?閉合電路的歐姆定律
考點(diǎn)一 閉合電路的分析與計(jì)算
閉合電路的歐姆定律
(1)內(nèi)容:閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢成正比,跟內(nèi)、外電阻之和成反比;
(2)公式:
I=(只適用于純電阻電路);
E=U外+U內(nèi)或E=U外+I(xiàn)r(適用于任意電路).

技巧點(diǎn)撥
1.路端電壓與外電阻的關(guān)系
(1)一般情況:U=IR=·R=,當(dāng)R增大時(shí),U增大;
(2)特殊情況:
①當(dāng)外電路斷路時(shí),I=0,U=E;
②當(dāng)外電路短路時(shí),I短=,U=0.
2.動(dòng)態(tài)分析常用方法
(1)程序法:遵循“局部—整體—局部”的思路,按以下步驟分析:

(2)結(jié)論法:“串反并同”,應(yīng)用條件為電源內(nèi)阻不為零.
①所謂“串反”,即某一電阻的阻值增大時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小,反之則增大.
②所謂“并同”,即某一電阻的阻值增大時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大,反之則減?。?br />
例題精練
1.關(guān)于電源電動(dòng)勢E,下列說法中錯(cuò)誤的是(  )
A.電動(dòng)勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同,都是伏特V
B.干電池和鉛蓄電池的電動(dòng)勢是不同的
C.電動(dòng)勢E可表示為E=,可知電源內(nèi)非靜電力做功越多,電動(dòng)勢越大
D.電動(dòng)勢較大,表示電源內(nèi)部將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大
答案 C
解析 電動(dòng)勢E的單位與電勢、電勢差的單位相同,都是伏特V,選項(xiàng)A正確;干電池電動(dòng)勢是1.5 V,鉛蓄電池的電動(dòng)勢是2 V,選項(xiàng)B正確;電動(dòng)勢E可表示為E=,可知電源內(nèi)非靜電力從電源的負(fù)極移動(dòng)1 C正電荷到電源的正極做功越多,電動(dòng)勢越大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電動(dòng)勢較大,表示電源內(nèi)部將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大,選項(xiàng)D正確.
2.如圖1,E為內(nèi)阻不能忽略的電池,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān),V與A分別為電壓表與電流表.初始時(shí)S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則(  )

圖1
A.V的讀數(shù)變大,A的讀數(shù)變小
B.V的讀數(shù)變大,A的讀數(shù)變大
C.V的讀數(shù)變小,A的讀數(shù)變小
D.V的讀數(shù)變小,A的讀數(shù)變大
答案 B
解析 S斷開,電路中總電阻變大,則由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流減小,故路端電壓增大,V的讀數(shù)變大,R1兩端電壓減小,故R3中的電壓增大,由歐姆定律可知R3中的電流也增大,A的讀數(shù)變大,故A、C、D錯(cuò)誤,B正確.
3.(多選)在如圖2所示電路中,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí),各電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列說法正確的是(  )

圖2
A.不變,不變
B.變大,變大
C.變大,不變
D.變大,不變
答案 ACD
解析 由題圖電路圖可知,U1、U2分別是R1、R2兩端的電壓,電流表測通過這個(gè)電路的總電流,U3是路端電壓,由歐姆定律可知R1==(因R1是定值電阻),故A正確;U2=E-I(R1+r)(因E、R1、r均是定值),=R2,R2變大,變大,的大小為R1+r,保持不變,故B錯(cuò)誤,C正確;=R1+R2,因R2變大,則變大,又由于U3=E-Ir,可知的大小為r,保持不變,故D正確.
考點(diǎn)二 電路的功率及效率問題
1.電源的總功率
(1)任意電路:P總=IE=IU外+I(xiàn)U內(nèi)=P出+P內(nèi).
(2)純電阻電路:P總=I2(R+r)=.
2.電源內(nèi)部消耗的功率
P內(nèi)=I2r=IU內(nèi)=P總-P出.
3.電源的輸出功率
(1)任意電路:P出=IU=IE-I2r=P總-P內(nèi).
(2)純電阻電路:P出=I2R=.
4.電源的效率
任意電路:η=×100%=×100%
純電阻電路:η=×100%

技巧點(diǎn)撥
1.純電阻電路中電源的最大輸出功率(如圖3)
P出=UI=I2R=R==
當(dāng)R=r時(shí),電源的輸出功率最大為Pm=.

圖3
2.提高純電阻電路效率的方法
η=×100%=×100%=×100%,R增大,η提高.

例題精練
4.(多選)某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr和輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中,如圖4中的a、b、c所示.以下判斷正確的是(  )

圖4
A.在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn),這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA=PB+PC
B.b、c圖線的交點(diǎn)與a、b圖線的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之比一定為1∶2,縱坐標(biāo)之比一定為1∶4
C.電源的最大輸出功率Pm=9 W
D.電源的電動(dòng)勢E=3 V,內(nèi)電阻r=1 Ω
答案 ABD
解析 在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標(biāo)相同的A、B、C三點(diǎn),因?yàn)橹绷麟娫吹目偣β蔖E等于輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr之和,所以這三點(diǎn)的縱坐標(biāo)一定滿足關(guān)系PA=PB+PC,故A正確;圖線c表示電路的輸出功率與電流的關(guān)系圖象,很顯然,最大輸出功率小于3 W,故C錯(cuò)誤;當(dāng)內(nèi)電阻和外電阻相等時(shí),電源輸出的功率最大,此時(shí)即為b、c圖線的交點(diǎn)處的電流,此時(shí)電流的大小為=,輸出功率的大小為,a、b圖線的交點(diǎn)表示電源的總功率PE和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr相等,此時(shí)只有電源的內(nèi)電阻,所以此時(shí)電流的大小為,功率的大小為,所以橫坐標(biāo)之比為1∶2,縱坐標(biāo)之比為1∶4,故B正確;當(dāng)I=3 A時(shí),PR=0,說明外電路短路,根據(jù)PE=EI知電源的電動(dòng)勢E=3 V,內(nèi)電阻r==1 Ω,故D正確.
考點(diǎn)三 電源的U-I圖象
兩類U-I圖象的比較

電源的U-I圖象
電阻的U-I圖象
圖象表述的物理量變化關(guān)系
電源的路端電壓與電路電流的變化關(guān)系
電阻的電流與電阻兩端電壓的變化關(guān)系
圖線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)
①與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢E
②與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流
過坐標(biāo)軸原點(diǎn),表示沒有電壓時(shí)電流為零
圖線的斜率
-r(r為內(nèi)阻)
表示電阻值大小
圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)的乘積UI
表示電源的輸出功率
表示電阻消耗的功率
圖線上每一點(diǎn)坐標(biāo)比值
表示外電阻的大小,不同點(diǎn)對應(yīng)的外電阻大小不同
每一點(diǎn)對應(yīng)的比值均為等大阻值,表示此電阻的阻值大小

例題精練
5.(多選)兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖5(a)所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí),一位同學(xué)記錄電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù),另一位同學(xué)記錄電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù).兩位同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描繪出如圖(b)所示的兩條U-I圖線,則圖象中兩圖線的交點(diǎn)表示的物理意義是(  )

圖5
A.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最右端
B.電源的輸出功率最大
C.定值電阻R0消耗的功率為0.5 W
D.電源的效率達(dá)到最大值
答案 BC
解析 由題圖可知,電源電動(dòng)勢E=1.5 V,內(nèi)阻r=1 Ω,在交點(diǎn)位置有R+R0==2 Ω,R0==2 Ω,則R=0,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到了最左端,A錯(cuò)誤;當(dāng)電路中外電阻等于電源內(nèi)阻時(shí),電源的輸出功率最大,但R0>r,故改變滑動(dòng)變阻器的阻值時(shí)無法使電路中外電阻等于電源內(nèi)阻,此時(shí)外電阻越接近電源內(nèi)阻,電源的輸出功率越大,B正確;P0=U2I=0.5 W,C正確;電源的效率η=,電流越小,電源的效率越大,可見滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P滑到最右端時(shí)電源的效率最大,D錯(cuò)誤.
考點(diǎn)四 含容電路的分析
1.電路簡化
把電容器所在的支路視為斷路,簡化電路時(shí)可以去掉,求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上.
2.電容器的電壓
(1)電容器所在的支路中沒有電流,與之串聯(lián)的電阻兩端無電壓,相當(dāng)于導(dǎo)線.
(2)電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓.
3.電容器的電荷量及變化
(1)電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電.若電容器兩端電壓升高,電容器將充電;若電壓降低,電容器將通過與它連接的電路放電.
(2)如果變化前后極板帶電的電性相同,通過所連導(dǎo)線的電荷量為|Q1-Q2|;
(3)如果變化前后極板帶電的電性相反,通過所連導(dǎo)線的電荷量為Q1+Q2.

