2020年高中物理 闭合电路的欧姆定律教案及练习（无答案） 26页

闭合电路的欧姆定律 ‎ 基础知识归纳 ‎1.闭合电路的欧姆定律 ‎(1)内、外电路 ‎①内电路：电源两极(不含两极)以内，如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.‎ ‎②外电路：电源两极，用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻.‎ ‎(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　，与内、外电路的电阻之和成　反比　.‎ ‎②适用条件：纯电阻电路.‎ ‎③闭合电路欧姆定律的表达形式有：‎ Ⅰ.E＝U外＋U内 Ⅱ.I＝(I、R间关系)‎ Ⅲ.U＝E－Ir(U、I间关系)‎ Ⅳ.U＝E(U、R间关系)‎ ‎2.闭合电路中的电压关系 ‎(1)电源电动势等于内、外电压之和.‎ 注意：U不一定等于IR.(纯电阻电路中U＝IR，非纯电阻电路中U≠IR)‎ ‎(2)路端电压与电流的关系(如图所示).‎ ‎①路端电压随总电流的增大而　减小　.‎ ‎②电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中，U-I图象在纵轴上的截距表示电源的　电动势　.‎ ‎③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流Im＝ (短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于　内电阻　.‎ ‎(3)纯电阻电路中，路端电压U随外电阻R的变化关系.‎ ‎①外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高；‎ ‎②外电路断开时，R→∞，路端电压　U＝E　；‎ ‎③外电路短路时，R＝0，U＝0，I＝Im＝E/r.‎ ‎3.电动势与路端电压的比较：‎ 电动势 路端电压U 物理意义 反映电源内部非静电力做功把其他形式能量转化为电能的情况 反映电路中电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况 定义式 E=，W为电源的非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功 U=，W为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功 量度式 E＝IR＋Ir＝U＋U′‎ U＝IR 测量 运用欧姆定律间接测量 用伏特表测量 决定因素 只与电源性质有关 与电源和电路中的用电器有关 特殊情况 当电源开路时路端电压U值等于电源电动势E ‎4.闭合电路中的功率关系 ‎(1)电源的总功率：P总＝　IE　＝IU＋IU′＝P出＋P内 ‎(2)电源内耗功率：P内＝　I2r　＝IU′＝P总－P出 ‎(3)电源的输出功率：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内 ‎(4)电源的输出功率与电路中电流的关系 P出＝IU外＝IE－I2r＝－r(I－)2＋，当I＝‎ 时，电源的输出功率最大，P出＝.P出-I图象如右图示.‎ ‎5.电源的输出功率与外电路电阻的关系 对于纯电阻电路，电源的输出功率 P出＝I2R＝()2R＝‎ 由上式可以看出，当外电阻等于电源内电阻(R＝r)时，电源输出功率最大，其最大输出功率为Pm＝.当R＝r时，即I＝E/2r时，电源的输出功率最大，P出＝.P出-R图象如右图所示.‎ 由图象可知，对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1和R2，不难证明r＝.由图象还可以看出，当Rr时，若R增大，则 P出减小.‎ 注意：对于内、外电路上的固定电阻，其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小.‎ ‎5.电源的效率 指电源的输出功率与电源功率之比.即 η＝×100%＝×100%＝×100%‎ 对纯电阻电路，电源的效率 η＝×100%＝×100%＝×100%‎ 由上式看出，外电阻越大，电源的效率越高.‎ ‎6.电路的U-I图象 右图中a为电源的U-I图象，b为外电阻的U-‎ I图象.两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率；a的斜率的绝对值表示内阻大小； b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时，即内、外电阻相等时，图中矩形面积最大，即输出功率最大(可以看出此时路端电压是电动势的一半，电流是最大电流的一半).‎ 重点难点突破 一、闭合电路中的能量关系 ‎1.电源的功率、电源消耗的功率、其他形式的能转变为电能的功率、整个电路消耗的功率都是指EI或I2(R外＋r).‎ ‎2.