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1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时提升作业二十二电路电路的基本规律(建议用时40分钟)1.(2019江苏高考)如图所示的电路中,电阻R=2 。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 B.2 C.3 D.4 【解析】选A。根据闭合电路欧姆定律U外=E-Ir和I=Er+R,可得E=3 V,r=1 ,故选项A正确,B、C、D错误。2.电流表G的内阻为Rg,用它测量电压时,量程为U;用它改装成的大量程电流表的内阻是RA,量程为I,这几个量的关系式正确的是()
2、A.RARgUIRgB.RARgUIC.RARgUIRgD.RARg=UI【解析】选C。因电流表改装成的大量程电流表需并联分流电阻,所以RARg,故A、B错误;因RA=UIRg,故C正确,D错误。3.图甲为某标有“35 F5%”的电容器,图乙为标有“3.7 V1 350 mAh”的某品牌手机电池板,则以下说法正确的是()A.电容器和手机电池的充电过程都是电能转化为化学能的过程B.该手机电池铭牌上的 1 350 mAh指储存的电量,当以135 mA的电流工作时,可连续放电10 小时C.该电容器只有在正常工作时电容才是35 F 左右D.该手机电池能储存的最大电能约为0.5 kWh【解析】选B。电容
3、器充电时是将电能转化为电场能,而手机电池的充电过程是电能转化为化学能的过程,故A错误;由q=It可知,该手机电池铭牌上的1 350 mAh指储存的电量,故t=1 350135 h=10 h,因此当以135 mA 的电流工作时,可连续放电10小时,故B正确;电容器的电容是由电容器本身性质决定的,任何时刻均为35 F左右,故C错误;由W=UIt可知,该手机的最大电能为W=3.71 35010-3 kWh5 kWh,故D错误。4.(2019浙江4月选考真题)电动机与小电珠串联接入电路,电动机正常工作时,小电珠的电阻为R1,两端电压为U1,流过的电流为I1;电动机的内电阻为R2,两端电压为U2,流过的
4、电流为I2。则()A.I1R1R2C.U1U2=R1R2D.U1U2I22R2,即U2I2R2,综上所述U1R1U2R2,故D正确。5.(多选)(2019丽水模拟)如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法正确的是()A.当R2=R1+r时,R2上获得功率最大B.当R1=R2+r时,R1上获得功率最大C.当R2=0时,R1上获得功率最大D.当R2=0时,电源的输出功率最大【解析】选A、C。讨论R2消耗功率时,把R1看成电源内阻,当R2=R1+r时,R2消耗功率最大,A对;R1为定值电阻,通过电流越大,消耗功率越大,因此R2=0时,R1获得功率最大,B错,C
5、对;因为R1与r的大小未知,无法判断R2为多少时,电源输出功率最大,D错。【总结提升】解决含电容器的直流电路问题的一般方法(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程。(2)只有当电容器充、放电时,电容器支路中才会有电流,当电路稳定时,电容器对电路的作用是断路。(3)电路稳定时,与电容器串联的电阻为等势体,电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压。(4)在计算电容器的带电荷量变化时,如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器带电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器带电荷量之和。6.(2016全国卷)阻值相等
6、的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1;闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2。Q1与Q2的比值为()世纪金榜导学号A.25B.12C.35D.23【解析】选C。由于电池的内阻可以忽略,所以路端电压U不变。当开关S断开且电流稳定时,可等效为图甲所示电路,所以C两端的电压与其并联的电阻两端的电压相等,根据串并联电路中电压的分配关系可知,电容器两端的电压为U5;闭合开关S,电流再次稳定后,可等效为图乙所示电路,同理可知,C两端的电压为U3,根据Q=UC,所以Q1与Q2的比值为Q1Q2=U1U2=35,故选项C正确。【加固
7、训练】如图所示,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r0。若改变四个电阻中的一个阻值,则()A.减小R1,C1、C2所带的电量都增加B.增大R2,C1、C2所带的电量都减小C.增大R3,C1、C2所带的电量都增加D.减小R4,C1、C2所带的电量都增加【解析】选D。R1上没有电流流过,R1是等势体,故减小R1,C1两端电压不变,C2两端电压不变,C1、C2所带的电量都不变,选项A错误;增大R2,C1、C2两端电压都增大,C1、C2所带的电量都增加,选项B错误;增大R3,C1两端电压减小,C2两端电压增大,C1所带的电量减小,C2所带的电量增加,选项C
8、错误;减小R4,C1、C2两端电压都增大,C1、C2所带的电量都增加,选项D正确。7.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时,闭合开关S,此时三只电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动,则三只电表示数的变化情况是()A.I1增大,I2不变,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小【解析】选B。将R2的滑动触点向b端移动,R2减小,则外电路总电阻R减小,由I=ER+r知,总电流I增大,内电阻电压U内增大,路端电压U减小,电表V示
