12.2 闭合电路的欧姆定律 拔高练习卷 -2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
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内容正文:
闭合电路的欧姆定律拔高练习卷
一、单选题
1.关于电源和电动势,下列说法中正确的是( )
A.电源电动势在数值上等于该电源每秒转换的能量
B.闭合电路中的自由电子总是从低电势处向高电势处移动
C.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移向正极时做功越多
D.电动势大小表示电源把其他形式的能转化为电能本领的强弱
【答案】D
【详解】A.根据电动势的定义式
可知在电源内部,电源的电动势,表示移动单位正电荷从负极到正极非静电力做功的多少,不是每秒转换的能量。每秒转换能量是电功率,不是电动势,A错误;
B.在外电路,自由电子(负电荷)从低电势(负极)向高电势(正极)移动;在内电路,自由电子是从高电势向低电势移动。B错误;
CD.电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送单位电荷量做功越多,C错误,D正确;
故选D 。
2.如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表。将R2的滑片向下滑动,使其接入电路的阻值增大,则( )
A.电压表示数减小 B.电流表示数增大
C.电阻R1消耗的功率增大 D.电源的效率增大
【答案】D
【详解】B.R2接入电路的阻值增大,外电路总电阻增大,干路电流I减小,电流表示数减小,故B错误;
A.路端电压U=E−Ir增大,电压表示数增大,故A错误;
C.干路电流I减小,R1消耗的功率P1=I2R1减小,故C错误;
D.电源的效率,U增大则效率增大,故D正确。
故选D。
3.实验中描绘出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示,将此小灯泡与电动势,内阻的电源和的定值电阻组成串联电路,则小灯泡消耗的功率约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设小灯泡两端电压为,通过灯泡的电流为。题给伏安曲线表示这两个量的实际对应关系。灯泡与定值电阻串联,由闭合电路欧姆定律得
整理得
代入题给电源和电阻参数,上式在题给坐标系中对应一条直线,其在电流轴上的截距为,在电压轴上的截距为。它与灯泡伏安曲线的交点同时满足灯泡特性和闭合电路规律,即为实际工作点,补出直线如下
由交点读得,。小灯泡消耗的电功率为,代入读数得
故选B。
4.在如图所示的电路中,电源电动势和内阻均恒定不变,初始时滑动变阻器的滑片P位于最左端a位置处。现闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向b端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数将减小 B.电压表的示数将减小
C.电源的路端电压将增大 D.内阻消耗的功率将增大
【答案】D
【详解】ABC.当滑动变阻器的滑片P向b端滑动时,滑动变阻器接入电路阻值减小,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电流增大,路端电压减小;则电流表的示数将增大,定值电阻两端电压增大,电压表的示数将增大,故ABC错误;
D.根据,由于电路总电流增大,所以内阻消耗的功率将增大,故D正确。
故选D。
5.如图所示为欧姆表内部电路图,图中S为开关,其中a是“”倍率的挡位,另外b是“”倍率的挡位。关于该欧姆表,以下正确的是( )
A.该欧姆表可以测量正在发光的灯泡的电阻
B.换倍率测电阻,无需再次欧姆调零
C.表笔1为红表笔
D.若测二极管电阻,发现指针偏角大,说明表笔1接二极管正极
【答案】D
【详解】A.欧姆表靠内部电源供电测量电阻,使用时被测元件必须与外部电源断开。正在发光的灯泡处于通电状态,不能用欧姆表直接测量其电阻,故A错误;
