内容正文:
第2讲 闭合电路欧姆定律
[基础对点练]
1.(对电源和电路的理解)电源是将其他形式的能转化成电能的装置,设电源的电动势为E、路端电压为U,I为电源的输出电流,对电源和电路的理解正确的是( )
A.R=一定是外电路的总电阻
B.电动势的大小等于在电源内部电场力把正电荷从负极送到正极所做的功
C.由电源的输出功率P出=EI-I2r可知,P出随I的增大而减小
D.若外电路为纯电阻电路,且外电阻为R时,有I=,因此闭合电路的欧姆定律实质上是能量守恒定律在闭合电路中的具体体现
解析:D [R=不一定是外电路的总电阻,比如有电动机的电路,故A错误;电动势的大小等于在电源内部非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功与所移动电荷量的比值,故B错误;由电源的输出功率P出=EI-I2r=-r2+可知,I增大时,P出不一定减小,故C错误;在闭合电路中,非静电力做功等于其他形式转化为内外电路中电能的总和,因此若外电路为纯电阻电路,且外电阻为R时,有I=,故D正确。]
2.(对内、外电路的理解)如图所示是研究电源电动势和电源内、外电压关系的实验装置,电池的两极A、B与电压传感器2相连,位于两个电极内侧的探针a、b与电压传感器1相连,R是滑动变阻器。则( )
A.电压传感器1测得的是外电压
B.电压传感器2测得的是电动势
C.移动挡板,减小内阻,传感器1的读数增大
D.变阻器R阻值增大时传感器2的读数增大
解析:D [由题图可知,电压传感器1测得的是内电压,A错误;电压传感器2测得的是路端电压,B错误;移动挡板,减小内阻,则内电压减小,即传感器1的读数减小,C错误;变阻器R阻值增大时外电阻增大,路端电压增大即传感器2的读数增大,D正确。]
3.(动态分析)小华设计了如图所示的输液提示器,在护士站能够观察到药液量的变化.当袋中药液量减少时( )
A.电压表示数减小,灯泡亮度变暗
B.电压表示数减小,灯泡亮度变亮
C.电压表示数增大,灯泡亮度变暗
D.电压表示数增大,灯泡亮度变亮
解析:B [当袋中药液量减少时,弹簧的形变量减小,弹簧会带动滑片P向上滑动,所以变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,根据闭合电路的欧姆定律可知电路中的电流增大,即通过灯泡的电流增大,所以灯泡的亮度变亮,电压表测量的是变阻器两端的电压,电压表示数U=E-I(RL+r),则电压表示数减小,故选项B正确.]
4.(闭合电路欧姆定律的应用)如图所示为一玩具起重机的电路示意图.电源电动势为6 V,内阻为0.5 Ω,电阻R=2.5 Ω,当电动机以0.5 m/s的速度匀速向上提升一质量为320 g的物体时(不计一切摩擦阻力,g=10 m/s2),标有“3 V,0,6 W”的灯泡恰好正常发光.则电动机的内阻为( )
A.1.25 Ω B.3.75 Ω
C.5.625 Ω D.1 Ω
解析:A [由电路图可知,灯泡与电动机并联,灯泡正常发光,电压为UL=3 V,电流为IL== A=0.2 A,故电动机两端的电压为UM=UL=3 V;R和电源内阻r两端的总电压为U1=3 V,由欧姆定律可得,总电流为:I== A=1 A;
电动机的电流为:
IM=I-IL=1 A-0.2 A=0.8 A;
电动机的输出功率为:
P=mgv=UMIM-IrM
代入数据解得:rM=1.25 Ω.]
5.(动态分析)(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强电阻越大.为探测有无磁场,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势E和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则( )
A.电灯L变亮
B.电灯L变暗
C.电流表的示数减小
D.电流表的示数增大
解析:AC [探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻阻值变大,则电路的总电阻变大,根据I=可知总电流变小,所以电流表的示数减小,根据U=E-Ir,可知I减小,U增大,所以电灯两端的电压增大,电灯L变亮,故A、C正确,B、D错误.]
6.(电功率)如图甲所示为某一小灯泡的U-I图线,现将两盏这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R串联,接在内阻为1 Ω、电动势为3 V的电源两端,如图乙所示,则( )
A.通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A,此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 W
B.通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A,此时每盏小灯泡的电功率约为0.6 W
C.通过每盏小灯泡的电流约为0.2 A,此时每盏小灯泡的电功率约为0.2 W
D.通过每盏小灯泡的电流约为0.3 A,此时每盏小灯泡的电功率约为0.4 W
解析:C [由题图甲可以看出,当通过小灯泡的电流为0.2 A时,对应灯泡两端的电压为1 V,此时小灯泡的电阻为=5 Ω,两小灯泡并联后的电阻R