高考物理一轮复习 考点通关练 考点29 电动势 闭合电路欧姆定律.doc

考点29电动势闭合电路欧姆定律考点名片考点细研究：(1)闭合电路欧姆定律、电动势与内阻；(2)电路的动态变化分析；(3)电路的故障分析等。其中考查到的如：2016年全国卷 第17题、2016年北京高考第19题、2016年江苏高考第8题、2015年山东高考第22题、2015年北京高考第24题、2014年天津高考第2题、2013年安徽高考第19题、2013年江苏高考第4题等。备考正能量：本考点选择题中的热点题型如：正确运用伏安特性曲线，含容电路分析、电源的功率、效率、电路的动态变化分析；实验题中运用闭合电路欧姆定律求解电源电动势和内阻；在解答题中多以电磁感应相结合。试题灵活性较大，与数学结合比较紧密。预计今后高考考查以上规律的几率比较大，应引起足够重视。一、基础与经典1将一电动势为e，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用r表示外电路电阻，i表示电路的总电流，下列说法正确的是()a由u外ir可知，外电压随i的增大而增大b由u内ir可知，电源两端的电压随i的增大而增大c由u外eir可知，电源输出电压随输出电流i的增大而减小d由piu外可知，电源的输出功率p随输出电流i的增大而增大答案c解析因r的变化，才使i发生了改变，故不能用u外ir来分析u外随i的变化情况。由闭合电路欧姆定律知，u外eir，e、r为定值，故u外随i的增大而减小，a、b错，c对；对于piu外，i增大，r减小，若rr，由输出功率p随外电阻变化曲线如图可知，r减小，p减小，故d错。2如图所示，直线a为某电源的ui图线，曲线b为某小灯泡的ui图线，用该电源和小灯泡组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的总功率分别是()a4 w,8 w b2 w,4 wc2 w,3 w d4 w,6 w答案d解析用该电源和小灯泡组成闭合电路时，两图象的交点即为小灯泡实际工作的电压值和电流值，电源的输出功率是ui22 w4 w，电源的总功率是ei32 w6 w。选项d正确。3. 电子式互感器是数字变电站的关键设备之一。如图所示，某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压，ac间的电阻是cd间电阻的(n1)倍，某次测量中输出端数字电压表的示数为u，则输入端的电压为()anu b.c(n1)u d.答案a解析rac与rcd串联，电流i，对输出端电压ucduircd，即输入端电压为uabnu，故a项正确。4. 如图所示的电路中，闭合电键s，灯l1、l2正常发光。由于电路突然出现故障，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a解析分析电路的连接方式可知，r1与l1并联；r2与r3先并联再与电流表、r4串联，然后与l2并联。发现灯l1变亮，灯l2变暗，说明l1两端的电压变大，l2两端的电压变小，若r1断路时，外电路总电阻变大，总电流减小，l2所在部分电阻不变，故l2变暗，电流表读数变小，l1电压增大，故l1变亮，a正确；如果r2断路，则灯l2变亮，灯l1变暗，与现象不符，b错误；若r3短路或r4短路，外电路总电阻减小，总电流增大，l1电压增大，l2部分电压减小，l2电流减小，而电流表示数变大，与电流表示数变小不符，c、d错误。5. 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，电表示数变化量的大小分别用i、u1、u2和u3表示。下列判断正确的是()a|u1|u3|b.不变，变小c.变大，变大d.变大，变大答案a解析本题考查恒定电流的知识，意在考查电路的动态分析。滑动变阻器的滑动触头p向下滑动时，r2接入电路中的电阻增大，因而电流减小，由euru1u2可知，ur和u1均减小，u2增大，因而|u1|u3|，选项a正确；r1为定值，r1为定值，选项b错误；r2，则变大，据u2ei(rr1)，rr1为定值，选项c错误；r1r2，则增大，据u3eir，r为定值，选项d错误。6. 如图甲所示，r为电阻箱，a为理想电流表，电源的电动势为e，内阻为r。图乙为电源的输出功率p与电流表示数i的关系图象，其中功率p0分别对应电流i1、i2，外电路电阻r1、r2。下列关系式中正确的是()ai1i2 bi1i2c. d.rbbiaibcr0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低dr0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低答案abc解析在电源路端电压与电流的关系图象中斜率表示电源内阻，rarb，a正确。如图所示，在图象中作出定值电阻r0的伏安特性曲线，与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点，iaib，b正确。由pui可知r0接到a电源上，电源的输出功率较大，由可知，r0接到a电源上，电源的效率较低，c正确，d错误。8. (多选)如图所示，已知电源的内电阻为r，固定电阻r0r，可变电阻r的总阻值为2r，若滑动变阻器的滑片p由a端向b端滑动，则下列说法中正确的是()a电源的输出功率由小变大b固定电阻r0上消耗的电功率由小变大c电源内部的电压即内电压由小变大d可变电阻r上消耗的电功率变小答案ab解析由题意知，由闭合电路欧姆定律推出电源的输出功率随外电阻变化的规律表达式为p出，根据上式作出p出r外图象如图所示。当滑片p由a端向b端滑动时，外电路电阻的变化范围是0r，由图可知，当外电路电阻由0增加到r时，电源的输出功率一直变大，选项a正确。r0是纯电阻，所以其消耗的电功率pr0，因全电路的总电压即电源电动势e一定，当滑动变阻器的滑片p由a端向b端滑动时，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压升高，r0上消耗的电功率也一直增大，选项b正确，c错误。讨论可变电阻r上消耗的电功率的变化情况时，可以把定值电阻r0当做电源内电阻的一部分，即电源的等效内电阻为r，这时可变电阻r上消耗的电功率相当于外电路消耗的功率，即等效电源的输出功率。