1、【 精品教育资源文库 】 第 2 讲 闭合电路欧姆定律 基础巩固 1.关于电动势下列说法中正确的是 ( ) A.对于给定的电源 ,移动正电荷非静电力做功越多 ,电动势就越大 B.电动势大 ,说明非静电力在电源内部从负极向正极移动单位电荷量做功多 C.电动势、电压和电势差虽名称不同 ,但物理意义相同 ,所以单位也相同 D.在电源内部把正电荷从负极移动到正极 ,非静电力做功 ,电能增加 2.(2018 北京海淀期末 )(多选 )如图所示的电路中 ,闭合开关 S,当滑动变阻器 R的滑片 P向上移动时 ,下列说法中正确的是 ( ) A.电流表示数变大 B.电压表示数变 小 C.电阻 R0的电功率变大
2、 D.电源的总功率变小 3.利用金属导体的电阻随温度变化的特点可以制成电阻温度计。如图甲所示为某种金属导体的电阻 R随温度 t变化的图线。如果用这种金属导体做成测温探头 ,再将它连入如图乙所示的电路中 ,随着测温探头处待测温度的变化 ,电流表示数也会发生变化。则在 t1t2温度范围内 ( ) A.待测温度越高 ,电流表的示数越大 B.待测温度越高 ,电流表的示数越小 C.待测温度升高 ,电流表的示数均匀增大 D.待测温度升高 ,电流表的示数均匀减小 4.(2017 北京朝阳期末 ,2)已知干电池 的电动势为 1.5 V,下列说法正确的是 ( ) A.当外电路闭合时 ,干电池两极间的电压等于 1
3、.5 V 【 精品教育资源文库 】 B.当外电路断开时 ,干电池两极间的电压等于零 C.当外电路闭合时 ,在 1 s内有 1.5 C的电荷通过电池 D.当 1 C的电荷通过干电池时 ,干电池能把 1.5 J的化学能转化为电能 5.(2017 北京西城期末 ,10)某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后 ,两端连接两支测量表笔 ,做成了一个测量电阻的装置 ,如图所示。两支表笔直接接触时 ,电流表的读数为 5.0 mA;两支表笔与 300 的电阻相连时 ,电流表的读数为 2.0 mA。由此可知 ,这个测量电阻装置的内阻是 ( ) A.200 B.300 C.500 D.800 6.在 “ 测
4、电源电动势和内阻 ” 的实验中 ,某同学作出了两个电源路端电压 U与电流 I的关系图线 ,如图所示。两个电源的电动势分别为 E1、 E2,内阻分别为 r1、 r2。如果外电路分别接入相同的电阻 R,则两个电源的 ( ) A.路端电压和电流不可能同时相等 B.输出功率不可能相等 C.总功率不可能相等 D.效率不可能相等 7.(2017 北京西城二模 ,20)智能手机电池 “ 快速充电技术 ” 可以使用户在短时间内完成充电。比如对一块额定电压 3.7 V、容量 1 430 毫安时的电池充电 ,可以在半小时内将电池充到满容量的 75%。结合本段文字和你所学知识 ,关于 “ 快速充电技术 ”, 你认为
5、下列叙述中比较合理的是 ( ) A.这里所提到的 “ 毫安时 ” 指的是一种能量单位 B.这里所提到的 “ 满容量的 75%” 是指将电池电压充到 3.7 V的 75% C.快速充电技术提高了锂电池的原有容量 D.对额定电压 3.7 V的锂电池充电 ,其充电电压应高于 3.7 V 【 精品教育资源文库 】 8.(2018北京朝阳期末 )在如图所示的 电路中 ,闭合开关后 ,当滑动变阻器 R1的滑片 P向 a端移动时 ( ) A.A1、 A2的示数都减小 B.A1、 A2的示数都增大 C.A1的示数增大 ,A2的示数减小 D.A1的示数减小 ,A2的示数增大 9.(2017 北京顺义二模 ,2
