝,此时测量值所对应的坐标点 B 才与真实值对应的坐标点 B0 重合,因此由测量值所画出的 U I 图像如图中的直线 2,通过比较得出 0,r r0 ,在误差答应的范畴内,通常采纳这种电路测电动势和内电阻；7、（1）故障发生在灯泡 L 处,是断路；（2）20 欧；（3）125. 伏, r 5 欧；分析与解：（1）电路发生故障后,安培表示数增大,路端电压 U U 2 I R 2也增大,因此肯定是外电路总电阻增大所致；肯定是在外电路某处发生断路故障：由于安培表有示数 R2 不行能断路；由于伏特表有示数变阻器不行能断路,依题意,导名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 线完好、电路中各处接触良好,所以故障只可能是 L2 发生断路；名师归纳总结 （2）由于 UU 210 伏,就有 R 2U21020（欧）,L 未发生断路前恰好第 10 页,共 10 页I205正常发光,所以L 的额定电压 U L4 伏, L 的额定电流 ILP L1025（安）；LUL4未断路前路端电压UU2I R 2 20 45209（伏）,变阻器连入电路的阻值R 1UR 1UILUL9420（欧）；IR 10 25（3）依据全电路欧姆定律UIr ,有故障前：9045025r ；故障后：1005. r ；解之,得125. （伏）； r5（欧）- - 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