PAGEPAGE7電路閉合電路歐姆定律1．電路的分析與計算是本專題的重點，要駕馭歐姆定律的應用問題、動態分析問題、故障推斷問題、含容電路問題、電功和電功率問題的處理方法，常與電場、電磁感應、交變電流等學問綜合。二、考題再現二、考題再現典例1.(2024?浙江4月選考?8)電動機與小電珠串聯接入電路，電動機正常工作時，小電珠的電阻為R1，兩端電壓為U1，流過的電流為I1；電動機的內電阻為R2，兩端電壓為U2，流過的電流為I2。則A．B．C．D．典例2.(2024?江蘇卷?3)如圖所示的電路中，電阻R＝2Ω。斷開S后，電壓表的讀數為3V；閉合S后，電壓表的讀數為2V，則電源的內阻r為A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω三、對點速練三、對點速練1．兩個相同的電阻R，當它們串聯后接在電動勢為E的電源上，通過一個電阻的電流為I；若將它們并聯后仍接在該電源上，通過一個電阻的電流仍為I，則電源的內阻為()A．4RB．RC．eq\f(R,2)D．無法計算2．(多選)如圖所示的電路中，電源的電動勢E和內阻r肯定，A、B為平行板電容器的兩塊正對金屬板，R1為光敏電阻，電阻隨光強的增大而減小。當R2的滑動觸頭P在a端時，閉合開關S，此時電流表A和電壓表V的示數分別為I和U。以下說法正確的是()A．若僅將R2的滑動觸頭P向b端移動，則I不變，U增大B．若僅增大A、B板間距離，則電容器所帶電荷量削減C．若僅用更強的光照耀R1，則I增大，U增大，電容器所帶電荷量增加D．若僅用更強的光照耀R1，則U變更量的肯定值與I變更量的肯定值的比值不變3．如圖所示，電源電動勢為E，內阻為r，閉合開關S，不考慮燈絲電阻隨溫度的變更，電流表、電壓表均為志向電表，當滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時，下列說法正確的是()A．電流表讀數減小，小燈泡L1變暗B．電壓表讀數變大C．電流表讀數增大，小燈泡L2變暗D．電容器所帶電荷量增大4．用圖示的電路可以測量電阻的阻值．圖中Rx是待測電阻，R0是定值電阻，G是靈敏度很高的電流表，MN是一段勻稱的電阻絲。閉合開關，變更滑動頭P的位置，當通過電流表G的電流為零時，測得MP＝l1，PN＝l2，則Rx的阻值為()A．eq\f(l1,l2)R0 B．eq\f(l1,l1＋l2)R0C．eq\f(l2,l1)R0 D．eq\f(l2,l1＋l2)R05．硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環保的優點。如圖所示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關系圖象(電池內阻不是常量)，圖線b是某電阻R的U－I圖象。在該光照強度下將它們組成閉合回路時，硅光電池的內阻為()A．5.5Ω B．7.0ΩC．12.0Ω D．12.5Ω6．一個用半導體材料制成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變更的關系圖象如圖甲所示，若將它與兩個標準電阻R1、R2并聯后接在電壓恒為U的電源兩端，3個用電器消耗的電功率均為P，現將它們連接成如圖乙所示的電路，接在該電源的兩端，設電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，則下列說法中正確的是()A．P1＝4P2 B．PD＝eq\f(P,4)C．PD＝P2 D．P1＜4P27．兩位同學在試驗室利用如圖甲所示的電路測定值電阻R0、電源的電動勢E和內電阻r，調整滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學記錄了電流表A和電壓表V1的測量數據，另一同學記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數據。依據數據描繪了如圖乙所示的兩條U－I直線。則圖象中兩直線的交點表示的物理意義是()A．滑動變阻器的滑動頭P滑到了最右端B．電源的輸出功率最大C．定值電阻R0上消耗的功率為1.0WD．電源的效率達到最大值8．