（全国通用）高考物理一轮题复习 第八章 恒定电流 微专题54 闭合电路欧姆定律的应用.doc

闭合电路欧姆定律的应用1考点及要求：(1)电源的电动势和内阻()；(2) 闭合电路的欧姆定律()；(3)电功率、焦耳定律().2.方法与技巧：(1)电路的动态分析：从局部到整体、然后再分析局部；先分析电路结构未变部分、再分析变化部分；(2)含c电路关键是弄清电容器与哪一部分电路并联，求得uc是解题关键1(电路动态变化的分析)如图1所示电路，当滑动变阻器r1的滑片向上滑动时，下列说法正确的是()图1a电流表的示数变大br3两端的电压减小cr2的功率增大dr1的电流增大2(闭合电路中的功率及效率问题)(多选)某同学将一直流电源的总功率pe、输出功率pr和电源内部的发热功率pr随电流i变化的图线画在了同一坐标系中，如图2中的a、b、c所示则下列说法正确的是()图2a图线b表示输出功率pr随电流i变化的关系b图中a线最高点对应的功率为最大输出功率c在图线上a、b、c三点的纵坐标一定满足关系papbpcd两个图线交点m与n的横坐标之比一定为12，纵坐标之比一定为143(电源ui图象与电阻ui图象的比较)(多选)如图3甲所示的电路中，不计电表内阻的影响，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表v1和v2随电流表a的示数变化的实验图象如图乙所示，则下列说法正确的是()图3a图线a是电压表v1的示数与i的关系图线b图线b的延长线一定过坐标原点oc图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电阻r0消耗的瞬时功率d图线a、b的交点的横、纵坐标值的乘积等于电源的瞬时输出功率4(含电容器电路的分析方法)(多选)如图4所示，平行金属板中带电质点p原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器r4的滑片向b端移动时，则()图4a电压表读数减小b电流表读数减小c质点p将向上运动dr1上消耗的功率逐渐增大5如图5所示，电源电动势为e，内电阻为r.两电压表可看成是理想电表，当闭合开关，将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时，下列说法中正确的是()图5a小灯泡l1、l2均变暗b小灯泡l1变亮，v1表的读数变大c小灯泡l2变亮，v2表的读数不变d小灯泡l1变暗，v1表的读数变小6如图6所示电路，电源内阻不可忽略开关s闭合后，在变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中()图6a电压表与电流表的示数都减小b电压表与电流表的示数都增大c电压表的示数增大，电流表的示数减小d电压表的示数减小，电流表的示数增大7(多选)一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为u，额定电流为i，线圈电阻为r，将它接在电动势为e，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则()a电动机消耗的总功率为uib电动机消耗的热功率为c电源的输出功率为eid电源的效率为18. (多选)如图7所示，电源的电动势为e，内阻为r，r1、r2、r3为定值电阻，r4为光敏电阻(光敏电阻被光照射时阻值变小)，c为电容器闭合开关s，电路稳定后，用光照射r4，下列说法正确的是()图7a电压表示数增大b电源的效率增大c电容器所带电荷量增加dr2消耗的功率增大9.如图8所示，灯泡a和灯泡b原来都是正常发光的，现在突然灯泡a比原来变暗了些，灯泡b比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是()图8ar3断路br2断路cr2短路dr1短路10如图9，e6 v，r4 ，r12 ，r2的阻值变化范围是010 .求：图9(1)电源的最大输出功率；(2)r1上消耗的最大功率；(3)r2上消耗的最大功率11在如图10所示的电路中，电源电动势e6 v，内阻r2 ，定值电阻r1r210 ，r330 ，r435 ，电容器的电容c100 f，电容器原来不带电求：图10(1)闭合开关s后，电路稳定时，流过r3的电流大小i3；(2)闭合开关s后，直至电路稳定过程中流过r4的总电荷量q.