2021年高考物理一轮复习考点25电动势闭合电路欧姆定律课件

电动势闭合电路欧姆定律考点25第1步狂刷小题·夯基础题组一基础小题1．电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力，因此()A．电动势是一种非静电力B．电动势越大，表明电源储存的电能越多C．电动势的大小是非静电力做功能力的反映D．电动势就是闭合电路中电源两端的电压答案解析电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，不是一种非静电力，A错误；电动势是描述电源把其他形式的能量转化为电能本领的物理量，是非静电力做功能力的反映，电动势越大，表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大，C正确；电源储存的电能与电动势和电荷量两个因素有关，B错误；电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电势差，在闭合电路中电源两极间的电压是路端电压，小于电源电动势，D错误。解析2．将一电源电动势为E、内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路的总电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是()A．由U外＝IR可知，外电压随I的增大而增大B．由U内＝Ir可知，电源两端的电压随I的增大而增大C．由U外＝E－Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小D．由P＝IU外可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大解析因R的变化，才使I发生了改变，故不能用U外＝IR来分析U外随I的变化情况。由闭合电路欧姆定律知，U外＝E－Ir，E、r为定值，故U外随I的增大而减小，故A、B错误，C正确；对于P＝IU外，I增大，R减小，若R＜r，由输出功率P随外电阻变化曲线可知，R减小，P减小，故D错误。答案解析3．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中()A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大解析滑动变阻器R0的滑片向下滑动，R0接入电路的电阻减小，电路的总电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，电压表的示数减小，R1两端的电压增大，R2两端的电压减小，电流表的示数减小，A正确。答案解析4．如图所示，直线A为某电源的U­I图线，曲线B为某小灯泡的U­I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．4W,8WB．2W,4WC．2W,3WD．4W,6W解析用该电源和小灯泡组成闭合电路时，两图象的交点即为小灯泡实际工作的电压值和电流值，电源的输出功率为UI＝2×2W＝4W，由图象知，电源电动势为E＝3V，电源的总功率为EI＝3×2W＝6W。故D正确。答案解析5．如图所示为某一电源的U­I图线，由图可知()A．电源电动势为2VB．电源内电阻为13ΩC．电源短路时电流为6AD．电路路端电压为1V时，电路中电流为2.5A解析根据U＝E－Ir并结合图象知，当I＝0时，E＝2V，A正确；该U­I图线斜率的绝对值表示电源内电阻的大小，r＝2－0.86Ω＝0.2Ω，B错误；I短＝Er＝20.2A＝10A，C错误；当U＝1V时，I＝E－Ur＝2－10.2A＝5A，D错误。答案解析6．如图所示的电路中，调节滑动变阻器，电压表的读数由6V变为5V，电流表读数的变化量为0.5A，则下列说法中正确的是()A．电流表的读数变小了，电源的内阻为10ΩB．电流表的读数变大了，电源的内阻为20ΩC．电流表的读数变大了，电源的内阻为2ΩD．不知道电流表的具体读数，无法计算电源的内阻解析电压表测量的是路端电压，根据题目信息，电压表读数减小，则内电压增大，内电压U内＝Ir，电源的内电阻不变，所以电路总电流增大，由闭合电路欧姆定律知，路端电压的减少量等于内电压的增加量，所以ΔU＝ΔI·r，代入数据得，电源的内阻r＝2Ω，C正确，A、B、D错误。答案解析7.在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列判断正确的是()答案解析滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R2接入电路中的电阻增大，总电阻增大，因而干路电流减小，由E＝Ur＋U1＋U2可知，Ur和U1均减小，U2增大，因而|ΔU1||ΔU2|，由E＝Ur＋U3，U3＝U1＋U2可知U3增大，U1减小，因而|ΔU2||ΔU3|，A正确；U1I＝R1为定值，ΔU1ΔI＝R1为定值，B错误；U2I＝R2变大，根据U2＝E－I(r＋R1)，可知ΔU2ΔI＝r＋R1为定值，C错误；U3I＝R1＋R2变大，根据U3＝E－Ir，可知ΔU3ΔI＝r为定值，D错误。解析8．将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知()A．电源的最大输出功率可能大于45WB．电源内阻一定等于5ΩC．电源的电动势为45VD．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%答案解析由题可知，将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源的输出功率。由电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线可知，电阻箱所消耗功率P最大为45W，所以电源的最大输出功率为45W，A错误；当外电路电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，所以电源内阻一定等于5Ω，B正确；由图象知，当电阻箱所消耗功率P为45W时，电阻箱读数为R＝5Ω，电流I＝PR＝3A，则电源电动势E＝I(R＋r)＝30V，C错误；电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率为η＝RR＋r×100%＝50%，D错误。解析9.如图甲所示，R为电阻箱，A为理想电流表，电源的电动势为E，内阻为r。图乙为电源的输出功率P与电流表示数I的关系图象，其中功率P0分别对应电流I1、I2，外电路电阻R1、R2。下列关系式中正确的是()A．I1＋I2ErB．