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1、1 重点强化卷 (二) 欧姆定律的综合应用 ( 建议用时： 60 分钟 ) 一、选择题 1( 多选 ) 如图 1 所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线；直线B为电源 b的路端电压与电流的关系图线；直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线将这个 电阻分别接到a、b两电源上，那么( ) 图 1 AR接到b电源上时电源的效率高 BR接到b电源上时电源的输出功率较大 CR接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低 DR接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高 【解析】由题图知EaEb，内阻rarb当电阻R接到电源两极时，电源的效率为 I 2R I 2 Rr R Rr ，所以R
2、接到电源b上时，电源的效率高，A对， D错由题图知，R接到 电源a上时， 电源的输出电压和电流均比接到b上时大， 故R接到电源a上时， 电源的输出 功率较大， B错， C对 【答案】AC 2. 如图 2 所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V ，当开关S闭合时，电压表示数为 1.8 V ，则外电阻R与电源内阻r之比为 ( ) 【导学号： 08160124】 图 2 A53 B 35 C23 D 32 【解析】S断开时， 电压表的示数等于电源的电动势，即E3 VS闭合时，U外1.8 V，所以U内EU外 1.2 V 因U外IR，U内Ir，所以RrU外U内1.8 1.2 3 2. 【答案】D 3(
3、 多选)(2016 烟台高二检测) 如图 3 所示，线段A是某电源的U-I图线，线段B是 2 某电阻R的U-I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，下列说法正确的是( ) 图 3 AR的电阻和电源的电阻均为1 B电源的输出功率是4 W，总功率是6 W C电源的内部损耗功率是4 W，输出功率是2 W D电源的电动势是3 V，内电阻是0.5 【解析】根据题意，从图线A可读出：E3 V；r E I短 3 60.5 ，从图线 B可得 出：R U I 2 21 ，故 A错误， D正确；由闭合电路欧姆定律得： I E Rr 3 1.5 A2 A， 则P出I 2R 41 W 4 W，P总EI32 W 6 W
4、，电源的内部损耗功率P热I 2r 40.5 W 2 W，故 B正确， C错误 【答案】BD 4 ( 多选)(2016 汕头高二检测) 在如图 4所示的电路中， 电源电动势为E、 内电阻为r， C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器开关闭合后，灯泡L 能正常发光当滑动变 阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( ) 图 4 A灯泡 L 将变暗 B灯泡 L 将变亮 C电容器C的电荷量将减小 D电容器C的电荷量将增大 【解析】由于R增大， 电流I E RRLr 减小，灯泡 L 将变暗， 故 A正确， B错误 路 端电压UEIr，增大则电容器电荷量QCU增大，故C错误， D正确 【答案】AD 5.
5、 如图 5 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( ) 3 图 5 A1 W B 6 W C2 W D 2.5 W 【解析】由题图知，在C点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动 势为E 3 V，短路电流为I3 A，所以电源的内阻为rE I 1 . 图象上AB段所表示的功 率为PABP总I 2r ( 13 1 21)W 2 W. 【答案】C 6(2016资阳高二检测) 如图 6 所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，R1为光敏电 阻( 光照强度增
6、加时，其电阻阻值减小) 现增加光照强度， 则下列判断正确的是( ) 【导 学号： 08160125】 图 6 AB灯变暗，A灯变亮 BR0两端电压变大 C电源路端电压变小 D电源内电压变小 【解析】由题意，增加光照强度，R1减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定 律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，A灯变暗；通过R0电流 I0IIA，I增大，而IA减小，则I0增大，R0两端电压U0增大，而R0、B的电压之和等于路 端电压，路端电压减小，则知，B的电压减小，B灯变暗；故B、C正确， A、D错误 【答案】BC 7(2016宜春高二检测) 如图 7 所示是一实验电路图在滑动
