闭合电路欧姆定2.doc

闭合电路欧姆定律一、基本电路例3、已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1R R R A B C L2 DR闭合电路欧姆定律一、主要物理量。研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。闭合电路欧姆定律的表达形式有：（1）E=U外+U内（2）I=E/(R+r)（I、R间关系）（3）U=E-Ir（U、I间关系）（4）U=ER/(R+r)（U、R间关系）二、电动势物理意义： 在数值上等于 方向 1、下面对电源电动式概念的认识正确的是（ ）A、电源电动势等于电源两极间的电压 B、在闭合电路中，电动势等于内、外电压之和C、电源电动式表明了电源把其它形式的能转化为电能的本领，电源把其它形式的能转化为电能越多电源电动是越大D、电源电动式、电压、和电势差虽然名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同4、有人把两节放在3V的手电筒中小灯泡仅发出微弱光的干电池装到额定电压为3V的收音机中使用，还可以正常地使用一段时间，这个现象说明（ ）A旧电池与新电池的内电阻相差不大 B旧电池比新电池的电动势明显小C旧电池比新电池的内电阻明显大 D旧电池与新电池的电动势相差不大三、路端电压与外电阻的关系5、 如图2所示为电阻R1 和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限 分为了、三个区域现把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是( )A特性曲线在区，P1P 2 B特性曲线在区，P1P2C特性曲线在区，P1P2 D特性曲线在区，P1P2 6、如图10-3-4所示，线段A为某电源U-I图线，线段B为某电阻R的U-I图线以上述电源和电阻组成闭合电路时，求：(1)电源的输出功率P出多大?(2)电源内部损耗的电功率P内是多少?(3)电源的效率多大?7、在图中所示的电路中，电源电动势为3.0V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如下图所示当开关闭合后，下列判断正确的（ ）A灯泡L1的电阻为12 B通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2电流的2倍U/VI/Ao2015105abC灯泡L1消耗的电功率为0.75W D灯泡L2消耗的电功率为0.30W8、如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2.0，则这只定值电阻的阻值为_。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_W。四、电源的功率和效率E rR2R110、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阻值为多大； R2上消耗的最大功率。电源的最大效率五、直流电路的动态分析8如图所示，电路中电源的电动势为E，内电阻为r，开关S闭合后，当滑动变阻器R的滑动片P向右移动的过程中，三盏规格相同的小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是（ ）A灯L1、L2变亮，灯L3变暗 B灯L2、L3变亮，灯L1变暗C灯L1、L3变亮，灯L2变暗 D灯L1变亮，灯L2、L3变暗9某同学按如图电路进行实验，电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（ ）A短路 B短路 C断开 D断开【例4】如图10-3-5所示电路，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化?V2V1L1L2L3P例13. 如图所示，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AV3V1V2SrR1R2C.U1U2R1R2RPa bL3、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 （ ） AU1/I不变，U1/I不变 BU2/I变大，U2/I变大CU2/I变大，U2/I不变 DU3/I变大，U3/I不变例15. 如图所示，电路中ab是一段长10 cm，电阻为100的均匀电阻丝。两只定值电阻的阻值分别为R1=80和R2=20。当滑动触头P从a端缓慢向b端移动的全过程中灯泡始终发光。则当移动距离为_cm时灯泡最亮，移动距离为_cm时灯泡最暗。12、在如图6所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表A、电压表V1、V2、V3均为理想电表，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，当R2的滑动触头P向上滑动的过程中 （ ）AV1V2V3SR1R2PE，r图6A电压表V1的示数增大，电压表V2的示数变小B电压表V3示数的变化量的绝对值与电压表V1、V2示数的变化量的绝对值之和相等C电压表V1示数与电流表A示数的比值不变D电压表V3示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值保持不变CA U BR1 R2R3 R4+ P例6：已知如图，R1=30，R2=15，R3=20，AB间电压U=6V，A端为正C=2F，为使电容器带电量达到Q =210- 6C，应将R4的阻值调节到多大？六、等效电路11（8分）实验室新进一批毫安表，量程为10mA，内阻为50实验室备有下列器材：标准毫安表两只，记作mA1和mA2，量程分别为50mA和15mA（内阻均约30左右）；标准变阻箱三只R1、R2、R3，最大阻值分别为9999.9、999.9和99.9；滑动变阻器两只R4和R5，全电阻分别为100和1000；1.5V干电池4节；电键1只；导线若干请用上述器材对新进毫安表进行校对，以检测表的质量，请设计合理的校对电路，并且使调节尽可能方便，将设计的电路图画在下面方框图中，注明所用器材的标号，并用细线代替导线将右边的实物连接成实验电路12（12分）有同学发现实验中多用电表上的电压为9V的干电池已不能用了，他用电压表直接接在其两极上发现电压为6.9V，他把3V的小灯泡串联滑动变阻器接在电源上时，无论怎样调节小灯泡也不发光，他又把电流表直接接在两极上时发现电流并不大，发现电流只有43mA。