恒定电流2014新新

5 如右图所示 在 U I 图象上 a b c 各点均表示该电路中的一个确定的工作状态 45 则下列说法正确的是 A 在 b 点时 电源有最小的输出功率 B 在 b 点时 电源的总功率最大 C 从 a b 增大 电源的总功率和输出功率都 增大 D 从 b c 增大 电源的总功率和输出功率都减小 解析 在 b 点时 电源的内阻等于外电阻 电源有最大的输出功率 电源的总功率 P总 IE 电流越大总功率越大 外电阻为零时总功率最 大 从 a b 增大 外电阻增大 电流减小 电源的总功率减小 输出 功率增大 从 b c 时 增大 电流减小 电源的总功率和输出功率都减 小 正确答案为 D 答案 D 3 如右图所示电路 电源内阻不能忽略 R 的阻值小于变阻器的总电阻 开始时滑动 变阻器的滑片 P 停在变阻器的中点 稳定后滑片 P 由中点向上移动至顶端的全过程中 A 电压表的示数先减小后增大 B 电压表的示数先增大后减小 C 电流表的示数先增大后减小 D 电流表的示数先减小后增大 解析 当滑动变阻器的滑片 P 由中点向上移动过程中 原来与变阻器上端串联部分 的电阻减小 而另一支路的电阻增大 因两支路的电阻之和不变 故两支路的电阻相等时 对应的等效电阻最大 所以电路的总电阻先变大 再变小 故路端电压 即电压表的示数 先增大后减小 B 正确 A 错误 在示数增大过程中 滑片 P 上滑 所在支路电阻减 小 电流增大 在示数减小过程中 所在支路电阻比电压减小得更快 电流也是增大 的 即示数应一直增大 所以 C D 错 答案 B 4 某一电源的路端电压与电流的关系和电阻 R1 R2的电压与电流的关系如图 4 所示 用此电源和电阻 R1 R2组成电路 R1 R2 可以同时接入电路 也可以单独接入电路 为使电源输出功率最大 可采用的接法是 图 4 A 将 R1 R2串联后接到电源两端 B 将 R1 R2并联后接到电源两端 C 将 R1单独接到电源两端 D 将 R2单独接到电源两端 解析 由图象知电源内阻 r 0 5 两电阻的阻值 R1 0 5 R2 1 而电源的 输出功率在内外电路电阻相等时最大 故 C 正确 答案 C 1 两个相同的电阻 R 当它们串联后接在电动势为 E 的电源上 通过一个电阻的电流为 I 若将它们并联后仍接在该电源上 通过一个电阻的电流仍为 I 则电源的内阻为 A 4R B R C D 无法计算 R 2 解析 当两电阻串联接入电路中时 I 当两电阻并联接入电路中时 I E 2R r E R 2 r 1 2 由以上两式可得 r R 故选项 B 正确 答案 B 2 2011 广州调研 如图 7 2 24 所示电路中 电源电动势 E 9 V 内阻 r 3 R 15 下列说法中正确的是 A 当 S 断开时 UAC 9 V B 当 S 闭合时 UAC 9 V C 当 S 闭合时 UAB 7 5 V UBC 0 D 当 S 断开时 UAB 0 UBC 0 解析 本题考查电动势 路端电压知识 当 S 断开时 电路中电流为 0 UAC的大小等 于 电动势的大小为 9 V A 项正确 当 S 闭合时 UBC 0 UAB R 7 5 V C 项正 E R r 确 答案 AC 3 如图 7 2 25 所示电路中 当滑动变阻器的滑动触头向下滑动 时 A B 两灯亮度的变化情况为 A A 灯和 B 灯都变亮 B A 灯和 B 灯都变暗 C A 灯变亮 B 灯变暗 D A 灯变暗 B 灯变亮 解析 滑动触头向下滑动 滑动变阻器接入电路的阻值减小 电路的总电阻减小 总电 流增大 路端电压减小 故 A B 灯都变暗 B 正确 答案 B 5 2011 北京海淀期末 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 UI B 电动机消耗的热功率为 U2 R C 电源的输出功率为 EI D 电源的效率为 1 Ir E 解析 本题考查了恒定电流的有关知识 电动机不是纯电阻 电动机消耗的总功率为 UI A 选项正确 电动机消耗的热功率为 I2R B 选项错误 电源的输出功率为 UI C 选项 错误 电源的效率为 D 选项正确 U E E Ir E 答案 AD 6 在如图 7 2 27 所示的电路中 灯泡 L 的电阻大于电源的内 图 7 2 24 图 7 2 25 图 7 2 27 阻 r 闭合电键 S 将滑动变阻器滑片 P 向左移动一段距离后 下 列结论正确的是 A 灯泡 L 变亮 B 电源的输出功率变小 