I1＋I2＝ErC.R1rrR2D.R1rrR2答案解析由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，输出功率为P＝UI＝EI－I2r，故有EI1－I21r＝EI2－I22r，整理得I1＋I2＝Er，故A错误，B正确；根据电功率表达式得，P0＝I21R1＝I22R2，且I1＝ER1＋r，I2＝ER2＋r，代入整理得R1R2＝r2，故C、D错误。解析10.电源、直流电动机与滑动变阻器串联构成一个回路，已知电源电动势为12V、内阻为3Ω，直流电动机的内阻为1Ω，调节滑动变阻器使电路中电源的输出功率最大，电动机刚好正常工作(额定功率为6W)，则下列说法中错误的是()A．通过电动机的电流为2AB．电源的效率为50%C．滑动变阻器连入电路部分的阻值为2ΩD．电动机的发热功率为4W答案解析根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，电源的输出功率P＝UI，可得P＝IE－I2r，即P＝－3I2＋12I，当I＝2A时，电源输出功率最大，Pmax＝12W，故A说法正确；电源的效率η＝PmaxPmax＋I2r＝50%，故B说法正确；电动机两端的电压UM＝PMI＝62V＝3V，根据E＝UM＋Ir＋IR2，代入数据可得R2＝1.5Ω，故C说法错误；电动机的发热功率P热＝I2RM＝22×1W＝4W，故D说法正确。本题要求选说法错误的，故选C。解析11．用电压表检查如图电路中的故障，测得Uad＝5.0V，Ucd＝0，Ubc＝0，Uab＝5.0V，则此故障可能是()A．L断路B．R断路C．R′断路D．S断路解析由Uad＝5.0V和Uab＝5.0V可知，开关S、灯泡L、电阻R′均为通路，由Ucd＝0，Ubc＝0可知电路故障为断路(电路中无电流)，所以故障可能是R断路，B正确。答案解析12．(多选)在如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r恒定，闭合开关S后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，若电路中仅有一处故障，则出现这种现象的原因可能是()A．电阻R1短路B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器C断路解析若电阻R1短路，电路中总电阻减小，总电流增大，灯泡与R2并联部分的电压增大，则灯泡变亮，故A正确；若电阻R2断路，则电路中总电阻增大，总电流减小，R1及内阻中的电压减小，灯泡两端的电压增大，故灯泡变亮，B正确；若电阻R2短路，灯泡被短路，不亮，故C错误；电容器C断路，对灯泡亮度没有影响，故D错误。答案解析题组二高考小题13．(2019·江苏高考)如图所示的电路中，电阻R＝2Ω。断开S后，电压表的读数为3V；闭合S后，电压表的读数为2V，则电源的内阻r为()A．1ΩB．2ΩC．3ΩD．4Ω解析当S断开后，电压表读数为U＝3V，可知电源电动势E＝3V；当S闭合后，电压表读数为U′＝2V，由闭合电路欧姆定律知E＝U′＋Ir，且I＝U′R，整理得电源内阻r＝E－U′RU′＝1Ω，A正确。答案解析14．(2016·江苏高考)(多选)如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为2Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，下列说法正确的有()A．路端电压为10VB．电源的总功率为10WC．a、b间电压的大小为5VD．a、b间用导线连接后，电路的总电流为1A答案解析外电路的总电阻R＝10Ω，由闭合电路欧姆定律可得电路中的总电流I＝ER＋r＝1A，因此路端电压U＝E－Ir＝12V－1×2V＝10V，A项正确；电源的总功率P＝EI＝12W，B项错误；由图a可知Uab＝UaO－UbO＝－15×0.5V＋5×0.5V＝－5V，故C项正确；当a、b间用导线连接后，其等效电路如图b所示，电路中的外电阻R′＝7.5Ω，电路中总电流I′＝ER′＋r＝129.5A≠1A，D项错误。解析15．(2016·上海高考)(多选)如图所示的电路中，电源内阻忽略不计，闭合开关，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中()A．U先变大后变小B．I先变小后变大C．U与I比值先变大后变小D．U变化量与I变化量的比值等于R3答案解析由题图可知，电压表测量的是电源两端的电压，由于电源内阻忽略不计，则电压表的示数总是不变，A错误；滑动变阻器R1的滑片P将滑动变阻器分成两部分，并联连入电路，在滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1的总电阻先增大后减小，由于总电压不变，所以电流表示数先减小后增大，B正确；U与I的比值就是接入电路的R1与R2的电阻之和，所以U与I比值先变大后变小，C正确；由于电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量的比值等于0，D错误。解析16．(2018·江苏高考)(多选)如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电。放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电，这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光。该电路()A．充电时，通过R的电流不变B．若R增大，则充电时间变长C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D．若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变答案解析电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此通过R的电流变小，A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，B正确；若C增大，根据Q＝CU，电容器的电荷量增大，所以放出的电荷量增大，闪光灯闪光一次通过电荷量增大，C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电，电容器两端电压仍能达到80V，所以闪光灯仍然能发光，闪光一次通过的电荷量不变，D正确。解析题组三模拟小题17．(2019·南通高三调研)如图所示，电源的电动势E＝12V，内阻r＝1.0Ω，电阻R1＝4.0Ω，R2＝7.5Ω，R3＝5.0Ω，电容器的电容C＝10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为()A．5×10－5CB．6.0×10－5CC．7.5×10－5CD．1.2×10－4C解析闭合开关S，R1和R3串联，电容器两端的电压等于R3两端的电压，为U＝R3R1＋R3＋rE＝5.04.0＋5.0＋1.0×12V＝6.0V，电容器上所带的电荷量Q＝CU