电源的输出功率、外电路消耗的功率都是指IU或IE－I2r或I2R外.‎ ‎3.电源内阻消耗的功率是I2r.‎ ‎4.整个电路中有P电源＝P外＋P内.这显然是能量的转化和守恒定律在闭合电路中的具体体现.‎ 二、闭合电路的动态分析分析问题 分析解答这类习题的一般步骤是：‎ ‎1.确定电路的外电阻如何变化.‎ 说明：(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小).‎ ‎(2)若电键的通断使串联的用电器增多时，总电阻增大；若电键的通断使并联的支路增多时，总电阻减小.‎ ‎(3)在右图所示分压器电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻构成，其中一段与用电器并联(以下简称并联段)，另一段与并联部分相串联(以下简称串联段)；设滑动变阻器的总电阻为R，灯泡的电阻为R灯，与灯泡并联的那一段电阻为R并，则分压器的总电阻为 R总＝R－R并＋‎ 由上式可以看出，当R并减小时，R总增大；当R并增大时，R总 减小.由此可以得出结论：分压器总电阻的变化情况，与并联段电阻的变化情况相反，与串联段电阻的变化情况相同.‎ ‎2.根据闭合电路的欧姆定律，确定电路的总电流如何变化.‎ ‎3.由U内＝I内r，确定电源的内电压如何变化.‎ ‎4.由U外＝E－U内，确定电源的外电压(路端电压)如何变化.‎ ‎5.由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化.‎ ‎6.确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化.‎ 三、电路的故障分析 ‎1.常见的故障现象 断路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻无穷大，此时无电流通过，若电源正常时，即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上，指针发生偏转，则该段电路断路.如电路中只有该一处断路，整个电路的电势差全部降落在该处，其他各处均无电压降落.‎ 短路：是指电路两点间(或用电器两端)的电阻趋于零，此时电路两点间无电压降落，用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮，但电源易被烧坏).‎ ‎2.检查电路故障的常用方法 电压表检查法：当电路中接有电源时，可以用电压表测量各部分电路上的电压，通过对测量电压值的分析，就可以确定故障.在用电压表检查时，一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求.‎ ‎ 电流表检查法：当电路中接有电源时，可以用电流表测量各部分电路上的电流，通过对测量电流值的分析，就可以确定故障.在用电流表检查时，一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求.‎ ‎ 欧姆表检查法：当电路中断开电源后，可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻，通过对测量电阻值的分析，就可以确定故障.在用欧姆表检查时，一定要注意切断电源.‎ ‎ 试电笔检查法：对于家庭用电线路，当出现故障时，可以利用试电笔进行检查.在用试电笔检查电路时，一定要用手接触试电笔上的金属体.‎ ‎3.常见故障电路问题的分类解析 ‎(1)给定可能故障现象，确定检查方法；‎ ‎(2)给定测量值，分析推断故障；‎ ‎(3)根据观察现象，分析推断故障；‎ ‎(4)根据故障，分析推断可能观察到的现象.‎ 典例精析 ‎1.闭合电路中的功率问题 ‎【例1】E r R2‎ R1‎ 已知如图，E =6V，r =4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0~10Ω。求：①电源的最大输出功率；②R1上消耗的最大功率；③R2上消耗的最大功率。‎ 解：①R2=2Ω时，外电阻等于内电阻，电源输出功率最大为2.25W；②R1是定植电阻，电流越大功率越大，所以R2=0时R1上消耗的功率最大为2W；③把R1也看成电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω，所以，当R2=6Ω时，R2上消耗的功率最大为1.5W。‎ ‎【例2】如图所示，电源电动势为50 V，电源内阻为1.0 Ω，定值电阻R为14 Ω，M为直流电动机，电动机电阻为2.0 Ω.电动机正常运转时，电压表的读数为35 V.求在100 s的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少.