7、触头由a端滑向b端的 过程中，下列表述正确的是( ) 4 图 7 A路端电压变小 B电流表的示数变大 C电源内阻消耗的功率变小 D电路的总电阻变大 【解析】当滑片向b端滑动时，其接入电路中的电阻减小，使得外电路总电阻减小， 故 D错误根据I E Rr ，可知总电流增加，根据闭合电路中的欧姆定律有EIrU外，可 知路端电压U外减小， 故 A正确 流过电流表的示数为I U外 R3 ，可知电流减小， 故 B错误 根 据PI 2r ，可知内阻消耗的功率增大，故C错误 【答案】A 8(2016无锡高二检测) 如图 8 所示的电路中，当可调电阻R的阻值增大时，关于电 路中的电流表和电压表的读数，以下说法正
8、确的是 ( ) 【导学号： 08160126】 图 8 A电流表的读数变大，电压表的读数变小 B电流表的读数变大，电压表的读数变大 C电流表的读数变小，电压表的读数变小 D电流表的读数变小，电压表的读数变大 【解析】可调电阻R的阻值增大时，外电路总电阻增大，则知干路电流I减小， 电源 的内电压和干路中定值电阻的电压减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知并联部分电压增 大，电压表读数增大因为干路电流减小，而通过定值电阻R2的电流增大，则知电流表的 读数减小，故D正确 【答案】D 9直径 0.3 mm 的细铅丝通过1.8 A 的电流被熔断，直径0.6 mm 的粗铅丝通过5 A 的 电流被熔断，如果由长
9、度相同的20 根细铅丝和一根粗铅丝并联成电路中的保险丝，则通过 多大电流时，电路断开( ) A5 A B 30 A C36 A D 55 A 【解析】由R l S 4 l D 2 1 D 2，即 R1 R2( D2 D1) 2224， R14R2，由并联知识可求出R并 5 R1 24，并注意到若两端加电压 1.8R1(V) ，则超过了粗铅丝的熔断电流，所以并联铅丝两端只 能加电压5R2(V) ，可求出总电流值为30 A. 【答案】B 10( 多选 )如图 9 所示的电路中，电源内阻不能忽略闭合S后，调节R的阻值，使电 压表示数增大U，在这一过程中，有( ) 图 9 A通过R1的电流增大 U R
10、1 BR2两端电压减小U C通过R2的电流减小量小于 U R2 D路端电压增大量为U 【解析】由电流I U R 可知，当电压增加U时，通过R1的电流就增加 U R1 ，故 A正确； 由于电源的内阻不能忽略，故R2两端电压减小量比U小， B错误， C正确；因R2两端的电 压减小，故路端电压增大量比U要小，故 D错误 【答案】AC 二、计算题 11. 如图 10 所示，R为电阻箱，电表为理想电压表当电阻箱读数为R12 时，电压 表读数为U14 V ；当电阻箱读数为R25 时，电压表读数为U25 V求： 图 10 (1) 电源的电动势E和内阻r； (2) 当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？
11、最大值Pm为多少？ 【解析】(1) 由闭合电路欧姆定律知 EU1U 1 R1r ，EU2U 2 R2r 联立以上两式并代入数据解得： 6 E6 V，r1 . (2) 由电功率表达式：P E 2 Rr 2R 将上式变形为：P E 2 Rr 2 R 4r 由上式可知当Rr1 时，P有最大值，Pm E 2 4r 9 W. 【答案】(1)6 V 1 (2)1 9 W 12(2016景德镇高二检测) 如图 11 所示，内壁光滑、内径很小的1/4 圆弧管固定在 竖直平面内，圆弧的半径r为 0.2 m ，在圆心O处固定一个电荷量为 1.0 10 9 C 的点电 荷质量为0.06 kg、略小于圆管截面的带电小
12、球，从与O点等高的A点沿圆管内由静止运 动到最低点B，到达B点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B点进入板距d0.08 m的两 平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动，且此时电路中的电动机刚好能正常工 作已知电源的电动势为12 V，内阻为1 ，定值电阻R的阻值为6 ，电动机的内阻为 0.5 . 求( 取g10 m/s 2，静电力常量 k9.0 10 9 Nm 2/C2) 图 11 (1) 小球到达B点时的速度； (2) 小球所带的电荷量； (3) 电动机的机械功率 【解析】(1) 由机械能守恒得：mgr 1 2 mv 2 B 解得：vB2 m/s. (2) 到达B点恰好作用力为0，由牛顿第二定律得： kQq r 2mgm v 2 B r 解得：q810 3C. (3) 设电容器两端电压为U，由二力平衡得： qU d mg 由欧姆定律得：I U R 7 所以，电动机两端电压：UMEUIr P机P总P热IUMI 2r M 联立解得：P机 4.5 W. 【答案】(1)2 m/s (2)8 10 3 C (3)4.5 W