实验室备有下列器材：滑动变阻器两只A、B（最大电阻分别为100和1000）；电压表C、D（量程分别为6V和15V，内阻都约2k）；毫安表E、F（量程分别为150mA和60mA，内阻都大约几欧）；开关；导线若干。他想用这些器材准确测量这只电池的电动势和内阻，请设计一个合适的电路图画在下边的方框中，并注明所选用的器材。如果该同学测量的结果如下所示，请在下面坐标纸上画出UI图象，并求出测量的电动势和内阻分别为_若不计偶然误差，用这种方法测量出的电动势和内阻与真实值相比电动势E ，内阻r （填偏大、偏小或相等）测量次数1234567电流表示数I/mA28.024.621.016.814.012.010.4电压表示数U/V2.83.64.25.25.66.06.2三、本题共6小题，共90分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13（14分）如图所示，电学黑箱中有两个电阻：一个定值电阻，另一个未知电阻，由箱内抽出三根引线A、B、C，当开关AS和C闭合时，电流表的读数为1A，电压表的读数为8V；当开关S和D闭合时，电流的读数仍为1A，电压表的读数为10V请画出黑箱中两个电阻和A、B、C的连接图，并求出电阻的阻值（电流表和电压表均可看成理想电表）14（14分）如图所示的电路，电源电动势E=6V，内阻r=1，电阻R1=3，R2=6，电容器的电容C=3.6F，二极管D具有单向导电性，开始时，开关S1闭合，S2断开. （1）合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电量变化了多少？ （2）合上S2，待电路稳定后再断开S1，求断开S1后流过R1的电量是多少？15（14分）如图甲所示，为一放于水平面上的长方形槽，上端开口，、面为两铜板，其他面为绝缘板，槽中盛满导电液体（设该液体导电时不发生电解）现用质量不计的细铜丝在下端固定一铁球构成一单摆，铜丝的上端可绕O点摆动，O点在槽中心的正上方，摆球振动平面与AB垂直在两铜板上接上图示的电源，电源内阻可忽略，电动势，将电源负极和细铜丝的上端点分别连接到记忆示波器的地和输入端（记忆示波器的输入电阻可视为无穷大）假设摆球在导电液中做简谐运动，示波器的电压波形如图乙所示 （1）求单摆的摆长（已知，） （2）设边长为，则摆动过程中摆球偏离板的最大距离和最小距离（忽略铜丝对导电液中电场的影响）16（16分）已知电源电动势E=8V，红灯电阻，绿灯电阻接在如图所示的电路中，灯正常发光时电压表的读数为6V，经过一段时间，由于电路中某一个电阻发生故障，引起红灯变亮，绿灯变暗的现象，而此时电压表的读数变为6.4V. （1）画出电路发生故障前的能够直接看出串、并联的简化电路图； （2）通过分析与计算，判断电路中哪一个电阻发生了故障？是什么故障？17（16分） 如图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题（不计电流表和电池的内阻） （1）若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻； （2）如图乙所示，将两个这样的灯泡并联后再与10的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率例9. 已知如图，电源内阻不计。为使电容器的带电量增大，可采取以下那些方法：A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1R1 R3R2ECA B BC C C5.滑动变阻器的两种特殊接法。a bPA1 A A2E r在电路图中，滑动变阻器有两种接法要特别引起重视：右图电路中，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，到达中点位置时外电阻最大，总电流最小。所以电流表A的示数先减小后增大；可以证明：A1的示数一直减小，而A2的示数一直增大。RXa bUPIIXI /r右图电路中，设路端电压U不变。当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，总电阻逐渐减小；总电流I逐渐增大；RX两端的电压逐渐增大，电流IX也逐渐增大（这是实验中常用的分压电路的原理）；滑动变阻器r左半部的电流I / 先减小后增大。解：当P移到右端时，外电路总电阻最小，灯最亮，这时aP长10cm。当aP间电阻为20时，外电路总电阻最大，灯最暗，这时aP长2cm。13、（14分）如图所示电路中，R1=3，R2=6，R3=1.5，C=20F，当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，电源消耗的总功率为2W，当开关S1、S2都闭合电路稳定时，电源消耗的总功率为4W，求：（1）电源电动势E和内阻r 。 （2）当S1、S2闭合时电源的输出功率 （3）当S1闭合，分别计算在S2闭合与断开时，电容器所带的电量各为多少？ 3（北京顺义区2008届期末考）在图所示电路中，电容器C的上极板带正电，为了使该极板带正电且电量增大，下列办法中可行的是 （AD）A、增大R1，其它电阻不变B、增大R2，其它电阻不变C、增大R3，其它电阻不变D、增大R4，其它电阻不变A1A2VSR1R2R3abE r5（2007年河北唐山一中）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是 （ B ）AI1增大，I2不变，U增大 BI1减小，I2增大，U减小CI1增大，I2减小，U增大 DI1减小，I2不变，U减小V1V2SR1R2pabEr12.（北京海淀区2008届期末考）如图所示电路中，电源内阻不能忽略，两个电压表均为理想电表。当滑动变阻器R2的滑动触头p移动时，关于两个电压表V1与V2的示数，下列判断正确的是（ AC ）A. p向a移动，V1示数增大、V2的示数减小B. p向b移动，V1示数增大、V2的示数减小C. p向a移动，V1示