1.如圖所示為一個(gè)外電阻R和電源組成的閉合電路。在正常工作時(shí)，若1 C正電荷從負(fù)極B移到正極A的過(guò)程中，非靜電力做功，將3 J的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)靜電力做功0.5 J。則此時(shí)該電路中電源電動(dòng)勢(shì)E、電源內(nèi)電壓U內(nèi)、電源路端電壓U外大小為( )
A．E＝2.5 V，U外＝0.5 V
B．E＝3 V，U外＝0.5 V
C．E＝2.5 V，U內(nèi)＝0.5 V
D．E＝3 V，U外＝2.5 V
2.(2023·四川內(nèi)江市第六中學(xué)模擬)電源的效率定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比。直線A、B和C分別是電源a、電源b和電阻R的U－I圖線。將這個(gè)電阻R分別接到a、b兩電源上，那么( )
A．電源a、b電動(dòng)勢(shì)一樣大，b內(nèi)阻較大
B．R接到電源a上，電路中的電流較小
C．R接到電源b上，電源的輸出功率較大
D．R接到電源b上，電源效率較高
3.(多選)(2023·河南新鄉(xiāng)市期中)如圖所示，直線OC為電源的總功率隨電流I變化的圖線，拋物線ODC為該電源內(nèi)部熱功率隨電流I變化的圖線，若該電源與電阻B串聯(lián)后，電路中的電流為0.5 A，則下列說(shuō)法正確的是( )
A．電阻B的阻值為11.5 Ω
B．電源的內(nèi)阻為1.5 Ω
C．電源與電阻B串聯(lián)后，路端電壓為5.75 V
D．電源與電阻B串聯(lián)后，電源內(nèi)部熱功率為0.375 W
4．(多選)(2024·廣東佛山市檢測(cè))安裝了感光系統(tǒng)的新型路燈，能根據(jù)環(huán)境明暗程度自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度。某興趣小組為了研究路燈的感光系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了甲、乙兩個(gè)電路，如圖所示。Rt為光敏電阻(光照越強(qiáng)，電阻越小)，R0與R1為定值電阻，下列說(shuō)法正確的是( )
A．環(huán)境變暗時(shí)，甲電路的燈泡亮度變亮
B．環(huán)境變暗時(shí)，乙電路的燈泡亮度變亮
C．環(huán)境變亮?xí)r，甲電路的R1電功率減小
D．環(huán)境變亮?xí)r，乙電路的R1電功率增大
5.如圖所示電路中，由于某處出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致電路中的A、B兩燈變亮，C、D兩燈變暗，故障可能是( )
A．R1短路 B．R2斷路
C．R2短路 D．R3短路
6.如圖所示電路，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，電壓表示數(shù)為U、電流表示數(shù)為I。電源的總功率P與電壓U、電流I的關(guān)系正確的是( )
7.如圖所示，圖線a是太陽(yáng)能電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像(電池內(nèi)阻不是常量)，圖線b是某電阻R的U－I圖像。在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)，則( )
A．電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝5 V
B．電阻兩端的電壓為U＝4 V
C．電阻的電流為I＝0.4 A
D．太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻為5 Ω
8.(2023·海南卷·7)如圖所示電路，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電容器電容為C，閉合開關(guān)K，待電路穩(wěn)定后，電容器上電荷量為( )
A．CE B.eq \f(1,2)CE C.eq \f(2,5)CE D.eq \f(3,5)CE
9．(2024·江蘇淮安市檢測(cè))如圖所示電路，電源內(nèi)阻為r，兩相同燈泡L1、L2 電阻均為R，D為理想二極管(具有單向?qū)щ娦?，電表均為理想電表。閉合S后，一帶電油滴恰好在平行板電容器中央靜止不動(dòng)。現(xiàn)把滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，電壓表V1、V2 示數(shù)變化量絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2，電流表示數(shù)變化量絕對(duì)值為ΔI，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A．兩燈泡逐漸變亮 B．油滴將向下運(yùn)動(dòng)
C.eq \f(ΔU2,ΔI)＝R＋r D．ΔU2>ΔU1
10.(多選)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)正確作出標(biāo)有“5 V 2.5 W”的小燈泡的U－I圖像如圖甲所示，現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中，其中電源電動(dòng)勢(shì)E＝6 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，定值電阻R＝9 Ω，則( )
A．由甲圖可知，小燈泡的電阻值隨電壓的升高而增大
B．由甲圖可知，小燈泡的電阻值隨電壓的升高而減小
C．閉合乙圖開關(guān)，小燈泡的實(shí)際功率約為2.7 W
