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第二节
闭合电路欧姆定律(二)
三、闭合电路的动态分析
如图所示,为滑动变阻器,闭合开关,滑片向右移动,各电表示数如何变化?
1.程序法
闭合电路欧姆定律的两个基本方程
欧姆定律的两个基本规律:串联分压和并联分流
①
局部:滑片P向右移动,阻值增大;
②
整体:全电路总电阻增大,根据可知干路电流减小,即示数减小;根据可知路端电压增大,示数变大;
③
局部:先分析定值电阻,路端电压增大,根据欧姆定律可知通过的电流增大,示数增大;干路电流减小,所以通过滑动变阻器的电流减小,示数减小。
2.串反并同(电源有内阻,电路结构稳定)
①
串反:滑动变阻器R的阻值增大,与之串联的“物理量”减小,即示数减小;
②
并同:与滑动变阻器串联的“物理量”变化与R的变化相同,即和示数增大。
【典例4】如图所示的电路中,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
【解析】
滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中,R0接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,总电流变大,电源的内电压变大,外电压变小,电压表的示数变小,R1两端的电压变大,R2两端的电压变小,电流表的示数变小,A正确。
【练习12】在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,在调节可变电阻R的阻值过程中,发现理想电压表的示数减小,则( )
A.R的阻值变大
B.路端电压不变
C.干路电流减小
D.路端电压和干路电流的比值减小
【答案】D
【解析】
电压表的示数减小,根据串联电路分压规律知电阻R的阻值变小,外电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律知,干路电流增大,电源的内电压增大,则路端电压减小。根据欧姆定律知:路端电压和干路电流的比值等于R与R1的并联阻值,在减小,故A、B、C错误,D正确。
【练习13】如图所示,a、b、c三盏灯都能发光,且在电路变化时,灯不会烧坏。当滑动变阻器的触头P向下移动时,下列说法正确的是( )
A.外电路的总电阻变小
B.总电流变小
C.a灯变暗
D.c灯变亮
【答案】A
【解析】
分析电路可知,当滑动变阻器的触头P向下移动时,并联电阻变小,外电路总电阻变小,A选项正确;根据闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流增大,B选项错误;a灯在干路,干路电流增大,a灯一定变亮,C选项错误;由U=E-Ir可知,电源的输出电压减小,而a分得的电压增大,故并联部分电压减小,c灯一定变暗,D选项错误。
【练习14】(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当开关闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L1、L2均变暗
B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗
C.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大
D.电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比不变
【答案】BCD
【解析】
将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,与灯L1并联的电路的电阻增大,外电路总电阻增大,干路电流减小,电流表读数变小,L2变暗,电源的内电压减小,根据闭合电路欧姆定律知路端电压增大,电压表V的读数变大,而灯L2两端电压减小,所以灯L1两端的电压增大,灯L1变亮,故B、C正确,A错误;电压表的读数变化量(外电压的变化量)与电流表的读数变化量的比值为电源的内阻,电源的内阻不变,故D正确.
四、闭合电路中的功率问题
1.电路中的总功率
图像
2.电源内阻的热功率
图像
3.电源的输出功率
图像
根据二次函数的特点可知电源的最大输出功率为
电路为纯电阻电阻,电源的输出功率可表示为
根据表达式可知当外电阻等于内阻时,即时,电源有最大输出功率
用图象描述如下
4.电源的效率
【典例5】(多选)如图所示,图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线,由图可知( )
A.该电源的电动势为6
V,内阻是2
Ω
B.固定电阻R的阻值为1
Ω
C.该电源的最大输出功率为9
W
D.当该电源只向电阻R供电时,其效率约为66.7%
【答案】CD
【解析】
由图线AB可知电源的电动势E=6
V,短路电流为I短=6
A,则r==1
Ω,故A错误;根据R=得:R=2
Ω,故B错误;当外电路电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,所以该电源的最大输出功率P==9
W,故C正确;当该电源只向电阻R供电时,电源效率η=×100%=×100%≈66.7%,故D正确.
【典例6】某同学将一闭合电路电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图1中的a、b、c所示,则下列判断正确的是( )
A.直线a表示电源内部的发热功率随电流I变化的图线
B.曲线b表示电源的总功率随电流I变化的图线
C.曲线c表示电源的输出功率随电流I变化的图线
D.电源的电动势E=3
V,内电阻r=2
Ω
【答案】C
【解析】
由电源消耗总功率和电源内部消耗功率表达式PE=EI,Pr=I2r可知,a是直线,表示的是电源消耗的总功率PE随电流I变化的图线,b是抛物线,表示的是电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线,c表示外电阻的功率即为电源的输出功率PR,所以A、B错误,C正确;由题图可知,当短路时电流为2
A,总功率PE=EI=6
W,则可知电源电动势为:
E=3
V,则内电阻为r==
Ω=1.5
Ω,故D错误.
