2013高考物理复习训练2-7 闭合电路欧姆定律的理解

2013高考物理复习训练2-7 闭合电路欧姆定律的理解

‎(时间：60分钟)‎ 知识点一　闭合电路欧姆定律的理解 ‎1．(2010·哈尔滨高二检测)用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内电阻，I表示干路电流，则下列各式中正确的是(　　)．‎ A．Ur＝IR B．Ur＝E－U C．U＝E＋Ir D．U＝ 解析　因为不知道外电阻是纯电阻电路还是非纯电阻电路，所以I＝不一定成立，Ur＝E－U一定成立，故D错误、B正确；Ur＝Ir，A错误；U＝E－Ir，C错误．‎ 答案　B ‎2.‎ 图2－7－8‎ 如图2－7－8所示，电源电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，标有“8 V、16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机绕线的电阻R0＝1 Ω，求：‎ ‎(1)电源的总功率；‎ ‎(2)电动机的输出功率．‎ 解析　(1)L正常发光，路端电压等于灯泡额定电压8 V.‎ 内电压U内＝(10－8)V＝2 V，‎ 则总电流I＝＝4 A，‎ 电源总功率为P电＝IE＝4×10 W＝40 W.‎ ‎(2)流经电动机的电流IM＝I－＝‎2 A.‎ 输入电动机的总功率P电动机＝U·IM＝8×2 W＝16 W.‎ 电动机内阻消耗功率P内＝IR0＝4×1 W＝4 W.‎ 故电动机输出功率P出＝(16－4)W＝12 W.‎ 答案　(1)40 W　(2)12 W 知识点二　闭合电路中的电功和电热 ‎3．当外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时，单位时间内在外电路上产生的热量正好相等，则该电源的内电阻是 (　　)．‎ A．1 Ω　　　 B．2 Ω　　　‎ C．4 Ω　　　 D．6 Ω 解析　由2R1＝2R2，代入数据解得r＝4 Ω，选项C正确．‎ 答案　C ‎4.‎ 图2－7－9‎ 如图2－7－9所示，用两节干电池点亮几只小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是 (　　)．‎ A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗 B．灯多时各灯两端的电压较低 C．灯多时通过电池的电流较大 D．灯多时通过各灯的电流较大 解析　由于电灯并联在电路中，所以接入电路的电灯越多，总电阻越小，电路的总电流越大，选项C正确．此时电源的内电压越大，路端电压越低，选项B正确．流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A正确、选项D错．‎ 答案　ABC 知识点三　含容电路 图2－7－10‎ ‎5．在如图2－7－10所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻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 图2－7－11‎ ‎6．在如图2－7－11所示的电路中，电源电动势E＝3.0 V，内电阻r＝1.0 Ω；电阻R1＝10 Ω，R2＝10 Ω，R3＝30 Ω，R4＝35 Ω；电容器的电容C＝100 μF，电容器原来不带电．求接通开关S后流过R4的总电荷量．‎ 解析　由电阻的串、并联公式得闭合电路的总电阻R总＝＋r，由欧姆定律得通过电源的电流I＝，电源的路端电压U＝E－Ir，R3两端的电压U′＝U.通过R4的总电荷量就是电容器的电荷量Q＝CU′.‎ 由以上各式并代入数据解得Q＝2.0×10－4 C.‎ 答案　2.0×10－4 C 知识点四　电路动态分析 图2－7－12‎ ‎7．(2010·德州高二检测)如图2－7－12所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化？‎ 解析　P向上端移动，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压U增大，判断出V1示数增大．由I减小，知内电压U内和R1的端电压UR1减小，由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大，判断出V2示数增大．由V2示数增大知通过R2的电流I2增大，而干路电流I减小，所以R3中的电流减小，即A示数减小．‎ 答案　V1示数增大，V2示数增大，A示数减小．‎ 图2－7－13‎ ‎8．(2010·上海高二检测)如图2－7－13所示电路中，电源电动势为12 V，内电阻不能忽略．闭合S后，调整R的阻值，使电压表的示数增大ΔU＝2 V，在这一过程中(　　)．‎ A．通过R1的电流增大，增大量为 B．通过R2的电流减小，减小量小于 C．R2两端的电压减小，减小量为ΔU D．路端电压增大，增大量为ΔU 解析　由电阻的定义知R1＝＝，所以ΔI＝，即通过R1的电流增大量为，A正确；R1两端的电压增大，R2和r的电压减小，两者减小的电压之和为ΔU＝2 V，所以R2两端的电压减小量小于ΔU，故B正确、C错误；因为R1两端的电压增大量为ΔU，R2两端的电压减小量小于ΔU，路端电压等于两者变化之和，故应小于ΔU，D错误．‎ 答案　AB 图2－7－14‎ ‎9．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图2－7－14所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为‎10 A，电动机启动时电流表读数为‎58 A，若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω.电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了 (　　)．‎ A．35.8 W B．43.2 W C．48.2 W D．76.8 W 解析　电动机未启动时，U灯＝E－I1r＝(12.5－10×0.05)V＝12 V，电灯功率P灯＝U灯I1＝120 W．电动机启动时，U灯′＝E－I2r＝(12.5－58×0.05)V＝9.6 V，设电灯阻值不变，由P＝，可得P′＝2×P灯＝2×120 W＝76.8 W，电功率的减少量ΔP＝P－P′＝(120－76.8)W＝43.2 W.‎ 答案　B 图2－7－15‎ ‎10．如图2－7－15所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升．已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则 (　　)．‎ A．电源内阻r＝－R B．电源内阻r＝－－R C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大 D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小 解析　‎ 本题主要考查学生对欧姆定律适用范围、电功和电热的区别，要求学生熟练掌握欧姆定律，电功率及焦耳定律的应用．由于电动机是非纯电阻元件，欧姆定律不再适用，电动机的输入功率P1＝UI，热功率P2＝I2R，输出功率P3＝mgv，P1＝P2＋P3，可解得：U＝IR＋，又由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir，解得：r＝－－R；当电动机被卡住时，电动机变成纯电阻元件，总电流I总＝，电流增大，故电源消耗的功率P增大，所以选项B、C正确．‎ ‎ 答案　BC