根据p出r外图象可以看出，随着滑片p由a端向b端的滑动，在r的阻值增大到之前，可变电阻r上消耗的电功率是一直增大的；当r时，可变电阻r上消耗的电功率达到最大值，滑片p再继续向b端滑动，则可变电阻r上消耗的电功率就会逐渐减小，故选项d错误。9. (多选)如图所示的电路中，已知电源电动势为e，内电阻为r，滑动变阻器r的阻值可以从零连续增大到rmax，定值电阻r1的阻值范围为rr1rmax，则下列结论正确的是()a当rr1r时，r1消耗的功率最大br消耗的最大功率可能为c当r0时，r1消耗的功率最大d外电路消耗的最大功率为答案bcd解析因为rr1c2，由qcu知此时q1q2，当s闭合时，稳定状态下c1与r1并联，c2与r2并联，电路中电流i2 a，此时两电阻两端电压分别为u1ir1 6 v、u2 ir2 12 v，则此时两电容器所带电荷量分别为q1c1u13.6105 c、q2c2u23.6105 c，对电容器c1来说，s闭合后其两端电压减小，所带电荷量也减小，故b、c正确，d错误。182016上海模拟 如图，电路中三个电阻r1、r2和r3的阻值分别为r、2r和4r。当电键s1断开、s2闭合时，电源输出功率为p0；当s1闭合、s2断开时，电源输出功率也为p0。则电源电动势及s1、s2都断开时电源的总功率分别为()a3， b2，p0c3，p0 d.，p0答案c解析当电键s1断开、s2闭合时，电路中电流i1，p0irr。当s1闭合、s2断开时，电路中电流i2，p0i4r4r。联立解得：r2r，e3。当s1、s2都断开时，电源的总功率为pp0，c项正确。192017湖南十三校二联 (多选)如图所示，电流表a1(03 a) 和a2(00.6 a)是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关s，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是()aa1、a2的读数之比为11ba1、a2的读数之比为51ca1、a2的指针偏转角度之比为11da1、a2的指针偏转角度之比为15答案bc解析图中a1、a2并联，两端电压相等，又因a1、a2是由两个相同的电流计改装而成，所以a1、a2的指针偏转角度相同，即偏转角度之比为11，再结合其量程可知a1、a2的读数之比为51，b、c正确。202016湖北八校联考(多选)在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 v，内阻不计，l1、l2为相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，r为定值电阻，阻值为7.5 。当开关s闭合后()al1的电阻为 bl1消耗的电功率为7.5 wcl2的电阻为7.5 dl2消耗的电功率为0.3 w答案cd解析s闭合后，l1两端的电压为3.0 v，由题图乙可知，i10.25 a，故p10.75 w，r112 ，a、b错误。l2与r及电源串联，把r和电源等效成电动势为3 v，内阻为7.5 的新电源，在题图乙中作出新电源的iu图线，如图，两图线的交点表示出了此时l2两端的电压与通过的电流的大小，由图知u21.5 v，i20.2 a，所以r2 7.5 ，p2u2i21.50.2 w0.3 w，c、d正确。一、基础与经典21如图甲所示的电路中，r1、r2均为定值电阻，且r1100 ，r2阻值未知，r3为一滑动变阻器，当其滑片p从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化的关系图线如图乙所示，其中a、b两点是滑片p在变阻器的两个不同端点得到的。求：(1)电源的电动势和内阻；(2)定值电阻r2的阻值；(3)滑动变阻器的最大阻值。答案(1)20 v20 (2)5 (3)300 解析(1)将题图乙中ab线延长，交u轴于20 v处，交i轴于1.0 a处，所以电源的电动势为e20 v，内阻r20 。(2)当p滑到r3的右端时，电路参数对应图乙中的b点，即u24 v、i20.8 a，得r25 。(3)当p滑到r3的左端时，由图乙知此时u外16 v，i总0.2 a，所以r外80 。因为r外r2，所以滑动变阻器的最大阻值为r3300 。二、真题与模拟222015北京高考 真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。光照前两板都不带电。以光照射a板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于a板向b板运动，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变。a和b为接线柱。已知单位时间内从a板逸出的电子数为n，电子逸出时的最大动能为ekm。元电荷为e。(1)求a板和b板之间的最大电势差um，以及将a、b短接时回路中的电流i短；(2)图示装置可看作直流电源，求其电动势e和内阻r；(3)在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为u。外电阻上消耗的电功率设为p；单位时间内到达b板的电子，在从a板运动到b板的过程中损失的动能之和设为ek。请推导证明：pek。(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明)答案(1)ne(2)(3)见解析解析(1)由动能定理，ekmeum，可得um，短路时所有逸出电子都到达b板，故短路电流i短ne。(2)电源的电动势等于断路时的路端电压，即上面求出的um，所以eum，电源内阻r。(3)外电阻两端的电压为u，则电源两端的电压也是u。由动能定理，一个电子经电源内部电场后损失的动能ekeeu。设单位时间内有n个电子到达b板，则损失的动能之和eknekeneu。根据电流的定义，此时电源内部的电流ine，此时流过外电阻的电流也是ine，外电阻上消耗的电功率piuneu，所以pek。232017上海静安期末 如图所示的电路中，灯l标有“6 v3 w”，定值电阻r14 ，r2 10 ，电源内阻r2 ，当滑片p滑到最下端时，理想电流表读数为1 a，此时灯l恰好正常发光，试求：(1)滑动变阻器最大值r；(2)当滑片p滑到最上端时，电流表的读数；(3)当滑片p位于滑动变阻器的中点时，变阻器消耗的功率。答案(1)12 (2)2 a(3)3.84 w解析(1)灯l的电阻：rl