【练习15】如图所示的电路中,电源电动势为12
V,内阻为2
Ω,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10
V
B.电源的总功率为10
W
C.a、b间电压的大小为15
V
D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1
A
【答案】A
【解析】
开关S闭合后,外电路的总电阻为R=10
Ω,路端电压U=R=×10
V=10
V,A项正确;电源的总功率P==12
W,B项错误;由于两条支路的电流均为I'=
A=0.5
A,因此a、b两点间的电压为Uab=0.5×(15-5)
V=5
V,C项错误;a、b两点用导线连接后,外电阻R'=2×
Ω=7.5
Ω,因此电路中的总电流I=
A≈1.26
A,D项错误。
【练习16】(多选)如图所示为测电源电动势和内电阻时,依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线,图中DC平行于横坐标轴,DE平行于纵坐标轴,由图可知,以下说法正确的是( )
A.比值表示外电路电阻
B.比值表示电源内电阻
C.比值表示电源电动势
D.矩形OCDE的面积表示电源的输出功率
【答案】ABD
【解析】
由图象可知,D点对应的路端电压大小可以用DE表示,电路电流可以用OE表示,外电路电阻R==,故A正确;AC段表示电源内电压,CD表示电路电流,电源内阻r==,故B正确;电源的电动势E=U内+U外=AC+CO=AO,故C错误;电源的输出功率P=U外I=CO×OE=SOCDE,故D正确.
【练习17】如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率P随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1
A,那么AB线段表示的功率为( )
A.1
W
B.6
W
C.2
W
D.2.5
W
【答案】C
【解析】
由题图不难看出,在C点,电源的总功率等于电源内部的热功率,所以电源的电动势为E=3
V,短路电流为I=3
A,所以电源的内阻为r==1
Ω。题图上AB线段表示的功率为PAB=P总-I2r=(1×3-12×1)
W=2
W。故正确选项为C。
【练习18】电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线,直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线,将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么( )
A.R接到电源a上,电源的效率较低
B.R接到电源b上,电源的输出功率较大
C.R接到电源a上,电源的输出功率较大,电源效率较高
D.R接到电源b上,电源的输出功率较小,电源效率较高
【答案】C
【解析】
电源的效率η=,由题中图像可知A与C交点处电压大于B与C交点处电压,则R接到电源a上效率较高;电源输出功率P=UI,由题中图像易得R接到电源a上输出功率较大,A、B、D错误,C正确。
【练习19】某直流电路中电压随电流变化的图像如图所示,其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是( )
A.阴影部分的面积表示电源输出功率
B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率
C.当满足α=β时,电源效率最高
D.当满足α=β时,电源效率小于50%
【答案】A
【解析】
根据闭合电路的欧姆定律和U-I图像特点可知,阴影部分的面积表示负载电阻消耗的功率,即电源输出功率,A正确,B错误;当满足α=β时,负载电阻等于电源内阻,电源的效率为50%,输出功率最大,C、D错误。
【练习20】如图所示,电路中E=3
V,r=0.5
Ω,R0=1.5
Ω,变阻器的最大阻值为10
Ω.
(1)变阻器接入电路的阻值R为多大时,变阻器上消耗的功率最大?最大为多大?
(2)变阻器接入电路的阻值R为多大时,定值电阻R0上消耗的功率最大?最大为多大?
【答案】(1)2
Ω
W (2)0
W
【解析】
(1)此种情况可以把R0归入电源内电阻,这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率.