C 电容器 C 上电荷量减少 D 电流表读数变小 电压表读数变大 解析 将滑动变阻器滑片 P 向左移动一段距离后 R 的阻值变大 电路中电流变小 灯泡变暗 A 选项错误 路端电压变大 电阻 R 两端电压变大 电 容 器 C 两端电压变大 电容器 C 上电荷量增加 C 选项错误 D 选项正确 当外电路电 阻 等于电源的内阻时电源的输出功率最大 灯泡 L 的电阻大于电源的内阻 r 则外电路电 阻比 r 大得越多 输出功率越小 B 选项正确 答案 BD 1 把六个相同的小灯泡接成如图甲 乙所示的电路 调节变阻器使 灯泡正常发光 甲 乙两电路所消耗的功率分别用 P甲和 P乙表示 则下列结论中正确的 是 A P甲 P乙B P甲 3P乙 C P乙 3P甲D P乙 3P甲 1 解析 选 B 设各灯泡正常工作时的电流为 I 则甲电路的总电 流为 I甲 3I 乙电路的总电流为 I乙 I 所以由 P UI 得 P甲 3P乙 应选 B 2 如图所示是一实验电路图 在滑动触头由 a 端滑向 b 端的过程中 下列表述正确的是 A 路端电压变小 B 电流表的示数变大 C 电源内阻消耗的功率变小 D 电路的总电阻变大 2 解析 选 A 滑动触头由 a 滑向 b 的过程中 总电阻变小 D 错 误 干路电流变大 路端电压变小 A 正确 内阻消耗功率变大 C 错误 定值电阻 R3上电压降低 电流表示数变小 B 错误 变式备选 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 C U1 U2 解析 选 B D 滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端 总电阻减 小 总电流增大 路端电压减小 与电阻串联的灯泡 L1 L2电流增大 变亮 与电阻并联的灯泡 L3电压降低 变暗 U1减小 U2增大 而路 端电压 U U1 U2减小 所以 U1的变化量大于 U2的变化量 选 B D 3 如图 电源的内阻不可忽略 已知定值电阻 R1 10 R2 8 当开关 S 接位置 1 时 电流表的示数为 0 20 A 那么当开关 S 接位 置 2 时 电流表的示数可能是下列的哪些值 A 0 28 A B 0 25 A C 0 22 A D 0 19 A 3 解析 选 C 开关接 2 后 电路的总电阻减小 总电流一定增大 所以不可能是 0 19 A 电源的路端电压一定减小 原来路端电压为 2 V 所以开关接 2 后路端电压低于 2 V 因此电流一定小于 0 25 A 所 以只可能 C 选项正确 4 2012 石家庄模拟 如图 电源的内阻不能忽略 当电路中点亮的 电灯的数目增多时 下面说法正确的是 A 外电路的总电阻逐渐变大 电灯两端的电压逐渐变小 B 外电路的总电阻逐渐变大 电灯两端的电压不变 C 外电路的总电阻逐渐变小 电灯两端的电压不变 D 外电路的总电阻逐渐变小 电灯两端的电压逐渐变小 4 解析 选 D 由于电源内阻不能忽略 并联电灯数目增多时 总电 阻变小 路端电压变小 故电灯两端的电压变小 D 正确 6 2012 济宁模拟 如图所示的电路中 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 A R3断路B R1短路 C R2断路D R1 R2同时短路 6 解析 选 C 灯泡 A 变暗 灯泡 B 变亮 说明流过灯泡 A 的电流 减小 流过灯泡 B 的电流增大 若 R3断路 电源的路端电压增大 流过灯泡 A B 的电流均增大 若 R1短路 电源的路端电压减小 流过 R3的电流减小 流过灯泡 A B 的电流增大 若 R2断路 电源 的路端电压增大 灯泡 A 和电阻 R1两端的电压减小 电路中的总电 流减小 流过 R3的电流增大 流过灯泡 A 的电流减小 灯泡 B 两端 的电压增大 流过灯泡 B 的电流增大 电阻 R1 R2同时短路 灯泡 B 不亮 正确选项为 C 7 2010 乐化高二检测 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上 如图中的 a b c 所示 以下判断不 正确的是 A 直线 a 表示电源的总功率 B 曲线 c 表示电源的输出功率 C 电源的电动势 E 3V 内电阻 r 1 D 电源的最大输出功率 Pm 9W 10 如图 10 所示的电路中 电路消耗的总 功率为 40 W 电阻 R1为 4 R2为 6 电源内阻 r 为 0 6 