答案解析1a当滑动变阻器r1的滑片向上滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流i减小，路端电压u增大，r3两端的电压等于路端电压，则知r3两端的电压增大，则通过r3电流i3增大，通过r2电流i2ii3，i减小，i3增大，则i2减小，故r2的功率减小，电压u2也减小；r1、r4并联电压u并uu2，u增大，u2减小，则知u并增大，故通过电流表的电流ia增大，电流表的示数变大r1的电流i1i2ia，i2减小，ia增大，则i1减小，故a正确，b、c、d错误2cdpi2r，电流i越大，p越大，且为非线性关系，所以图线b表示pr随电流i变化的关系，选项a错误；peei，pe与i成正比，为图线a，故图中a线最高点对应的功率为电源最大功率，选项b错误；电源输出功率prpepr，所以在图线上a、b、c三点的纵坐标一定满足关系papbpc，选项c正确；两个图线交点m对应rr，n对应r0，两个图线交点m与n的横坐标之比一定为12，m点纵坐标p，n点的纵坐标p，两个图线交点m与n的纵坐标之比一定为14，选项d正确3bcd当电路中电流增大时，电压v1的示数增大，电源的内电压增大，电压表v2的读数减小，则根据图象可知，图线a是电压表v2的示数与i的关系图线，故a错误由上分析知，图线b是电压表v1的示数与i的关系图线，由于v1测量的是定值电阻的电压，定值电阻的电压与电流成正比，则图线b的延长线一定过坐标原点o，故b正确图线a反映电源的特性，图线b反映定值电阻的特性，两图线的交点表示定值电阻接在该电源上的工作状态，则交点的横、纵坐标值的乘积等于该状态下定值电阻消耗的瞬时功率，也就是电源的瞬时输出功率4bcr4的滑片向b端移动时，r4r总i总u端，分析电流表示数变化时，可把r1和r3等效为电源内阻，示数即可等效为总电流，由上面分析知其示数减小，b正确；分析示数的变化时，可把r1、r2和r3都等效为电源内阻，其示数即为等效路端电压，增大，a错误；分析电容器两板间电压时，可把r1等效为电源内阻，ucu端，e，增大，c正确；p1ir1，减小，d错误5d由题图知：滑动变阻器与灯泡l1并联，再与灯泡l2串联v1表测量路端电压，v2表测量灯泡l2的电压将滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，滑动变阻器与灯泡l1并联的电阻变小，外电路总电阻减小，路端电压减小，v1表的读数变小由闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流增大，灯泡l2变亮，电压表v2读数变大灯泡l1的电压u1ei(rrl2)减小，灯泡l1变暗故a、b、c错误，d正确6a在电路中，变阻器r0的滑动端向下滑动的过程中，变阻器r0接入电路中的电阻变小，从而使整个电路中的外电阻变小，干路电流变大，内阻r分得的电压u内ir变大，u外变小，电压表示数变小，由u1ir1知u1变大，因u外u1u2，故u2变小，由于i2，所以流过r2的电流变小，电流表示数变小，选项a正确7ad电动机不是纯电阻，电动机消耗的总功率为ui，选项a正确；电动机消耗的热功率为p热i2r，选项b错误；电源的总功率为ei，电源的输出功率为eii2r，所以电源的效率为1，选项c错误，d正确8cd分析电路可知，当用光照射r4时，r4阻值减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，电压表示数减小，a错误；电源效率随外电路电阻阻值的减小而减小，b错误；分析可知r2两端电压即电容器两端电压增大，则r2消耗的功率增大、电容器所带电荷量增大，c、d正确9b若滑动变阻器r3断路，外电路总电阻增大，路端电压随之增大，a、b变亮，故a错误r2断路，外电阻增大，路端电压u增大，干路电流i减小，r3电流i3增大，则通过a的电流iaii3减小，a灯变暗，b灯电压ubuia(rar1)增大，b灯变亮，符合题意，故b正确r2短路，b灯不亮，不符合题意，故c错误若r1短路，外电阻减小，路端电压u减小，干路电流i增大，r3电流i3减小，则通过a的电流iaii3增大，ua增大，a灯变亮；不符合题意，故d错误10(1)2.25 w(2)2 w(3)1.5 w解析(1)当r2r1r4 时，电源输出功率最大，最大为p()2r()24 w2.25 w.(2)当r20时，电路中电流最大，则r1上功率最大，最大功率p1()2r1()22 w2 w.(3)将r1视为电源的内电阻处理，则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点，知当r2r1r时电源的输出功率最大(即外电阻r2消耗的电功率最大)：r2r1r(24) 6 ，此时最大功率p2()2r2()26 w1.5 w.11(1)