‎ ‎【解析】由题设条件知r和R上的电压降之和为(E－U)，所以电路中的电流为 I＝A＝‎‎1.0 A 所以在100 s内电源做的功为 W＝EIt＝50×1×100 J＝5.0×103 J 在100 s内电动机上把电能转化为机械能的部分是 ΔE＝IUt－I2r′t＝(1.0×35×100－12×2×100) J＝3.3×103 J ‎【拓展1】如图所示，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，保护电阻R0＝0.5 Ω，求：‎ ‎(1)当电阻箱R读数为多少时， 电源输出功率P出 最大，并求这个最大值.‎ ‎(2)当电阻箱R读数为多少时，电阻箱R消耗的功率PR最大，并求这个最大值. ‎ ‎(3)当电阻箱R读数为多少时，保护电阻R0消耗的功率最大， 并求这个最大值.‎ ‎【解析】(1)由电功率公式P出＝()2R外＝，当R外＝r时，P出最大，即R＝r－R0＝(1－0.5)Ω＝0.5 Ω时，P出max＝W＝9 W ‎(2)这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起，据以上结论，当R＝R0＋r即R＝(1＋0.5)Ω＝1.5 Ω时，PRmax＝W＝6 W ‎(3)保护电阻消耗的功率为P＝，因R0和r是常量，而R是变量，所以R最小时，PR0最大，即R＝0时，PR0max＝W＝8 W ‎【拓展2】某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中，如图中的a、b、c所示.则下列说法正确的是( CD )‎ A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系 B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率 ‎ C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA＝PB＋PC ‎ D.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4‎ ‎2.闭合电路的动态分析 ‎【例3】如图所示，当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化？‎ ‎【解析】先认清电流表A测量R3中的电流，电压表V2测量R2和R3并联的电压，电压表V1‎ 测量路端电压.再利用闭合电路的欧姆定律判断主干电路上的一些物理量变化.P向上滑，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压U增大，至此，已判断出V1示数增大.再进行分支电路上的分析：由I减小，知内电压U′和R1两端电压U减小，由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大，判断出V2示数增大.由U2增大和R3有效电阻增大，无法确定A示数如何变化.这就要从另一条途径去分析：由V2示数增大知通过R2的电流I2增大，而干路电流I减小，所以R3中的电流减小，即A示数减小.‎ ‎【答案】V1示数增大，V2示数增大，A示数减小.‎ ‎【例4】 如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是 ‎ V2‎ V1‎ L1‎ L2‎ L3‎ P A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C.ΔU1<ΔU2 ‎ D.ΔU1>ΔU2‎ 解：滑动变阻器的触片P从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。与电阻蝉联串联的灯泡L1、L2电流增大，变亮，与电阻并联的灯泡L3电压降低，变暗。U1减小，U2增大，而路端电压U= U1+ U2减小，所以U1的变化量大于 U2的变化量，选BD。‎ ‎【例5】在如图10－2－3所示的电路中R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r0.设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U.当R5的滑动触点向图中a端移动时 图10－2－3‎ A.I变大，U变小 B. I变大，U变大 C.I变小，U变大 D.I 变小，U变小 剖析：当滑动头向a移动时，R5的阻值变小，使R2、R4、R5的总阻值Rab变小，从而引起总的外阻R外变小.‎ 由I总=知 I总变大.‎ 由U=E－I总·r0得U变小.‎ 因U=U1+U3+Uab=I总R1+I总R3+Uab得到Uab变小，所以的数值变小.‎ 答案：D ‎3.电路的故障分析 ‎【例6】某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：‎ 序号 A1示数(A)‎ A2示数(A)‎ V1示数(V)‎ V2示数(V)‎ ‎1‎ ‎0.60‎ ‎0.30‎ ‎2.40‎ ‎1.20‎ ‎2‎ ‎0.44‎ ‎0.32‎ ‎2.56‎ ‎0.48‎ 将电压表内阻看做无限大，电流表内阻看做零.