陕西省交大附中2013届高三物理 第37课时 闭合电路中的能量转化 含容电路 故障分析练习试题（A卷）

1 第第3 37 7课课时时 闭闭合合电电路路中中的的能能量量转转化化 含含容容电电路路 故故障障分分析析 A A卷卷 考测点导航考测点导航 1 电源的功率和效率 功率 电源的功率 电源的总功率 PE EI 电源的输出功率P出 UI 电 源内部消耗的功率Pr I 2r 电源的效率 100 I UI 2 根据能量的转化和守恒定律 在闭合电路中应有 即 内出总 PPP 2 II UIr 3 电源的输出功率 在纯电阻电路中 电源输出功率随外电阻变化的图线如图 37 A 1 所示 而当外电路电阻等于内电阻时 电源的输 出功率最大 即 r PrR m 4 2 时当 4 恒定电流中有关电容器问题 在中学阶段一般只研 究稳态情况 电容器的 隔直 性质决定了恒定电流电路中 含有电容器的支路具有断路的特点 5 关于电路的故障的分析与排除 电路出现的故障有两个原因 1 短路 2 断路 包括接线断或接触不良 电器 损坏等情况 一般检测故障用电压表 如果电压表示数为 0 说明电压表上无电流通过 可能在并联路段之外有断路 或并联 段内有短路 如果电压表有示数 说明电压表上有电流通过 则在并联段之外无断路 或 并联段内无短路 典型题点击典型题点击 1 2003 江苏 在如图 37 A 2 所示的电路中 电源的电动 势 3 0V 内阻r 1 0 电阻R1 10 R2 10 R3 30 R4 35 电容器的电容 C uF 电容器原来不带电 求接通电键 K 后流过 R4的总电量 本题主要考 查闭合电路中的电容问题 2 如图 37 A 3 所示理想伏特表和安培表与电阻 R1 R2 R3连 接的电路中 已知 R3 4 安培表读数为 0 75A 伏特表读数为 2V 由于某一电阻断路 使安培表读数为 0 8A 而伏特表读数为 3 2V 1 哪一只电阻发生断路 2 电源电动势和内阻各为多大 本题主要考查闭合电路的欧姆定律和故障问题的处理 3 如图 37 A 4 电源电动势 9 0V 内阻 r 1 0 R1 0 5 求 R2阻值多大时 1 电源输出的电功率 最大 最大输出功率是多少 此时效率 2 电阻 R1的电功率最大 最大电功率是多少 3 滑动变阻器 R2的电功率最大 最大电功率是多少 本题主要考查纯电阻电路的电 功率的计算 注意考虑等效电源的处理 图 37 A 4 图 37 A 1 图 37 A 2 图 37 A 3 2 4 4 在图 37 A 5 所示电路中 为电源电动势 r 为电源内阻 R1为可变电阻 R0 R2 R3 R 皆为固定电阻 当调大 R1时 试定性推论R2 R3 R0及 R 上的功率将如何变化 本 题主要考查电压 电流 电阻和欧姆定律 考查推理能力 新活题网站新活题网站 一 选择题一 选择题 1 将两个阻值不同的电阻 R1 R2分别单独与同一电源连接 如果在相同的时间内 R1 R2发出的热量相同 则电源内阻为 A B 12 2 RR 12 12 R R RR C D 12 R R 12 12 RR R R 本题主要考查闭合电路的欧姆定律中的电热问题 本题还可以从 U I 图象上来理解 2 电源的电动势和内阻都保持一定 在外电路的电阻逐渐减小的过程中 下面说法中 正确的是 A 电源的路端电压一定逐渐变小 B 电源的输出功率一定逐渐变小 C 电源内部消耗的功率一定逐渐变大 D 电源的供电效率一定逐渐变小 本题主要考查闭合电路的欧姆定律中的动态变化分析问题及有关基本概念 3 如图 37 A 6 所示 A B 两盏电灯完全相同 当滑动变阻器的滑头向左移动时 则 A A 灯变亮 B 灯变亮 B A 灯变暗 B 灯变亮 C A 灯变亮 B 灯变暗 D A 灯变暗 B 灯变暗 本题主要考查闭合电路的欧姆定律中的动态变化分析中的功率问题 4 如图 37 A 7 所示的电路中 C1 3C2 R1 R2 3 当电路中的电 流达到稳定状态后 下列判断哪些正确 A C1所带电量是 C2所带电量的 3 倍 B C1和 C2所带电量相等 C C1两端的电压是 C2两端电压的 1 3 D C1和 