B.换用不同倍率挡后,应重新将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指向电阻零刻度,以保证测量准确,故B错误;
C.图中电池符号的长线在左侧,表示内电源正极,该极经毫安表接到表笔1。欧姆挡的黑表笔接内电源正极,红表笔接内电源负极,因此表笔1为黑表笔,故C错误;
D.测二极管电阻时指针偏角大,说明所测电阻较小,流过表头的电流较大,二极管处于正向导通状态。按图中电源极性,电流从表笔1流出,经二极管流入表笔2,因此表笔1接二极管正极,故D正确。
故选D。
6.我们通常用电压表来查找电路故障。在如图所示的电路中,当闭合开关S后,两个均标有“2.5V 1W”字样的灯泡均不发光,用电压表测得,,,。若电路只有一处故障,则可能是( )
A.开关S接触不良 B.灯泡灯丝断了
C.灯泡灯丝断了 D.滑动变阻器R的电阻丝断了
【答案】C
【详解】A.若开关S接触不良,则有,故A错误;
B.若灯泡灯丝断了,则有,,故B错误;
C.若灯泡灯丝断了,则有,故C正确;
D.若滑动变阻器R的电阻丝断了,则有,故D错误。
故选C。
7.如图所示,某同学用充电电池给台灯和可调速小风扇供电。已知充电电池电动势,内阻,台灯可视为纯电阻、小风扇的转速通过滑动变阻器调节(阻值越大,风扇转速越慢),小风扇电阻为,电路中的电表均为理想电表,闭合开关后,若滑动变阻器的阻值为,此时电压表示数为4.5 V,下列说法正确的是( )
A.电流表示数为5 A
B.经1分钟,台灯产生的焦耳热为75 J
C.小风扇的效率约为33%
D.若移动滑动变阻器的滑片,使风扇转速变快,则电压表示数减小,但电流表示数变大
【答案】D
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律
回路电流为,故A错误;
B.由焦耳定律
经1分钟,台灯产生的焦耳热为,故B错误;
C.小风扇为非纯电阻,小风扇两端电压为
输入功率为
热功率为
所以小风扇输出功率为
小风扇的效率约为
故C错误;
D.若移动滑动变阻器的滑片使风扇转速变快,说明电路中电流变大,即电流表示数增大。根据
可知电压表示数减小,故D正确。
故选D 。
8.如图所示,图中直线①表示流过电源的电流与路端电压的关系图线,曲线②表示通过某非线性电阻的电流与电压的关系图线,两图线的交点为P,虚线为曲线②过P点的切线,将该电源和该非线性电阻直接串联形成闭合回路。下列说法正确的是( )
A.该电源的电动势为6 V B.此时非线性电阻的阻值为
C.此时电源的效率为33.3% D.此时电源内阻消耗的功率为8 W
【答案】C
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律
电流为0时,路端电压等于电源电动势。由图可知图线①与横轴交点为12V,因此电源电动势为,故A错误;
B.电源和非线性电阻串联时,工作点就是两图线的交点P,P点坐标为,
因此该非线性电阻的阻值为,故B错误;
C.电源的效率为输出功率与总功率的比值。此时电源的效率为,故C正确;
D.由电源图线的斜率绝对值可得内阻为
内阻消耗的功率为,故D错误。
故选C。
9.如图所示,R=10 Ω,为定值电阻,R0为最大阻值是40 Ω的滑动变阻器,E为电源电动势,电源内阻r=10 Ω,下列说法正确的是( )
A.R0=10 Ω时,R消耗的功率最大
B.R0=20 Ω时,电源的输出功率最大
C.R0=40 Ω时,电源的效率最高
D.R0=10 Ω时,R0消耗的功率最大
【答案】C
【详解】A.欲使R消耗的功率最大,应使电流最大,此时滑动变阻器接入电路阻值应为R0=0,故A错误;
B.由闭合电路欧姆定律知电源的输出功率为
可知若使电源输出功率最大,外电路总电阻应等于内电路电阻,应使R0=0,故B错误;
C.电源的效率为
可知若使电源效率最高,应使外电路电阻最大,即R0=40 Ω,故C正确;
D.由B项知,将R和r一起视为电源内阻,R0视为外电阻,欲使R0消耗的功率最大,应使R0= R+r=20 Ω,故D错误。
故选C。
