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1、閉合電路歐姆定律一、串、并聯(lián)電路的特點1特點對比串聯(lián)并聯(lián)電流I=I1=I2=InI=I1+I2+In電壓U=U1+U2+UnU=U1=U2=Un電阻R=R1+R2+Rn=+2幾個常用的推論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于其中任一支路的總電阻,且小于其中最小的電阻。(3)無論電阻怎樣連接,每一段電路的總耗電功率P總是等于各個電阻耗電功率之和。(4)無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián),電路中任意一個電阻變大時,電路的總電阻變大。二、閉合電路歐姆定律1閉合電路(1)組成(2)電源電動勢與內、外電壓的關系:E=U內+U外。2閉合電路歐姆定律(1)內容:閉合電路的電流跟
2、電源的電動勢成正比,跟內、外電路的電阻之和成反比。(2)公式(3)路端電壓U與電流I的關系關系式:U=EIr。UI圖像如圖所示。a當電路斷路即I=0時,縱坐標的截距為電源電動勢。b當外電路電壓為U=0時,橫坐標的截距為短路電流。c圖線的斜率的絕對值為電源的內阻。3路端電壓與外電阻的關系(1)當外電阻R增大時,I減小,內電壓減小,路端電壓U外增大。當外電路斷開時,I=0,U外+E。(2)當外電阻R減小時,I增大,內電壓增大,路端電壓U外減小。當外電路短路時,外電阻R=0,U外=0。4閉合電路中的功率(1)電源的總功率:P總=IE=IU外+IU內=P出+P內。(2)電源的內耗功率:P內=I2r=I
3、U內。(3)電源的輸出功率:P出=UI=EII2r=P總P內。三、電源的功率和效率1電源的功率(1)任意電路:P總=IE=IU外+IU內=P出+P內。(2)純電阻電路:。2電源內部消耗的功率:。3電源的輸出功率(1)任意電路:P出=UI=EII2r=P總P內。(2)純電阻電路:。(3)輸出功率和外阻的關系當R=r時,電源的輸出功率最大,為。當Rr時,隨著R的增大,輸出功率越來越小。當Rr時,隨著R的增大,輸出功率越來越大。當P出P2BP12D12,只有C正確。10CD【解析】開關斷開時外電路總電阻大于閉合時外電路總電阻,則開關斷開時電壓表的示數(shù)一定大于閉合時的示數(shù),故A錯誤;由題,開關S斷開與
4、閉合時,ab段電路消耗的電功率相等,則有,將3 、9 代入方程成立,而將4 、6 代入方程不成立,故C正確,B錯誤;根據(jù)閉合電路歐姆定律得,則電壓表的示數(shù)變化量大小與電流表的示數(shù)變化量大小之比為,故D正確。 11CD【解析】由電源消耗功率和電源內部消耗功率表達式PE=EI、Pr=I2r可知,a是直線,表示的是電源消耗的總電功率,b是拋物線,表示的是電源內電阻上消耗的功率,c表示外電阻的功率即為電源的輸出功率PR,所以AB錯誤;在a、b、c三條圖線上分別取橫坐標相同的A、B、C三點,因為直流電源的總功率PE等于輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率PR的和,所以這三點的縱坐標一定滿足關系PA=PB+P
5、C,所以C正確;當內電阻和外電阻相等時,電源輸出的功率最大,此時即為b、c線的交點M時的電流,此時電流的大小為,功率的大小為,a、b線的交點N表示電源的總功率PE和電源內部的發(fā)熱功率Pr相等,此時只有電源的內電阻,所以此時的電流的大小為,功率的大小為,所以橫坐標之比為1:2,縱坐標之比為1:4,所以D正確。12BD【解析】當cd端短路時,ab間電路的結構是:電阻R2、R3并聯(lián)后與R1串聯(lián),等效電阻為,故A錯誤;當ab端短路時,cd之間電路結構是:電阻R1、R3并聯(lián)后與R2串聯(lián),等效電阻為,故B正確;當ab兩端接通測試電源時,cd兩端的電壓等于電阻R3兩端的電壓,故C錯誤;當cd兩端接通測試電源
6、時,ab兩端的電壓等于電阻R3兩端的電壓:,故D正確。所以BD正確,AC錯誤。13A【解析】當a、b接入100 V的電壓時,c、d間的輸出電壓為;解得2R2=R1;當c、d間接入100 V的電壓時,a、b兩點間的輸出電壓為;解得R2=2R3;故電阻之比為R1:R2:R3=4:2:1,故選A。15A【解析】當滑動變阻器的滑片P向上滑動時,接入電路的電阻增大,與R2并聯(lián)的電阻增大,外電路總電阻R總增大,總電流I減小,路端電壓U=EIr增大,電壓表讀數(shù)增大,并聯(lián)部分的電阻增大,分擔的電壓增大,U2增大,流過R2的電流I2增大,電流表的讀數(shù)IA=II2,則減小,故BCD錯誤,A正確。16C【解析】強光照射,R1電阻減小,那么電路總電阻減小,故總電流增大,所以路端電壓減小,電源提供的總功率變大;故通過R3、R4的電流減小,所以通過R1、R2的電流增大,故R4兩端的電壓變小,R2兩端電壓變大;故BD錯誤,C正確;強光照射,R1電阻減小,那么R1、R2上電壓降的比值減小,而R3、R4上電壓降的比值不變,故電容器C上極板電壓比下極板電壓低,所以電容器C的下極板帶正電,故A錯誤。 25