易错点19-闭合电路的欧姆定律-(原卷版).docx

易错点19闭合电路的欧姆定律 例题1. （2022上海黄浦二模）如图电路中，R1为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器R2的滑片，V、V1、V2和A四个电表的示数分别记为U、U1、U2和I，则必有 （）ABCD例题2. （2022浙江金华模拟预测）如图连接电动机的电路，闭合开关，当滑动变阻器的触头从一端滑到另一端的整个过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化清况如图乙所示，已知当电流小于时，电动机不会发生转动，若不考虑电表对电路的影响，则（）A该电动机的内阻为B该电路中电源的电动势为C此电路中，电动机的最大输出功率为D若电动机能转动，需要调节滑动变阻器阻值小于一、闭合电路欧姆定律及其能量分析1闭合电路中的能量转化(1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为WEqEIt.(2)时间t内外电路产生的内能为Q外I2Rt.内电路产生的内能为Q内I2rt.(3)根据能量守恒定律，在纯电阻电路中应有WQ外Q内，即EItI2RtI2rt.2闭合电路的欧姆定律(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)表达式：I.(3)另一种表达形式：EU外U内即：电源的电动势等于内、外电路电势降落之和二、路端电压与负载的关系1路端电压的表达式：UEIr.2路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R增大时，由I可知电流I减小，路端电压UEIr增大(2)当外电阻R减小时，由I可知电流I增大，路端电压UEIr减小(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为0，UE.即断路时的路端电压等于电源电动势当电源短路时，外电阻R0，此时I.易混点：1静电力和非静电力(1)静电力是带电体之间通过电场相互作用的力，非静电力是指除静电力外能对电荷移动起作用的力 .(2)非静电力的来源在化学电池(干电池、蓄电池)中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势能在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电势能2静电力与非静电力做功的比较(1)非静电力只存在于电源内部，因此非静电力只在电源内部对电荷做功通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能(2)静电力存在于整个闭合电路上，所以在电路中任何部位静电力都要做功静电力做功将电能转化为其他形式的能3电动势(1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多，则电动势越大(2)公式E是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，不同种类的电源电动势大小不同(3)电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功4.内、外电路中的电势变化如图所示，外电路中电流由电源正极流向负极，沿电流方向电势降低，内电路中电流由电源负极流向正极，沿电流方向电势升高5闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)I、EIRIr只适用于外电路为纯电阻的闭合电路(2)U外EIr，EU外U内适用于任意的闭合电路6路端电压与负载的关系：UEU内Er，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压UE；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势7.路端电压与电流的关系：UEIr.8电源的UI图像：如图所示是一条倾斜的直线，图像中U轴截距E表示电源电动势，I轴截距I0等于短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻1. （2022山东模拟预测）图甲所示的电路中，所用电源内电阻r=0.5，定值电阻R2=4。实验时调节电阻R1，的阻值，得到多组电压和电流的数据，用这些数据在坐标纸上描点，并做出U-I图如图乙所示。将R1连入电路的阻值调至最大时，对应图乙中的A点。下列说法正确的是（）AA点对应外电路的总电阻为20B电源电动势E=3VCB点对应外电路的总功率为0.3WDR1=5时，R1消耗的功率最大2. （2022上海金山二模）如图（a）所示电路，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。从左向右移动变阻器的滑片，根据电表数据得到U-I图像如图（b）所示，则（）AR1的最大功率为4WBR2的最大功率为3WC电源的最大输出功率为4WD电源的输出功率先增大后减小3. （2022广东模拟预测）如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，C为电容器（能承受的电压足够大），R0是阻值为10r的定值电阻，V为电压表，R为光敏电阻（阻值随光照强度的增大而减小），L为灯泡。