内容正文:
10 电路及其应用
[-考点-05-] 闭合电路欧姆定律及应用
1.电动势
(1)非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫电动势.
(2)物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.
2.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比;
(2)公式:I=(只适用于纯电阻电路);
(3)其他表达形式
E=U外+U内或E=U外+Ir(适用于任意电路).
路端电压与外电阻的关系
(1)纯电阻电路:U=IR=·R=,当R增大时,U增大.
(2)特殊情况:
①当外电路断路时,I=0,U=E.
②当外电路短路时,I短=,U=0.
典例1 (闭合电路欧姆定律的基本应用)(多选)(2023·张家口市期末)如图所示的电路中,电源的电动势为3.2 V,电阻R的阻值为30 Ω,小灯泡L的额定电压为3 V,额定功率为4.5 W.当开关S接位置1时,电压表的读数为3 V,假如小灯泡电阻阻值不变,下列说法正确的是( )
A.电源的内阻为4 Ω
B.小灯泡的电阻为2 Ω
C.当开关S接到位置2时,小灯泡很暗
D.当开关S接到位置2时,小灯泡两端的电压为3 V
典例2 (电源的U-I图像)(多选)(2023·浙江·模拟)如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线.曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P(5,3.5)、Q(6,5).如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( )
A.电源1与电源2的内阻之比是3∶2
B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1
C.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是21∶26
D.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是7∶10
1.(多选)如图所示,当可变电阻R=2 Ω时,理想电压表的示数U=4 V,已知电源的电动势E=6 V,则( )
A.此时理想电流表的示数是2 A
B.此时理想电流表的示数是3 A
C.电源的内阻是1 Ω
D.电源的内阻是2 Ω
2.在如图所示的电路中,闭合开关S后,把R由2 Ω变为6 Ω时,电流减小为原来的一半,则电源的内电阻应为( )
A.4 Ω B.8 Ω
C.6 Ω D.2 Ω
3.有一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( )
A.0.1 V B.0.2 V C.0.3 V D.0.4 V
4.如图所示,已知R1=R2=R3=1 Ω.当开关S闭合后,理想电压表的读数为1 V;当开关S断开后,理想电压表的读数为0.8 V,则电源的电动势等于( )
A.1 V B.1.2 V
C.2 V D.4 V
5.(2023·上海·期中)有两个相同的电阻,阻值均为R,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I,若将这两个电阻并联,仍接在该电源上,此时通过一个电阻的电流为,则该电源的内阻是( )
A.R B. C.4R D.
6.(2019·江苏卷)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω.断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为( )
A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω
7.(2023·江西·期末)如图所示是汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω,电表可视为理想电表.只接通S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V,再接通S2,启动电动机时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是( )
A.2 A B.8 A
C.50 A D.58 A
8.(多选)(2023·贵州·期末)将两个不同的电源甲、乙的伏安特性曲线描绘在同一坐标系中,其关系如图所示.则下列分析正确的是( )
A.两图线的交点表示两电源所接的外电阻相等
B.两图线的交点表示两电源在该状态下的内电压相等
C.电源甲的电动势大
D.电源甲的内阻小
9.(多选)如图所示为某一电源的U-I图像,由图可知( )
A.电源电动势为2 V
B.电源内阻为 Ω
C.电源短路时电流为6 A
D.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A
10.(2023·重庆·期末)如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=3 Ω,R3=6 Ω,电压表为理想电表,当开关S断开时,电压表示数为5.0 V;当开关S闭合时,电压表示数为2.4 V,求电源的电动势E和内阻r.
11.(2023·云南·期中)在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=R3=4 Ω,当开关K接a时,R2上消耗的电功率