B.电压表、电流表示数均减小 C.电源消耗的总功率增大,热功率减小
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值恒定不变
答案 D 在滑动变阻器的滑片由a端滑向b端的过程中,滑动变阻器连入电路的有效电阻逐渐增大,由“串反并同”原则知灯泡消耗的功率逐渐减小,电压表示数增大,电流表示数减小,A、B错;由P总=EI及P热=I2r知电源消耗的总功率、热功率均减小,C错;将灯泡电阻与定值电阻R并联的总阻值归为电源内阻,则电压表示数变化量与电流表示数变化量比值的绝对值为等效电源的内阻,是定值,D对。
3.图甲中R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(允许通过的最大电流为5 A)。闭合开关S后,移动滑片P时,ab两端电压U和通过电路的电流I之间的关系如图乙;R2消耗的功率P与电流I的关系如图丙,则下列说法中错误的是( )
A.电源电压为50 V B.R1的阻值为5 Ω
C.当R2的功率为120 W时,电路消耗的总功率为200 W D.滑动变阻器连入电路的阻值范围为4~45 Ω
答案 D 由电路图可知,两电阻串联接入电路,ab两端电压是滑动变阻器两端电压。 (1)当开关断开时,电路中的电流为0,由图乙可知ab两端的电压即电源的电压U=50 V,故A正确;
(2)由图丙可知,当R2的功率为120 W时,电路中的电流I=4 A,由图乙可知,此时Uab=30 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压:U1=U-Uab=50 V-30 V=20 V, 由I=??可得,R1的阻值:
??R1=??1=4A=5 Ω,故B正确; 电路消耗的总功率:
P=UI=50 V×4 A=200 W,故C正确;
(3)由图乙所示图像可知:I1=1 A时U2=45 V,I2=5 A时U2'=25 V, 则滑动变阻器接入电路中的最大和最小电阻分别为: R最大=??2=1A=45 Ω,R最小=??2=5A=5 Ω,
1
2
??20V
??45V??'25V
则滑动变阻器连入电路的阻值范围是5~45 Ω,故D错误。
4.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,R1的阻值和电源内阻r相等。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时 ( )
A.电压表读数增大 B.电流表读数减小
C.电源的输出功率逐渐增大 D.质点P将向上运动
答案 C 质点P处于静止状态,其所受向上的电场力等于向下的重力,当R4的滑片向b端移动时,R4接入电路的电阻减小,则外电路总电阻减小,干路电流I增大,电容器两板间电压等于R3两端的电压,由闭合电路欧姆定律知R3两端电压U3=E-I(r+R1)减小,则电容器两板间场强减小,质点P所受的电场力减小,所以质点P将向下运动,D错误。电流表读数IA=I-I3,I增大,I3减小,则IA增大,B错误。R4两端的电压U4=U3-IAR2,U3减小,IA增大,则U4减小,电压表读数减小,A错误。因为R1=r,则R外>r,当R外减小时,电源的输出功率逐渐增大,故C项正确。 5.如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )
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
答案 A 由变阻器R0的滑动端向下滑可知R0连入电路的有效电阻减小,则R总减小,由I=????总
+r
可知I增大,由U内=Ir可知U内增大,由E=U内+U外可知U外减小,故电压表示数减小。由
??U1=IR1可知U1增大,由U外=U1+U2可知U2减小,由I2=??2可知电流表示数减小,故A正确。
2
6.如图所示,当R1的触头向右移动时,电压表V1和电压表V2的示数的变化为ΔU1和ΔU2(均取绝对值),则ΔU1和ΔU2的大小关系为( )
A.ΔU1>ΔU2 B.ΔU1=ΔU2 C.ΔU1<ΔU2
D.条件不足,无法确定ΔU1和ΔU2的大小关系
答案 A 对于确定的电源来说,E、r是不变的,故电路中的一部分电压增加必有另一部分电压减小,且增加值与减小值在数值上相等。当R1的触头向右移动时,接入电路中的电阻减小,故电路中的电流增大致使(R2+r)上的电压增加(ΔU2+ΔUr),R1上的电压减小ΔU1,则ΔU2+ΔUr=ΔU1,A项正确,其他选项错误。
7.(多选)如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内电阻,以下说法中正确的是( )
A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率 B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率 C.当R2=0时,R1获得最大功率
D.当R2=0时,电源的输出功率最大
答案 AC 在讨论R2的电功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1+r)的电源(等效电源)连成的闭合电路(如图甲),R2的电功率是等效电源的输出功率,显然当R2=R1+r时,R2获得的电功率最大,选项A正确;讨论R1的电功率时,由于R1为定值电阻,根据P=I2R知,电路中电流越大,R1上的电功率就越大(P1=I2R1),所以,当R2=0时,等效电源内阻最小(等于r)(如图乙),R1获得的电功率最大,故选项B错误,C正确;讨论电源的输出功率时,(R1+R2)为外电阻,内电阻r恒定,由于题目没有给出R1和r的大小关系,所以当 R2=0 时,电源输出功率不一定最大,故选项D错误。
XX选考版高考物理一轮复习 第讲 闭合电路欧姆定律夯基提能作业本 docx
