内容正文:
专题03 闭合电路的欧姆定律、电源电动势及内阻
一、单选题
1.(23-24高二上·上海浦东新·期末)如图电路中,电源内阻不可忽略,电键闭合后,电压表读数为U,电源消耗的总功率为P,将滑动变阻器的滑片向左滑动,则( )
A.U减小,P增大 B.U增大,P增大
C.U减小,P减小 D.U增大,P减小
2.(23-24高二上·上海长宁·期末)如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R₁、R₂、R₃为定值电阻,S0、S为开关,电压表和电流表均为理想电表。初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表的示数变小,电流表的示数变小
D.电压表的示数变小,电流表的示数变大
3.(23-24高二上·上海徐汇·期末)如图电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,,;滑动变阻器的取值范围为0~15Ω。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使取不同的阻值接入电路,则下列说法正确的是( )
A.时,定值电阻消耗的功率最大,为2W
B.时,电源内阻消耗的功率最小,为0.5W
C.时,消耗的功率最大
D.时,电源的效率最低
4.(23-24高二上·上海徐汇·期末)下列有关电动势的说法正确的是( )
A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电量成反比
B.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压
C.干电池电动势为1.5V,表明将1C的正电荷从电源负极移到正极,通过非静电力做功,将1.5J电能转化为了其他性质的能量
D.电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的
5.(23-24高二上·上海徐汇·期末)某同学在图中所示实验中,闭合开关后发现小灯泡不发光,该同学检查接线均良好。保持开关闭合,用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法错误的是( )
A.将多用电表红、黑表笔分别接触A、B,若电压表示数几乎为零,说明灯泡可能短路
B.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D,若电压表示数几乎为零,说明开关可能断路
C.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D,若电压表示数几乎为零,说明灯泡可能断路
D.将多用电表红、黑表笔分别接触E、F,若电压表读数接近1.5V,说明灯泡和灯泡座可能接触不良
二、填空题
6.(23-24高二上·上海徐汇·期末)如图所示,电源电动势为E、内阻为r,为一定值电阻、为一滑动变阻器,电流表,的示数分别记为,。开关S闭合时,一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器的滑片向b端移动,则 (填“<”、“>”或“=”,表示该物理量的变化),P将 移动(填“向上”、“向下”或“不”)
三、解答题
(23-24高二上·上海浦东新·期末)物理兴趣小组的同学用一根拉力敏感电阻丝制作电子吊秤。他们按图甲所示电路设计了一个简易“吊秤”,通过光滑绝缘环可吊起重物。
已知:E=3V,r=1Ω;毫安表电阻RA=50Ω;不吊重物时,电阻丝电阻R0=100Ω。
7.电源是闭合电路的重要元件,干电池所标“1.5V”表示( )
A.每一个电子经过电池时有1.5J化学能转化为电能
B.每1s电荷经过电池时有1.5J化学能转化为电能
C.每1C电荷经过电池时有1.5J化学能转化为电能
8.某实验小组在测该电阻丝的电阻率时,先用 (填仪器名称)直接测出电阻丝横截面直径为d,再用伏安法测出长度为L的电阻丝阻值为R。用以上测量值计算电阻率的表达式是ρ= 。
9.不吊重物时,闭合开关,调节R1,当R1= Ω时,毫安表指针满偏至10mA;此时电源的总功率为 W,拉力敏感电阻丝的热功率为 W。
10.不吊重物时,闭合开关,调节R1使毫安表指针满偏的操作可视为吊秤的“调零”过程。调零结束后,保持R1滑片位置不变。接着在环下吊上重物,如图乙所示,已知电阻丝B端或A端每增加1N拉力,其阻值将增加0.5Ω。则吊上重物之后,毫安表中电流的示数将 (选填“减小”、“不变”或“增大”),AB两端电压将 (选填“减小”、“不变”或“增大”)。当毫安表示数为5mA时,电阻丝对B端的拉力为 N。如果将毫安表盘作为重物质量表盘标上质量示数,则 侧质量示数更大(选填“左”或“右”)。
(23-24高二上·上海·期末)干电池是一种伏打电池,它使用某种吸收剂(例如木屑或明胶)将内容物制成不会溢出的糊状物。常用作手电筒照明、收音机等的电源。我国干电池技术经过多年发展,在比能量循环寿命、高低温适应性等问题上取得了突破。电动势和内阻是干电池最重要的两个参数我们该怎样测量这两个量呢?