例題精練
6.(多選)如圖6所示,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r.電路中的R2、R3均為總阻值一定的滑動(dòng)變阻器,R0為定值電阻,R1為光敏電阻(其電阻隨光照強(qiáng)度增大而減小).當(dāng)電鍵S閉合時(shí),電容器中一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).有關(guān)下列說法中正確的是(  )

圖6
A.只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度,電阻R0消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流
B.只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí),電源消耗的功率變大,電阻R3中有向上的電流
C.只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)變大,帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
D.若斷開電鍵S,帶電微粒向下運(yùn)動(dòng)
答案 AD
解析 只逐漸增大R1的光照強(qiáng)度,R1的阻值減小,外電路總電阻減小,總電流增大,電阻R0消耗的電功率變大,滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓變大,電容器兩端的電壓增大,電容器下極板的帶電荷量變大,所以電阻R3中有向上的電流,故選項(xiàng)A正確;電路穩(wěn)定時(shí),電容器所在支路相當(dāng)于斷路,只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R3的滑動(dòng)端P2向上端移動(dòng)時(shí),對電路沒有影響,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;只調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑動(dòng)端P1向下端移動(dòng)時(shí),電容器并聯(lián)部分的電阻變大,所以電容器兩端的電壓變大,由E=可知電場強(qiáng)度變大,帶電微粒向上運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若斷開電鍵S,電容器處于放電狀態(tài),電荷量變小,板間場強(qiáng)減小,帶電微粒所受的電場力減小,帶電微粒將向下運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)D正確.
考點(diǎn)五 電路故障分析
1.故障特點(diǎn)
(1)斷路特點(diǎn):表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零;
(2)短路特點(diǎn):用電器或電阻發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過電路但用電器或電阻兩端電壓為零.
2.檢測方法
(1)電壓表檢測:如果電壓表示數(shù)為零,則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路,或并聯(lián)部分短路;
(2)電流表檢測:當(dāng)電路中接有電源時(shí),可用電流表測量各部分電路上的電流,通過對電流值的分析,可以確定故障的位置.在運(yùn)用電流表檢測時(shí),一定要注意電流表的極性和量程;
(3)歐姆表檢測:當(dāng)測量值很大時(shí),表示該處斷路;當(dāng)測量值很小或?yàn)榱銜r(shí),表示該處短路.在用歐姆表檢測時(shí),應(yīng)斷開電源.

例題精練
7.(電路故障分析)如圖7所示的電路中,電源的電動(dòng)勢為6 V,當(dāng)開關(guān)S閉合后,燈泡L1和L2都不亮,用電壓表測得各部分的電壓分別為Uab=6 V,Uad=0 V,Ucd=6 V,由此可斷定(  )

圖7
A.L1和L2的燈絲都燒斷了
B.L1的燈絲燒斷了
C.L2的燈絲燒斷了
D.滑動(dòng)變阻器R斷路
答案 C
解析 由Uab=6 V可知電源完好,燈泡都不亮,說明電路中出現(xiàn)斷路故障,由Ucd=6 V可知,燈泡L1與滑動(dòng)變阻器R完好,斷路故障出現(xiàn)在c、d之間,故燈泡L2斷路,選項(xiàng)C正確.
綜合練習(xí)
一.選擇題(共18小題)
1.(浙江學(xué)業(yè)考試)為了節(jié)能減排,我國大力發(fā)展新能源汽車。如圖所示,電源正在給電動(dòng)汽車中的鋰電池充電,下列說法正確的是( ?。?br />
A.充電時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能
B.充電時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能
C.汽車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)鋰電池減少的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為汽車動(dòng)能
D.汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)鋰電池減少的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為汽車動(dòng)能
【分析】由充電和放電時(shí)能量的轉(zhuǎn)化進(jìn)行分析。
【解答】解:AB、充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能,但不是全部轉(zhuǎn)化,會(huì)存在熱量散失,故AB錯(cuò)誤;
C、汽車處于加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)鋰電池減少的化學(xué)能部分轉(zhuǎn)化為汽車的動(dòng)能,部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能,故C正確;
D、汽車處于勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)汽車的動(dòng)能不變,故鋰電池減少的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為其它形式的能,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
【點(diǎn)評】本題主要考查了鋰電池在充電和放電過程中的能量轉(zhuǎn)化問題,充電時(shí),電能部分轉(zhuǎn)化為鋰電池的化學(xué)能,放電時(shí),轉(zhuǎn)化能量與汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。
2.(徐匯區(qū)校級期末)將兩個(gè)燈泡L1和L2按如圖所示的方式接入電路,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)(  )