10.在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为,、为定值电阻,的阻值与相同,为电容器,电容为。闭合开关,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,四个理想电表的示数均发生变化。电表的示数分别用、、和表示,电表示数变化量的绝对值分别用、、和表示,则下列判断中正确的是( )
A.不变,不变
B.不变,不变
C.电源的输出功率增大
D.电容器所带电荷量增加
【答案】B
【详解】A.由电路图可知,电阻、、 串联,电流表测电路电流,电压表 测 和 的总电压,电压表 测 的电压,电压表 测 的电压。电容器 并联在 两端,电压等于。 当滑动变阻器 的滑片向下滑动时,接入电路的阻值增大,电路总电阻增大,总电流 减小。
根据欧姆定律得,
因增大,故增大;因为定值电阻,故不变。故A错误;
B.根据欧姆定律得
其中为定值电阻,则,保持不变;
根据闭合电路欧姆定律得
则 ,因 、、 均为定值,故不变。故B正确;
C.电源的输出功率
当外电路电阻等于内阻时,电流,此时电源输出功率最大。
已知,则外电路总电阻
电流
当增大时,电流减小,远离,故电源的输出功率减小。故C错误;
D.电容器两端电压等于两端电压,电荷量变化量
由 可知
由 可知
显然,所以电容器所带电荷量增加量。故D错误。
故选B。
11.如图所示为某电源的图线,将该电源与阻值可变的电阻R组成闭合电路。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为,内阻为
B.电路中电流为时,电源的输出功率为
C.外电阻时,电源的输出功率最大,为
D.外电阻R越大,电源的效率越低
【答案】C
【详解】A.由闭合电路欧姆定律有
结合图像可得,电源的电动势为,内阻为,故A错误;
B.电路中电流为1.0A时,电源的输出功率为,故B错误;
C.电源的输出功率
由数学知识可知,当时,电源的输出功率最大,为,故C正确;
D.电源的效率
可知,外电阻R越大,电源的效率越高,故D错误。
故选C。
12.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻R1=R2=r。电路中C为电容器的电容,电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片P向右移动一小段距离,结果发现电压表V1的示数改变量大小为ΔU1,电压表V2的示数改变量大小为ΔU2,电流表A的示数改变量大小为ΔI。则下列判断正确的有( )
A.电压表V1、V2的示数减小,电流表A的示数减小
B.电源的输出功率增大
C.在滑片向右移动的过程中,有电流从右向左通过R2
D.大于
【答案】B
【详解】ACD.调节滑动变阻器滑片P向右移动一小段距离,接入电路的阻值变小,则总电阻减小,总电流增大,即电流表A的示数增大,电容器两端电压增大,则电容器充电,有电流从左向右通过,电压表的示数减小,电压表的示数减小,则有,可知小于,故ACD错误;
B.电源的输出功率由数学知识可知,当时,电源的输出功率最大,外电路总电阻越接近电源内阻,电源的输出功率越大,由于,则随着的减小,电源的输出功率增大,故B正确。
故选B。
二、多选题
13.如图所示的图像中,直线表示某电源路端电压与电流的关系图线,图线为电阻的图线。用该电源直接与电阻连接成闭合电路,以下说法正确的是( )
A.该电源电动势为,内阻为
B.此状态下的阻值为
C.此状态下电源的总功率为
D.此状态下电源的效率为
【答案】AD
【详解】A.根据
由图中的图线可知时,电源电动势
内阻,故A正确;
B.根据图中的图线与图线的交点,可知此状态下的电阻,故B错误;
C.根据图中的图线与图线的交点,可知此状态下的电流为
则电源总功率,故C错误;
D.根据图中的图线与图线的交点,可知此状态下的输出功率为
因此电源效率为
代入解得,故D正确。
故选AD。
14.如图所示为简单电阻表原理示意图,其中电流表的满偏电流、内阻,可变电阻R的最大阻值为,电池的电动势、内阻,下列说法正确的是( )
A.按正确使用方法测量电阻时,指针指在刻度盘的正中央,则
B.测量电阻时,若双手手指分别与两表笔金属部分接触,则会导致测量值偏小