D．閉合乙圖開關(guān)，小燈泡的實(shí)際功率約為0.84 W
11．在如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3是一滑動(dòng)變阻器，當(dāng)其滑片P從最左端滑至最右端時(shí)，測(cè)得電源的路端電壓隨電源中流過(guò)的電流的變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的。求：
(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；
(2)定值電阻R2的阻值；
(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。
12.(2023·山東濟(jì)南市模擬)如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電壓表和電流表均為理想電表，電阻RA、RB的阻值與滑動(dòng)變阻器的最大阻值相等。在滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端滑到b端的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A．電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值不變
B．電流表的示數(shù)增大
C．電壓表的示數(shù)先增大后減小
D．電壓表示數(shù)變化絕對(duì)值ΔU與電流表示數(shù)變化絕對(duì)值ΔI的比值先增大后減小
第2練 閉合電路歐姆定律及應(yīng)用
1．D [電源的電動(dòng)勢(shì)為
E＝eq \f(W非,q)＝eq \f(3,1) V＝3 V，
內(nèi)電壓為U內(nèi)＝eq \f(W電,q)＝eq \f(0.5,1) V＝0.5 V，
路端電壓為U外＝E－U內(nèi)＝3 V－0.5 V＝2.5 V，故選D。]
2．A [由電源的U－I圖線可知，縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻，故電源a、b電動(dòng)勢(shì)一樣大，b內(nèi)阻較大，A正確；當(dāng)電源與電阻直接相連時(shí)，電源和電阻的U－I圖線交點(diǎn)表示該電阻的工作狀態(tài)，其橫坐標(biāo)表示電路中的電流，故R接到電源a上，電路中的電流較大，B錯(cuò)誤；
由P＝UI可知，電源和電阻的U－I圖線交點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)乘積(矩形面積)表示電源的輸出功率，如圖所示，可知R接到電源a上，電源的輸出功率較大，電源的效率可表示為η＝eq \f(P出,P總)×100%＝eq \f(U,E)×100%，當(dāng)R接到電源a上，路端電壓U較大，電源效率較高，C、D錯(cuò)誤。]
3．BD [電源的總功率為P＝EI，當(dāng)I＝4 A時(shí)P＝24 W，則電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝eq \f(P,I)＝eq \f(24,4) V＝6 V，由題圖看出，當(dāng)I＝4 A時(shí)，外電路短路，電源內(nèi)部熱功率等于電源的總功率，則有P＝I2r＝24 W，解得r＝eq \f(P,I2)＝eq \f(24,42) Ω＝1.5 Ω，故B正確；若該電源與電阻B串聯(lián)后，電路中的電流為0.5 A，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得I′＝eq \f(E,R＋r)，解得電阻B的阻值為R＝eq \f(E,I′)－r＝eq \f(6,0.5) Ω－1.5 Ω＝10.5 Ω，路端電壓為U＝I′R＝0.5×10.5 V＝5.25 V，
電源內(nèi)部熱功率為Pr＝I′2r＝0.52×1.5 W＝0.375 W，故A、C錯(cuò)誤，D正確。]
4．AD [設(shè)電源內(nèi)阻為r，題圖甲中，當(dāng)環(huán)境變暗時(shí)，Rt阻值變大，電路總電阻變大，干路電流減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律UL＝E－I(R0＋r)，可知燈泡兩端電壓變大，燈泡亮度變亮；當(dāng)環(huán)境變亮?xí)r，Rt阻值變小，電路總電阻變小，干路電流增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知燈泡兩端電壓變小，流過(guò)燈泡的電流變小，由于通過(guò)干路的總電流增大，故流過(guò)R1的電流I1增大，根據(jù)P1＝I12R1可知R1電功率增大，故A正確，C錯(cuò)誤；題圖乙中，當(dāng)環(huán)境變暗時(shí)，Rt阻值變大，電路總電阻變大，干路電流減小，因?yàn)镽1的阻值和燈泡的阻值不變，故流過(guò)燈泡的電流減小，燈泡變暗；當(dāng)環(huán)境變亮?xí)r，Rt阻值變小，電路總電阻變小，干路電流增大，流過(guò)R1的電流變大，電功率增大，故B錯(cuò)誤，D正確。]
5．D [A燈在干路上，A燈變亮，說(shuō)明電路中總電流變大，由閉合電路歐姆定律可知電路的外電阻減小，這就說(shuō)明電路中只會(huì)出現(xiàn)短路而不會(huì)出現(xiàn)斷路，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因?yàn)槎搪凡糠值碾娮枳冃?，分壓作用減小，與其并聯(lián)的用電器兩端的電壓減小，C、D兩燈變暗，A、B兩燈變亮，這說(shuō)明發(fā)生短路的電阻與C、D兩燈是并聯(lián)的，而與A、B兩燈是串聯(lián)的。觀察電路中電阻的連接形式，只有R3短路符合條件，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，D正確。]