A.L1變亮,L2變亮 B.L1變亮,L2變暗
C.L1變暗,L2變亮 D.L1變暗,L2變暗
【分析】由電路圖可知,L1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后與L2并聯(lián),根據(jù)滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)確定接入電阻的變化,再根據(jù)閉合電路歐姆定律確定電流和路端電壓的變化,從而由串并聯(lián)電路的規(guī)律確定燈泡亮度變化。
【解答】解:滑片右移時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻減小,電路中總電阻減小,由閉合電路歐姆定律I可知總電流增大;由U=E﹣Ir可知,路端電壓減小,故L2兩端電壓減小,L2變暗;
因總電流增大,L2中電流減小,故L1中電流增大,所以L1變亮,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析問題,注意掌握“局部﹣整體﹣局部”的程序法的應(yīng)用;本題也可以直接根據(jù)“串反并同“的結(jié)論進(jìn)行分析求解。
3.(荊門期末)如圖所示直線A為某電源的U﹣I圖線,曲線B為某小燈泡L1的U﹣I圖線的一部分,用該電源和小燈泡L1串聯(lián)起來組成閉合回路時(shí)燈泡L1恰能正常發(fā)光,則下列說法中正確的是( ?。?br />
A.此電源的內(nèi)電阻為Ω
B.燈泡L1的額定電壓為3 V,額定功率為6 W
C.把燈泡L1換成阻值恒為1Ω的純電阻,電源的輸出功率將變小
D.由于小燈泡L1的UI圖線是一條曲線,所以燈泡發(fā)光過程中歐姆定律不適用
【分析】電源的U﹣I曲線與燈泡伏安特性曲線的交點(diǎn)表示該燈泡與該電源連接時(shí)的工作狀態(tài),由圖可讀出工作電壓和電流及電源的電動(dòng)勢從而可算出燈泡的額定功率.根據(jù)推論:電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大,分析電源的輸出功率如何變化.燈泡是純電阻元件,歐姆定律適用.
【解答】解:A、根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得E=U+Ir,則U=E﹣Ir,電源的電動(dòng)勢 E=4V,內(nèi)阻 r=||Ω=0.5Ω,故A錯(cuò)誤.
B、兩圖線的交點(diǎn)表示小燈泡D1與電源連接時(shí)的工作狀態(tài),由于燈泡正常發(fā)光,則知燈泡的額定電壓 U=3V,額定電流 I=2A,則額定功率為 P=UI=6W,故B正確.
C、燈泡L1的電阻 R11.5Ω,換成一個(gè)1Ω的定值電阻,可知其電阻更接近電源的內(nèi)阻,根據(jù)推論:電源的內(nèi)外電阻相等時(shí)電源的輸出功率最大,知把燈泡L1換成一個(gè)1Ω的定值電阻,電源的輸出功率將變大,故C錯(cuò)誤.
D、燈泡是純電阻元件,歐姆定律適用,故D錯(cuò)誤.
故選:B。
【點(diǎn)評】解決這類問題的關(guān)鍵在于從數(shù)學(xué)角度理解圖象的物理意義,抓住圖象的斜率、面積、截距、交點(diǎn)等方面進(jìn)行分析,更加全面地讀出圖象的物理內(nèi)涵.
4.(諸暨市校級期中)一個(gè)電動(dòng)勢為3V、內(nèi)阻不能忽略的電池兩端接一電阻R,當(dāng)有1C的電荷通過R時(shí),R上產(chǎn)生的焦耳熱可能為( ?。?br /> A.5J B.2J C.3J D.4J
【分析】電動(dòng)勢為3V,表示每通過1C的電量時(shí)所提供的總電能為3J,但因有內(nèi)阻,該電能會(huì)在內(nèi)部消耗一部分,外部所得要小于3J。
【解答】解:根據(jù)W=qE=3×1J=3J,而W為內(nèi)阻r和外電阻R上產(chǎn)生的熱量之和,故R上產(chǎn)生的熱量小于3J,故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系,要注意明確所有的電能均有電源內(nèi)部非靜電力做功提供,同時(shí)明確電源內(nèi)電阻也會(huì)消耗電能。
5.(工農(nóng)區(qū)校級期末)有關(guān)電壓和電動(dòng)勢的說法中錯(cuò)誤的是( ?。?br /> A.電壓和電動(dòng)勢的單位都是伏特,故電動(dòng)勢與電壓是同一物理量的不同說法
B.電動(dòng)勢公式E中的W與電壓U中的W是不同的,前者為非靜電力做功,后者為靜電力做功
C.電動(dòng)勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量
D.?dāng)嗦窌r(shí)的路端電壓等于電源的電動(dòng)勢
【分析】電壓與電動(dòng)勢的單位相同,但物理意義不同,不是同一物理量的不同叫法.電動(dòng)勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量.電動(dòng)勢公式E中的W非是非靜電力做功,電壓U中的W電是靜電力做功.電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓.
【解答】解:A、電壓與電動(dòng)勢的單位相同,但物理意義不同,是兩個(gè)不同的物理量。故A錯(cuò)誤。
B、電動(dòng)勢公式E中的W非是非靜電力做功,電壓U中的W靜是靜電力做功。故B正確。
C、電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電動(dòng)勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小。故C正確。
D、根據(jù)閉合電路歐姆定律,路端電壓U=E﹣Ir,只有當(dāng)外電路斷開時(shí),I=0,路端電壓等于電動(dòng)勢。故D正確。
本題選錯(cuò)誤的,故選:A。
【點(diǎn)評】本題考查電動(dòng)勢的概念,要明確電動(dòng)勢與電勢差的區(qū)別,要明確電動(dòng)勢是由電源本身的性質(zhì)所決定的,同時(shí)注意理解電動(dòng)勢與非靜電力做功之間的關(guān)系.
6.(三明期末)“電動(dòng)勢”是表征電源特性的物理量,這種特性是下列哪個(gè)定律的具體體現(xiàn)?(  )
A.歐姆定律 B.電阻定律
C.焦耳定律 D.能量守恒定律
【分析】由電動(dòng)勢的物理意義進(jìn)行求解。
【解答】解:電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電動(dòng)勢表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),電動(dòng)勢的定義式為:,式中W表示非靜電力做的功,q表示做功時(shí)所移動(dòng)的電荷量,故電動(dòng)勢是從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)行分析的,
故ABC錯(cuò)誤,D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評】本題主要考查了電動(dòng)勢的定義,解題關(guān)鍵在于正確理解電動(dòng)勢的物理意義。
7.(保定一模)2021年1月9日某車企在成都發(fā)布了一款新能源轎車,它使用的150kW?h的固態(tài)電池能達(dá)到360W?h/kg的超高能量密度,這款電池可以使該轎車?yán)m(xù)航能力達(dá)到1000公里。其中“360W?h/kg”是這款電池的重要參數(shù)能量密度,若用國際單位制的基本單位來表示該參數(shù),下列選項(xiàng)中正確的是( ?。?br /> A.3.6×102m2/s2 B.1.3×106m2/s2
C.3.6×102m2/s3 D.1.3×106m2/s3
【分析】單位制包括基本單位和導(dǎo)出單位,規(guī)定的基本量的單位叫基本單位,國際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量.分別為長度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量.它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位.根據(jù)有關(guān)的公式推導(dǎo)即可。
【解答】解:360W?h/kg=360×3600J/kg=1.3×106J/kg
J是功的單位,根據(jù)W=Fs=mas,結(jié)合加速度a的單位是m/s2,所以功的單位1J=1kg?m2/s2,所以1.3×106J/kg=1.3×106m2/s2
故B正確,ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】單位制在物理學(xué)中的應(yīng)用:
1.簡化計(jì)算過程的單位表達(dá):在解題計(jì)算時(shí),已知量均采用國際單位制,計(jì)算過程中不用寫出各個(gè)量的單位,只要在式子末尾寫出所求量的單位即可.
2.檢驗(yàn)結(jié)果的正誤:物理公式既反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系,同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系.因此,在解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果是否正確,如單位制不對,結(jié)果一定錯(cuò)誤.
8.(上高縣校級期末)下列說法正確的是( ?。?br /> A.在電場中電勢較高處,放在該點(diǎn)的電荷的電荷量越大,它具有的電勢能也較大
B.通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中所受的安培力的方向總是垂直于磁場的方向
C.只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中就一定有感應(yīng)電流
D.電源的電動(dòng)勢跟電源內(nèi)非靜電力做的功成正比,跟通過的電荷量成反比
【分析】由電勢能、安培力、磁通量以及電動(dòng)勢的知識點(diǎn)進(jìn)行分析。
【解答】解:A、若電荷為負(fù)電荷,則電荷量越大,電勢越高,電勢能越小,故A錯(cuò)誤;
B、由左手定則可知,大拇指的方向?yàn)榘才嗔Φ姆较颍鸥芯€穿過手心,則安培力的方向與磁場方向垂直,故B正確;
C、線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件為穿過線圈的磁通量發(fā)生變化且線圈為閉合回路,故C錯(cuò)誤;
D、電動(dòng)勢的大小,由非靜電力做功決定,而非靜電力多做功的多少,又是由電源的具體結(jié)構(gòu)、物理參數(shù)決定的,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評】本題主要考查了電勢能、安培力、磁通量以及電動(dòng)勢的知識點(diǎn),解題關(guān)鍵熟記公式和左手定則的運(yùn)用。
9.(明光市校級月考)單位電荷量的正電荷沿閉合電路移動(dòng)一周,在內(nèi)外電路中釋放的總能量決定于( ?。?br /> A.通過電源的電流 B.電源的電動(dòng)勢
C.內(nèi)外電阻之和 D.路端電壓的大小
【分析】電源電動(dòng)勢是電源做功能力大小的標(biāo)志,即決定電源釋放的總能量
【解答】解:在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷從負(fù)極板移到正極板時(shí)要對電荷做功,這個(gè)做功的物理過程是產(chǎn)生電源電動(dòng)勢的本質(zhì)。非靜電力所做的功,反映了其他形式的能量有多少變成了電能。而在外部電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能;電源釋放的總能量等于Eq,故單位電荷量的正電荷沿閉合電路移動(dòng)一周,在內(nèi)外電路中釋放的總能量決定于電源的電動(dòng)勢;
故選:B。
【點(diǎn)評】電動(dòng)勢反映電源自身在其內(nèi)部將單位正電荷從負(fù)極移到正極的過程中,克服電場力所做的功,將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)
10.(仁懷市校級期末)單位電荷量的正電荷沿閉合電路移動(dòng)一周,在內(nèi)外電路中釋放的總能量決定于( ?。?br /> A.電源的電動(dòng)勢 B.通過電源的電流
C.路端電壓的大小 D.內(nèi)外電阻之和
【分析】電源電動(dòng)勢是電源做功能力大小的標(biāo)志,即決定電源釋放的總能量.
【解答】解:在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷從負(fù)極板移到正極板時(shí)要對電荷做功,這個(gè)做功的物理過程是產(chǎn)生電源電動(dòng)勢的本質(zhì)。非靜電力所做的功,反映了其他形式的能量有多少變成了電能。而在外部電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能;電源釋放的總能量等于Eq,故單位電荷量的正電荷沿閉合電路移動(dòng)一周,在內(nèi)外電路中釋放的總能量決定于電源的電動(dòng)勢;
故選:A。
【點(diǎn)評】電動(dòng)勢反映電源自身在其內(nèi)部將單位正電荷從負(fù)極移到正極的過程中,克服電場力所做的功,將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng).
11.(2010秋?鼓樓區(qū)校級期中)一臺發(fā)電機(jī)用0.5A電流向外輸電,在1min內(nèi)將240J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢為(  )
A.6V B.480V C.12V D.8V
【分析】發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)電功公式W=EIt求出發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢。
【解答】解:設(shè)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢為E,由題,電流I=0.5A,時(shí)間t=60s,產(chǎn)生的電能W=240J,則由電功公式W=EIt得
發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢E8V
故選:D。
【點(diǎn)評】電能由電功的多少量度,本題是電功公式簡單的應(yīng)用,基本題,不應(yīng)失分。
12.(2011秋?東安區(qū)校級期中)研究閉合電路歐姆定律時(shí)得到了一條U﹣I圖線(如圖).如果用此電源與三個(gè)阻值均為3Ω的電阻連接成閉合電路,測得路端電壓為4.8V.則該電路可能為( ?。?br />
A. B.
C. D.
【分析】由電源的U﹣I圖象求出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,由歐姆定律求出路端電壓為4.8V時(shí)外電路總電阻,再選擇相對應(yīng)的電路圖.
【解答】解:由電源的U﹣I圖象得,電源的電動(dòng)勢為E=6V,內(nèi)阻為rΩ=0.5Ω。
當(dāng)路端電壓為4.8V時(shí),則有UE,代入解得,外電路總電阻R=2Ω
A、外電路總電阻為1Ω,與R不符合。故A錯(cuò)誤。
B、外電路總電阻為Ω=2Ω,與R相符。故B正確。
C、外電路總電阻為9Ω,與R不符。故C錯(cuò)誤。
D、外電路總電阻為3Ω+1.5Ω=4.5Ω,與R不符。故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題的解題關(guān)鍵是由U﹣I圖象求出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,考查讀圖的能力.
13.(六合區(qū)校級月考)如圖所示電路中,L1、L2為兩只完全相同、阻值恒定的燈泡,R為光敏電阻(光照越強(qiáng),阻值越?。]合電鍵S后,隨著光照強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)( ?。?br />
A.L1逐漸變暗,L2逐漸變亮
B.L1逐漸變亮,L2逐漸變暗
C.電源內(nèi)電路消耗的功率逐漸減小
D.光敏電阻R和燈泡L1消耗的總功率逐漸增大
【分析】當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí),光敏電阻的阻值減小,再分析總電阻的變化,由歐姆定律即可得出電路中電流及路端電壓的變化;再分析并聯(lián)部分電路,可得出R1的電流變化,從而判斷出兩個(gè)燈泡亮度的變化.由功率公式可得出功率的變化.
【解答】解:AB、當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí),光敏電阻的阻值減小,電路的總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可得,電路中總電流增大,則L2燈逐漸變亮。
由U=E﹣Ir可知,路端電壓減小,L2燈的電壓增大,則R1兩端的電壓減小,故L1燈逐漸變暗,故A正確,B錯(cuò)誤;
C、總電流增大,由P=I2r知電源內(nèi)電路消耗功率逐漸增大,故C錯(cuò)誤。
D、將L1燈看成電源內(nèi)電路的一部分,光敏電阻R和燈泡L1消耗的總功率是等效電源的輸出功率,由于等效電源的內(nèi)阻大于外電阻,所以當(dāng)光敏電阻的阻值減小,外電阻減小時(shí),等效電源的內(nèi)外電阻相差加大,輸出功率減小,則光敏電阻R和燈泡L1消耗的總功率逐漸減小。故D錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題為閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析問題,要注意明確此類問題的解題思路一般為:局部﹣整體﹣局部.
14.(長沙期末)關(guān)于閉合電路,下列說法正確的是(  )