C.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较大的挡位,重新欧姆调零后测量
D.若该电阻表使用一段时间后,电池电动势变小,但此表仍能调零,则测量的阻值时,测量值比真实值大
【答案】ABD
【详解】A.两表笔短接时,待测电阻为零,电流表调至满偏电流Ig,设此时表内阻为R内,则
解得
当指针指在刻度盘的正中央时,满偏电流的一半,结合闭合电路欧姆定律得
联立以上解得,故A正确;
B.测量电阻时,如果双手手指与两表笔金属部分接触,相当于在被测电阻两端并联了一个电阻,从而会导致测量值偏小,故B正确;
C.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,则说明待测电阻较小,应将选择开关拨至倍率较小的挡位重新调零后再进行测量,故C错误;
D.当电池电动势变小时,欧姆表要重新调零,由于满偏电流Ig不变,由
可知欧姆表内阻R内变小,待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的,由
由于R内变小,电流I变小,指针跟原来的位置相比偏左了,欧姆表的示数变大了,即测量值比真实值大,故D正确;
故选ABD。
15.春晚节目中机器人表演展现了人工智能在复杂动作中的灵活性和稳定性,体现了科技与艺术的完美结合。机器人全身有几十个电动机,电动机是做动作的核心部件。其中某一个电动机的工作额定电压为67.2 V,电动机电阻为1 Ω,当此电动机连入如图所示电路,电动机刚好正常工作,电流表示数为8.4 A,定值电阻,电源内阻为2 Ω,电流表电压表均看作理想电表。下列说法正确的是( )
A.电动机的输入功率为282.24 W
B.电动机的输出功率为17.64 W
C.电源电动势为93 V
D.定值电阻和电动机的热功率之比为16∶1
【答案】AD
【详解】电动机额定电压,电动机内阻;定值电阻,电源内阻;总电流;R与电动机并联,所以并联部分电压。
通过定值电阻R的电流
通过电动机的电流
A.电动机的输入功率,故A正确;
B.电动机热功率
输出功率,故B错误;
C.由闭合电路欧姆定律得电源电动势,故C错误;
D.根据,
因为,得,故D正确。
故选AD。
16.如图,为定值电阻,为可变电阻,为电源电动势,为电源内电阻,以下说法中正确的是( )
A.当时,获得最大功率
B.当时,获得最大功率
C.当时,获得最大功率
D.当时,电源的效率最大
【答案】AC
【详解】A.由于是可变电阻,功率满足
当时,即时,获得最大功率,故A正确;
BC. 定值电阻的功率满足
由于是定值,因此电路电流越大,的功率就越大。当时,电路中的电流最大,获得最大功率,故B错误,C正确;
D.电源效率
可得
可知越大,外电阻越大,电源效率越大。故D错误。
故选AC。
17.如图甲所示,电动势为E、内阻为r的电源与R=8Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势E=4V,内阻r=2Ω
B.图乙中Rx=30Ω
C.滑动变阻器的滑片向左移动时,R上消耗的功率先增加后减小
D.调整滑动变阻器RP的阻值,可以得到该电源的最大输出功率为1.28W
【答案】AD
【详解】A.滑动变阻器消耗的功率为
由图乙知,当时,滑动变阻器消耗的功率最大,则有
最大功率为
解得,A正确;
B.滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等,则有
代入数据解得,B错误;
C.当滑动变阻器向左移动时,接入电路电阻变大,电路中电流减小,所以上消耗的功率减小,C错误;
D.当外电路电阻与内阻相等时,电源的输出功率最大;本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值,故滑动变阻器的阻值为0时,电源的输出功率最大,最大功率为,D正确。
故选AD。
18.如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,电压表和电流表的读数变化量绝对值分别为、,则下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的读数都变大
B.