电源的效率为 94 求 1 a b 两点间的电压 2 电源的电动势 解析 1 电流是联系内 外电路的桥梁 是求解闭合电路的关键 而电源的内电 路部分为求解该题的突破口 电源内部热功率 P内 I2r 又 P内 P总 1 故 I 2 A 由于 R1 R2并联 P总 1 r 所以 Uab I 4 8 V 2 由 P总 IE 得 E 20 V R1R2 R1 R2 P总 I 答案 1 4 8 V 2 20 V 11 如图 11 所示 在 A B 两点间接一电动势为 4 V 内电 阻为 1 的直流电源 电阻 R1 R2 R3的阻值均为 4 电容器 的电容为 30 F 电流表的内阻不计 求 1 电流表的读数 2 电 容器所带的电荷量 3 断开电源后 通过 R2的电荷量 解析 1 由图可知 接入电路的有效电阻仅有 R3 则 I A 0 8 A E R3 r 4 4 1 2 电容器 C 两端电压与 R3两端电压相同 故电容器所带电荷量 Q CIR3 30 10 6 0 8 4 C 9 6 10 5 C 3 断开电源 R1与 R2并联后与 R3 C 构成放电回路 故通过 R2的电荷量 Q2 C 4 8 10 5 C Q 2 9 6 10 5 2 答案 1 0 8 A 2 9 6 10 5 C 3 4 8 10 5 C 12 2009 上海高考 如图 12 所示的电路中 R1 12 R2 6 滑动变阻器 R3上标 有 20 2 A 的字样 理想电压表的量程有 0 3 V 和 0 15 V 两挡 理想电 流表的量程有 0 0 6 A 和 0 3 A 两挡 闭合开关 S 将滑片 P 从最左端向右移 动到某位置时 电压表 电流表示数分别为 2 5 V 和 0 3 A 继续向右移动滑片 P 至另一位置 电压表指针指在满偏的 1 3 电流表指针指在满偏的 1 4 试求电源电 动势的大小 图 12 解析 滑片 P 向右移动的过程中 电流表示数在减小 电压表示数在增加 由此 可以确定电流表量程选取的是 0 0 6 A 电压表量程选取的是 0 15 V 所以电流 表的示数为 0 6 A 0 15 A 电压表的示数为 15 V 5 V 当电流表读数为 0 3 1 4 1 3 A 时 R1的电压为 U1 I1R1 0 3 12 V 3 6 V 回路的总电流为 I总 I1 0 3 A 0 9 A 由闭合电路欧姆定律得 E I总r U1 U3 即 U1 R2 3 6 6 E 0 9r 3 6 2 5 当电流表读数为 0 15 A 时 R1的电压为 U1 I1 R1 0 15 12 V 1 8 V 回路的总电流为 I总 I1 0 15 U1 R2 A 0 45 A 由闭合电路欧姆定律得 E I总 r U1 U3 即 1 8 6 E 0 45r 1 8 5 解方程组得 E 7 5 V 7 2010 乐化高二检测 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上 如图中的 a b c 所示 以下判断不 正确的是 A 直线 a 表示电源的总功率 B 曲线 c 表示电源的输出功率 C 电源的电动势 E 3V 内电阻 r 1 D 电源的最大输出功率 Pm 9W 8 如图所示 电池的电动势 E 5 V 内阻 r 10 固定电阻 R 90 R0是可变电阻 在 R0由零增加到 400 的过程中 求 1 可变电阻 R0上消耗热功率最大的条件和最 大热功率 2 电池的内阻 r 和固定电阻 R 上消耗的最小热功率之和 1 当 R0 R r 100 时 R0上消耗热功率最大 P1 max W 6 25 10 2 W 400 25 2 r 和 R 消耗的热功率 P2 I2 R r 2 0 2 rR rRR E 当 R0 400 时 即 R0最大时 P2最小 R R0 E r P2min 90 10 W 0 01 W 2 2 1090400 5 10 如图所示 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 不计电流表内阻 线路提供电压不变 1 若把三个这样的电灯串联后 接到电压恒定为 12 V 的电路上 求流过灯泡的电流 和每个灯泡的电阻 2 如图乙所示 将两个这样的电灯并联后再与 10 的定值电阻 R0串联 接在电压恒定为 8 V 的电路上 求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率 解析 1 由于三个电灯完全相同 