A.電源短路時(shí),路端電壓等于電源電動(dòng)勢
B.電源短路時(shí),電流為無限大
C.外電路斷開時(shí),路端電壓為零
D.外電路斷開時(shí),路端電壓等于電源電動(dòng)勢
【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的規(guī)律可分析路端電壓與外電阻間的關(guān)系。
【解答】解:A、電源短路時(shí),電動(dòng)勢加在內(nèi)電阻上,故內(nèi)電壓等于電源的電動(dòng)勢,路端電壓為零,故A錯(cuò)誤;
B、電源短路時(shí),電流為短路電流,其大小為I,由于內(nèi)阻r很小,故放電電流較大,但并不是無限大,故B錯(cuò)誤;
CD、外電路斷開時(shí),電路中電流為零,內(nèi)電壓為零,故路端電壓等于電源電動(dòng)勢,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查閉合電路歐姆定律的應(yīng)用,要注意明確外電阻越大,路端電壓越大,當(dāng)外電阻為無窮大時(shí),路端電壓等于電源的電動(dòng)勢。
15.(河池期末)如圖所示,R1為定值電阻,R2是金屬熱電阻(溫度越高,電阻值越大),L為小燈泡。則當(dāng)溫度升高時(shí)(  )

A.R1兩端的電壓增大 B.電流表的示數(shù)減小
C.路端電壓變小 D.小燈泡L變暗
【分析】正溫度系數(shù)的金屬熱電阻的特性是:溫度升高,電阻增大.根據(jù)溫度升高,可知R2電阻增大,確定并聯(lián)部分電阻及總電阻的變化情況,可定出電流、電壓的變化情況及燈泡亮度變化情況。
【解答】解:AB、當(dāng)溫度升高時(shí),R2的阻值變大,則電路的總電阻變大,干路電流變小,則R1兩端的電壓減小,電流表A的示數(shù)減小,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、根據(jù)閉合電路歐姆定律可得,路端電壓U=E﹣Ir,故路端電壓變大,故C錯(cuò)誤;
D、由于小燈泡L兩端的電壓UL=E﹣Ir﹣IR,因電流I減小,故UL變大,則小燈泡L變亮,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題的金屬熱電阻相當(dāng)于滑動(dòng)變動(dòng)器,當(dāng)溫度變化時(shí),其電阻發(fā)生變化,所以本題屬于閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析問題,此類問題通常電路動(dòng)態(tài)變化問題分析按“部分→整體→部分”思路進(jìn)行,也可以直接按照“串反并同“的結(jié)論進(jìn)行分析求解。
16.(寧城縣期末)實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I﹣U特性曲線可用以下哪個(gè)圖象來表示(考慮燈絲的電阻隨溫度的升高而增大)( ?。?br /> A. B.
C. D.
【分析】考慮燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,電阻阻值變化,根據(jù)歐姆定律分析,小燈泡燈絲I﹣U特性是曲線形狀.
【解答】解:根據(jù)歐姆定律I,得到IU,由數(shù)學(xué)知識得知,I﹣U圖象的斜率大小表達(dá)電阻的倒數(shù),因此I﹣U特性曲線是過原點(diǎn)的向電壓軸傾斜的曲線,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題是歐姆定律的簡單應(yīng)用.對于伏安特性曲線,可以根據(jù)數(shù)學(xué)知識理解導(dǎo)體的電阻與圖線斜率的關(guān)系.
17.(肥東縣校級月考)如圖所示是某電源的外特性曲線,則下列結(jié)論正確的是( ?。?br />
A.電源的電動(dòng)勢為6.0 V
B.電源的內(nèi)阻為12Ω
C.電流為0.5 A時(shí)的外電阻是0
D.電源的短路電流為0.5 A
【分析】電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象中應(yīng)明確:圖象與縱坐的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢;但與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)可能不是短路電流,要根據(jù)對應(yīng)的縱坐標(biāo)進(jìn)行分析;圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻.
【解答】解:A、由圖可知,電源的電動(dòng)勢為6.0V,故A正確;
B、電阻的內(nèi)阻rΩ=1.6Ω;故B錯(cuò)誤;
C、電流為0.5A時(shí),路端電壓為5.2V,則由歐姆定律可知RΩ=10.4Ω;故C錯(cuò)誤;
D、圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為電壓為5.2V時(shí)的電流,不是短路電流;故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評】對于電源的U﹣I圖象要注意認(rèn)真觀察其坐標(biāo)的設(shè)置,本題中由于縱坐標(biāo)不是從零開始的,故圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)不是短路電流.
18.(象山區(qū)校級期中)如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象,下列結(jié)論不正確的是( ?。?br />
A.電源的電動(dòng)勢為6.0 V
B.電源的內(nèi)阻為2Ω
C.電源的短路電流為0.5 A
D.當(dāng)外電阻為2Ω時(shí)電源的輸出功率最大
【分析】電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象中應(yīng)明確:圖象與縱坐的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢;但與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)可能不是短路電流,要根據(jù)對應(yīng)的縱坐標(biāo)進(jìn)行分析;圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻.
【解答】解:因該電源的U﹣I圖象的縱軸坐標(biāo)并不是從零開始的,故縱軸上的截距雖為電源的電動(dòng)勢,即E=6.0 V,但橫軸上的截距0.5 A并不是電源的短路電流,且內(nèi)阻應(yīng)按斜率的絕對值計(jì)算,即r=||Ω=2Ω.由閉合電路歐姆定律可得電流I=0.3 A時(shí),外電阻Rr=18Ω.故選項(xiàng)A、B、D正確,C錯(cuò)誤。
本題選擇錯(cuò)誤的,故選:C。
【點(diǎn)評】對于電源的U﹣I圖象要注意認(rèn)真觀察其坐標(biāo)的設(shè)置,本題中由于縱坐標(biāo)不是從零開始的,故圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)不是短路電流.
二.多選題(共14小題)
19.(連云港期末)某手機(jī)的說明書標(biāo)明該手機(jī)電池容量為3600mA?h,已知該手機(jī)充滿電后可連續(xù)播放視頻15h,下列說法正確的有(  )
A.電池容量表示電池能夠輸出的總電能
B.電池容量表示電池能夠輸出的總電荷量
C.該手機(jī)播放視頻時(shí),工作電流為240mA
D.給手機(jī)充電,若2h可充50%的電量,則充電電流為0.9A
【分析】電池容量是指電池的存儲電量;根據(jù)公式q=It求解。
【解答】解:AB、電池容量是指電池的存儲電量(電流與時(shí)間的乘積)或電池能夠輸出的總電荷量的多少,單位是“mA?h”,不是儲存電能的大小,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、根據(jù)公式q=It,可知該手機(jī)播放視頻時(shí),工作電流為:I240mA,故C正確;
D、根據(jù)公式q=It,給手機(jī)充電,若2h可充50%的電量,則充電電流為:I′900mA=0.9A,故D正確。
故選:BCD。
【點(diǎn)評】本題是信息給予題,要求同學(xué)們能從題目中獲取有用信息,知道電池容量是指電池儲存電量的大小,掌握電流與電量間的關(guān)系。
20.(青銅峽市校級期中)小明同學(xué)在商店看到不同型號的干電池,對于不同型號的干電池,下列說法中正確的是(  )
A.1號干電池的電動(dòng)勢大于5號干電池的電動(dòng)勢
B.1號干電池的容量比5號干電池的容量大
C.1號干電池的內(nèi)阻比5號干電池的內(nèi)阻大
D.1號和5號干電池內(nèi)部的非靜電力做功本領(lǐng)是相同的
【分析】對于不同型號的干電池,電動(dòng)勢相同;1號干電池的內(nèi)阻小于5號干電池的內(nèi)阻;1號干電池的容量大于5號干電池的容量.
【解答】解:A、1號干電池的電動(dòng)勢等于5號干電池的電動(dòng)勢,故A錯(cuò)誤;
B、1號干電池的體積大,容量較大,即1號干電池的容量大于5號干電池的容量,故B正確;
C、1號干電池的內(nèi)阻小于5號干電池的內(nèi)阻,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)電動(dòng)勢是表征非靜電力做功本領(lǐng)大小的物理量,由于1號和5號干電池的電動(dòng)勢相等,所以1號和5號干電池內(nèi)部的非靜電力做功本領(lǐng)是相同的,故D正確。
故選:BD。
【點(diǎn)評】本題考查了不同型號的干電池的電動(dòng)勢,要明確電動(dòng)勢與體積無關(guān),體積大的干電池,內(nèi)部的電化學(xué)物質(zhì)較多,容量大能夠產(chǎn)生的電能多。
21.(攀枝花二模)如圖所示的電路中,R1、R2是定值電阻,電源內(nèi)阻不計(jì)。保持開關(guān)S閉合的情況下,將滑動(dòng)變阻器R3的滑片P向下滑動(dòng)的過程中( ?。?br />
A.電壓表V的示數(shù)減小 B.電流表A的示數(shù)增大
C.R1消耗的電功率減小 D.R2消耗的電功率增大
【分析】確定電路結(jié)構(gòu),明確各表測量的是哪路電壓或電流,根據(jù)電阻的變化由閉合電路歐姆定律分析電路中干路電流和路端電壓的變化,再根據(jù)串并聯(lián)電路的規(guī)律分析各支路電流和電奔流的變化;根據(jù)功率公式分析電阻消耗功率的變化。
【解答】解:A、電源內(nèi)阻不計(jì),電源的輸出電壓等于電動(dòng)勢,故電壓表示數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;