闭合开关S，减弱光敏电阻R的光照强度，下列说法正确的是（）A灯泡的亮度变小B电压表的示数变小C光敏电阻R的功率一定减小D当电压表示数变化量为，则电容器的带电荷量减小10 1（2022海南乐东黎族自治县乐东中学模拟预测）如图所示，某电路电源的电动势为，内阻恒为，是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度降低而增大。在温度降低的过程中，分别用表示电流表、电压表示数变化量的绝对值。假设电表均为理想电表，下列说法正确的是（）A电流表的示数增大B电源的效率减小CD电阻消耗的功率增大2（2017湖南武冈市教育科学研究所模拟预测）在如图所示的电路中，已知电源的电动势E为6.0 V，内电阻r为1.5 ，外电路的电阻R为2.5 。闭合开关S后，电路中的电流为（）A6.0 AB4.0 AC2.0 AD1.5 A3（2022上海青浦二模）利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻R0连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（）A电压较大的刻度对应较高的温度B电压刻度0V对应的就是0C该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的D若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏高4（2022四川省泸县第二中学模拟预测）角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其简化结构如图所示。当系统绕转轴 OO转动时，元件A在光滑直杆上发生位移并输出相应的无线电压信号U，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为 k、自然长度为 l，电源的电动势为 E、内阻不计。滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，系统静止时滑片 P位于B点，当系统（包括电路系统）以角速度转动时 （）A流过电源E的电流随角速度的增大而增大B流过电源E的电流随角速度的增大而减小C弹簧的伸长量为 x = D输出电压 U 与的函数式为U = 5（2022江苏模拟预测）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，下面说法错误的是（）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6（2022四川成都模拟预测）如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图像，由图可知（）A该电源的电动势为6V，内阻是2B固定电阻R的阻值为1C该电源的最大输出功率为8WD当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%7（2022重庆市江津第八中学校模拟预测）工厂生产的某一批次小灯泡说明书上附有如图甲所示的电压随电流变化图象，乙图是用该批次三个小灯泡连接而成的电路，三个灯泡均发光时电压表的示数为。设所有电表均为理想电表，电源内阻不可忽略，下列说法正确的是（）A电压表的示数为B电流表的示数为C若灯泡短路，则电压表的示数为D该闭合电路的路端电压为8（2022湖北武汉模拟预测）闭合电路中电源的图线如图所示，下列说法正确的是（）A路端电压为1V时，干路电流为5AB电源短路时电流为无穷大C电源电动势为1.5VD电源内电阻为29（2022宁夏六盘山高级中学模拟预测）如图所示，电源电动势为E、内阻为r，、为定值电阻（阻值均大于电源内阻r），电压表和电流表可视为理想电表。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，下列说法正确的是（）A油滴将向上运动B电压表的示数变小、电流表的示数变大C电源的输出功率逐渐增大、电源的效率逐渐增大D、电阻上消耗的功率都变大10（2022北京门头沟二模）某同学想要描绘标有“3.8V，0.3A”字样的小灯泡L的伏安特性曲线，要求测量数据、绘制曲线尽量准确。可供选择的器材除小灯泡、开关、导线外，还有：电压表V，量程05V，内阻约5k电流表A1，量程0500mA，内阻约0.5电流表A2，量程0100mA，内阻约4滑动变阻器R1，最大阻值10，额定电流2.0A滑动变阻器R2，最大阻值100，额定电流1.0A直流电源E，电动势约6V，内阻可忽略不计（1）上述器材中，电流表应选_，滑动变阻器应选_（填写所选器材后的字母）。（2）请将虚线框内题图甲所示的实验电路图补画完整_。（3）该同学通过实验得出了小灯泡的IU图像如题图乙所示。由图可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻逐渐_（选填“增大”或“减小”）；当小灯泡上的电压为3.00V时，小灯泡的电阻是_（结果保留2位有效数字）。（4）该同学在获得了中小灯泡的IU图像后，又把两只这样的小灯泡并联，直接接在电动势为4V、内阻为8的电源上组成闭合回路。请你利用图像计算此时一只小灯泡的功率约为_W（结果保留2位有效数字）。（5）该同学看到实验室还有一个最大阻值为17k的滑动变阻器R3，想进一步探究若用R3来替换本实验中的滑动变阻器结果会怎样，请你分析论证该同学能否比较方便地获取多组数据，进而得到比较理想的小灯泡的伏安特性曲线_。