‎ ‎(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻，R1、R2、R3为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算)　　　　　　　　　.‎ ‎(2)由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是　　　　　　　　.‎ ‎【解析】(1)先将电路简化，R1与r看成一个等效内阻r′，r′＝R1＋r，则由V1和A1的两组数据可求得电源的电动势E；由A2和V1的数据可求出电阻R3；由V2和A1、A2的数据可求出R2.‎ ‎(2)当发现两电压表的示数相同时，但又不为零，说明V2的示数也是路端电压，即外电路的电压降全在电阻R2上，由此可推断RP 两端电压为零，这样故障的原因可能有两个，若假设R2是完好的，则RP一定短路；若假设RP是完好的，则R2一定断路.‎ ‎【答案】(1)E、R2、R3　(2)RP短路或R2断路 ‎【例6】如图一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、b与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V。由此可知：‎ ‎（A）ab间电路通，cd间电路不通 ‎（B）ab间电路不通，bc间电路通 ‎（C）ab间电路通，bc间电路不通 ‎（D）bc间电路不通，cd间电路通 解析：由于用交流电压表测得b、d两点间为220V，这说明ab间电路是通的，bc间电路不通或cd间电路不通；由于用交流电压表测得a、c两点间为220V，这说明cd间电路是通的，ab间电路不通或bc间电路不通；综合分析可知bc间电路不通，ab间电路通和cd间电路通，即选项C、D正确。‎ ‎【例7】某同学按如图所示电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示：‎ 序号 A1示数（A）‎ A2示数（A）‎ V1示数（V）‎ V2示数（V）‎ ‎1‎ ‎0.60‎ ‎0.30‎ ‎2.40‎ ‎1.20‎ ‎2‎ ‎0.44‎ ‎0.32‎ ‎2.56‎ ‎0.48‎ 将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。‎ ‎①电路中E，分别为电源的电动势和内阻，，，‎ 为定值电阻，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量是（不要求具体计算） 。‎ ‎②由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了（但不为零），若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是 。‎ 解析：①先将电路简化，R1与r看成一个等效内阻r，=R1+r,则由V1和A1的两组数据可求得电源的电动势E；由A2和V1的数据可求出电阻R3；由V2和A1、A2的数据可求出R2。‎ ‎②当发现两电压表的示数相同时，但又不为零，说明V2的示数也是路端电压，即外电路的电压全降在电阻R2上，由此可推断Rp两端电压为零，这样故障的原因可能有两个，若假设R2是完好的，则Rp一定短路；若假设RP是完好的，则R2一定断路。‎ ‎（3）根据观察现象，分析推断故障 ‎【例8】如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：‎ A R1‎ L1‎ L2‎ R2‎ R3‎ R4‎ ‎（A）R1断路 （B）R2断路 ‎（C）R3短路 （D）R4短路 解析：首先应对电路进行标准化，如图所示为其标准化后的电路。当R1断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，灯L2变暗，电流表的读数变小，而路端电压增大，所以L1两端电压增大，灯L1变亮，所以A选项正确。‎ 当R2断路时，总电阻增大，所以通过电源的总电流减小，灯L1变暗，而路端电压增大，所以L2两端电压增大，灯L2变亮，所以B选项不正确。‎ 当R3短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L1‎ 变亮，而路端电压减小，所以L2两端电压减小，灯L2变暗，因为总电流增加，而通过L2的电流减小，电流表的读数变大，所以C选项不正确。‎ 当R4短路时，总电阻减小，所以通过电源的总电流增大，灯L1变亮，而路端电压减小，所以L2两端电压减小，灯L2变暗，因为总电流增加，而通过L2的电流减小，电流表的读数变大，所以D选项不正确。‎ ‎【拓展3】如图所示，灯泡A和B都正常发光，R2忽然断路，已知U不变，试分析A、B两灯的亮度如何变化？‎ ‎【解析】当R2忽然断路时，电路的总电阻变大，A灯两端的电压增大，B灯两端的电压降低，所以将看到灯B比原来变暗了些，而灯泡A比原来亮了些.‎ ‎【例9】如图所示电路，已知电源电动势E＝6.3 V，内电阻r＝0.5 Ω，固定电阻R1＝2 Ω，R2＝ 3 Ω，R3是阻值为5 Ω的滑动变阻器.