BCD、滑片向下滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻增大,總電阻增大,由閉合電路歐姆定律I可得,干路電流中電流減小,由U=I1R1可知,R1兩端的電壓減小,由P=I2R可知,R1消耗的電功率減??;由串聯(lián)電路規(guī)律可知,R2與R3的并聯(lián)部分電壓增大,由I可知,流過R2中的電流增大,由P=I2R可知,R2消耗的電功率增大;根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可知,流過R3的電流減小,故電流表示數(shù)減小,故B錯(cuò)誤,CD正確。
故選:CD。
【點(diǎn)評】本題為閉合電路歐姆定律的動(dòng)態(tài)分析問題,閉合電路動(dòng)態(tài)分析問題由按局部電阻變化﹣﹣全電阻變化﹣﹣﹣電流變化﹣﹣﹣局部電壓的程序進(jìn)行分析求解。
22.(茂南區(qū)校級月考)已知磁敏電阻在無磁場時(shí)電阻很小,有磁場時(shí)電阻變大,并且磁場越強(qiáng)阻值越大.為探測磁場的有無,利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路.若探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場區(qū).電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r不變.理想電壓表、電流表的示數(shù)將發(fā)生變化.電壓表V1、V2示數(shù)變化量的絕對值分別為△U1、△U2,已知電阻R大于電源內(nèi)阻r,則( ?。?br />
A.電流表A的示數(shù)減小 B.電流表V1的示數(shù)減小
C.電流表V2的示數(shù)減小 D.△U1大于△U2
【分析】磁敏電阻阻值變大,則總電阻變大,干路電電流變小,再由歐姆定律與閉合電路歐姆定律確定電表的求數(shù)變化.
【解答】解:A、因磁敏電阻阻值變大,則總電阻變大,干路電流變小,則A正確,
B的因干路電流變小,則R分壓變小,即V1的示數(shù)減小,則B正確
C、因干路電流變小,內(nèi)壓變小,則外壓增大,則V2的示數(shù)變大,則C錯(cuò)誤
D、△U1=△I(r+R磁),△U2=△Ir 則△U1大于△U2則D正確
故選:ABD。
【點(diǎn)評】電路的動(dòng)態(tài)分析要明確電阻的變化方向,由電阻的變化分析電流的變化,由全電路的電壓之等于電動(dòng)勢確定外壓的變化.
23.(越秀區(qū)期末)如圖所示,為一款手機(jī)電池的背面印有的一些符號和簡單說明,下列說法正確的是( ?。?br />
A.該電池的容量為1800mA?h
B.該電池的電動(dòng)勢為3.6V
C.該電池在正常工作時(shí)的額定電流為500mA
D.若電池以10mA的電流工作,可用50小時(shí)
【分析】該電池的容量為500mA?h,電池的電動(dòng)勢為3.6V;額定電流等于額定功率與額定電壓的比值;工作時(shí)間等于電荷量與電流的比值。
【解答】解:A、該電池的容量為500mA?h,故A錯(cuò)誤;
B、該電池的電動(dòng)勢為3.6V,故B正確;
C、上面沒有顯示手機(jī)的額定功率,所以不能計(jì)算電池正常工作時(shí)的額定電流,故C錯(cuò)誤;
D、若電池以10mA的電流工作,其工作時(shí)間為,故D正確。
故選:BD。
【點(diǎn)評】要知道m(xù)A?h是電荷量的單位,也表示電池的容量。
24.(開魯縣校級期中)第56屆日本電池大會(huì)上華為發(fā)布了5分鐘即可充滿3000mAh電池50%電量的快充技術(shù)成果引起業(yè)界關(guān)注。如圖所示是華為某智能手機(jī)電池上的信息,支持低壓大電流充電,則( ?。?br />
A.4.35V表示該電池的電動(dòng)勢
B.該電池充滿電后以100mA的電流工作時(shí),可連續(xù)工作30小時(shí)
C.11.4W?h表示該電池能提供的電量
D.3000mA?h表示該電池能提供的電量
【分析】根據(jù)給出的單位分析電池所標(biāo)的信息,明確對應(yīng)的充電電壓和限制電壓,根據(jù)電流的定義q=It可求得電量.
【解答】解:A、4.35V為充電電壓,不是該電池的電動(dòng)勢,該電池的電動(dòng)勢為3.8V,故A錯(cuò)誤;
B、該電池充滿電后以后以100mA的電流工作時(shí),可連續(xù)工作:t30h,故B正確;
C、11.4Wh為電池的電能,不是該電池的電量,故C錯(cuò)誤;
D、mA?h為電量的單位,所以3000 mA?h表示該電池能提供的電量,故D正確。
故選:BD。
【點(diǎn)評】本題考查電池的銘牌信息的掌握情況,要注意明確各物理量的單位,同時(shí)明確電流定義的正確應(yīng)用.
25.(豐滿區(qū)校級月考)關(guān)于電源的電動(dòng)勢,下面說法正確的是( ?。?br /> A.電動(dòng)勢E=1.5V表示電路中每通過1C電量,電源將1.5J其他形式能轉(zhuǎn)化為電能
B.電源電動(dòng)勢等于電路內(nèi)外電壓之和,公式為E=U+U′
C.電源的電動(dòng)勢跟電源的體積有關(guān),跟外電路有關(guān)
D.電動(dòng)勢有方向,因此電動(dòng)勢是矢量
【分析】電動(dòng)勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強(qiáng)弱的物理量;非靜電力把單位正電荷從電源負(fù)極移送到正極所做的功等于電源的電動(dòng)勢.電動(dòng)勢大小由電源本身的性質(zhì)決定,與電源體積和形狀無關(guān).
【解答】解:A、非靜電力做功W=qE,電動(dòng)勢E=1.5V表示電路中每通過q=1C電量,電源將W=qE=1×1.5J=1.5J其他形式能轉(zhuǎn)化為電能,故A正確;
B、閉合電路由內(nèi)電路與外電路組成,電源電動(dòng)勢等于電路內(nèi)外電壓之和,公式為E=U+U′,故B正確;
C、電動(dòng)勢大小由電源本身的性質(zhì)決定,電源的電動(dòng)勢跟電源的體積無關(guān),跟外電路無關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、電動(dòng)勢有方向,電動(dòng)勢是標(biāo)量而不是矢量,故D錯(cuò)誤。
故選:AB。
【點(diǎn)評】本題的關(guān)鍵是明確電源的作用并知道電動(dòng)勢的定義,理解電動(dòng)勢的物理含義是什么,知道了物理含義就可以直接判斷;掌握基礎(chǔ)知識即可解題。
26.(荔灣區(qū)校級期中)關(guān)于電流、電阻和電動(dòng)勢,下列說法正確的是( ?。?br /> A.電流有方向,其方向與導(dǎo)體中正電荷的定向移動(dòng)方向相同,因此電流是矢量
B.電源內(nèi)部,非靜電力由負(fù)極向正極移送相同電荷量時(shí),其做功越多,電動(dòng)勢越大
C.由R可知,I一定時(shí),導(dǎo)體的電阻R只與U成正比,U一定時(shí),R與I成反比
D.電功是指電路中靜電力對定向移動(dòng)的電荷所做的功,電流做功的過程就是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程
【分析】電流的方向表示電荷定向移動(dòng)的方向,與導(dǎo)體中正電荷的定向移動(dòng)方向相同,由于電流運(yùn)算不遵守平行四邊形定則,它不是矢量;
電源內(nèi)部,非靜電力由負(fù)極向正極移送相同電荷量時(shí),根據(jù)電動(dòng)勢的定義式E分析非靜電力做功與電動(dòng)勢的關(guān)系;
明確電阻是導(dǎo)體本身的特性,與電壓、電流無關(guān)。
【解答】解:A、電流有方向,其方向與導(dǎo)體中正電荷的定向移動(dòng)方向相同,由于電流運(yùn)算不遵守平行四邊形定則,所以是電流是標(biāo)量,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)電動(dòng)勢的定義式E分析可知,電源內(nèi)部,非靜電力由負(fù)極向正極移送相同電荷量時(shí),做功W越多,電動(dòng)勢E越大,故B正確;
C、R是比值定義法,導(dǎo)體的電阻R與U、I均無關(guān),對給定的導(dǎo)體,比值R,是一個(gè)定值,反映導(dǎo)體本身的特性,故C錯(cuò)誤;
D、電功的實(shí)質(zhì):電流做功的過程就是將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的過程;電流做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量,故D正確。
故選:BD。
【點(diǎn)評】本題考查電流、電動(dòng)勢、電功以及歐姆定律的性質(zhì),注意本題容易出錯(cuò)的是把電流當(dāng)作矢量,抓住其運(yùn)算不遵守平行四邊形定則是關(guān)鍵。
27.(江寧區(qū)校級月考)對下列物理公式理解正確的是( ?。?br /> A.歐姆定律I,反映流過導(dǎo)體的電流I與兩端電壓U成正比,與電阻R成反比
B.電阻定律R=ρ,反映導(dǎo)體的電阻R與導(dǎo)體長度L成正比,與導(dǎo)體橫截面積S成反比
C.閉合電路的歐姆定律I,對純電阻電路和非純電阻電路都適用
D.閉合電路中E=U外+U內(nèi)表明閉合電路中電動(dòng)勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和
【分析】歐姆定律的表達(dá)式中I正反比關(guān)系成立,R=ρ是電阻的決定式,閉合電路的歐姆定律I只對純電阻電路適用。
【解答】解:A、由I可知,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,故A正確;
B、R=ρ是電阻的決定式,可知導(dǎo)體的電阻R與導(dǎo)體長度L成正比,與導(dǎo)體橫截面積S成反比,與導(dǎo)體的電阻率ρ成正比,故B正確;
C、閉合電路的歐姆定律I,僅適用于外電路是純電阻的電路,故C錯(cuò)誤;
D、由閉合電路的歐姆定律有:閉合電路中E=U外+U內(nèi),表明閉合電路中電動(dòng)勢等于內(nèi)外電路電勢降落之和,故D正確;
故選:ABD。
【點(diǎn)評】本題考查對歐姆定律、電阻的決定式、電源的電動(dòng)勢的理解能力,要注意歐姆定律只能適用于純電阻電路,非純電阻電路不能用.
28.(青銅峽市校級期末)把電池組、開關(guān)、燈泡L1和L2及若干導(dǎo)線組成串聯(lián)電路,并用電壓表測燈L1兩端的電壓,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表讀數(shù)為零,則可能出現(xiàn)的故障有( ?。?br /> A.L1的燈絲斷了 B.L2的燈絲斷了
C.L1發(fā)生了短路 D.L2發(fā)生了短路
