专题8-3 闭合电路欧姆定律(1)-2019高考物理一轮复习考点大通关

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专题8-3 闭合电路欧姆定律(1)-2019高考物理一轮复习考点大通关

考点精讲 一、电源的电动势和内阻 ‎1.电动势 ‎(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把‎1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.‎ ‎(2)表达式:E=.‎ ‎(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量.‎ ‎2.内阻 电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数.‎ 二、闭合电路欧姆定律 ‎1.内容 闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.‎ ‎2.公式 ‎(1)I=(只适用于纯电阻电路)‎ ‎(2)E=U内+U外(适用于任何电路)‎ ‎3.路端电压U与电流I的关系 ‎(1)关系式:U=E-Ir.‎ ‎(2)UI图象(如图所示)‎ ‎①当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为电源电动势.‎ ‎②当外电路电压为U=0时,横坐标的截距为短路电流.‎ ‎③图线的斜率的绝对值为电源的内阻.‎ 三、电源功率、效率 ‎1.电源的总功率 ‎(1)任意电路:P总=EI=U外I+U内I=P出+P内.‎ ‎(2)纯电阻电路:P总=I2(R+r)=.‎ ‎2.电源内部消耗的功率 P内=I2r=U内I=P总-P出.‎ ‎3.电源的输出功率 ‎(1)任意电路:P出=UI=EI-I2r=P总-P内.‎ ‎(2)纯电阻电路 P出=I2R==.‎ 输出功率随R的变化关系:‎ ‎①当R=r时,电源的输出功率最大,为Pm=;‎ ‎②当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小;‎ ‎③当RP2 B.P1η2 D.η1<η2‎ ‎【答案】:C ‎ ‎【解析】:A与B,A与C图线的交点所示电压、电流值分别为电阻R1、R2分别与电源组成闭合电路时的路端电压和电流,则P1=4×2 W=8 W,P2=2×4 W=8 W,由图象可知电源的电动势为E=6 V,η1==,η2==,故η1>η2,选项C正确。‎ ‎2.如图所示,有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110 V,60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端,灯泡正常发光,则 (  )‎ A.电解槽消耗的电功率为120 W B.电解槽的发热功率为60 W C.电解槽消耗的电功率为60 W D.电路消耗的总功率为60 W ‎【答案】:C ‎ ‎3.如图所示电路中,定值电阻R2=r(r为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R1且R1≫R2+r,在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是(  )‎ A.电源的输出功率变小 B.R2消耗的功率先变大后变小 C.滑动变阻器消耗的功率先变大后变小 D.以上说法都不对 ‎【答案】:C ‎【解析】:滑片向右移动,滑动变阻器接入电路部分电阻变小,电路中的电流变大。R2是定值电阻,由P2=I2R2可判断P2增大,B项错误;由于R1减小,R外=R1+R2减小,故不能根据P=I2R来判断其功率的变化。利用电源的输出功率随外电阻变化的关系曲线,如图所示,‎ 因为外电阻始终不小于内阻,故可判断电源输出功率增大,A项错;考虑滑动变阻器上的功率消耗时可以把R2看成电源的一部分。当滑动变阻器的阻值等于2r时,消耗的功率最大。‎ ‎4. (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UI B.电动机消耗的热功率为 C.电源的输出功率为EI D.电源的效率为1- ‎【答案】AD ‎ ‎5.如图所示为汽车的蓄电池、车灯(电阻不变)与启动电动机组成的电路,蓄电池的内阻为0.05Ω。电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表的示数为10 A,电压表的示数为12 V。再接通S2,启动电动机工作时,电流表的示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是(  )‎ A.2 A B.8 A C.50 A D.58 A ‎【答案】:C ‎【解析】:只接通S1时,由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir=12 V+10×0.05 V=12.5 V,R灯== Ω=1.2Ω。再接通S2后,通过启动电动机的电流为I电动机=-I′=A-8 A=50 A,选项C正确。‎ ‎6.如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线.若A、B点的横坐标均为‎1 A,那么AB线段表示的功率为(  )‎ A.1 W B.6 W C.2 W D.2.5 W ‎【答案】:C ‎ ‎7. 将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示,由此可知(  )‎ A.电源最大输出功率可能大于45 W B.电源内阻一定等于5 Ω C.电源电动势为45 V D.电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率大于50%‎ ‎【答案】B ‎ ‎【解析】由题可知将一电源与一电阻箱连接成闭合回路,电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率.由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知,电阻箱所消耗功率P最大为45 W,所以电源最大输出功率为45 W,选项A错误;由电源输出功率最大的条件可知,电源输出功率最大时,外电路电阻等于电源内阻,所以电源内阻一定等于5 Ω,选项B正确;由电阻箱所消耗功率P最大值为45 W可知,此时电阻箱读数为R=5 Ω,电流I==‎3 A,电源电动势E=I(R+r)=30 V,选项C错误;电阻箱所消耗功率P最大时,电源效率为50%,选项D错误.‎
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