按下电键S，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围.‎ ‎【正解】将原图化简成如图所示.外电路的结构是R′与R2串联、(R3－R′)与R1串联，然后这两串电阻并联.要使通过电路中电流最大，外电阻应当最小，要使通过电源的电流最小，外电阻应当最大.设R3中与R2串联的那部分电阻为R′，外电阻R为 R＝‎ 因为两数和为定值，两数相等时其积最大，两数差值越大其积越小.‎ 当R2＋R′＝R1＋R3－R′ 时，R最大，解得 R′＝2 Ω，R大＝2.5 Ω 因为R1＝2 Ω＜R2＝3 Ω，所以当变阻器滑动到靠近R1端点时两部分电阻差值最大，此时外电阻R最小.‎ R小＝＝1.6 Ω 由闭合电路的欧姆定律有：‎ I小＝A＝‎‎2.1 A I大＝A＝‎‎3 A 闭合电路中的电容问题 ‎【例10】在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0 V，内阻r=1.0 Ω；电阻R1=10 Ω，R2=10 Ω，R3=30 Ω，R4=35 Ω；电容器的电容C=100 μF.电容器原来不带电.求接通电键K后流过R4的总电量.‎ 解：由电阻的串并联公式,得闭合电路的总电阻为R=+r ‎ 由欧姆定律得,通过电源的电流 I=‎ 电源的端电压U=E-Ir 电阻R3两端的电压U′= ‎ 通过R4的总电量就是电容器的电量 Q=CU′‎ 由以上各式并带入数据解得 Q=2.0×10‎‎-4 C 课堂强化练习 ‎1. 关于闭合电路，下列说法中正确的是 A.闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方 B.闭合电路中，电源的路端电压越大，电源的输出功率就越大 C.闭合电路中，电流越大，电源的路端电压就越大 D.闭合电路中，外电阻越大，电源的路端电压就越大 ‎2. 用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，下列判断中正确的是 ‎①电源短路时，路端电压为零，电路电流达最大值 ‎ ②外电路断开时，电路电压为零，路端电压也为零 ‎③路端电压增大时，流过电源的电流一定减小 ‎ ‎④路端电压增大时，电源的效率一定增大 A.① B.①③ C.②④ D.①③④‎ ‎3.一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是 A.0.10‎‎ V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V ‎4.在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r0，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U0，当R5的滑动触点向图中a端移动时，‎ A.I变大，U变小 B.I变大，U变大 C.I变小，U变大 D.I变小，U变小 ‎5.如图1—30—2所示，直线A为电源的U—I图线，直线B为电阻R的U—I图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是 A.4 W、8 W B.2 W、4 W C.4 W、6 W D.2 W、3 W ‎6.如图所示，电源E的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 Ω，小灯泡 L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W，当电键S接位置1时，电压表的读数为3 V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是 A.很暗，甚至不亮 B.正常发光 ‎ C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏 ‎7.如图1—30—4所示的电路中，闭合电键S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，这故障可能是 A.L1灯灯丝烧断 B.电阻R2断路 C.电阻R2短路 D.电容器被击穿短路 ‎8.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线.抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线.若A、B的横坐标为‎1 A，那么AB线段表示的功率等于 A.1 W B.3 W C.2 W D.2.5 W ‎9.在如图所示的电路中，R1、R2为定值电阻，R3为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r .设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U .当R3滑动触点向图中a端移动，则 A.I变大，U变小 B.I变大，U变大 C.I变小，U变大 D.I变小，U变小 ‎10.