【分析】明確電路規(guī)律以及電壓表的使用方法可知,閉合開關(guān),電壓表無示數(shù),原因有兩個(gè):與之串聯(lián)的導(dǎo)體斷路,與之并聯(lián)的導(dǎo)體短路。
【解答】解:A、如果燈泡L1的燈絲斷了,電壓表串聯(lián)在電路中測量電源電壓有示數(shù),故A錯(cuò)誤;
B、如果燈泡L2的燈絲斷了,此時(shí)L1兩端沒有電壓,同時(shí)電壓表也無法與電源相連接,故電壓表中無示數(shù),故B正確;
C、如果燈泡L1發(fā)生短路,電壓表相當(dāng)于與導(dǎo)線并聯(lián),導(dǎo)線電阻為零,所以電壓表無示數(shù),故C正確;
D、如果燈泡L2發(fā)生短路,電壓表測量電源電壓有示數(shù),故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評】使用電壓表判斷電路故障的作法是:將電壓表與導(dǎo)體并聯(lián),如果電壓表有示數(shù)且較大,說明并聯(lián)的導(dǎo)體斷路或其它串聯(lián)元件都短路;如果無示數(shù),說明其它導(dǎo)體斷路或并聯(lián)的導(dǎo)體短路。
29.(河北模擬)在如圖所示電路中,開關(guān)閉合后,燈泡能發(fā)光,且燈泡不會(huì)燒壞。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑向b端時(shí),下列說法正確的是( ?。?br />
A.燈泡變亮
B.電流表的示數(shù)減小
C.電壓表的示數(shù)增大
D.電源內(nèi)阻消耗的功率增大
【分析】先確定滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化情況,從而確定總電阻的變化情況,根據(jù)閉合電路歐姆定律確定總電流的變化,也就可知電流表的示數(shù)變化及燈泡的亮度變化情況;由路端電壓的變化判斷電壓表的示數(shù)變化情況;根據(jù)P=I2r判斷電源內(nèi)阻消耗的功率變化情況。
【解答】解:AB.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑向b端時(shí),其接入電路的阻值增大,則電路的總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知總電流減小,所以電流表的示數(shù)減小,燈泡的亮度變暗,故A錯(cuò)誤,B正確;
D.由于總電流減小,根據(jù)P=I2r可知電流內(nèi)阻消耗的功率減小,故D錯(cuò)誤;
C.電壓表測量路端電壓,根據(jù)U外=E﹣Ir可知,路端電壓增大,所以電壓表的示數(shù)增大,故C正確。
故選:BC。
【點(diǎn)評】本題考查動(dòng)態(tài)電路的分析問題,動(dòng)態(tài)電路的分析方法一般采用先部分電路﹣整體電路﹣部分電路的思路進(jìn)行,即先確定電阻變化的部分電路的阻值變化情況,再分析總電流與路端電壓的變化,最后去分析所要判斷的電路。
30.(未央?yún)^(qū)校級期末)某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中AB(曲線)所示,關(guān)于導(dǎo)體的電阻和消耗的熱功率,以下說法正確的是( ?。?br />
A.B點(diǎn)的電阻為12Ω,功率為7.5W
B.B點(diǎn)的電阻為4Ω,功率為9W
C.導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了1Ω
D.從A到B功率變化了3.75W
【分析】由圖可讀出A點(diǎn)和B點(diǎn)的電壓、電流,由R求A點(diǎn)和B點(diǎn)的電阻,由P=UI求A點(diǎn)和B點(diǎn)的功率,從而得到電阻的變化和功率的變化.
【解答】解:AB、B點(diǎn)的電阻為:RBΩ=4Ω;功率 PB=UBIB=6×1.5W=9W,故A錯(cuò)誤,B正確;
C、A點(diǎn)的電阻為:RA3Ω;故導(dǎo)體的電阻因溫度的影響改變了4Ω﹣3Ω=1Ω;故C正確;
D、A點(diǎn)的功率 PA=UAIA=3×1.0W=3W,所以從A到B功率變化了9W﹣3W=6W,故D錯(cuò)誤。
故選:BC。
【點(diǎn)評】本題考查對伏安特性曲線的理解,要知道導(dǎo)體的電阻等于電壓與電流的比值,從數(shù)學(xué)來看電阻等于圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù),不等于圖線切線斜率的倒數(shù).
31.(朔州校級期中)如圖所示的電路中,把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸片置于變阻器的中央,則不正確的是(電源電壓恒為U)( ?。?br /> A.AB間接電源,ab間接一理想電流表,示數(shù)為
B.AB間接電源,ab間接理想電壓表,示數(shù)為
C.a(chǎn)b間接電源,AB間接理想電流表,示數(shù)為
D.a(chǎn)b間接電源,AB間接理想電流表,示數(shù)為
【分析】根據(jù)歐姆定律,結(jié)合理想電流表相當(dāng)短路,理想電壓表相當(dāng)于斷路,從而即可求解.
【解答】解:A、當(dāng)AB間接電源,ab間接一理想電流表,因此兩個(gè)阻值為進(jìn)行并聯(lián),則電流表示數(shù)為I.故A正確;
B、當(dāng)AB間接電源,ab間接一理想電壓表,相當(dāng)于斷路,當(dāng)AB電壓為U時(shí),那么電壓表示數(shù)為2U,故B錯(cuò)誤;
CD、當(dāng)ab間接電源,AB間接理想電流表,相當(dāng)于短路,則電阻為,那么電流表示數(shù)為I,故C正確,D錯(cuò)誤。
本題選擇不正確的,故選:BD。
【點(diǎn)評】本題變阻器作為分壓器使用,考查對分壓器原理的理解能力,關(guān)鍵利用串并聯(lián)的特點(diǎn)進(jìn)行分析,同時(shí)理解電壓表與電流表的電阻大?。?br /> 32.(興慶區(qū)校級期末)如圖所示是某電源的外電路電壓與電流的關(guān)系圖線,則下列結(jié)論正確的是( ?。?br />
A.電源的電動(dòng)勢是6.0V
B.電源的內(nèi)阻為1.6Ω
C.電流為0.5A時(shí)的外電阻是0
D.電源的短路電流為0.5A
【分析】電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象中應(yīng)明確:圖象與縱坐的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢;但與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)可能不是短路電流,要根據(jù)對應(yīng)的縱坐標(biāo)進(jìn)行分析;圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻.
【解答】解:A、由圖可知,電源的電動(dòng)勢為6.0V,故A正確;
B、電阻的內(nèi)阻r1.6Ω;故B正確;
C、當(dāng)電流為0.5A時(shí),路端電壓為5.2V,則外電阻R10.4Ω;故C錯(cuò)誤;
D、圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為電壓為5V時(shí)的電流,不是短路電流;故D錯(cuò)誤;
故選:AB。
【點(diǎn)評】對于電源的U﹣I圖象要注意認(rèn)真觀察其坐標(biāo)的設(shè)置,本題中由于縱坐標(biāo)不是從零開始的,故圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)不是短路電流.
三.填空題(共8小題)
33.(閔行區(qū)期末)電源的電動(dòng)勢是反映電源 把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 的本領(lǐng)的物理量,這個(gè)轉(zhuǎn)化過程是通過 非靜電力 做功來實(shí)現(xiàn)。
【分析】明確電動(dòng)勢的意義,知道電動(dòng)勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量,電源內(nèi)部通過非靜電力將其他形式的能轉(zhuǎn)化電能。
【解答】解:電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電動(dòng)勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大??;而轉(zhuǎn)化的過程是通過非靜電力做功來實(shí)現(xiàn)的。
故答案為:把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能;非靜電力。
【點(diǎn)評】本題考查電動(dòng)勢的概念,明確電動(dòng)勢是由電源本身的性質(zhì)所決定的,同時(shí)注意理解電動(dòng)勢與非靜電力做功之間的關(guān)系。
34.(天心區(qū)校級期末)如圖所示,一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi);A為毫安表,量程6mA,內(nèi)阻為數(shù)十歐姆;E為直流電源,電動(dòng)勢約為3V,內(nèi)阻很??;R為電阻箱,最大阻值為999.9Ω,S為開關(guān)。已知RT在95℃時(shí)的阻值為150Ω,在20℃時(shí)的阻值約為550Ω.現(xiàn)要求在降溫過程中測量在20~95℃之間的多個(gè)溫度下RT的不同對應(yīng)阻值。
(1)在圖中畫出連線,完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖。
(2)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空:
a.依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線。
b.調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度,使得RT的溫度為95℃。
c.將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)淖柚担员WC儀器安全。
d.閉合開關(guān);調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電流表的示數(shù)I0,并記錄 電阻箱的讀數(shù)R0 。
e.將RT的溫度降為T1(20℃<T1<95℃);調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表的讀數(shù)仍為I0,記錄 電阻箱的讀數(shù)R1 。
f.溫度為T1時(shí),熱敏電阻的電阻值RT1= R0﹣R1+150 。
g.逐步降低T1的數(shù)值,直到20℃為止;在每一溫度下重復(fù)步驟e和步驟f。

