1、高考资源网 （ ） 您身 边的高考专家 高考资源网版权所有，侵权必究！ 课时作 业 22 电路 的基 本 规律和 应用 一、选 择题 1 下 列关 于电 源电 动势 的 说法中 正确 的是( ) A 在某 电源 的电 路中 ， 每 通过 2 C 的电 荷量 ， 电 源 提供的 电能 是 4 J ， 那么 这 个电源 的 电动势 是 0.5 V B 电源 的路 端电压 增大 时 ，其电 源的 电动 势一 定也 增大 C 无论 内电 压和 外电 压如 何变化 ，其 电源 的电 动势 一定不 变 D 电源 的电 动势 越大 ， 电源所 能提 供的 电能 就越 多 【解析 】 由 E W q 得 E
2、2 V ，则A 错误 ；电 源的 电 动势与 外电 路无 关， 只由 电源自 身的性 质决 定 ， 则B 错，C 对 ； 电源 的电 动势 大， 所提供 的能 量不 一定 大 ， 电源提 供的 电能 取决于 通过 电源 的电 量与 电动势 的乘 积，D 错误 【答案 】 C 2 两 个相 同的 电 阻 R ，当 它们串 联后 接在 电动 势 为 E 的 电源 上， 通过 一个 电 阻的电 流 为 I ； 若将 它们 并联 后仍 接 在该电 源上 ， 通过 一个 电 阻的电 流仍 为 I ， 则 电源 的 内阻为( ) A 4R B R C. R 2D 无法 计算 【解析 】 当两 电阻 串联
3、接入电 路中 时 I E 2R r当两电 阻并 联接 入电 路中 时 I E R 2 r 1 2 ，由以 上两 式可 得：r R ，故 选项B 正 确 【答案 】 B 3 某 同学 做电 学实 验( 电 源 内阻 r 不能 忽略) ， 通过 改 变滑动 变阻 器电 阻大 小， 观察到 电 压表和 电流 表的 读数 同时 变大， 则他 所连 接的 电路 可能是 下图 中的( ) 【解析 】 A 、B 、D 图 中 电路的 电压 表读 数变 大， 表示电 源( 或 等效 电源) 的路 端电压 变 大， 则内 电压 变小 ， 电流 表的读 数一 定减 小 ， 与 题 目已知 条件 相矛 盾 ， 可
4、排 除C 图中 电压 表示数 为定 值电 阻两 端的 电压， 由欧 姆定 律可 以判 断电流 、电 压可 以同 时增 大，选 项 C 正 确 【答案 】 C 4 (多选) 如图 所示 ， 电 源 的电动 势 为 E ， 内 电阻 为 r ， 两电 表均 可看 作是 理想 电表 闭 合开关 ，使 滑动 变阻 器的 滑片由 右端 向左 端滑 动， 在此过 程中( ) A 小灯 泡L 1 、L 2 均 变暗 B 小灯 泡L 1 变暗 ，L 2 变亮 高考资源网 （ ） 您身 边的高考专家 高考资源网版权所有，侵权必究！ 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
5、 读数 变大 ，电压 表V 的 读数 变小 【解析 】 分析 电路 图可 知，L 1 和滑 动变 阻器 并联 后再与 L 2 串 联， 当滑 动变 阻器连 入 电路部 分的 阻值 变小 后， 整个电 路的 电流 变大 ， 外 电压减 小， 故电 流表 读数 增大， 电压 表读 数减小，D 项正 确； 流 过L 2 的 电流 变大， 加在L 1 两 端的电 压减 小， 故L 1 变暗 ， 而L 2 变亮， B 项 正确 【答案 】 BD 5 如图 所示 ， 电 源两 端电 压为 U 10 V 保 持不 变 ，R 1 4.0 ，R 2 6.0 ，C 1 C 2 30 F.先 闭合 开关S， 待电