6、3)某课外小组设计了一种测定风速的装置 ,其原理如图所示 ,一个劲度系数 k=1 300 N/m、自然长度 L0=0.5 m 的弹簧一端固定在墙上的 M 点 ,另一端 N与导电的迎风板相连 ,弹簧穿在光滑水平放置粗细均匀的电阻率较大的金属杆上 ,弹簧是由不导电的材料制成的。迎风板面积 S0=0.5 m2,工 作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连 ,另一端在 M点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动 ,且与金属杆接触良好 ,不计摩擦。定值电阻 R=1.0 , 电源的电动势 E=12 V,内阻 r=0.5 。闭合开关 ,没有风吹时 ,弹簧处于自然长度 ,电压表的示数 U1=3.0 V
7、,某时刻由于风吹迎风板 ,待迎风板再次稳定时 ,电压表的示数变为 U2=2.0 V。 (电压表可看做理想电表 ),试分析求解 : (1)此时风作用在迎风板上的力的大小 ; (2)假设风 (运动的空气 )与迎风板作用后的速度变为零 ,空气的密度为 1.3 kg/m3,求风速的大小。 【 精品教育资源文库 】 综合提能 1.(2017 北京海淀二模 ,20)电源的两个重要参数分别是电动势 E和内电阻 r。对一个电路有两种特殊情况 :当外电路断开时 ,电源两端的电压等于电源电动势 ;当外电路短路时 ,短路电流等于电动势和内电阻的比值。现有一个电动势为 E、内电阻为 r的电源和一阻值为 R的定值电阻
8、 ,将它们串联或并联组成的系统视为一个新的等效电源 ,这两种连接方式构成的等效电源分别如图甲和乙中虚线框所示。设新的等效电源的电动势为 E,内电阻为 r。试根据以上信息 ,判断下列说法中正确的是 ( ) A.甲图中的 E= E, r=R+r B.甲图中的 E= E, r=R+r C.乙图中的 E=E,r= D.乙图中的 E= E,r= 2.(2016 北京西城一模 ,19)某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程 ,他按如图 1所示连接电路。先使开关 S接 1,电容器很快充电完毕。然后将开关掷向 2,电容器通过 R放电 ,传感器将电流信息传入计算机 ,屏幕上显示出电流随时间变化的 I-t曲线如
9、图 2所示。他进一步研究滑动变阻器的阻值变化对曲线的影响 ,断开 S,先将滑片 P向右移动一段距离 ,再重复以上操作 ,又得到一条 I-t曲线 。关于这条曲线 ,下列判断正确的是 ( ) A.曲线与坐标轴所围面积将增大 B.曲线与坐标轴所围面积将减小 C.曲线与纵轴交点的位置将向上移动 D.曲线与纵轴交点的位置将向下移动 【 精品教育资源文库 】 3.(2015 北京理综 ,24)真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置 ,如图所示。光照前两板都不带电。以光照射 A板 ,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于 A板向 B板运动 ,忽略电子之间的相互作用。保持光照条件
10、不变。 a 和 b为接线柱。 已知单位时间内从 A板逸出的电子数为 N,电子逸出时的最大动能为 Ekm。元电荷 为 e。 (1)求 A板和 B板之间的最大电势差 Um,以及将 a、 b短接时回路中的电流 I 短 。 (2)图示装置可看做直流电源 ,求其电动势 E和内阻 r。 (3)在 a和 b之间连接一个外电阻时 ,该电阻两端的电压为 U。外电阻上消耗的电功率设为 P;单位时间内到达 B板的电子 ,在从 A 板运动到 B板的过程中损失的动能之和设为 E k。请推导证明 :P=E k。 (注意 :解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量 ,要在解题中做必要的说明 ) 4.(2017 北京东城一