【分析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)驗(yàn)電路;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)保持電流表示數(shù)不變,改變電阻箱接入電路的阻值并記錄電阻箱阻值;由閉合電路歐姆定律列方程可以求出熱敏電阻阻值。
【解答】解:(1)該實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表,可以應(yīng)用等效替代法測熱敏電阻阻值,改變電阻箱接入電路的阻值,保持電路電流不變,則電路總電阻不變,因此應(yīng)把電源、電流表、熱敏電阻、電阻箱、開關(guān)串聯(lián)接入電路,實(shí)物電路圖如圖所示。

(2)d、閉合開關(guān)。調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電流表示數(shù)I0,并記錄電阻箱的讀數(shù)R0 
e、將RT的溫度降為T1(20℃<T1<95℃);調(diào)節(jié)電阻箱,使得電流表的讀數(shù)I0,記錄電阻箱電阻R1。
f、由閉合電路歐姆定律可得:溫度為95℃時(shí):E=I0(r+RA+RT+R0),
即:E=I0(r+RA+150Ω+R0)…①,
當(dāng)RT的溫度降為T1時(shí),有:E=I0(r+RA+RT1+R1)…②,
由①②解得:RT1=R0+150﹣R1。
故答案為:(1)實(shí)驗(yàn)原理電路圖如圖所示