6．B [由閉合電路歐姆定律有E＝U＋I(xiàn)r，化簡(jiǎn)得I＝eq \f(E－U,r)，則電源的總功率為P＝EI＝Eeq \f(E－U,r)＝eq \f(E2,r)－eq \f(E,r)U，若U是自變量，則電源的總功率P與電壓U是線性關(guān)系，A錯(cuò)誤，B正確；若I是自變量，則電源的總功率P＝EI，即電源的總功率P與電流I是正比關(guān)系，故C、D錯(cuò)誤。]
7．D [由閉合電路的歐姆定律可得U＝E－Ir，當(dāng)I＝0時(shí)，E＝U，由題圖中圖線a與縱軸的交點(diǎn)讀出電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝4 V，故A錯(cuò)誤；根據(jù)題圖中兩圖線交點(diǎn)處的狀態(tài)可知，電阻兩端的電壓為U＝3 V，電流為I＝0.2 A，故B、C錯(cuò)誤；太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻為r＝eq \f(E－U,I)＝
5 Ω，故D正確。]
8．C [電路穩(wěn)定后，由于電源內(nèi)阻不計(jì)，若取電源負(fù)極為零電勢(shì)點(diǎn)，則電容器上極板電勢(shì)為eq \f(2E,5)，下極板電勢(shì)為eq \f(4E,5)，極板間電勢(shì)差U＝eq \f(2E,5)，由Q＝CU，可知C正確。]
9．B [滑片向上滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，總電阻減小，回路中電流變大，兩燈泡變亮，選項(xiàng)A正確；總電流增大，故內(nèi)電壓增大，所以外電壓減小，即V1的示數(shù)減小，而L1兩端的電壓變大，所以L2與滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和減小，所以V2的示數(shù)及電容器板間電壓變小，應(yīng)放電，但二極管的單向?qū)щ娦允闺姾刹荒芊懦觯琎不變，則由C＝eq \f(Q,U)＝eq \f(εrS,4πkd)和E＝eq \f(U,d)得E＝eq \f(4πkQ,εrS)，可知E不變，油滴靜止不動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；把L1的電阻R看作電源內(nèi)阻一部分，ΔU2就是R＋r兩端電壓的增加量，則eq \f(ΔU2,ΔI)＝R＋r，選項(xiàng)C正確；由閉合電路歐姆定律可得eq \f(ΔU1,ΔI)＝r，所以ΔU2>ΔU1，選項(xiàng)D正確。]
10．AD [由題圖甲可知，隨電壓的升高，各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率變大，則小燈泡的電阻值增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；將電阻R看作電源的內(nèi)阻，則U＝E－I(R＋r)＝6－10I(V)，將此函數(shù)關(guān)系的圖像畫在燈泡的U－I圖像上，如圖，兩圖線的交點(diǎn)為小燈泡的工作點(diǎn)，則I＝0.38 A，U＝2.2 V，則小燈泡的實(shí)際功率約為P＝IU＝0.38×2.2 W≈0.84 W，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。]
11．(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
解析 (1)電源的路端電壓隨電流的變化圖線斜率的絕對(duì)值等于電源的內(nèi)阻，則內(nèi)阻
r＝|eq \f(ΔU,ΔI)|＝eq \f(16－4,0.8－0.2) Ω＝20 Ω
電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝U＋I(xiàn)r
取電壓U1＝16 V，電流I1＝0.2 A，
代入解得E＝20 V
(2)當(dāng)滑片P滑到最右端時(shí)，R1被短路，外電路的電阻最小，電流最大。此時(shí)電壓U2＝4 V，電流I2＝0.8 A，
則定值電阻R2＝eq \f(U2,I2)＝5 Ω
(3)當(dāng)滑片P滑到最左端時(shí)，外電阻最大，電流最小，此時(shí)路端電壓U1＝16 V，電流I1＝0.2 A，
外電路總電阻為R＝eq \f(U1,I1)＝80 Ω
又R＝R2＋eq \f(R1R3,R1＋R3)，
代入解得R3＝300 Ω。
12．C [由電路圖可知，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值表示的是外電路的總電阻，滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端滑到b端，外電路的總電阻變化，則電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的比值變化，A錯(cuò)誤；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于中點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)并聯(lián)支路的電阻相等，并聯(lián)后電阻最大，則滑片P從a端滑到b端的過(guò)程中，外電路的總電阻先增大后減小，則電流表示數(shù)先減小后增大，電壓表示數(shù)先增大后減小，B錯(cuò)誤，C正確；電壓表示數(shù)變化絕對(duì)值ΔU與電流表示數(shù)變化絕對(duì)值ΔI的比值為電源的內(nèi)阻，保持不變，D錯(cuò)誤。]

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