第十章 第2讲　闭合电路的欧姆定律练习含答案-高考物理一轮专题

这是一份第十章 第2讲　闭合电路的欧姆定律练习含答案-高考物理一轮专题，共19页。试卷主要包含了01 C电荷,每节电池把0，提高纯电阻电路效率的方法，5 Ω，0 V,内阻r=|4等内容，欢迎下载使用。

【答案】 非静电力 电荷量 Wq 正比 反比 ER+r 增大 E Er 短路电流 电动势 电源内阻
考点一 闭合电路欧姆定律及应用
1.总电阻变化的几种情况
(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。
(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小。
(3)在如图甲所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中一段R并与用电器并联,另一段R串与并联部分串联。A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。
(4)在一个定值电阻R和一个可变电阻R0组成的如图乙所示的电路中,两支路电阻越趋于相等,图乙中电路电阻越大,两支路电阻相等时,图乙中电路电阻最大。
2.直流电路动态分析常用方法
(1)程序法:遵循“局部—整体—局部”的思路。
(2)结论法:“串反并同”。
①所谓“串反”,即某一电阻的阻值增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小,反之则增大。
②所谓“并同”,即某一电阻的阻值增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小。
(3)极限法:因滑动变阻器的滑片滑动引起电路变化的问题,可将滑动变阻器的滑片分别滑至两个极端,让电阻最大或电阻为零,然后再讨论有关问题。
(4)特殊值法:对有些复杂难以直接判断的问题,可采用特殊值代入帮助分析。
[例1] 【闭合电路欧姆定律的应用】 (2024·江苏苏州模拟)(多选)如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“5 V,2.5 W”的小灯泡L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1 A。这时电阻R两端的电压为4 V。则( )
[A] 电阻R的阻值为0.25 Ω
[B] 电源的电动势为5 V
[C] 电源的电动势为6 V
[D] 电源的内阻为2 Ω
【答案】 CD
【解析】 当开关S接b点时,电阻R的阻值为R=U2I2=4 Ω,故A错误;当开关S接a点时,小灯泡L正常发光,故通过的电流为I1=P1U1=0.5 A,根据闭合电路欧姆定律E=U1+I1r,E=U2+
I2r,联立解得E=6 V,r=2 Ω,B错误,C、D正确。
[例2] 【闭合电路的动态分析】 (2024·贵州一模)(多选)如图所示电路,开关S闭合后,电流表A1、A2和电压表V同一时刻读数分别记为I1、I2、U;滑动变阻器滑片向右滑动过程中,电流表A1、A2示数变化量的大小分别为ΔI1、ΔI2,电源有内阻,电表均看作理想电表,则( )
[A] R3两端电压减小[B] I1增大
[C] U增大[D] |ΔI1|>|ΔI2|
【答案】 BD
【解析】 滑片向右滑动,R1变小,总电阻变小,总电流I2变大,R3在干路上,则可知R3两端电压增大,故A错误;电压表示数U=E-I2(r+R3),故U变小,C错误;电流表A1示数I1=I2-UR2,其中U减小、I2增大,则电流表A1示数I1变大,故B正确;I1=I2-UR2,I1、I2均变大,U变小,则有|ΔI1|>|ΔI2|,故D正确。
[变式] 在[例2]中,若电压表V的示数变化量为ΔU,则|ΔUΔI2|如何变化?
【答案】 不变
【解析】 由U=E-I2(r+R3)可知,ΔU=0-ΔI2(r+R3),则有ΔUΔI2=-(r+R3),
故|ΔUΔI2|=r+R3=定值。

正确识别“串反并同”结论中的“串”“并”联
结论里的串联和并联不是通常意义上的串并联,而是广义串联和并联,在混联状态下,从电源出发,凡是能和变阻器连成一个回路的,都与之是串联,凡不能连成回路的,都与之是并联。
[例3] 【含容电路的分析】 (2024·福建泉州模拟)在如图所示的电路中,电源的电动势E=
10 V,内阻r=1 Ω ,电阻的阻值分别为R1=R3=5 Ω,R2=4 Ω,电容器的电容为C=100 μF。求:
(1)开关S断开时,R2两端的电压。
(2)开关S从断开到闭合直至电路达到稳定时,通过定值电阻R3的电荷量。
【答案】 (1)4 V (2)4×10-4 C
【解析】 (1)开关S断开时,流过R2的电流为I,根据闭合电路欧姆定律可知
E=I(R1+R2+r),
解得I=1 A。
R2两端的电压为
U=IR2=4 V。
(2)开关S断开时,电容器两端的电压为
U1=IR2=4 V,
开关S闭合时,R1被短路,电容器两端的电压为
U2=ER2+r·R2=8 V,
开关S从断开到闭合直至电路达到稳定时,通过定值电阻R3的电荷量即电容器上增加的电荷量,由ΔQ=C·ΔU可得
ΔQ=C(U2-U1)=1×10-4 F×4 V=4×10-4 C。
含电容器电路的处理方法
(1)电路的简化:不分析电容器的充、放电过程时,把电容器所处的支路视为断路,求电荷量时再在相应位置补上。
(2)含电容器电路的处理方法:电路稳定后,与电容器串联的支路的电阻相当于导线,电容器两极板间的电压等于与之并联的电阻两端的电压。
考点二 闭合电路的功率和效率
1.电源的功率及效率
2.纯电阻电路中电源的输出功率P出与外电阻R的关系
(1)表达式:P出=I2R=E2R(R+r)2=E2(R-r)2R+4r。
(2)关系图像。
①根据如图所示图像可知:随着外电阻的增大,输出功率先增大后减小,即:
a.当Rr时:R↑→P出↓。
②当R=r时,输出功率最大,为Pm=E24r。
③P出r时,随着R的增大输出功率越来越小。
③当R