即当R=r+R0=2
Ω时,R消耗功率最大为
Pm==
W=
W
(2)定值电阻R0上消耗的功率可以表示为:P=I2R0,因为R0不变,当电流最大时功率最大,此时应有电路中电阻最小,即当R=0时,R0上消耗的功率最大
Pm′=R0=×1.5
W=
W
五、含电容电路的分析
【分析方法】
①
与电容器串联的电阻可视为导线
②
电容器与电源并联,两端电压为路端电压
③
电容器与电阻并联,两端电压为该电阻两端的电压
【示例】
①
当开关S断开,与串联,视为导线,电容器并联在电源两端,此时两端的电压为,电荷量为
②
当开关S闭合,并联在两端,两端电压为分压,电荷量为
【典例7】如图所示,电源的电动势E=2
V,内阻r=2
Ω,两个定值电阻均为8
Ω,平行板电容器的电容C=3×10-6
F,则( )
A.开关断开时两极板间的电压为
V
B.开关断开时电容器所带电荷量为4×10-6
C
C.开关闭合时两极板间的电压为
V
D.开关闭合时电容器所带电荷量为4×10-6
C
【答案】CD
【解析】
电容器两极板间的电压等于R2两端的电压,开关S断开时,电路中的总电流为I=
A=0.2
A,电容器的两极板间的电压为U=IR2=0.2×8
V=1.6
V,此时电容器所带电荷量为Q=CU=3×10-6×1.6
C=4.8×10-6
C,故选项A、B错误;开关闭合时两定值电阻并联,电容器两极板间的电压等于路端电压,电路中的总电流I'=
A=
A,电容器的两极板间的电压U'=I'R外=×4
V=
V,此时电容器所带的电荷量Q'=CU'=3×10-6×
C=4×10-6
C,故选项C、D正确。
【练习21】如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置.闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )
A.增大R1的阻值
B.增大R2的阻值
C.增大两板间的距离
D.断开开关S
【答案】B
【解析】
在直流电路中,R2与电容器串联的支路不通,因此电容器两端的电压等于R1两端的电压,增大R1的阻值,R1两端的电压增大,电容器两端的电压增大,由E=可知,电容器两极板间的电场强度增大,因此板间带电油滴受到的电场力增大,会向上运动,A项错误;增大R2的阻值不改变电路中的总电阻,不改变R1两端的电压,因此电容器中油滴仍保持静止,B项正确;增大两板间的距离,而电容器两板间的电压一定,由E=可知,板间的场强减小,油滴受到的电场力减小,油滴会向下运动,C项错误;断开开关S,电容器会通过R1、R2进行放电,使板间场强减小,油滴受到的电场力减小而向下运动,D项错误.
【练习22】如图所示,直流电路中,R1、R2是定值电阻,R3是光敏电阻,其阻值随光照增强而减小.当开关S闭合时,处在电容器两板间M点的带电液滴恰好能保持静止.现用强光照射电阻R3时( )
A.电源的总功率减小
B.A板的电势降低
C.液滴向上运动
D.电容器所带电荷量增加
【答案】CD
【解析】
电路稳定时电容器两板间的电压等于R1两端的电压,当用强光照射光敏电阻R3时,光敏电阻的阻值减小,电路中电流增大,电源的总功率P=EI增大,R1两端的电压增大,电容器的电压增大,板间场强增大,带电液滴所受的电场力增大,液滴向上运动,故A错误,C正确;电容器的电压增大,电容不变,由Q=CU知,电容器所带电荷量增加,故D正确;由于电路中的电流增大,R1两端的电势差增大,又因为R1下端接地,电势为零,所以R1上端电势升高,A板的电势也升高,故B错误.
【练习23】如图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中正确的是( )
A.两条图线的交点表示内、外电路消耗的总功率为4
W
B.电源的内电阻为1
Ω
C.电源输出功率最大值为4
W
D.电源的效率最大可达50%
【答案】BC
【解析】
根据题图可以知道,曲线C1、C2的交点的位置,此时电路的内、外功率相等,由于内、外电路的电流是相等的,所以此时电源的内阻和外电路总电阻大小是相等的,内、外电路消耗的功率相等,总功率为8
W,即此时电源的输出功率是最大的,由题图可知电源输出功率最大值为4
W,所以A错误,C正确;根据P=I2R=I2r可知,当输出功率最大时,P=4
W,I=2
A,所以R=r=1
Ω,所以B正确;电源的效率η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%,R越大,效率越大,只当r=R时,电源的效率才是50%,但不是效率的最大值,选项D错误.
【练习24】(多选)在如图甲所示的电路中,L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25
A,则此时( )
A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍
B.此时L1、L2和L3的电阻均为12
Ω
C.L1消耗的电功率为0.75
W
D.L1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍
【答案】AC
【解析】
电路中的总电流为0.25
A,则通过L1的电流为0.25
A.因L2和L3并联,则L2和L3两端电压相等,它们的电阻相等,因此它们的电流也相等,则有通过L1的电流为通过L2的电流的2倍,故A正确;由伏安特性曲线可以读出电流为I1=0.25
A时,电压为U1=3
V.L2的电流为I2=0.125
A,此时电压U2≈0.4
V,因此它们的电阻不相等,故B错误;L1消耗的电功率为P=U1I1=3×0.25
W=0.75
W,故C正确;因通过L1的电流为通过L2的电流的2倍,假设它们的电阻相等,则有L1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍,如今它们的电阻不相等,因此L1消耗的电功率不为L2消耗的电功率的4倍,故D错误.