11.如图所示,已知定值电阻,。当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表的示数为5.4V;当S置于位置2时,电压表的示数为5V。求:
(1)电源电动势为 V;内阻为 Ω。
(2)若电源由两节相同的干电池并联而成,则一节干电池的电动势为 V;内阻为 Ω。
12.电池A和电池B的图线如图所示,从图线上可以得出电池A的内电阻 Ω,若将某电阻器分别接在电池A和电池B的两极之间时,电阻器消耗的电功率相等,则此电阻器的阻值是 Ω。
一、解答题
(23-24高二上·上海普陀·期末)家庭电路
家庭电路是由电能表、进户线、总开关、保护设备(如熔断器、漏电保护器)、用电器(如灯具、空调、洗衣机等)、导线等组成的系统。
1.某居民家中的部分电路如图所示,开始电路正常。将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但是电灯仍然正常工作。拔出电饭煲的插头,电热水壶仍然不能工作。把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均发光.若电路只有一处故障,则( )
A.电路的C、D两点间断路接地
B.插座左右两孔短路
C.插座的接地线断路
D.电热壶所在支路的B、D两点间断路
2.变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率,在图电路中电源电动势E=12V,内阻,两个滑动变阻器变化范围均为0~10,则当 、 时可使有最大功率。
3.如图所示电路,在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中,电压表、电流表的示数变化情况为( )
A.两表示数均增大 B.电压表示数增大,电流表示数减小
C.两表示数均减小 D.电压表示数减小,电流表示数增大
4.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻,若灯泡恰能正常发光,电动机的输入功率为 W,电动机的效率η= 。
5.在如图所示的电路中,当S闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6V和0.4A;当S断开时,它们的示数分别改变0.1V和0.1A,求电源的电动势和内电阻。
(23-24高二上·上海松江·期末)电源专题
在日常生活中,我们经常接触到各种类型的电源。除了家庭电源外,我们生活中还离不开各种移动电源,例如手机充电器。随着科技的发展,也出现了无线充电器,使得手机充电更加便捷。还有一些太阳能电池等清浩能源电源也逐步进入人们的生活。
6.用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电,则( )
A.电源短路时,路端电压为最大值
B.外电路断开时,路端电压为零
C.路端电压增大时,流过电源的电流一定减小
D.路端电压增大时,外电路消耗的功率一定增大
7.如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内( )
A.手机电池的输入电功率为UI B.手记电池产生的热功率为
C.手机电池产生的焦耳热为 D.手机电池储存的化学能为
8.电路如图所示,电源内阻为r,、、为相同规格小灯泡,当可变电阻R的滑片向右滑动时( )
A.小灯泡比亮,比亮 B.电源损耗功率增加
C.电源效率降低 D.灯泡变暗
9.如图所示,直线A是电源的路端电压与电流的关系图线,直线B、C分别是电阻、两端的电压与电流的关系图线。若将这两个电阻分别接到该电源上,则电源的输出功率之比为多少?将电阻、分别接到该电源,电源的效率、分别为多少?(在答题纸上写出计算过程。)
10.甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1,其中R为电阻箱,为保护电阻,阻值,电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值,记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标,以I作横坐标作图处理数据;乙同学以为纵坐标,以I为横坐标处理数据,他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。
(1)由图2可知,甲同学绘制的是图线 (填“a”或“b”),由该图线得到的电源电动势为 V,内阻为 Ω。
(2)丙同学打算以纵坐标,以R作横坐标,请根据(1)中计算的结果将丙所作图线在图3中画出 。
(3)分析可知,在图1所示电路中,当电阻箱的阻值 Ω时,电阻箱消耗的最大电功率是 。
(23-24高二上·上海嘉定·期末)电已经成为我们生活、生产不可缺少的部分。我们在生活中也经常使用到变阻器、电表等各类元器件。
11.在测量金属丝的电阻率的实验中,电路如图(a)所示。
(1)若被测电阻丝的电阻在左右,则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 ;