调整如图所示电路的可变电阻R的阻值，使电压表V的示数增大ΔU，在这个过程中 A.通过R1的电流增加，增加量一定等于ΔU/R1‎ B.R2两端的电压减小，减少量一定等于ΔU C.通过R2的电流减小，但减少量一定小于ΔU/R2‎ D.路端电压增加，增加量一定等于ΔU ‎11.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板间距离的过程中 A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变小 C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流 ‎12.某闭合电路的路端电压U随外电阻R变化的图线如图1—30—6所示， 则电源的电动势为_______，内电阻为_______，当U=2 V时，电源的输出功率为_______.‎ ‎13.在如图所示的电路中，电源的内阻不可忽略不计，已知R1=10 Ω，R2=8 Ω.S与1连接时，电流表的示数为‎0.2 A；将S切换到2时，可以确定电流表的读数范围是_______.‎ ‎14.如图所示，电路中电阻R1=8 Ω，R2=10 Ω，R3=20 Ω，电容器电容C=2 μF，电源电动势E=12 V，内电阻r不计，开关S闭合，当滑动变阻器的阻值R由2 Ω变至22 Ω的过程中，通过A2的电荷量是_______，A1的读数变化情况是_______（选填“增大”“减小”“先增后减”“先减后增”）.‎ ‎15.如图所示的电路中，电池的电动势E=9.0 V，内电阻r=2.0 Ω，固定电阻R1=1.0 Ω，R2为可变电阻，其阻值在0～10 Ω范围内调节，问：取R2=______时，R1消耗的电功率最大.取R2=_______时，R2消耗的电功率最大.‎ ‎16.如图所示，变阻器R2的最大电阻是10 Ω，R3=5 Ω，电源的内电阻r=1 Ω，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16 W，电源的输出功率为12 W.此时电灯R1正常发光，求：‎ ‎（1）电灯阻值R1是多少?（设R1阻值恒定不变）‎ ‎（2）当电键S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少?‎ ‎17.如图1—30—11所示的电路中，电源由6个电动势E0=1.5 V、内电阻r0=0.1 Ω的电池串联而成；定值电阻R1=4.4 Ω，R2=6 Ω，R2允许消耗的最大电功率为Pm=3.375 W，变阻器开始接入电路中的电阻R3=12 Ω，求：‎ ‎（1）开始时通过电池的电流多大?电源的输出功率多大?‎ ‎（2）要使R2实际消耗的功率不超过允许的最大值，可变电阻R3的取值范围是什么?‎ 课后练习 ‎1.将电阻和分别接到同一电池组的两极时消耗的电功率相同．电池组向两个电阻供电时的电流分别是和，电池组内阻消耗的功率分别为和，电池组的效率分别是和，电阻两端的电压分别是和．若已知电流，则有 ‎（A）　（B）　（C）　　（D）‎ ‎2.如图所示，直线OAC为某一电源的总功率P总随电流i变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图象．若A、B对应的横坐标为‎2A，那么线段AB表示的功率及I=‎2A时对应的外电阻是（ ）．‎ ‎3.如图所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化？‎ ‎4.在如图所示的电路中，在滑线变阻器滑动片p由a滑到b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，则下列各组数据中可能出现的是（ ） ‎ A．ΔU1＝0、ΔU2=2 V、ΔU3＝2 V B．ΔU1=1V、ΔU2＝2 V、ΔU3＝3 V C：ΔU1＝3V、ΔU2=1V、ΔU3=2V D．ΔU1=1V、ΔU2＝1V、ΔU3=2V ‎5.在如图所示的电路中，R1、R2、R3、R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U，当R5的滑动触头向a端移动时，判定正确的是（ ）‎ A．I变大，U变小．　　　　B．I变大，U变大．‎ C．I变小，U变大．　　　　D．I变小，U变小．‎ ‎6.如图所示的电路中，灯泡A和B原来都是正常发光。忽然灯泡B比原来变暗了些，而灯泡A比原来变亮了些，试判断电路中什么地方出现断路的故障？（设只有一处出现了故障）‎ A R1‎ L1‎ L2‎ R2‎ R3‎ R4‎ ‎7.如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：‎ ‎（A）R1断路 （B）R2断路 ‎（C）R3短路 （D）R4短路 ‎8. 