C2两端电压相等 本题主要考虑电容器的概念及在电路中的作用 5 四个阻值都为 R 的电阻 按图 37 A 8 中四种方式连接后 接在电动势为 内 电阻也为 R 的电源上 则 1 要求输出电流最大时 应按图 接法 2 要求输出电压最大时 应按图 接法 3 要求输出功率最大时 应按图 接法 图 37 A 5 图 37 A 6 图 37 A 7 3 本题主要考查闭合电路的欧姆定律中的各个物理量的极值问题 6 如图 37 A 9 所示电路中灯泡 L1发光 灯泡 L2 L3均不亮 A1有读数 A2没有读 数 则产生故障应是 设只有一处有故障 A 灯泡 L1断路 B 灯泡 L2断路 C 灯泡 L2短路 D 灯泡 L3短路 本题主要考查电路故障的分析 二 填空题 7 在右图 37 A 10 所示电路中 电源内 电阻为 2 欧 外电阻 欧 欧 则电4 21 RR2 3 R 键 K 断开与闭合时电源输出功率之比为 本题主要考查闭合电路的欧姆定律中的功率问题 8 如图 37 A 11 所示 U 12 伏 C 50 微法 电容 C 的上板带 电 电容器 C 两板的电压是 伏 所带电量是 库仑 本题主要考虑电容器的概念及在电路中的作用 三 计算题 9 如图所示 R3 6 电源内阻 r 为 1 当 K 合上且 R2为 2 时 电源的总功率为 16W 而电源的输出功率为12W 灯泡正常发光 求 1 电灯的电阻及功率 2 K 断开时 为使灯泡正常发光 R2的阻值应调到多少欧 10 图 37 A 13 所示的电路中 电池的电动 势 5 伏 内电阻 图 37 A 10 图 37 A 11 图 37 A 12 图 37 A 13 图 37 A 8 图 37 A 9 图 37 A 8 4 r 10 欧 固定电阻 R 90 欧 R0是可变电阻 在 R0由零增加到 400 欧的过程中 求 1 可变电阻 R0消耗功率最大的条件和最大热功率 2 电池的内电阻 r 和固定电阻 R 上消 耗的最小热功率之和 第第3 37 7课课时时 闭闭合合电电路路中中的的能能量量转转化化 含含容容电电路路 故故障障分分析析 A A 典型题点击典型题点击 1 由电阻的串并联公式 得闭合电路的总电阻为 r RRR RRR R 321 321 由欧姆定律得 通过电源的电流 R I 电源的端电压 电阻 R3两端的电压IrU U RR R U 32 3 通过 R4的总电量就是电容器的电量 Q CU 由以上各式并代入数据解得CQ 4 100 2 2 R1断路 R2 4 未断开时 U 端 4 0 75 3 V 又伏特表示数为 2V 则 UR3 1V R3 4 R1 R3 2 1 R1 8 断开时 0 8 r 1 r 4 未断开时 3 4 v 4 12 4 12 4 12 4 12 r 3 解 1 当 R1 R2 r 时 即 R2 r R1 1 0 0 5 0 5 电源输出功率最大 25 20 14 9 4 22 W r Pm 2 R1消耗功率 P1 2R1 rRR 21 当 R2 0 时 R1消耗功率最大 P1 2R1 18 W rR 1 5 0 15 0 9 2 3 电阻 R2的电功率 当 R2 R1 r 1 0 5 1 5 电阻 R2的电功率最大 5 13 0 15 0 4 9 4 2 1 2 2 W rR Pm 4 解解 当 R1增大时 整个电路的电阻增大 因而通过电源电路的电流减小 即 R0上的 功率必减小 既然流过电源的电流减小 所以 r 和 R0上的电压降减小 但电源的电动势不 变 可知 R 两端的电压增大 由此可断定 R 上的功率增大 R 两端的电压增大 电流也必 增大 但流过 R0的电流减小 所以流过 R3的电流必减小 故 R3上功率必减小 R3上电流 减小 则其两端的电压减小 而上面已说明 R 两端的电压增大 所以 R2两端的电压必增大 即 R2上功率必增大 新活题网站新活题网站 1 1 C C 2 2 ACDACD 3 3 B B 4 4 BCBC 5 5 A A B B C C 6 6 C C 7 7 27 32 8 8 正 4 2 10 4 9 9 1 P内耗 I2r 4W I 2A V IL 1A8