(多選)在如圖所示電路中，電源電動勢E＝12V，內阻r＝4Ω，R1＝R2＝2Ω，燈泡電阻恒為RL＝3Ω，滑動變阻器總阻值R＝8Ω，當滑片P位于滑動變阻器正中間、開關S處于閉合狀態時，電容器內有一帶電微粒恰好處于靜止狀態，燈泡L正常發光．當滑片P向N端移動后，下列說法正確的是()A．微粒向上運動 B．電流表示數變小C．燈泡L變暗 D．電源輸出功率變大9．(多選)某溫度檢測、光電限制加熱裝置原理如圖所示。圖中RT為熱敏電阻(隨溫度上升阻值減小)，用來探測加熱電阻絲R的溫度，RG為光敏電阻(隨光照強度增大阻值減小)，接收小燈泡L的光照，除RT、RG外，其他電阻均為定值電阻。當R處溫度降低時()A．L變亮B．通過R3的電流減小C．E2的路端電壓增大D．R消耗的功率減小10．(多選)如圖所示的電路中，電源電動勢為12V，內阻為2Ω，四個電阻的阻值已在圖中標出。閉合開關S，下列說法正確的有()A．路端電壓為10VB．電源的總功率為10WC．a、b間電壓的大小為5VD．a、b間用導線連接后，電路的總電流為1A11．(多選)如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變更的特性圖線，曲線Ⅲ是一個小燈泡的伏安特性曲線，曲線Ⅲ與直線Ⅰ、Ⅱ相交點的坐標分別為P(5.2，3.5)、Q(6，5)。假如把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨連接，則下列說法正確的是()A．電源1與電源2的內阻之比是3∶2B．電源1與電源2的電動勢之比是1∶1C．在這兩種連接狀態下，小燈泡的電阻之比是1∶2D．在這兩種連接狀態下，小燈泡消耗的功率之比是7∶1012．(多選)如圖所示，一臺電動機提著質量為m的物體，以速度v勻速上升，已知電動機線圈的電阻為R，電源電動勢為E，通過電源的電流為I，當地重力加速度為g，忽視一切阻力及導線電阻，則()A．電源內阻r＝eq\f(E,I)－RB．電源內阻r＝eq\f(E,I)－eq\f(mgv,I2)－RC．假如電動機轉軸被卡住而停止轉動，較短時間內電源消耗的功率將變大D．假如電動機轉軸被卡住而停止轉動，較短時間內電源消耗的功率將變小答案二、考題再現二、考題再現典例1.【解析】由題意可知I1＝I2，選項A錯誤；因U2>I2R2，U1＝I1R1，則，選項B、C錯誤，D正確。【答案】D典例2.【解析】開關s斷開時有：E＝3V，開S閉合時有：，解得：r＝1Ω，故A正確。【答案】A三、對點速練三、對點速練1．【答案】B【解析】當兩電阻串聯接入電路中時I＝eq\f(E,2R＋r)，當兩電阻并聯接入電路中時I＝eq\f(E,\f(R,2)＋r)×eq\f(1,2)，由以上兩式可得：r＝R，故選項B正確。2．【答案】BD【解析】電容器所在支路由于是斷路，沒有電流通過，所以電路中只有光敏電阻和電阻R3串聯在電路中，并且電容器兩端的電壓等于光敏電阻兩端電壓，所以若僅將R2的滑動觸頭P向b端移動，電路總電阻不變，電流不變，電壓也不變，A錯誤；若增大電容器極板間的距離，依據公式C＝eq\f(εrS,4πkd)可得電容器電容減小，由于電容器兩端的電壓恒定，依據公式C＝eq\f(Q,U)，故電容器所帶電荷量減小，B正確；若僅用更強的光照耀R1，R1的電阻減小，電路總電阻減小，電流增大，故電流表示數增大，外電路總電阻減小，即電壓表示數減小，依據公式C＝eq\f(Q,U)可得，U減小，Q也減小，C錯誤；依據閉合電路歐姆定律可得U變更量的肯定值與I變更量的肯定值的比值表示電源內阻，所以恒定不變，D正確。3．【答案】B【解析】將滑動變阻器的滑片由左端向右端滑動時，變阻器接入電路的電阻增大，其與小燈泡L1并聯的電阻增大，外電路總電阻增大，電流表讀數減小，小燈泡L2變暗，路端電壓U＝E－Ir增大，電壓表的讀數變大，選項B正確，C錯誤；小燈泡L1兩端的電壓U1＝E－I(r＋RL2)增大，通過小燈泡L1的電流變大，小燈泡L1變亮，選項A錯誤；通過小燈泡L2的電流減小，小燈泡L2兩端電壓變小，與小燈泡L2并聯的電容器兩端電壓減小，由Q＝CU可得電容器所帶電荷量減小，選項D錯誤。4．