6、路 稳定后 ，再 将S 断开 ， 则 S 断开 后， 通 过 R 1 的电 荷 量为( ) A 4.2 10 4C B 1.2 10 4C C 4.8 10 4C D 3.0 10 4C 【解析 】 当开 关 S 闭 合 ，电路 达到 稳定 后， 电容器 C 2 两 端的 电压 为零 ， 也就 是 C 2 不带电 电容 器 C 1 两 端的 电压为 电 阻 R 2 两端 的电 压 ， 故 电容 器 C 1 带 电 当 开 关 S 断开 后， 两电容 器直 接接 在电 源上 ，所以 电容 器 C 1 增加 的电 荷量 和 C 2 所 带的 电荷 量均 为通 过 R 1 的 电荷量 电 阻 R 1
7、 和 R 2 串 联接在 电源 上， 电源 两端 电压 U 10 V 不 变， 而 串 联电路 电压 分配 与电阻 成正 比 ， 故电 阻 R 2 两端的 电压 为 U 2 6 V ， 电 容器 C 1 带 电荷 量 为 Q 10 C 1 U 2 1.8 10 4 C.当 开关S 断 开后， 两 电容器 的电 压均 为 10 V ， 故两电 容器 所带 电荷 量相 等， 均 为 Q，则 Q C 1 U 3.0 10 4C ，所 以通过 R 1 的电 荷量 为 Q 2Q Q 10 4.2 10 4C ，选A. 【答案 】 A 6. ( 多选) 在 纯电 阻电 路中 ，当 用一个 固定 的电 源(
8、 设 E 、r 是定值) 向变 化的 外电 阻 供电时 ， 关于电 源的 输出 功 率 P 随 外电 阻 R 变化 的规 律如 图 所示， 则( ) A当 R r 时 ，电 源有 最 大的输 出功 率 B当 R r 时 ，电 源的 效 率最大 C 电源 的功 率 P 随 外电 阻 R 的增 大而 增大 D 电源 的效 率 随外 电 阻 R 的增 大而 增大 【解析 】 由 题图 可知 ， R r 时电 源有 最大 输出 功率 E 2 4r ，A 正 确 ； 电 源的 功率 P IE ， 随外电 阻 R 的 增大 而减 小 ，C 错误 ；由 IU IE R R r 1 1 r R 可知B 错误
9、，D 正 确 【答案 】 AD 7. ( 多选) 如 图所 示的 电路 中， 当滑动 变阻 器 R 2 的 滑动 滑 头 P 向下 滑动 时( ) A 电压 表的 读数增 大 B R 1 消 耗的 功率 增大 C 电容 器 C 的电 容增 大 D 电容 器 C 所 带电 量增 多 【解析 】 当滑 动触 头 P 向下滑 动时 ，连 入电 路的 电阻增 大， 造成 整个 回 路 的总电 阻高考资源网 （ ） 您身 边的高考专家 高考资源网版权所有，侵权必究！ 增大 ， 根 据闭 合电 路的 欧 姆定律 可知 干路 电 流 I 减小， 电压 表读 数 U E Ir 增大 ，A 正确； R 1 消
10、耗的 功率 P 1 I 2 R 1 减 小，B 错 误； 电容 器的 电容 是由其 本身 因素 决定 的，C 错 误； 电容 器两端 电 压 U C E I(R 1 r) 增大， 所以 电容 器 C 所 带电 量 Q U C C 增 多，D 正确 【答案 】 AD 8 (多选) 如图所 示， 已知 电源 电动 势 E 20 V，内阻 r 1 ，当接 入定 值电 阻 R 4 时，电 路 中标有 “3 V 6 W ”的灯泡L 和内 阻 R D 0.5 的 小型直 流电 动 机D 都恰 能 正常工 作 则 下列说 法正 确的 是( ) A 该电 路中 的电流 大小 为 10 3A B 电动 机的 额