A. B. C.
(2)若有一根长为、直径为的金属丝,测得其阻值为,则电阻率 。
12.如图(b)所示电路,在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中,电压表、电流表的示数变化情况为( )
A.两表示数均增大 B.电压表示数增大,电流表示数减小
C.两表示数均减小 D.电压表示数减小,电流表示数增大
13.如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表将选择开关调到电压挡,测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明( )
A.2、3连接点的导线断了 B.开关上的某处断路了
C.小灯泡的灯丝断了 D.小灯泡的灯丝短路了
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专题03 闭合电路的欧姆定律、电源电动势及内阻
一、单选题
1.(23-24高二上·上海浦东新·期末)如图电路中,电源内阻不可忽略,电键闭合后,电压表读数为U,电源消耗的总功率为P,将滑动变阻器的滑片向左滑动,则( )
A.U减小,P增大 B.U增大,P增大
C.U减小,P减小 D.U增大,P减小
【答案】A
【详解】滑动变阻器的滑片向左滑动,接入电阻减小,电路总电阻减小,则干路电流增大,根据闭合电路欧姆定律有
可知,路端电压减小,即电压表读数为U减小。电源消耗的总功率
根据上述,干路电流增大,则电源消耗的总功率为P增大。
故选A。
2.(23-24高二上·上海长宁·期末)如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R₁、R₂、R₃为定值电阻,S0、S为开关,电压表和电流表均为理想电表。初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表的示数变小,电流表的示数变小
D.电压表的示数变小,电流表的示数变大
【答案】A
【详解】S断开时电路中的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律得知,电路中总电流减小;
电源的内电压减小,则路端电压增大,故电压表的示数变大;
由于电路中总电流减小,则分得电压减小,且内电压减小,则电压增大,则通过电流增大,则电流表的示数变大。
故选A。
3.(23-24高二上·上海徐汇·期末)如图电路中,电源电动势,内阻,定值电阻,,;滑动变阻器的取值范围为0~15Ω。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使取不同的阻值接入电路,则下列说法正确的是( )
A.时,定值电阻消耗的功率最大,为2W
B.时,电源内阻消耗的功率最小,为0.5W
C.时,消耗的功率最大
D.时,电源的效率最低
【答案】C
【详解】A.时,外电阻最小,总电流最大,则定值电阻消耗的功率最大,此时并联部分的总阻值为
由闭合电路欧姆定律得干路电流为
则定值电阻消耗的功率为
故A错误;
B.当电源内阻消耗的功率最小时,由
知此时电路中的总电流最小,对应的外电阻最大,故当时,总的外电阻并未达最大值,故B错误;
C.为求滑动变阻器消耗的最大功率,可对原电路进行如下图所示的等效变换
易知,等效电源的等效电动势,等效内阻,故当时,消耗的功率最大,故C正确;
D.当时,总的外电阻最大。由于电源效率为
显然,当总的外电阻R最大时,取最大值,当时,总的外电阻为
此时最大,故D错误。
故选C。
4.(23-24高二上·上海徐汇·期末)下列有关电动势的说法正确的是( )
A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电量成反比
B.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压
C.干电池电动势为1.5V,表明将1C的正电荷从电源负极移到正极,通过非静电力做功,将1.5J电能转化为了其他性质的能量
D.电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的
【答案】D
【详解】AD.电源的电动势等于电源内非静电力做的功跟通过的电量的比值,其定义式是,定义式不是决定式,电动势的大小是由电源中非静电力的特性决定的,A错误,D正确;
