高中物理闭合电路欧姆定律 同步练习(一)人教版选修3-1

1、闭合电路欧姆定律 同步练习(一)【典型例题】【例1】如下图，电源的电动势是6V，内电阻是0.5,小电动机M的线圈电阻为0.5，限流电阻R0为3，假设电压表的示数为3V，试求：电源的功率和电源的输出功率电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率【解析】在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得I=电源的总功率：P总=EI=6W由能量转化和守恒定律得：P输出=P总-Pr=6-120.5=5.5W电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，P输出=PM+PO PO=I2RO=3WPM= P输出- PO=5.5-3=2.5W有PM=P机+PMr得P机=PM-PMr=2.5-I2r=2.5-0.5

2、=2W【例2】如下图的电路中，R1和R2是定值电阻，在滑动变阻器R的滑动片P从下端a逐渐滑到上端b的过程中，电阻R1上消耗的电功率 一定是逐渐减小有可能逐渐减小有可能先变小后变大一定是先变小后变大【解析】R1为定值电阻，由P1=I2R1可知R1消耗功率由干路电流I决定，而干路电流的变化那么由R、R2局部电路总电阻变化引起，设该局部的总电阻为RP，那么RP=由极限定理可得：Rap+R2+RPb=R+R2=定值当Rap+R2=RPb时，Rap+R2RPb=最大值此时RP最大。讨论：假设RR2，那么P在向上移动过程中，RP一定减小。由闭合电路欧姆定律I=一定增大，R1消耗变大。假设RR2，那么P在向

3、上移动过程中，RP先变大，当取得最大值后，RP再减小，这样回路中电流先变小，再变大，R1消耗的功率也先变小，再变大。【答案】C【例3】如下图的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R110，R2的阻值未知，R3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如下图，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求：电源的电动势和内电阻；定值电阻R2的阻值；滑动变阻器R3的最大值；上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。【解析】由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入和得E=16+0.2r E=4+

4、0.8r 联立解得E=20V r=20当R3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，故由B点的U、I值可求出R2。R2=当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。R总=又R总=代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300当R1消耗的功率最大时，它两端电压最大，由UR1=E-IR2+ r知，这时电路的总电流I应最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大，

5、再结合上面求出的有关数据，便不难得出R1消耗的最大功率。当R3=300时，I=此时R1两端的电压为：U1=I那么R1消耗的最大功率为P1m=又当R外=r时，电源输出功率最大，即有Pm=【根底练习】一、选择题：1、假设用E表示总电动势，U表示外电压，U/表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，考察以下各关系式U/=IR U /=E-U E=U+Ir I=E/(R+r) U=ER/(R+r) U=E+Ir上述关系式中成立的是 A、B、C、D、2、以下关于闭合电路的说法中，错误的选项是 电源短路时，电源的内电压等于电动势电源短路时，路端电压为零电源断路时，路端电压最大电源的负

6、载增加时，路端电压增大3、单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于 电流强度的大小，且与电流强度的平方成正比 电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比 路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比 各局部电阻值的大小，且与电阻值成反比 4、如下图A灯与B灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度变化是 A、A灯变亮，B灯变亮 B、A灯变暗，B灯变亮C、A灯变暗，B灯变暗 D、A灯变亮，B灯变暗5、在图所示的电路中，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时 电流表示数变大，电压表示数变小 电流表示数变小，电压表示数变大电流表和电

7、压表示数都变小 电流表和电压表示数都变大6、如下图的电路中，调节滑动变阻器，电压表的读数由6V变为5V，电流表读数的变化量为0.5A，那么以下说法中正确的选项是： 电流表的读数变小了，电源的内阻为10电流表的读数变大了，电源的内阻为20电流表的读数变大了，电源的内阻为2D、由于不知道电流表的具体读数，因此无法计算电源的内阻填空题：7、在图所示的电路中，R1=18，R2=10，当a、b两点间接理想的电流表时，其读数为0.5A，当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为3.6V，那么该电源的电势为 V，内电阻为 。8、电动势为3V、内电阻为1的电源只给一个额定电压为3V的小灯泡供电，假设小灯泡两端的

8、实际电压为2.5V，忽略温度对灯泡电阻的影响，那么此时小灯泡的实际功率是 W，小灯泡的额定功率是 。9、如下图电路，当变阻器滑动触头向下滑动时，请讨论电路中各电流表、电压表的示数的变化情况，其中：电流表A1的读数将 电流表A2的读数将 电流表A3的读数将 电压表V1的读数将 电压表V2的读数将 电压表V3的读数将 三、计算题：10、如下图，电源电动势E=10V，内电阻r=2，R1=28，R2=30，R3=60，电容C=410-8F，试求：开关S断开和闭合时电容器所带电量之比开关S闭合后通过R3的电量 11、有一电动势为30V、内电阻为1的电源，将它与一盏额定电压为6V、额定功率为12W的小灯泡

9、及一台线圈电阻为2的电动机串联成闭合电路，小灯泡恰好正常发光，求电动机的输出功率。 12、手电筒的两节干电池用了很久后，小灯泡只能发出很微弱的光了。把这两节干电池取出来，用电压表测量，每一节干电池两端的电压都很接近于1.5V，把它们装入电子钟里，电子钟能正常工作，试用闭合电路欧姆定律来解释这个现象。根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir，电池用久了，内阻r较大，由于小灯泡的电阻较小，电流I较大，所以路端电压U较低，小灯泡只能发出微弱的光；用电压表测量或装入电子钟，由于电流I很小，内阻上的电压很小，路端电压仍接近于电源电动势。【能力提升】1、如下图的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向下移动时，各灯的亮度

10、变化情况是： A、A、B、C三灯都变亮B、A、B灯变亮，C灯变暗C、A灯变亮， B、C灯变暗D、A、C灯变亮，B灯变暗2、在如下图的电路中，开关S闭合后，和未闭合开关S前相比拟三个电表的读数变化情况是： V变大、A1变大、A2变小V变大、A1变小、A2变大V变小、A1变大、A2变小V变小、A1变小、A2变大3、一个电源对外电路负载电阻R供电，电源电动势为E，内阻为r，要让负载电阻R获得尽可能大的电压，R和r的大小关系为 ；要使R中的电流尽可能大，R和r的大小关系为 ；要使R消耗的功率尽可能大，R和r的大小关系为 。4、如下图电路，变阻器R1的最大值为4，此时它的有效电阻为2，定值电阻R26，电

11、源内阻r1。当开关闭合时，电源消耗的总功率为16W，输出功率为12W，这时灯正常发光。求：电灯的电阻；当开关断开时，要使灯仍能正常发光，R1的滑片应当移到什么位置？并求出此时电源的输出功率和电源的效率？ 答案【根底练习】一、选择题：1、B 2、D 3、C 4、A 5、A 6、C二、填空题：7、6 2 8、1.25 1.8 9、变小 变大 变大 变小 变小 变大三、计算题：10、S断开UC=E=10V S合 UC/=5V 2：1 Q=410-7C Q/=210-7C 11、I=P/U=2A PM总=EI-PL-I2r=60-12-41=44WP机= PM总-I2R=44-8=36W 12、根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir，电池用久了，内阻r较大，由于小灯