11、定电 压 为 7 V C 电动 机的 输出 功率 为 14 W D 电源 消耗 的总 功率 为 40 W 【解析 】 灯泡L 正 常发 光， 所 以电 路中 的电 流为 I 2 A ，A 错误 ； 电 动机 的 额定电 压 为 U D E I(r R) U L 20 2 (1 4) 3 V 7 V ，B 正确； 电动 机的 总功 率为 P 总 U D I 72 W 14 W ，电 动机 的热功 率 为 P 热 I 2 R D 2 2 0.5 W 2 W ，所以 电动 机的输 出功 率 为 P 出 P 总 P 热 (14 2) W 12 W ，C 错 误； 电源 消 耗的总 功率 为 P EI
12、40 W ，D 正 确 【答案 】 BD 9 如图 甲所 示， 其中 R 两 端电 压 U 随 通过 该电阻 的 直流电 流 I 的变 化关 系如 图乙所 示， 电源电 动势 为 7.0 V( 内阻 不计)，且 R 1 1 000 ( 不 随温度 变化) 若 改变 R 2 . 使 AB 与 BC 间 的电压 相等 ，这 时( ) A R 的 阻值 为 1 000 B R 的 阻值 为 1 500 C 通过 R 的 电流 为 1.5 mA D 通过 R 的电 流为 2.0 mA 【解析 】 要使 AB 与 BC 间的 电压 相等， 即有 E U AB U BC ，U AB U BC ，解得 U
13、BC 3.5 V 而 U BC U IR 1 ， 联立 解 得 U U BC IR 1 ，将 U BC 3.5 V ， R 1 1 000 代入 得 U 3.5 1 000I ， 在题给 图象 中作 出函 数关 系 U 3.5 1 000I 的 图象 如图所 示， 两图 象的 交点 对应的 横纵 坐 标 I 1.5 mA ，U 2 V 即 为公共 解， 由 IR U 解得 R U I 1 300 . 【答案 】 C 10. 高考资源网 （ ） 您身 边的高考专家 高考资源网版权所有，侵权必究！ 如图为 瓦斯 检测 仪工 作原 理示意 图， 其中 P 是 气体 传感器 ，它 的电 阻与 瓦斯 浓
14、度 C 成 反比 ，R 0 为 定值电 阻 以 下关于 电压 表示 数 U 的 倒 数与瓦 斯浓 度 C 的 倒数 之 间关系 图像 正 确的是( ) 【解析 】 由于 气体 传感 器的电 阻与 瓦斯 浓 度 C 成 反比， 则 R k C ；由 欧姆 定 律可得 ： 电压表 的示 数 U E r R 0 R V R 0 R V R R 0 E r R 0 R V R 0 R V k C R 0 ，即 1 U r R 0 R V R 0 R V k C ER 0 r R 0 R V R 0 R V ER 0 k ER 0 1 C ，选 项C 正 确， 选项ABD 错 误 【答案 】 C 11
15、在 如图 所示 的电 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 、U 1 、U 2 和 U 3 表示 ，电 表 示数变 化量 的 大小分 别 用 I 、U 1 、U 2 和 U 3 表 示 下列 说法 不 正确的 是( ) A U 1 /I 不变， U 1 / I 不变 B U 2 /I 变大， U 2 / I 变大 C U 2 /I 变大， U 2 / I 不变 D U 3 /I 变大， U 3 / I 不变 【解析 】 U 1 I U 1 I R 1 ，由于 R 1 不变 ，
16、故 U 1 I 不变 ， U 1 I 不变， 同理 U 2 I R 2 ，由于 R 2 变大， 所以 U 2 I 变大 但是 U 2 I I R 1 r I R 1 r ， 所以 U 2 I 不变， 而 U 3 I R 2 R 1 ， 所 以 U 3 I 变 大，由 于 U 3 I I r I r ， 所以 U 3 I 不变 故选 项A 、C 、D 正确 ， 选项B 错 误 【答案 】 B 二、非 选择 题 12 如 图所 示电 路， 已 知 R 3 4 ， 闭 合开 关， 电流 表 读数 为 0.75 A ， 电 压表 读数 为 2 V ， 经过一 段时 间， 一个 电阻 被烧坏( 断路)