B.电动势的单位跟电压的单位一致,可是电动势与两极间的电压不同,电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压,B错误;
C.电源电动势表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量,因此干电池电动势为1.5V,表明将1C的正电荷在电源内部从电源负极移到正极,通过非静电力做功,将其他性质的能量1.5J转化为电能,C错误。
故选D。
5.(23-24高二上·上海徐汇·期末)某同学在图中所示实验中,闭合开关后发现小灯泡不发光,该同学检查接线均良好。保持开关闭合,用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法错误的是( )
A.将多用电表红、黑表笔分别接触A、B,若电压表示数几乎为零,说明灯泡可能短路
B.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D,若电压表示数几乎为零,说明开关可能断路
C.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D,若电压表示数几乎为零,说明灯泡可能断路
D.将多用电表红、黑表笔分别接触E、F,若电压表读数接近1.5V,说明灯泡和灯泡座可能接触不良
【答案】B
【详解】A.红、黑表笔分别接触A、B,若电压表几乎没有读数,说明路端电压为零,可能是由于灯泡短路造成的,故A正确,不符合题意;
BC.红、黑表笔分别接触C、D,若电压表几乎没有读数,说明开关未出现断路故障,灯泡出现断路,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.红、黑表笔分别接触E、F,若电压表读数接近1.5V,说明除灯泡部分外,其它电路不存在问题,灯泡不亮的原因可能是灯泡位置存在断路,故D正确,不符合题意。
故选B。
二、填空题
6.(23-24高二上·上海徐汇·期末)如图所示,电源电动势为E、内阻为r,为一定值电阻、为一滑动变阻器,电流表,的示数分别记为,。开关S闭合时,一带电油滴P恰好能静止在平行金属板之间。若将滑动变阻器的滑片向b端移动,则 (填“<”、“>”或“=”,表示该物理量的变化),P将 移动(填“向上”、“向下”或“不”)
【答案】 < 向下
【详解】[1]滑动变阻器的滑片向b端移动,可知电阻减小,与是并联关系,则与的总电阻减小,整个电路中的总电阻减小,则总电流增大,R与r的电压变大,根据闭合电路欧姆定律
可知并联部分的电压减小,的电流减小,通过的电流增大,根据并联电路电流规律
可知
<
[2]U减小,则电容器两端电压减小,根据
可知电场强度减小,则电场力减小,即
故P将向下运动。
三、解答题
(23-24高二上·上海浦东新·期末)物理兴趣小组的同学用一根拉力敏感电阻丝制作电子吊秤。他们按图甲所示电路设计了一个简易“吊秤”,通过光滑绝缘环可吊起重物。
已知:E=3V,r=1Ω;毫安表电阻RA=50Ω;不吊重物时,电阻丝电阻R0=100Ω。
7.电源是闭合电路的重要元件,干电池所标“1.5V”表示( )
A.每一个电子经过电池时有1.5J化学能转化为电能
B.每1s电荷经过电池时有1.5J化学能转化为电能
C.每1C电荷经过电池时有1.5J化学能转化为电能
8.某实验小组在测该电阻丝的电阻率时,先用 (填仪器名称)直接测出电阻丝横截面直径为d,再用伏安法测出长度为L的电阻丝阻值为R。用以上测量值计算电阻率的表达式是ρ= 。
9.不吊重物时,闭合开关,调节R1,当R1= Ω时,毫安表指针满偏至10mA;此时电源的总功率为 W,拉力敏感电阻丝的热功率为 W。
10.不吊重物时,闭合开关,调节R1使毫安表指针满偏的操作可视为吊秤的“调零”过程。调零结束后,保持R1滑片位置不变。接着在环下吊上重物,如图乙所示,已知电阻丝B端或A端每增加1N拉力,其阻值将增加0.5Ω。则吊上重物之后,毫安表中电流的示数将 (选填“减小”、“不变”或“增大”),AB两端电压将 (选填“减小”、“不变”或“增大”)。当毫安表示数为5mA时,电阻丝对B端的拉力为 N。如果将毫安表盘作为重物质量表盘标上质量示数,则 侧质量示数更大(选填“左”或“右”)。
【答案】7.C 8. 游标卡尺 9. 149 0.03 0.01 10. 减小 增大 600 左
【解析】7.电源中每1C电荷经过电池时非静电力做的功,所以干电池所标“1.5V”表示每1C电荷经过电池时有1.5J化学能转化为电能.
