2闭合电路的分析与计算.doc

学案二、闭合电路的分析与计算一、电动势1物理意义：反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量。例如，一节干电池的电动势E1.5V，其物理意义是指：电路闭合后，电流通过电源，每通过1C的电荷，干电池就把1.5J的化学能转化为电能。2电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。等于电路闭合时内外电路上电势降落之和，即。二、闭合电路欧姆定律1公式：、2闭合电路的UI图象及应用（1）是一条向下倾斜的直线。（2）利用图象求电源的电动势和内电阻。根据，图线纵轴上截距为电动势E，图线斜率的绝对值为电源内阻，。同一坐标系中不同电源的UI曲线不同，因此该曲线可称为电源的特征曲线。（3）图线上不同的点（I、U）代表电源不同工作状态。三、动态电路的分析电路中的物理量电压、电流会随着电路中用电器的连接方式或工作状态的变化而发生变化。连接方式的或工作状态变化直接表现在电路中总电阻的变化，进而引起电路中电流的变化或电压的重新分配。在分析过程中一定灵活选取研究对象：可选整个闭合电路，也可选某一支路。常用的一个结论：无论串联电路还是并联电路，电路中任意一个电阻变大（或变小）时，总电阻变大（或变小）。1.程序法：基本思路是“部分整体部分”，即从阻值部分的变化入手，由串、并联规律判断总电阻的变化情况，再由闭合电路欧姆定律判断总电流和路端电压的变化情况，最后由部分电路欧姆定律判断各部分电路中物理量的变化情况2.口诀法：根据日常的学习，该类型的题目可以总结出“串反并同”的实用技巧所谓“串反”指，当某一电阻变大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率反而减小；当某一个电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率反而增大所谓“并同”指，当某一电阻变大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率随之增大；当某一个电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率也随之减小3极限法：因变阻器的滑片滑动而引起的电路变化问题，可以将变阻器的滑片分别移动到两个极端去讨论，此时要注意是否出现极值情况，即变化是否单调变化四、电源的功率和效率1电源的功率（电源的总功率）P总EI2电源的输出功率（外电路的功率）P出UI3电源内部消耗的功率：Pr=I2r4电源的效率：(对纯电阻外电阻)5电源输出功率与外电阻关系（纯电阻）（a）数学关系式外电阻改变，恰有Rr时，输出功率最大，PE2/（4r）R越接近电源的内阻r，输出功率越大P-R图像如图所示。 课时作业二1下列关于电源电动势的说法中正确的是（ ）A在某电池的电路中，每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5VB电源的路端电压增大时，其电源提供的电能一定也增大C无论内电压和外电压如何变化，其电源的电动势一定不变D电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多答案：C2如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，以下分析正确的是（ ）A此接法的测量值大于真实值B此接法的测量值小于真实值C此接法要求待测电阻值小于电流表内阻D开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最左端答案：A3在如右图所示的电路中，当变阻器R3的滑片P向b端移动时（ ）A电压表示数变大，电流表示数变小B电压表示数变小，电流表示数变大C电压表示数变大，电流表示数变大D电压表示数变小，电流表示数变小答案：B4如右图所示电路中，闭合S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时（ ）A电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变上后变大D电压表V读数我变小后变大，电流表A读数先变大后变小答案：A5如右图所示，A灯与B灯电阻相同，当滑动变阻器R的滑片向下滑动时，两灯的变化是（ ）AA灯变亮，B灯变亮BA灯变暗，B灯变亮CA灯变暗，B灯变暗DA灯变亮，B灯变暗答案：C6如右图所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为U1、U2、U3，下列各值可能出现的是（ ）AU1=3V U2=2V U3=1VBU1=1V U2=3V U3=2VCU1=0.5V U2=1V U3=1.5VDU1=0.2V U2=1V U3=0.8V答案：BD7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、U、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（ ）ABCD答案：ACD8如右图所示，电流表、电压表均为理想电表，电源内阻不能忽略，当变阻器R2的滑片向右滑动时，电压表V1的变化量和电流表A的变化量的比值为K1，电压表V2的变化量和电流表A的变化量的比值为K2，则（ ）AK1不变BK2不变CK2的绝对值大于K1的绝对值DK2的绝对值小于K1的绝对值答案：ABC9如右图所示，电路中电源的电动势E5V，内阻r=10，固定电阻R90，R0是可变电阻，在R0从零增加到400的过程中，求：（1）可变电阻R0上消耗功率最大的条件和最大功率；（2）电源的内阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和；答案：R0100、R1最大W、0.01W10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R2R1+r时，R2上获得最大功率B当R2R1+r时，R1上获得最大功率C当R20时，R1上获得最大功率D当R20时，电源的输出功率最大答案：AC11如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向左移动一小段距离后，下列说法中正确的是（ ）A电流表示数减小B电压表示数减小C电源的总功率增大DR0的功率减小答案：AD12某同学设计了如图a所示电路研究电源输出功率变化情况。电源E电动势、内电阻恒定，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，A、V为理想电表。（1）若滑动P由a滑至b时A示数一直变小，则R1和R2必须满足的关系是_。（2）若R16，R212，电源内电阻r6，当滑动片P由a滑至b时，电源E的输出功率P随外电路总电阻R的变化关系如图b所示，则R3的阻值应该选择_。