【练习25】如图所示,电源电动势E=6
V,内阻r=1
Ω,电阻R1=2
Ω,R2=3
Ω,R3=7.5
Ω,电容器的电容C=4
μF.开关S原来断开,从闭合开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电阻R的电荷量是多少?
【答案】1.92×10-5
C
【解析】
S断开时的等效电路图如图甲所示,电容器C两端电压U等于电阻R2两端电压U2,而U2=·R2=3
V
电容器C的带电荷量Q=CU=CU2=1.2×10-5
C.且a板带正电,b板带负电.
S闭合时的等效电路图如图乙所示,电容器C两端电压U′等于电阻R1两端电压U1′,
有R外==3
Ω
干路电流:I==1.5
A
外电压U外=E-Ir=4.5
V
电阻R1两端电压U1′=U外=1.8
V
电容器C的带电荷量Q′=CU′=CU1′=7.2×10-6
C
且a板带负电,b板带正电,
通过电阻R的电荷量ΔQ=Q+Q′=1.92×10-5
C.
【练习26】如图所示的电路中,R1=3
Ω,R2=6
Ω,R3=1.5
Ω,C=20
μF。当开关S断开时,电源所释放的总功率为2
W;当开关S闭合时,电源所释放的总功率为4
W,求:
(1)电源的电动势和内电阻。
(2)闭合S时,电源的输出功率。
(3)S断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少。
【答案】(1)4
V 0.5
Ω (2)3.5
W (3)6×10-5
C 0
【解析】
(1)S断开时外电路R2、R3串联
E=I1(R2+R3)+I1r
P1=EI1
S闭合时外电路R1、R2并联后与R3串联
R外'=R3+
代入数据R外'=
Ω=3.5
Ω③
对闭合电路E=I2R外'+I2r
P2=EI2
可得
(2)闭合S时,电源的输出功率
P=R外'=12×3.5
W=3.5
W
(3)S断开时
Q1=CUR2=20×10-6×0.5×6
C=6×10-5
C
S闭合,电容器两端的电势差为零,则Q2=0
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第二节
闭合电路欧姆定律(二)
三、闭合电路的动态分析
如图所示,为滑动变阻器,闭合开关,滑片向右移动,各电表示数如何变化?
1.程序法
闭合电路欧姆定律的两个基本方程
欧姆定律的两个基本规律:串联分压和并联分流
①
局部:滑片P向右移动,阻值增大;
②
整体:全电路总电阻增大,根据可知干路电流减小,即示数减小;根据可知路端电压增大,示数变大;
③
局部:先分析定值电阻,路端电压增大,根据欧姆定律可知通过的电流增大,示数增大;干路电流减小,所以通过滑动变阻器的电流减小,示数减小。
2.串反并同(电源有内阻,电路结构稳定)
①
串反:滑动变阻器R的阻值增大,与之串联的“物理量”减小,即示数减小;
②
并同:与滑动变阻器串联的“物理量”变化与R的变化相同,即和示数增大。
【典例4】如图所示的电路中,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
【练习12】在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,在调节可变电阻R的阻值过程中,发现理想电压表的示数减小,则( )
A.R的阻值变大
B.路端电压不变
C.干路电流减小
D.路端电压和干路电流的比值减小
【练习13】如图所示,a、b、c三盏灯都能发光,且在电路变化时,灯不会烧坏。当滑动变阻器的触头P向下移动时,下列说法正确的是( )
A.外电路的总电阻变小
B.总电流变小
C.a灯变暗
D.c灯变亮
【练习14】(多选)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,不计电压表和电流表内阻对电路的影响,当开关闭合后,两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L1、L2均变暗
B.小灯泡L1变亮,小灯泡L2变暗
C.电流表A的读数变小,电压表V的读数变大
D.电流表A的读数变化量与电压表V的读数变化量之比不变
四、闭合电路中的功率问题
1.电路中的总功率
图像
2.电源内阻的热功率
图像
3.电源的输出功率
图像
根据二次函数的特点可知电源的最大输出功率为
电路为纯电阻电阻,电源的输出功率可表示为
根据表达式可知当外电阻等于内阻时,即时,电源有最大输出功率
用图象描述如下
4.电源的效率
【典例5】(多选)如图所示,图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线,OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线,由图可知( )
A.该电源的电动势为6
V,内阻是2
Ω
B.固定电阻R的阻值为1
Ω
C.该电源的最大输出功率为9
W
D.当该电源只向电阻R供电时,其效率约为66.7%
【典例6】某同学将一闭合电路电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图1中的a、b、c所示,则下列判断正确的是( )
A.直线a表示电源内部的发热功率随电流I变化的图线
B.曲线b表示电源的总功率随电流I变化的图线
C.曲线c表示电源的输出功率随电流I变化的图线
D.电源的电动势E=3
V,内电阻r=2
Ω
【练习15】如图所示的电路中,电源电动势为12
V,内阻为2
Ω,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10
V
B.电源的总功率为10
W