故选C。
8.[1]测电阻丝的电阻率时,先用游标卡尺直接测出电阻丝横截面直径。
[2]该电阻丝的横截面积为
根据电阻定律
可知该电阻丝的电阻率为
9.[1]根据闭合电路欧姆定律
解得
[2][3]根据电功率的表达式可知电源的总功率为
拉力敏感电阻丝的热功率为
10.[1]吊上重物后,电阻丝的阻值变大,,电路中的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知毫安表的示数减小;
[2]根据闭合电路欧姆定律可知AB两端的电压为
当I减小时AB两端的电压增大。
[3]当毫安表示数为5mA时,根据
可知
每增加1N拉力,其阻值将增加0.5Ω,所以电阻丝对B端的拉力为600N。
[4]对结点进行受力分析,根据共点力平衡得
解得
拉力与电阻的关系为
根据闭合电路欧姆定律得
根据上式可知当所挂重物得质量越小时毫安表的示数越大,所以毫安表盘作为重物质量表盘标上质量示数时,毫安表的满偏值处为质量表盘的零刻度线,因此重物质量表盘标上左侧示数更大。
(23-24高二上·上海·期末)干电池是一种伏打电池,它使用某种吸收剂(例如木屑或明胶)将内容物制成不会溢出的糊状物。常用作手电筒照明、收音机等的电源。我国干电池技术经过多年发展,在比能量循环寿命、高低温适应性等问题上取得了突破。电动势和内阻是干电池最重要的两个参数我们该怎样测量这两个量呢?
11.如图所示,已知定值电阻,。当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表的示数为5.4V;当S置于位置2时,电压表的示数为5V。求:
(1)电源电动势为 V;内阻为 Ω。
(2)若电源由两节相同的干电池并联而成,则一节干电池的电动势为 V;内阻为 Ω。
12.电池A和电池B的图线如图所示,从图线上可以得出电池A的内电阻 Ω,若将某电阻器分别接在电池A和电池B的两极之间时,电阻器消耗的电功率相等,则此电阻器的阻值是 Ω。
【答案】11. 6 1 6 2 12. 0.5 3.5
【解析】11.(1)[1][2]由电路图知,电压表测量路端电压,设电源的电动势为E,内阻为,由闭合电路欧姆定律可知当开关置1时
当开关置于2时
联立解得
,
(2)[3][4]若电源由两节相同的干电池并联而成,根据并联电路特点,则一节干电池的电动势为
由
可得一节干电池的内阻为
12.[1][2]由闭合回路欧姆定律
可知电池的的斜率的绝对值表示内阻,纵轴截距表示电源电动势。由图可知电池A的内阻和电动势分别为
由图可知电池B的内阻和电动势分别为
若将某电阻器分别接在电池A和电池B的两极之间时,电阻器消耗的电功率相等,有
得
一、解答题
(23-24高二上·上海普陀·期末)家庭电路
家庭电路是由电能表、进户线、总开关、保护设备(如熔断器、漏电保护器)、用电器(如灯具、空调、洗衣机等)、导线等组成的系统。
1.某居民家中的部分电路如图所示,开始电路正常。将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但是电灯仍然正常工作。拔出电饭煲的插头,电热水壶仍然不能工作。把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均发光.若电路只有一处故障,则( )
A.电路的C、D两点间断路接地
B.插座左右两孔短路
C.插座的接地线断路
D.电热壶所在支路的B、D两点间断路
2.变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率,在图电路中电源电动势E=12V,内阻,两个滑动变阻器变化范围均为0~10,则当 、 时可使有最大功率。
3.如图所示电路,在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中,电压表、电流表的示数变化情况为( )
A.两表示数均增大 B.电压表示数增大,电流表示数减小
C.两表示数均减小 D.电压表示数减小,电流表示数增大
4.如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“6V,12W”字样,电动机线圈的电阻,若灯泡恰能正常发光,电动机的输入功率为 W,电动机的效率η= 。