9、数减小;R3两端电压U3增大,R1、R2两端电压U12减小,A1示数I1减小,A2示数I2增大,故选项B正确。8.用如图甲所示的电路来测量电源电动势和内阻,根据测得的数据作出如图乙所示的U-I图线,由图可知下列判断正确的是世纪金榜导学号()A.电源电动势的测量值为1.40 VB.电源内阻的测量值为3.50 C.外电路发生短路时的电流为0.40 AD.电压表的示数为1.20 V时,电流表的示数为0.30 A【解析】选A。由闭合电路的欧姆定律U=E-Ir可知,当I=0时,U=E,故A正确;U-I图线的斜率表示电源的内阻,则r=UI=1.40-1.000.40-0 =1 ,B错误;U轴的电压刻度不是
10、从零开始的,U-I 图线的横截距不表示U=0时的短路电流,而是表示路端电压为1.00 V时的干路电流,C错误;由题图乙可知,1.40V-1.20 VI=1.40V-1.00 V0.40 A,所以I=0.20 A,故D错误。9.如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡的U-I图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是()A.4 W,8 WB.2 W,4 WC.2 W,3 WD.4 W,6 W【解析】选D。电源的U-I图线A在纵轴上的截距表示电源电动势为3 V,图线A、B的交点表示电路工作点,对应的工作电压为U=2 V,工作电流为I=2 A。用该电源和小
11、灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率P出=UI=22 W=4 W,电源的总功率P总=EI=32 W=6 W。则D正确,A、B、C错误。10.如图所示,电源电动势为E、内阻为r,R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,关于电压表、电流表示数变化的情况,以下说法正确的是()A.V的示数变大,A的示数变小B.V的示数变大,A的示数变大C.V的示数变小,A的示数变小D.V的示数变小,A的示数变大【解析】选B。由闭合电路的欧姆定律可得,滑动变阻器滑片向右移,外电阻增大,总电流减小,路端电压增大,V的示数变大;干路电流减小,R1两端电压减小,R2两端电压增大,流过R2的电流增大
12、,A的示数变大,则B正确,A、C、D错误。11.电源与电阻R组成串联电路,路端电压U随电流的变化图线及电阻R的U -I图线如图所示,求:世纪金榜导学号(1)电源的电动势和内阻。(2)电源的路端电压。(3)电源的输出功率。【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,U=E由图读出电源的电动势为:E=4 V内阻等于图线的斜率大小,则内阻为:r=|UI|=44 =1 (2)两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态由图读出电压U=3 V,则电源的路端电压为3 V(3)交点的电流I=1 A,则电源的输出功率为:P出=UI=31 W=3 W。答案:(1)4 V1 (2
13、)3 V(3)3 W12.(2019绍兴模拟)在如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 ,R2的阻值未知,R3是滑动变阻器,在其滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随干路电流I的变化图线如图乙所示。其中图线上的A、B两点是滑动变阻器的滑片在两个不同端点时分别得到的。求:(1)电源的电动势和内阻;(2)定值电阻R2的值;(3)滑动变阻器R3的最大值;(4)上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。【解析】(1)由闭合电路欧姆定律U=E-Ir,将图像中A、B两点的电压和电流代入,解得E=20 V,r=20 。(2)当R3的滑片滑到最右端时,R3、R1
14、均被短路,此时外电路电阻等于R2,且对应于图线上B点,故由B点的U、I值可求出R2的阻值为R2=UBIB=40.8 =5 。(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R3阻值最大。设此时外电路总电阻为R,由图像中A点坐标求出R=UAIA=160.2 =80 。又R=R1R3R1+R3+R2,代入数据可解得R3=300 。(4)R3调到最大值时,R1、R3两端的电压达到最大值,R1消耗的功率也达到最大。由于此时对应于图象上A点,故电路中总电流I=0.2 A。R1两端的最大电压为UR1=E-I(R2+r)=20 V-0.2(5+20) V=15 V。R1消耗的最大功率为PR1=UR12R1=152100
15、 W=2.25 W。R并=R1R3R1+R3=75 当R3的滑片从最左端滑至最右端时,外电路总电阻从大于电源内阻r变至小于r,当外电阻和内电阻相等时,电源输出功率最大,其值为Pmax=E24r=202420 W=5 W。答案:(1)20 V20 (2)5 (3)300 (4)2.25 W5 W【加固训练】如图所示,电源电动势E=10 V,内阻r=1 ,R1=3 ,R2=6 ,C=30 F。(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流。(2)然后将开关S断开,求电容器两端的电压变化量和流过R1的总电荷量。(3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在010 范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最大电功率。