所以每个电灯两端的电压为 UL V 4 V 12 3 结合图象可得当 UL 4 V 时 IL 0 4 A 故每个电灯的电阻为 R 10 UL IL 4 0 4 2 设此时电灯两端的电压为 U 流过每个电灯的电流为 I U U 2IR0 代入数据得 U 8 20I 在图甲上画出此直线如图所示 可得到该直线与曲线的交点 2 V 0 3 A 即流过电灯的电流为 0 3 A 则流过电流表的电流 为 IA 2I 0 6 A 每个灯的功率为 P UI 2 0 3 W 0 6 W 10 15 分 在如图所示的电路中 R1 2 R2 R3 4 当电键 K 接 a 时 R2上消耗的电功率为 4 W 当电键 K 接 b 时 电压表示数 为 4 5 V 试求 1 电键 K 接 a 时 通过电源的电流和电源两端的电压 2 电源的电动势和内电阻 3 当电键 K 接 c 时 通过 R2的电流 10 解析 1 K 接 a 时 R1被短路 外电阻为 R2 根据电功率公 式 P I2R 可得通过电源电流 I A U V O 2468 0 2 0 4 0 6 I A U V O 2468 0 2 0 4 0 6 U R0 乙 A 甲 1 2 P I1 A R 2 分 再根据 2 U P R 电源两端电压 12 UPR4 V 2 分 2 K 接 a 时 有 E U1 I1r 2 分 K 接 b 时 R1和 R2串联 R外 R1 R2 6 1 分 通过电源电流 2 2 12 U I0 75 A RR 1 分 这时有 E U2 I2r 2 分 解得 E 6 V r 2 1 分 3 当 K 接 c 时 R2 R3并联 23 23 23 R R R2 RR 1 分 R总 R1 r R23 6 1 分 总电流 I3 E R总 1 A 1 分 通过 R2的电流 3 1 II0 5 A 2 1 分 答案 1 1 A4 V 2 6 V2 3 0 5 A 11 2013 济南模拟 14 分 如图甲所示的电路中 R1 R2均为定值 电阻 且 R1 100 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 11 解析 1 题图乙中 AB 延长线交 U 轴于 20 V 处 交 I 轴于 1 0 A 处 所以电源的电动势为 E 20 V 2 分 内阻 r 20 E I短 2 分 2 当 P 滑到 R3的右端时 电路参数对应题图乙中的 B 点 即 U2 4 V I2 0 8 A 1 分 得 R2 5 2 2 U I 2 分 3 当 P 滑到 R3的左端时 由题图乙知此时 U外 16 V I总 0 2 A 2 分 所以 R外 80 U I 外 总 2 分 因为 R外 13 2 13 R R R RR 2 分 所以滑动变阻器的最大阻值为 R3 300 1 分 答案 1 20 V20 2 5 3 300 11 17 分 如图所示 R 为电阻箱 V 为理想电压表 当电阻箱读数 R1 2 时 电压表读数 U1 4 V 当电阻箱读数 R2 5 时 电 压表读数 U2 5 V 求 1 电源的电动势 E 和内阻 r 2 当电阻箱 R 读数为多少时 电源的输出功率最大 最大值 Pm为 多少 11 解析 1 由闭合电路欧姆定律得 5 分 12 12 12 UU EUrEUr RR 联立上述方程 代入数据解得 E 6 V r 1 2 分 2 由电源的输出电功率表达式 P 变形为 2 2 E R Rr 6 分 2 2 E P Rr 4r R 由上式可知当 R r 1 时 2 分 P 有最大值 Pm 9 W 2 分 2 E 4r 答案 1 6 V 1 2 1 9 W 12 能力挑战题 20 分 如图所示电路 已知 R3 4 闭合电键 电流表读数为 0 75 A 电压表读数为 2 V 经过一段时间 一个电 阻被烧坏 断路 使电流表读数变为 0 8 A 电压表读数变为 3 2 V 问 1 哪个电阻发生了断路故障 2 R1的阻值是多少 3 能否求出电源电动势 E 和内阻 r 如果能 求出结果 如果不能 说明理由 12 解析 1 电压表和电流表有示数且增大 说明外电阻增大 故只能是 R2被烧坏而发生了断路 4 分 2 4 3 分 1 1 1 U3 2 R I0 8 3 UR3 I1R1 UR2 0 75 4 V 2 V 1 V 3 分 0 25 A 2 分 3 R 3 3 U 1 I A R4 E 3 2 V 0 8 R4 r V E 3 V 0 25 0 75 R4 r V 4