如图示的U-I图，其中A是路端电压随电流的变化规律，B是某一电阻的伏安特性曲线，用该电源与该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率是（ ），电源的效率是（ ）‎ U o I E U‎0 M（I0,U0）‎ β α b a N I0 Im ‎9. 如图所示，图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线，图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线．若已知该蓄电池组的内阻为2.0Ω，则这只定值电阻的阻值为______Ω。现有4只这种规格的定值电阻，可任意选取其中的若干只进行组合，作为该蓄电池组的外电路，则所组成的这些外电路中，输出功率最大时是_______W。‎ ‎10.如图电路中，电源内阻不计.为使电容器的带电量增大，可采取以下哪些方法（）‎ R1 R3‎ R2‎ E C A B B C C C ‎ A.增大R1; B.增大R2; C.增大R3 D.减小R1‎ ‎11．如图所示电路中，电源电动势ε恒定，内阻r=1Ω，定值电阻R3=5Ω。当电键K断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等。则以下说法中正确的是（ ）‎ 第1题 A.电阻R1、R2可能分别为4Ω、5Ω B.电阻R1、R2可能分别为3Ω、6Ω C.电键K断开时电压表的示数一定大于K闭合时的示数 D.电键K断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6Ω ‎12．某居民家中的电路如图6所示，开始时各部分工作正常，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常发光．拔出电饭煲的插头，把试电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光，则： ‎ A．仅电热壶所在的C、D两点间发生了断路故障 B．仅电热壶所在的C、D两点间发生了短路故障 C．仅导线AB间断路 D．因为插座用导线接地，所以发生了上述故障 ‎13. 电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是 A．电压表和电流表读数都增大 B．电压表和电流表读数都减小 C．电压表读数增大，电流表读数减小 D．电压表读数减小，电流表读数增大 ‎4 .在如图所示电路中，闭合电键 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．下列比值正确的是（ ） ‎ ‎（A）U1/I 不变，ΔU1/ΔI 不变． ‎ ‎（B）U2/I 变大，ΔU2/ΔI 变大． ‎ ‎（C）U2/I 变大，ΔU2/ΔI 不变． ‎ ‎（D）U3/I 变大，ΔU3/ΔI 不变．‎ ‎15.图为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V.由此可知 A.ab间电路通，cd间电路不通          ‎ B.ab间电路不通，bc间电路通 C.ab间电路通，bc间电路不通          ‎ D.bc间电路不通，cd间电路通 图4‎ ‎16．如图4所示，电源电动势为E，内电阻为r.当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2.下列说法中正确的是（ ）‎ A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮 B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮 C.ΔU1<ΔU2 D.ΔU1=ΔU2‎ ‎17．图中A为理想电流表，和为理想电压表，定值电阻，为可变电阻，电池E内阻不计，则 ‎（A）不变时，读数与A读数之比等于 ‎（B）不变时，读数与A读数之比等于 ‎（C）改变一定量时，读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于 ‎（D）改变一定量时，读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于 ‎18．汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图15图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为‎10 A,电动机启动时电流表读数为‎58 A,若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了 A.35.8 W B.43.2 W ‎ C.48.2 W D.76.8 W ‎ ‎ ‎19．如图4所示，是测定两个电源的电动势和内电阻实验中得到的电流和路端电压图线，则应有（　）‎ A．当I1=I2时，电源总功率P1=P2‎ B．当I1=I2时，外电阻R1=R2‎ C．U1=U2时，电源输出功率P出1