C.a、b间电压的大小为15
V
D.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1
A
【练习16】(多选)如图所示为测电源电动势和内电阻时,依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线,图中DC平行于横坐标轴,DE平行于纵坐标轴,由图可知,以下说法正确的是( )
A.比值表示外电路电阻
B.比值表示电源内电阻
C.比值表示电源电动势
D.矩形OCDE的面积表示电源的输出功率
【练习17】如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率P随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1
A,那么AB线段表示的功率为( )
A.1
W
B.6
W
C.2
W
D.2.5
W
【练习18】电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比,如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线,直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线,直线C为电阻R两端的电压与电流的关系图线,将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么( )
A.R接到电源a上,电源的效率较低
B.R接到电源b上,电源的输出功率较大
C.R接到电源a上,电源的输出功率较大,电源效率较高
D.R接到电源b上,电源的输出功率较小,电源效率较高
【练习19】某直流电路中电压随电流变化的图像如图所示,其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是( )
A.阴影部分的面积表示电源输出功率
B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率
C.当满足α=β时,电源效率最高
D.当满足α=β时,电源效率小于50%
【练习20】如图所示,电路中E=3
V,r=0.5
Ω,R0=1.5
Ω,变阻器的最大阻值为10
Ω.
(1)变阻器接入电路的阻值R为多大时,变阻器上消耗的功率最大?最大为多大?
(2)变阻器接入电路的阻值R为多大时,定值电阻R0上消耗的功率最大?最大为多大?
五、含电容电路的分析
【分析方法】
①
与电容器串联的电阻可视为导线
②
电容器与电源并联,两端电压为路端电压
③
电容器与电阻并联,两端电压为该电阻两端的电压
【示例】
①
当开关S断开,与串联,视为导线,电容器并联在电源两端,此时两端的电压为,电荷量为
②
当开关S闭合,并联在两端,两端电压为分压,电荷量为
【典例7】如图所示,电源的电动势E=2
V,内阻r=2
Ω,两个定值电阻均为8
Ω,平行板电容器的电容C=3×10-6
F,则( )
A.开关断开时两极板间的电压为
V
B.开关断开时电容器所带电荷量为4×10-6
C
C.开关闭合时两极板间的电压为
V
D.开关闭合时电容器所带电荷量为4×10-6
C
【练习21】如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置.闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )
A.增大R1的阻值
B.增大R2的阻值
C.增大两板间的距离
D.断开开关S
【练习22】如图所示,直流电路中,R1、R2是定值电阻,R3是光敏电阻,其阻值随光照增强而减小.当开关S闭合时,处在电容器两板间M点的带电液滴恰好能保持静止.现用强光照射电阻R3时( )
A.电源的总功率减小
B.A板的电势降低
C.液滴向上运动
D.电容器所带电荷量增加
【练习23】如图所示,曲线C1、C2分别是纯电阻电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中正确的是( )
A.两条图线的交点表示内、外电路消耗的总功率为4
W
B.电源的内电阻为1
Ω
C.电源输出功率最大值为4
W
D.电源的效率最大可达50%
【练习24】(多选)在如图甲所示的电路中,L1、L2和L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关S闭合后,电路中的总电流为0.25
A,则此时( )
A.通过L1的电流为通过L2的电流的2倍
B.此时L1、L2和L3的电阻均为12
Ω
C.L1消耗的电功率为0.75
W
D.L1消耗的电功率为L2消耗的电功率的4倍
【练习25】如图所示,电源电动势E=6
V,内阻r=1
Ω,电阻R1=2
Ω,R2=3
Ω,R3=7.5
Ω,电容器的电容C=4
μF.开关S原来断开,从闭合开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电阻R的电荷量是多少?
【练习26】如图所示的电路中,R1=3
Ω,R2=6
Ω,R3=1.5
Ω,C=20
μF。当开关S断开时,电源所释放的总功率为2
W;当开关S闭合时,电源所释放的总功率为4
W,求:
(1)电源的电动势和内电阻。
(2)闭合S时,电源的输出功率。
(3)S断开和闭合时,电容器所带的电荷量各是多少。
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精品试卷·第
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