5.在如图所示的电路中,当S闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6V和0.4A;当S断开时,它们的示数分别改变0.1V和0.1A,求电源的电动势和内电阻。
【答案】1.A 2. 0 2 3.D 4. 12 83.3% 5.2V,
【分析】1.由于电灯正常工作,说明A、C之前的电路没问题;测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均发光,说明AB之间连通,D点通过电热壶与火线接通,因此应该是C、D之间出现断路。
故选A。
2.电路总电阻
电流
R2的功率为
可见不管为何值,都会使得这时对应电流大。再根据电源输出功率与外电阻的关系,得,当时,电源输出功率,即R2的功率最大。
3.在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中,变小,总电阻变小,总电流增大,内电压变大,外电压变小,即电压表示数变小。流过的电流变小,所以流过电流变大,即电流表的示数变大。
故选D。
4.灯泡恰能正常发光,即电流为
电动机两端电压为
电动机的输入功率为
电动机的发热功率为
电动机的效率
5.当S闭合,、并联接入电路,由闭合电路欧姆定律得
即
当S断开,只有接入电路,由闭合电路欧姆定律得
联合解得
【点睛】
(23-24高二上·上海松江·期末)电源专题
在日常生活中,我们经常接触到各种类型的电源。除了家庭电源外,我们生活中还离不开各种移动电源,例如手机充电器。随着科技的发展,也出现了无线充电器,使得手机充电更加便捷。还有一些太阳能电池等清浩能源电源也逐步进入人们的生活。
6.用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电,则( )
A.电源短路时,路端电压为最大值
B.外电路断开时,路端电压为零
C.路端电压增大时,流过电源的电流一定减小
D.路端电压增大时,外电路消耗的功率一定增大
7.如图1所示,用充电宝为一手机电池充电,其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内,充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的,设手机电池的内阻为r,则时间t内( )
A.手机电池的输入电功率为UI B.手记电池产生的热功率为
C.手机电池产生的焦耳热为 D.手机电池储存的化学能为
8.电路如图所示,电源内阻为r,、、为相同规格小灯泡,当可变电阻R的滑片向右滑动时( )
A.小灯泡比亮,比亮 B.电源损耗功率增加
C.电源效率降低 D.灯泡变暗
9.如图所示,直线A是电源的路端电压与电流的关系图线,直线B、C分别是电阻、两端的电压与电流的关系图线。若将这两个电阻分别接到该电源上,则电源的输出功率之比为多少?将电阻、分别接到该电源,电源的效率、分别为多少?(在答题纸上写出计算过程。)
10.甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1,其中R为电阻箱,为保护电阻,阻值,电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值,记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标,以I作横坐标作图处理数据;乙同学以为纵坐标,以I为横坐标处理数据,他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。
(1)由图2可知,甲同学绘制的是图线 (填“a”或“b”),由该图线得到的电源电动势为 V,内阻为 Ω。
(2)丙同学打算以纵坐标,以R作横坐标,请根据(1)中计算的结果将丙所作图线在图3中画出 。
(3)分析可知,在图1所示电路中,当电阻箱的阻值 Ω时,电阻箱消耗的最大电功率是 。
【答案】6.C 7.ABD 8.D 9.,, 10. a 1.5 10 15 0.0375W
【解析】6.根据闭合电路欧姆定律可知
A.电源短路时,路端电压为最小值,故A错误;
B.外电路断开时电路中的I为零,则外电阻可视为无群大,则路端电压为电源电动势,故B错误;