17、，使 电流 表读 数变 为 0.8 A ， 电压 表读 数 变为 3.2 V ， 问： (1) 哪个电 阻发 生断 路故 障 ？ (2)R 1 的 阻值 是多 少？ (3) 能否求 出电 源电 动 势 E 和内 阻 r ？如 果能 ，求 出结 果；如 果不 能， 说明 理由 高考资源网 （ ） 您身 边的高考专家 高考资源网版权所有，侵权必究！ 【解析 】 (1) 由电 压表 和 电流表 示数 都增 大可 以确 定 R 2 断路 (2)R 2 断 路后 ，电 压表 测量 的是 R 1 两 端的 电压 ，根 据 R U I 得 R 1 3.2 0.8 4 . (3)R 2 断 路前 ，R 3 两
18、 端的 电 压为 U 3 I 1 R 1 U 2 0.75 4 V 2 V 1 V I 3 U 3 R 3 1 4A 0.25 A R 2 断 路前 后， 根据 闭合 电 路欧姆 定律 E 0.75 4 V (0.25 0.75)(R 4 r) E 3.2 V 0.8 (R 4 r) 解得 E 4 V ，R 4 r 1 故只能 求出 电源 电动 势 E ，而不 能求 出内 阻 r. 【答案 】 (1)R 2(2)4 (3) 见解 析 13 如 图所 示， 已知 保护 电阻 R 0 0.5 ，E 6 V ，r 1 . (1) 当电阻 箱 R 的 读数 为多 少时， 电源 输出 功 率 P 出 最
19、 大？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 P R 最 大？ 求这 个最 大值 (3) 当电阻 箱 R 读 数为 多少 时，保 护电 阻 R 0 消 耗的 功 率最大 ？求 这个 最大 值； (4) 设电阻 箱 R 的变 化范 围 为 010 ，分 别求 电源 内阻消 耗的 功率 最大 和最 小时 R 的 读数， 并求 最大 和最 小值 【解析 】 (1) 电源 的输 出 功率为 P 出 E 2 R 外 r 2 R 外 E 2 4r R 外 r 2 /R 外当 R 外 r 时，P 出 最 大， 即 R r R 0 1 0.5 0.5 输
20、出功 率的 最大 值为 ：P 出 max E 2 /4r 6 2 41W 9 W. (2) 这时要 把保 护电 阻 R 0 与 电源内 阻 r 算在 一起， 根 据以上 结论 ， 当 R R 0 r，即 R 1 0.5 1.5 时， 电 阻箱消 耗的 功率 最大 ，最 大功率 为 P Rmax E 2 /4(r R 0 ) 6 W. (3) 电阻 R 0 消 耗的 功率 为： P E 2 R 0 /(r R R 0 ) 2因 R 0 是常 量， 而 R 是 变量 所 以 R 最小 时，P 最 大， 即 R 0 时， P max E 2 R 0 /(r R 0 ) 2 8 W. (4) 电源内 阻消 耗的 功率 为 ： P E 2 r/(r R R 0 ) 2其中 R 为 变量， 所 以 R 最 大时，P 最 小；R 最 小 时，P 最大 ； 当 R 10 时， 电源内 阻 消耗的 功率 最小 ，最 小值 为 P min E 2 r/(r R R 0 ) 2 0.27 W 当 R 0 时， 电源 内阻 消耗 的功率 最大 ，最 大值 为： P max E 2 r/(r R 0 ) 2 16 W. 【答案 】 (1)0.5 9 W (2)1.5 6 W (3)0 8 W (4) 当 R 10 时， P min 0.27 W 当 R 0 时，P max 16 W