C.液滴将向下运动
D.电源的输出功率变大
【答案】AB
【详解】C.当灯泡的灯丝突然烧断,电路中总电阻增大,则总电流减小,电源的内电压和两端的电压减小,由闭合电路欧姆定律可知,电容器的电压增大,板间场强增大,带电液滴所受的电场力增大,则该液滴将向上移动,C错误;
A.由于两端的电压增大,通过、的电流增大,则电流表、电压表的读数均变大,故A正确;
B.由于电压表测量的电压,电流表测量的电流,且为定值电阻,所以,故B正确;
D.由于电源的内、外电阻的关系未知,不能判断电源的输出功率如何变化,故D错误。
故选AB。
三、解答题
19.如图甲所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中,电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势E和电阻R1的阻值;
(2)求滑动变阻器R 消耗的最大功率P:
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律
结合图像则有
解得
当滑动变阻器的滑片在b端时,滑动变阻器被短路,电流最大,电压最小,有
当滑动变阻器的滑片在a端时,滑动变阻器全部接入电路,电流最小,电压最大,有
解得
(2)滑动变阻器R 消耗的功率
根据闭合电路欧姆定律
联立整理得
当,滑动变阻器R消耗的功率最大,有
20.如图所示的电路中电阻,电容器的电容为。移动滑动变阻器的滑片,记录电压表和电流表的读数,当电压表的读数为时,电流表对应的读数为;当滑片位于滑动变阻器最右端时,电压表的读数为,电流表对应的读数为。电压表和电流表均为理想电表,电源的电动势和内阻恒定不变,求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)当电压表读数为时,电容器上所带的电荷量。
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律
代入数据得,
解得电动势和内阻分别为,
(2)当滑片位于滑动变阻器最右端时,滑动变阻器接入电阻为零,电阻被短路,此时通过的电流为
电压为
因此
电容器两端的电压等于电阻两端的电压,当电压表读数为时
电容器上所带的电荷量
解得
答案第10页,共12页
2
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闭合电路的欧姆定律拔高练习卷
一、单选题
1.关于电源和电动势,下列说法中正确的是( )
A.电源电动势在数值上等于该电源每秒转换的能量
B.闭合电路中的自由电子总是从低电势处向高电势处移动
C.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移向正极时做功越多
D.电动势大小表示电源把其他形式的能转化为电能本领的强弱
2.如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电流表、电压表均为理想电表。将R2的滑片向下滑动,使其接入电路的阻值增大,则( )
A.电压表示数减小 B.电流表示数增大
C.电阻R1消耗的功率增大 D.电源的效率增大
3.实验中描绘出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示,将此小灯泡与电动势,内阻的电源和的定值电阻组成串联电路,则小灯泡消耗的功率约为( )
A. B. C. D.
4.在如图所示的电路中,电源电动势和内阻均恒定不变,初始时滑动变阻器的滑片P位于最左端a位置处。现闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向b端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数将减小 B.电压表的示数将减小
C.电源的路端电压将增大 D.内阻消耗的功率将增大
5.如图所示为欧姆表内部电路图,图中S为开关,其中a是“”倍率的挡位,另外b是“”倍率的挡位。关于该欧姆表,以下正确的是( )
A.该欧姆表可以测量正在发光的灯泡的电阻
B.换倍率测电阻,无需再次欧姆调零
C.表笔1为红表笔
D.若测二极管电阻,发现指针偏角大,说明表笔1接二极管正极
6.我们通常用电压表来查找电路故障。在如图所示的电路中,当闭合开关S后,两个均标有“2.5V 1W”字样的灯泡均不发光,用电压表测得,,,。若电路只有一处故障,则可能是( )
A.开关S接触不良 B.灯泡灯丝断了
C.灯泡灯丝断了 D.滑动变阻器R的电阻丝断了
7.如图所示,某同学用充电电池给台灯和可调速小风扇供电。已知充电电池电动势,内阻,台灯可视为纯电阻、小风扇的转速通过滑动变阻器调节(阻值越大,风扇转速越慢),小风扇电阻为,电路中的电表均为理想电表,闭合开关后,若滑动变阻器的阻值为,此时电压表示数为4.5 V,下列说法正确的是( )
A.电流表示数为5 A
B.经1分钟,台灯产生的焦耳热为75 J
C.小风扇的效率约为33%
D.若移动滑动变阻器的滑片,使风扇转速变快,则电压表示数减小,但电流表示数变大
8.如图所示,图中直线①表示流过电源的电流与路端电压的关系图线,曲线②表示通过某非线性电阻的电流与电压的关系图线,两图线的交点为P,虚线为曲线②过P点的切线,将该电源和该非线性电阻直接串联形成闭合回路。下列说法正确的是( )