C.路端电压增大时根据
可知流过电源的电流一定减小,故C正确
D.路端电压增大时,外电路分压增大,当内外电阻相等时,外电路功率达到最大值,因此随着外电阻的增大,外电路功率可能增大,可能减小,故D错误。
故选C。
7.A.据题意可知,充电宝的输出功率为
即为手机电池的输入功率。
故A正确;
BC.根据热功率表达式可知电池产生的热功率为
U并不是手机电池两端的电压,所以电池的焦耳热并不是。故B正确,C错误;
D.充电宝输出的能量一部分转化为电池的化学能,一部分转化为电池的焦耳热,根据能量守恒可知手机电池储存的化学能为,故D正确。
故选ABD。
8.AD.滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻增大,所以电路中的总电阻增大,电流减小,根据并联电路的分流与电阻成反比,所以
,
所以L2比L3暗,且L2的电流减小,亮度变暗,故A错误,D正确;
B.电源损耗的功率为
干路电流减小,所以电源损耗的功率减小,故B错误;
C.根据
滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻增大,所以电路中的总电阻增大,电源效率增大,故C错误。
故选D。
9.根据图像可知,图像交点时
当时
电源的输出功率分别为
则电源的输出功率之比
电源的效率为
电阻、分别接到该电源,电源的效率
10.(1)[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律
以为纵坐标时
以为纵坐标时
根据关系式可知甲同学的斜率绝对值更大,所以甲同学绘制的是图线a,该图像的截距表示电源的电动势,斜率的绝对值为,所以电源电动势为
解得
(2)[4]根据(1)可知
所以图像的斜率和截距分别为
则可画出如下图像。
(3)[4][5]将电源与电阻R0等效电源,此时等效内阻为
当电阻箱的阻值等于等效电源的内阻时电源的输出功率最大,即
(23-24高二上·上海嘉定·期末)电已经成为我们生活、生产不可缺少的部分。我们在生活中也经常使用到变阻器、电表等各类元器件。
11.在测量金属丝的电阻率的实验中,电路如图(a)所示。
(1)若被测电阻丝的电阻在左右,则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为 ;
A. B. C.
(2)若有一根长为、直径为的金属丝,测得其阻值为,则电阻率 。
12.如图(b)所示电路,在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中,电压表、电流表的示数变化情况为( )
A.两表示数均增大 B.电压表示数增大,电流表示数减小
C.两表示数均减小 D.电压表示数减小,电流表示数增大
13.如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表将选择开关调到电压挡,测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明( )
A.2、3连接点的导线断了 B.开关上的某处断路了
C.小灯泡的灯丝断了 D.小灯泡的灯丝短路了
【答案】11. B 12.D 13.B
【解析】11.(1)[1]电路图中滑动变阻器采用限流接法,为了调节方便,使电表示数变化明显,滑动变阻器应选用阻值与待测电阻阻值接近的;被测电阻丝的电阻在左右,实验中选用的滑动变阻器最合理的阻值范围为0~50。
故选B。
(2)[2]根据电阻定律可得
又
联立可得电阻率为
12.在滑动变阻器的滑片P向左端滑动过程中,阻值变小,则电路中的总电阻减小,干路电流I增大,根据闭合电路欧姆定律有
则路端电压U变小,即电压表示数减小,则定值电阻的电流减小,根据
可知电流表示数增大。
故选D。
13.小灯泡不亮,说明电路断路,测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,可知开关上的某处断路了;若2、3连接点的导线断了,或者小灯泡的灯丝断了,或者小灯泡的灯丝短路了,则5、6两点间的电压均为零。
故选B。
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