【答案】C【解析】電流表G中的電流為零，表示電流表G兩端電勢差為零(即電勢相等)，則R0與Rl1兩端電壓相等，Rx與Rl2兩端電壓相等，其等效電路圖如圖所示，有I1R0＝I2Rl1，I1Rx＝I2Rl2；由公式R＝ρeq\f(l,S)知Rl1＝ρeq\f(l1,S)，Rl2＝ρeq\f(l2,S) ，聯立得eq\f(R0,Rx)＝eq\f(l1,l2)，即Rx＝eq\f(l2,l1)R0，選項C正確。5．【答案】A【解析】由歐姆定律得U＝E－Ir，當I＝0時，E＝U，由圖線a與縱軸的交點讀出電源的電動勢為E＝3.6V，依據兩圖線交點處的狀態可知，電阻的電壓為U＝2.5V，電流為I＝0.2A，則硅光電池的內阻為r＝eq\f(E－U,I)＝eq\f(3.6－2.5,0.2)Ω＝5.5Ω，故選項A正確。6．【答案】D【解析】由于電阻器D與兩個標準電阻R1、R2并聯后接在電壓恒為U的電源兩端時，三者功率相同，則此時三者電阻相等．當三者依據題圖乙所示的電路連接時，電阻器D兩端的電壓小于U，由題圖甲可知，電阻器D的電阻增大，則有RD＞R1＝R2，而RD與R2并聯，電壓相等，依據P＝eq\f(U2,R)，則有PD＜P2，C錯誤；由歐姆定律可知，電流ID＜I2，又I1＝I2＋ID，故I1＜2I2，依據P＝I2R，則有P1＜4P2，A錯誤，D正確；由于電阻器D與電阻R2的并聯電阻R＜R1，所以D兩端的電壓小于eq\f(U,2)，且D阻值變大，則PD＜eq\f(P,4)，B錯誤。7．【答案】B【解析】由圖乙可得，電源的電動勢E＝1.5V，r＝1Ω，交點位置：R＋R0＝eq\f(U1,I)＝2Ω，R0＝eq\f(U2,I)＝2Ω，R＝0，滑動變阻器的滑動頭P滑到了最左端，A項錯誤；當電路中外電阻等于內電阻時，電源輸出功率最大，但本題R0>r，變更滑動變阻器時無法達到電路中內、外電阻相等，此時當外電阻越接近內電阻時，電源輸出功率越大，B項正確；R0消耗的功率P＝IU2＝0.5W，C項錯誤；電源的效率η＝eq\f(IE－I2r,IE)，電流越小效率越大，可見滑動變阻器的滑動頭P滑到最右端時效率最大，D項錯誤。8．【答案】AC【解析】電路中滑動變阻器RP、電流表、R1串聯，然后三者和燈泡并聯，并聯完后和干路中的R2串聯，電容器A板帶正電，帶電微粒恰好靜止有mg＝Eq＝eq\f(U,d)q。當P向N端移動時，RP變小，它所在支路的電阻變小，依據并聯電路的特點，并聯電阻R并變小，所以并聯電路兩端的電壓變小，所以燈泡變暗，故C正確；并聯電阻R并變小，回路中的外電阻(R外＝R并＋R2)變小，則回路中的總電流變大，由I總＝IR1＋IRL知IR1變大，故B錯誤；由U＝IR知R1兩端的電壓變大，由E＝eq\f(U,d)知電容器兩極板間的電場變強，所以微粒向上運動，故A正確；當滑動變阻器滑片在變阻器正中間時RP＝4Ω，此時回路中的外電阻R外＝eq\f(（R1＋RP）RL,R1＋RP＋RL)＋R2＝4Ω＝r，此時電源輸出功率最大，當滑片向N端滑動時，滑動變阻器的阻值變小，所以電源輸出功率變小，所以D錯誤。9．【答案】BC【解析】當R處溫度降低時，熱敏電阻RT阻值變大，由閉合電路歐姆定律可知，左側電路中的電流減小，通過小燈泡L的電流減小，小燈泡L的光照強度減小，光敏電阻RG的阻值變大，對右側電路，由閉合電路歐姆定律可知，通過R2的電流變小，右側電路中的電源E2的路端電壓變大，R兩端電壓變大，通過R的電流也變大，R消耗的功率變大，通過R3的電流變小，選項B、C正確。10．【答案】AC【解析】開關S閉合后，外電路的總電阻為R＝10Ω，路端電壓U＝eq\f(E,R＋r)R＝eq\f(12,12)×10V＝10V，A項正確；電源的總功率P＝eq\f(E2,R＋r)＝12W，B項錯誤；由于兩條支路的電流均為I′＝eq\f(10,20)A＝0.5A，因此a、b兩點間的電壓為Uab＝0.5×(15－5)V＝5V，C項正確；a、b兩點用導線連接后，外電阻R′＝2×eq\f(5×15,5＋15)Ω＝7.5Ω，因此電路中的總電流I＝eq\f(E,R′＋r)＝eq\f(12,9.5)A≈1.26A，D項錯誤。11．【答案】AB【解析】依據題圖可知，E1＝E2＝10V，r1＝eq\f(5,4)Ω，r2＝eq\f(5,6)Ω，所以r1∶r2＝3∶2，E1∶E2＝1∶1，選項A、B正確；曲線Ⅲ與其他兩條直線的交點坐標分別表示該