11（2022黑龙江佳木斯一中三模）某实验小组用如图（a）所示的电路测量一个电动势E约为9V、内阻r在015范围内、允许通过的最大电流为0.9A的电池的电动势和内阻，虚线框内表示的是由量程只有5V、内阻为3000的电压表和电阻箱R1共同改装成量程为10V的新电压表。R2是保护电阻，R3也是电阻箱。（1）电阻箱R1的阻值应该调节为_；（2）可备选用的定值电阻有以下几种规格，则R2宜选用_；A150，5.0WB10，10WC5，1.0WD0.5，2.5W（3）该小组利用图（a）测量电源的电动势和内阻时，选取R2为（2）中所选择的定值电阻，将改装好的新电压表正确地接在A、C之间。调节电阻箱R3，测出若干R3的阻值和原表头示数U1，请写出和的关系式_。（用题中给出的物理量表示）（4）根据实验数据，用描点的方法绘出图（b）所示的图像。依据图像，可以测出电源的电动势E=_V，内阻r=_（结果均保留两位有效数字）。12（2022广东模拟预测）实验室备有以下器材：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1（阻值变化范围020）、滑动变阻器R2（阻值变化范围01000）、电动势适当的电源、小灯泡（4V，2W）、开关、导线若干。（1）要完整地描绘小灯泡的UI曲线，请在方框中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号。( )（2）实验中描绘出的小灯泡UI曲线如图甲所示，由图可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而_（选填“增大”“减小”或“不变”）。（3）如果用上述器材测量所给电源的电动势和内电阻，实验电路如图乙所示，图中R0是阻值为9.0的保护电阻，实验中测得多组数据记录在下表中，试在同一坐标系中画出等效电源的UI图象_，由图象可求出电源自身内阻约为_。序号123456U/V4.003.402.802.001.500.80I/A0.200.260.330.400.460.52（4）若将上述小灯泡直接与电源和保护电阻组成串联电路，如图丙所示，此时小灯泡消耗的电功率约为_W（保留两位有效数字）。13（2022山东高考真题）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：干电池E（电动势1.5V，内阻未知）；电流表A1（量程10mA，内阻为90）；电流表A2（量程30mA，内阻为30）；定值电阻R0（阻值为150）；滑动变阻器R（最大阻值为100）；待测电阻Rx；开关S，导线若干。测量电路如图所示。（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到阻值最大一端。将定值电阻R0接入电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的处。该同学选用的电流表为_（填“A1”或“A2”）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为_。（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用Rx替换R0，闭合开关后，电流表指针指在满刻度的处，则Rx的测量值为_。（3）本实验中未考虑电池内阻，对Rx的测量值_（填“有”或“无”）影响19（2021湖南高考真题）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：（1）将器材如图（a）连接：（2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的_端（填“a”或“b”）；（3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电流表示数，得到多组数据；（4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为，与纵轴截距为，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为_，_（用、表示）（5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值。利用现有器材设计实验，在图（c）方框中画出实验电路图_（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；（6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。15（2021重庆高考真题）某兴趣小组使用如图1电路，探究太阳能电池的输出功率与光照强度及外电路电阻的关系，其中P为电阻箱，是阻值为的定值电阻，E是太阳能电池，A是电流表（量程，内阻）（1）实验中若电流表的指针位置如题图2所示，则电阻箱P两端的电压是_V。（保留3位有效数字）（2）在某光照强度下，测得太阳能电池的输出电压U与电阻箱P的电阻R之间的关系如图3中的曲线所示。不考虑电流表和电阻消耗的功率，由该曲线可知，M点对应的太阳能电池的输出功率是_。（保留3位有效数字）（3）在另一更大光照强度下，测得关系如图3中的曲线所示。同样不考虑电流表和电阻消耗的功率，与曲线相比，在电阻R相同的情况下，曲线中太阳能电池的输出功率_（选填“较小”、“较大”），由图像估算曲线中太阳能电池的最大输出功率约为_。（保留3位有效数字）