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课时精练(四十) 闭合电路的欧姆定律
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础巩固练]
1.(多选)(2020·江苏高考)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时( )
A.车灯的电流变小 B.路端电压变小
C.电路的总电流变小 D.电源的总功率变大
ABD [汽车启动时,车灯变暗,I灯减小,U灯减小,路端电压变小,则电路的总电流变大,故AB正确,C错误;由P=IE可知电源的总功率变大,故D正确。]
2.如图所示的电路中,R1、R2、R3为阻值相同的电阻,C为电容器,电源的电动势为E,内阻为r。先将电键S闭合,电路稳定后,流过电源的电流为I1,电源的效率为η1,电容器的带电量为Q1;再将S断开,电路稳定后,流过电源的电流为I2,电源的效率为η2,电容器的带电量为Q2,则下列说法正确的是( )
A.I1>I2
B.η1>η2
C.Q1>Q2
D.S断开后,通过电阻R3的电荷量为Q2
A [电键S闭合时,电路稳定后,R1、R2串联后与R3并联,总电阻小于R1+R2+r,再将S打开,电路稳定后,总电阻等于R1+R2+r,由闭合电路的欧姆定律I=可知,I1>I2,A正确;由效率公式η=%,可知η1<η2,B错误;电键S闭合时,电路稳定后,路端电压为U外1,S打开时,电路稳定后,路端电压为U外2,因I1>I2,所以U外1<U外2,S闭合时,电路稳定后,电容器电压UC1=,S打开时,电路稳定后,电容器电压UC2=,因UC1<UC2,由Q=UC,可知Q1<Q2,C错误;电键S闭合时,电容器的下极板带正电,S打开,电路稳定后,下极板带负电,所以流经电阻R3的电荷量为Q1+Q2,D错误。故选A。]
3.(多选)如图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图像。由该图像可知下列说法正确的是( )
A.电源输出功率最大值为8 W
B.电源的电动势为4 V
C.电源的内电阻为1 Ω
D.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16 W
BCD [当内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,最大值为4 W,选项A错误;根据P=UI可得,当I=2 A时,外电压为2 V,内电压也为2 V,电源的电动势为4 V,选项B正确;电源的内电阻为r==1 Ω,选项C正确;电源被短路时,电源消耗的最大功率可达P==16 W,选项D正确。]
4.(多选) (2022·重庆市巴蜀中学模拟)某同学在研究微型直流电动机的性能时,采用如图所示的实验电路。闭合开关,并调节滑动变阻器R的阻值,使电动机不转动,此时电流表和电压表的示数分别为I1和U1;重新调节R的阻值,使电动机正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为I2和U2。则下列说法正确的是(电表均可视为理想电表)( )
A.这台电动机的线圈电阻为
B.这台电动机正常运转时线圈的发热功率为
C.电源的内阻为
D.这台电动机正常运转时的输出功率为U2I2-
ABD [电动机不转动时满足欧姆定律,电动机的线圈电阻r0=,故A正确;电动机正常转动时的发热功率为P1=I22r0=,故B正确;若滑动变阻器的阻值R恒定不变,则根据闭合电路的欧姆定律可知E=U1+I1(r+R),E=U2+I2(r+R),解得r+R=,由于滑动变阻器的阻值变化,且不知道具体是多少,所以电源内阻不等于,故C错误;这台电动机正常运转时输入功率为P2=U2I2,所以输出功率为P3=P2-P1=U2I2-,故D正确。]
5.(多选)如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为50 V
B.电源的内阻为 Ω
C.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 Ω
D.输出功率为120 W时,输出电压是30 V
ACD [电源的路端电压和电流的关系为U=E-Ir,显然直线①的斜率的绝对值等于r,纵轴的截距为电源电动势,从题图中可看出E=50 V,r= Ω=5 Ω,A正确,B错误;当电流为I1=2.5 A时,由回路中电流I1=,解得外电路的电阻R外=15 Ω,C正确;当输出功率为120 W时,由题图中P -I关系图线可得出对应干路电流为4 A,再从U -I图像读取对应的输出电压为30 V,D正确。]
6.(多选)(2022·北京海淀区期末)图甲是某实验小组的同学通过实验作出的电源E的路端电压U与电流I的关系图像,图乙是该实验小组的同学通过实验作出的小灯泡L的I -U图像。下列说法中正确的是( )
A.电源E的电动势约为3.0 V
B.电源E的内阻约为12.5 Ω
C.电源E的路端电压为2.0 V时,电源效率约为50%
D.将小灯泡L接在电