A2B4C6D8答案：R1R2、B13如图所示，甲、乙两电路中电源完全相同，内阻不能忽略，电阻R1R2，在两电路中通过相同的电荷量q的过程中，下列关于两电路的比较，正确的是（ ）AR1上产生的热量比R2上产生的热量多B电源内部产生热量较多的是甲电路C甲、乙两电路电源所做总功相等D甲、乙两电咱电源输出功率可能相等答案：ACD14某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如右图所示的电路，接通电源后，可能出现的情况是（ ）A电流表烧坏B电压表烧坏C小灯泡烧坏D小灯泡不亮答案：D15如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB100V，R0=40，滑动变阻器总电阻R20，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为 V，通过电阻R0的电流为 A。答案：80、216某家庭购买了一款节能环保汽车，在试车时发现，汽车的电动机启动时车灯会瞬时变暗，车主将汽车启动时的电路图进行整理后，得到汽车启动时的工作电路原理如图所示。经测量，S1闭合、S2断开的情况下，电流表的示数为10A，S1、S2均闭合的情况下，电流表的示数为70A，电源的电动势为13V，内阻为0.1。若电流表的内阻不计且假定车灯灯丝电阻不变，则S1、S2均闭合时，车灯的功率为（ ）A90WB30WC60WD120W答案：B17如图所示，电源电动势均为E12V，内阻均为r=3，R0=1，直流电动机内阻R0=1。当调节滑动变阻器使R1=2时，图甲电路输出功率最大。调节R2使图乙电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作（额定功率为6W），则此时R2的阻值和电动机的焦耳热功率P为（ ）AR2=2BR2=1.5CP6WDP4W答案：BD18在如图所示的电路中，电源电动势为12V，电源内阻为1.0，电路中的电阻R0为1.5，小型直流电动机M的内阻为0.5，闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0A。则以下判断中正确的是（ ）A电动机的输出功率为14WB电动机两端的电压为7.0VC电动机产生的热功率为4.0WD电源输出的功率为24W答案：B19图1为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线。用此电源与三个阻值均为3的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。则该电路可能为下图中的（ ）答案：B20如右图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pt随电流I变化的图线。若A、B对应的横坐标为2 A，那么线段AB表示的功率及I=2 A对应的外电阻是（ ）A2 W、0.5 B4 W、2 C2 W、1 D6 W、2 答案：A21在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示。则（ ）A图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线B电源内电阻的阻值为10C电源的最大输出功率为3.6WD滑动变阻器R2的最大功率为0.9W答案：AD22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，曲线是一个小灯光的优安特性曲线，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11：7 B电源1与电源2的电动势之比是1：1C在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1：2D在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1：2答案：ABC23在如右上图所示的电路中，电源的电动势为3.0V，内阻不计，灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如右下图所示。当开关闭合后，下列说法中正确的是（ ）A灯泡L1的电流为灯泡L2的电流2倍B灯泡L1的电阻为7.5C灯泡L2消耗的电功率为0.75WD灯泡L3消耗的电功率为0.30W答案：D24电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如右图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b。由图可知a、b的值分别为（ ）ABCD答案：D25当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值_（填“变大”“不变”或“变小”）。半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随_变化而改变的特性制成的。答案：变小、温度26如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图。其中R2为用半导体热敏材料（其阻值随温度的升高而迅速减小）制成的传感器，电流表A为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）AI变大，U变大BI变小，U变小CI变小，U变大DI变大，U变小答案：B27温度传感器广泛应用于空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化的特性来工作的，如图甲所示，电源的电动势E9.0V，内阻不计；G为灵敏电流计，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于20时，电流表示数I12mA；当电流表的示数I23.6mA时，热敏电阻的温度是（ ）A60B80C100D120答案：D28有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表）。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2，电阻R随压力变化的函数式为R300.02F（F和R的单位分别是N和）。下列说法正确的是（ ）A该秤能测量的最大体重是1400N B该秤能测量的最大体重是1300NC该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘上的0.375A处D该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘上的0.400A处答案：AC29在如图所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现了下列哪种故障（ ）AR1短路BR2短路CR3短路DR1断路答案：A30如图所示，电源电动势为6V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uad0、Ucd6V、Uab6V，由此可以判定（ ） AL1和L2的灯丝都断了BL1的灯丝断了CL2的灯丝断了D变阻器R断路答案：C31在如右图所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定了是灯泡断路或短路引起的，在不