A.该电源的电动势为6 V B.此时非线性电阻的阻值为
C.此时电源的效率为33.3% D.此时电源内阻消耗的功率为8 W
9.如图所示,R=10 Ω,为定值电阻,R0为最大阻值是40 Ω的滑动变阻器,E为电源电动势,电源内阻r=10 Ω,下列说法正确的是( )
A.R0=10 Ω时,R消耗的功率最大
B.R0=20 Ω时,电源的输出功率最大
C.R0=40 Ω时,电源的效率最高
D.R0=10 Ω时,R0消耗的功率最大
10.在如图所示电路中,电源电动势为,内阻为,、为定值电阻,的阻值与相同,为电容器,电容为。闭合开关,当滑动变阻器的滑片向下滑动时,四个理想电表的示数均发生变化。电表的示数分别用、、和表示,电表示数变化量的绝对值分别用、、和表示,则下列判断中正确的是( )
A.不变,不变
B.不变,不变
C.电源的输出功率增大
D.电容器所带电荷量增加
11.如图所示为某电源的图线,将该电源与阻值可变的电阻R组成闭合电路。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为,内阻为
B.电路中电流为时,电源的输出功率为
C.外电阻时,电源的输出功率最大,为
D.外电阻R越大,电源的效率越低
12.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻R1=R2=r。电路中C为电容器的电容,电流表、电压表均为理想电表。闭合开关S至电路稳定后,调节滑动变阻器滑片P向右移动一小段距离,结果发现电压表V1的示数改变量大小为ΔU1,电压表V2的示数改变量大小为ΔU2,电流表A的示数改变量大小为ΔI。则下列判断正确的有( )
A.电压表V1、V2的示数减小,电流表A的示数减小
B.电源的输出功率增大
C.在滑片向右移动的过程中,有电流从右向左通过R2
D.大于
二、多选题
13.如图所示的图像中,直线表示某电源路端电压与电流的关系图线,图线为电阻的图线。用该电源直接与电阻连接成闭合电路,以下说法正确的是( )
A.该电源电动势为,内阻为
B.此状态下的阻值为
C.此状态下电源的总功率为
D.此状态下电源的效率为
14.如图所示为简单电阻表原理示意图,其中电流表的满偏电流、内阻,可变电阻R的最大阻值为,电池的电动势、内阻,下列说法正确的是( )
A.按正确使用方法测量电阻时,指针指在刻度盘的正中央,则
B.测量电阻时,若双手手指分别与两表笔金属部分接触,则会导致测量值偏小
C.测量电阻时,如果指针偏转角度过大,应将选择开关拨至倍率较大的挡位,重新欧姆调零后测量
D.若该电阻表使用一段时间后,电池电动势变小,但此表仍能调零,则测量的阻值时,测量值比真实值大
15.春晚节目中机器人表演展现了人工智能在复杂动作中的灵活性和稳定性,体现了科技与艺术的完美结合。机器人全身有几十个电动机,电动机是做动作的核心部件。其中某一个电动机的工作额定电压为67.2 V,电动机电阻为1 Ω,当此电动机连入如图所示电路,电动机刚好正常工作,电流表示数为8.4 A,定值电阻,电源内阻为2 Ω,电流表电压表均看作理想电表。下列说法正确的是( )
A.电动机的输入功率为282.24 W
B.电动机的输出功率为17.64 W
C.电源电动势为93 V
D.定值电阻和电动机的热功率之比为16∶1
16.如图,为定值电阻,为可变电阻,为电源电动势,为电源内电阻,以下说法中正确的是( )
A.当时,获得最大功率
B.当时,获得最大功率
C.当时,获得最大功率
D.当时,电源的效率最大
17.如图甲所示,电动势为E、内阻为r的电源与R=8Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源的电动势E=4V,内阻r=2Ω
B.图乙中Rx=30Ω
C.滑动变阻器的滑片向左移动时,R上消耗的功率先增加后减小
D.调整滑动变阻器RP的阻值,可以得到该电源的最大输出功率为1.28W
18.如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,电压表和电流表的读数变化量绝对值分别为、,则下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的读数都变大
B.
C.液滴将向下运动
D.电源的输出功率变大
三、解答题
19.如图甲所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端缓慢移动到b端的过程中,电压表的示数U随电流表的示数I变化的关系如图乙所示。电压表和电流表均为理想电表。
(1)求电源的电动势E和电阻R1的阻值;
(2)求滑动变阻器R 消耗的最大功率P:
20.如图所示的电路中电阻,电容器的电容为。移动滑动变阻器的滑片,记录电压表和电流表的读数,当电压表的读数为时,电流表对应的读数为;当滑片位于滑动变阻器最右端时,电压表的读数为,电流表对应的读数为。电压表和电流表均为理想电表,电源的电动势和内阻恒定不变,求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)当电压表读数为时,电容器上所带的电荷量。
答案第10页,共12页
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