(2)d.電阻箱的讀數(shù)R0 
e.電阻箱的讀數(shù)R1
f.R0﹣R1+150
【點(diǎn)評】本題考查了設(shè)計(jì)、連接實(shí)物電路圖、完善實(shí)驗(yàn)步驟,知道實(shí)驗(yàn)原理是正確解題的前提與關(guān)鍵;要掌握常用的測電阻的方法:伏安法、等效法、用歐姆表測電阻等。
35.(巴楚縣校級期末)電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置?!Α。ㄅ袛鄬﹀e(cuò))
【分析】電源的作用是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,為電路持續(xù)地提供持續(xù)的電壓,使電路中有持續(xù)的電流。
【解答】解:電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置,故該說法是對的。
故答案為:對
【點(diǎn)評】本題考查對電源的理解,要學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化的角度分析電源的作用。
36.(秦州區(qū)校級月考)電視機(jī)遙控器使用的7號干電池,其電動(dòng)勢為1.5V,當(dāng)其正常工作一段時(shí)間后,消耗了3J化學(xué)能,在此期間非靜電力搬運(yùn)的電荷量為 2 C。
【分析】電源是一種把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,電動(dòng)勢E的大小等于非靜電力做的功與電量的比值,即E,其大小表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小,而與轉(zhuǎn)化能量多少無關(guān)。
【解答】解:根據(jù)電動(dòng)勢的定義E可知,消耗了3J化學(xué)能,在此期間非靜電力搬運(yùn)的電荷量為q2C。
故答案為:2。
【點(diǎn)評】本題考查對電動(dòng)勢的理解,要注意明確電動(dòng)勢的大小等于非靜電力做的功與電量的比值,電動(dòng)勢是描述電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力大小。
37.(靜安區(qū)二模)閉合電路中電源的電動(dòng)勢為12V,外電壓為10V,當(dāng)有2C電量通過電路時(shí),該電路中的能量轉(zhuǎn)化情況是:非靜電力把 24 J的其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能,靜電力把 20 J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量,電源消耗了 4 J的電能。
【分析】在電源的內(nèi)部非靜電力做功將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能,在電源的外部,靜電力做功將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。
【解答】解:在電源內(nèi)部,根據(jù)公式:W=qE=2×12J=24J,非靜電力將24J的其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能;
靜電力做功W′=Uq=2×10J=20J;故靜電力把20J的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量;
則電源消耗的電能E=W﹣W′=24J﹣20J=4J。
故答案為:24;20;4。
【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵搞清哪部分靜電力做功,哪部分非靜電力做功,能根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化和守恒規(guī)律進(jìn)行分析,明確能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律。
38.某集裝箱吊車的交流電動(dòng)機(jī)輸入電壓為380V,則該交流電的電壓的最大值為 V 。當(dāng)?shù)踯囈?.1 m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103 kg的集裝箱時(shí),測得電動(dòng)機(jī)的電流為20 A,電動(dòng)機(jī)的工作效率為 75 %(g=10m/s2)。
【分析】我們?nèi)粘J褂玫慕涣麟娮畲笾凳怯行е档谋?,在求電功或者電功率時(shí)應(yīng)該使用有效值;吊車起吊集裝箱的功率是電動(dòng)機(jī)的輸出功率即有用功率可用功式P=mgv求出,輸出功率和總功率的比值就是電動(dòng)機(jī)工作效率。
【解答】解:根據(jù)有效值和最大值之間關(guān)系可知:UmU=380V;
電動(dòng)機(jī)的總功率為:P=UI ①
電動(dòng)機(jī)的輸出功率為:P出=mgv ②
電動(dòng)機(jī)的效率為:η③
聯(lián)立①②③可得:η=75%。
故答案為:380V;75%
【點(diǎn)評】本題比較簡單,重點(diǎn)考查了電動(dòng)機(jī)的輸入、輸出功率問題,注意求電功率要用電壓、電流的有效值。
39.(浦東新區(qū)期末)在閉合電路中,電源的端電壓為U,內(nèi)電阻為r,電路中的電流為I,則電源的電動(dòng)勢E= U+Ir ,能反映閉合電路中“能的轉(zhuǎn)化和守恒”思想的關(guān)系式為 EI=UI+I2r?。ㄓ肊、U、I、r表示)。
【分析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律進(jìn)行分析,明確路端電壓、內(nèi)電壓等的定義進(jìn)行解答,明確閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律。
【解答】解:根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,I,變形可得:E=I(R+r)=U+U′=U+Ir;
閉合電路中電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)外電路上的電能,即EI=UI+I2r。
故答案為:U+Ir;EI=UI+I2r。
【點(diǎn)評】本題考查閉合電路的歐姆定律的應(yīng)用,要注意對公式的變形式的掌握,明確能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律。
40.(2011秋?秦州區(qū)校級期末)圖為某一電源的伏安特性曲線,由圖可知,該電源的電動(dòng)勢為 1.5 V,內(nèi)阻為 2 Ω.

【分析】知道電源的伏安特性曲線的含義:縱坐標(biāo)的截距表示電源的電動(dòng)勢,斜率表示電源的內(nèi)阻即可解決此題.
【解答】解:由圖象可知當(dāng)電流為零時(shí),路端電壓等于電源電動(dòng)勢,即E=1.5V
U﹣I圖象的斜率表示內(nèi)阻,則rΩ
故答案為:1.5;2.
【點(diǎn)評】此題考查電源的伏安特性曲線的含義,要知道圖象與縱坐標(biāo)的截距表示電源的電動(dòng)勢,斜率表示電源的內(nèi)阻,需要注意圖象的縱坐標(biāo)不是從0開始的.
四.計(jì)算題(共3小題)
41.(天津期末)如圖所示的電路中,R1=R2=12Ω,電源為四個(gè)相同的電池串聯(lián)而成,每個(gè)電池的電動(dòng)勢為2V,內(nèi)電阻為0.5Ω。電壓表并聯(lián)在電池組兩端,電鍵K合上后,求:
(1)電路中的總電流I;
(2)電壓表的讀數(shù)。

【分析】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律求解總電流;
(2)電壓表測量路端電壓,由U=E﹣Ir求解。
【解答】解:(1)電源為四個(gè)相同的電池串聯(lián)而成,電源總電動(dòng)勢等于所有電池電動(dòng)勢之和,E=8V
電源總內(nèi)阻等于所有電池內(nèi)阻之和,r=2Ω
外電路電阻為:
由閉合電路歐姆定律知:
代入數(shù)據(jù)解得:I=1A
(2)路端電壓:U=E﹣Ir
代入數(shù)據(jù)解得:U=6V,電壓表測量路端電壓,所以電壓表讀數(shù)為6V。
答:(1)電路中總電流為1A;
(2)電壓表讀數(shù)為6V。
【點(diǎn)評】本題主要考查了閉合電路歐姆定律的直接應(yīng)用,知道并聯(lián)電路電阻的求法,難度不大,屬于基礎(chǔ)題。
42.利用電動(dòng)機(jī)通過如圖所示的電路提升重物,已知電源電動(dòng)勢E=6V,電源內(nèi)阻r=1Ω,定值電阻R=3Ω。重物質(zhì)量m=0.1kg,當(dāng)將重物固定時(shí),理想電壓表的示數(shù)為5V,當(dāng)電動(dòng)機(jī)勻速提升重物時(shí),理想電壓表的示數(shù)為5.5V。求:
(1)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻;
(2)電動(dòng)機(jī)勻速提升重物時(shí),電動(dòng)機(jī)消耗的總功率;
(3)重物勻速上升時(shí)的速度大小。(不計(jì)摩擦,重力加速度g取10m/s2)

【分析】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中的電流。重物固定時(shí),電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng),視為純電阻,利用歐姆定律求電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻。
(2)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率等于輸出的機(jī)械功率和發(fā)熱功率之和。
(3)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律列方程求解重物勻速上升時(shí)的速度大小。
【解答】解:(1)設(shè)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為R1,當(dāng)將重物固定時(shí),理想電壓表的示數(shù)為U=5V,由閉合電路歐姆定律得E=Ir+U,
解得電流IA=1A,
又R+R1,
解得電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R1RΩ﹣3Ω=2Ω。
(2)當(dāng)電動(dòng)機(jī)勻速提升重物時(shí),理想電壓表的示數(shù)U1=5.5V,由閉合電路歐姆定律得E=U1+I1r,
解得電流I1A=0.5A,
電源的輸出功率為P出=U1I1=5.5×0.5W=2.75W,
則電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為P電=P出R=2.75W﹣0.52×3W=2W。
(3)重物勻速上升,故牽引力F=mg,則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為P機(jī)=Fv=mgv,
根據(jù)能量守恒可知,電動(dòng)機(jī)消耗的總功率P電=P機(jī),
聯(lián)立解得vm/s=1.5m/s。
答:(1)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2Ω。
(2)電動(dòng)機(jī)勻速提升重物時(shí),電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為2W。
(3)重物勻速上升時(shí)的速度大小為1.5m/s。
【點(diǎn)評】本題是歐姆定律與能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的綜合應(yīng)用.對于電動(dòng)機(jī)電路,不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),是純電阻電路,歐姆定律成立;當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),其電路是非純電阻電路,歐姆定律不成立.
43.(東城區(qū)期末)如圖所示,電路由一個(gè)電動(dòng)勢為E、內(nèi)電阻為r的電源和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R組成。請推導(dǎo)當(dāng)滿足什么條件時(shí),電源輸出功率最大,并寫出最大值的表達(dá)式。

【分析】先根據(jù)閉合電路的歐姆定律計(jì)算出電路中的電流,然后代入電源輸出功率的表達(dá)式,進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)即可計(jì)算出電源的最大輸出功率。
【解答】解:由閉合電路歐姆定律
電源的輸出功率P=I2R


可知當(dāng)R=r時(shí),P有最大值

答:最大值為。
【點(diǎn)評】用到的物理公式比較簡單,但這道題考察的是對數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用,怎樣求極值的問題。

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