11、模 ,24,20 分 )利用图像分析问题是物理学中常用的方法 ,其中 的斜率、面积通常具有明确的物理意义。 a.小明以 6 m/s的初速度将足球水平踢出 ,足球在草坪上滚动直到停下来的全过程中的速度 -时间图像如图 1所示。图 1中图线与坐标轴所围的面积等于 12个小方格的面积。 图 1 【 精品教育资源文库 】 (1)请你判断 :足球在滚动过程中受到的阻力大小是变大、变小还是不变 ? (2)求足球滚动了多远才停下来 ? b.用如图 2所示的电路研究电容器的放电过程 ,其中电压传感器相当于一个理想电压表 ,可以显示电阻箱两端电压随时间的变化关系。实验时将电阻箱 R的阻值调至 2 000 ,
12、将开关 S拨到 a端 ,电源向电容器充 电 ,待电路稳定后 ,将电压传感器打开 ,再将开关 S 拨到 b端 ,电容器通过电阻箱放电。以 S拨到 b端时为 t=0时刻 ,电压传感器测得的电压 U随时间 t变化的图像如图 3所示。忽略导线及开关的电阻 ,且不考虑电路辐射问题。 (1)求电容器所带电荷量的最大值。 (2)在图 4上定量画出放电过程中电容器两端电压 U随电荷量 Q变化的关系图像 ,并据此求出在电容器充电过程中电源内部产生的热量。 图 4 【 精品教育资源文库 】 答案精解精析 基础巩固 1.D 由电动势公式 E= 知 ,E 等于非静电力将单位正电荷在电源内部从负极移动到正极所做功的值
13、 ,所以 A、 B 错 ,电压与电动势的物理意义不同 ,C错。 2.CD 解法一 当滑片 P向上移动时 ,滑动变阻器接入电路中的阻值变大 ,电路的总阻值也变大 ,由闭合电路欧姆定律知干路电流 I= 变小 ,电源内阻分担电压 U 内 =Ir变小 ,外电压 U 外 =E-U 内 变大 ,电压表示数变大 ,B 项错。通过 R0的电流 I0= 变大 ,通过电流表的电流 IA=I-I0变小 ,电流表示数变小 ,A 项错。电阻R0的电功率 P0= R0变大 ,C项正确。电源的总功率 P 总 =EI 变小 ,D项正确。 解法二 由 “ 串反并同 ” 规律分析知 ,当滑片 P向上移动时 ,滑动变阻器接入电路的
14、阻值变大 ,则与之 串联的电流表示数变小 ,干路电流变小 ,电源总功率 P 总 =EI变小 ;与之并联的电压表示数变大 ,电阻 R0的电流、电压、电功率均变大 ,因此选 C、 D。 3.B 温度越高电阻 R越大 ,电流越小 ,故 B正确 ,A错误。由甲图可知 ,电阻随温度的变化关系可写成R=R0+kt,电路中电流 I= = ,因此待测温度升高 ,电流表示数减小 ,但不会均匀减小 ,C、 D错误。 4.D 由于干电池有内阻 ,所以当外电路闭合时 ,干电池两端的电压应视为路端电压 ,小于 1.5 V,A错误 ;当外电路断开时 ,干电池两极间的电压等于电池电动势 1.5 V,而不是零 ,B错 误 ;
15、当外电路闭合时 ,由 q=It可知 ,若在 1 s内有 1.5 C的电荷流过电池 ,此时电流大小为 1.5 A,而题中电阻未知 ,电流无法确定 ,C 错误 ;根据电动势的定义式 E= 得 W=Eq,当外电路闭合时 ,每有 1 C的电荷通过干电池 ,非静电力做功就为1.5 J,就有 1.5 J的化学能转化为电能 ,D 正确。 5.A 两表笔直接接触时 ,E=I1r 两表笔外接电阻 R 外 时 ,E=I2(R 外 +r) 联立两式解得 :r= R 外 = 300=200 。 【 精品教育资源文库 】 6.D 路端电压 U=E-rI,由此得出 1、 2图线在纵轴上的截距分别为 E1、 E2,且 E1E2,斜率的绝对值表示两电源内阻 ,r1r2,当外电路分别接入相同电阻 R时 ,若 R的 U-I图线为图线 3(如图所示 ),斜率 k=R,则两个电源的路端电压和电流相等 ,大小为 U3、 I3,两电源输出
