20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：82-閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 1＝10 Ω，且為定值。利用電源的輸出功率隨外電阻變化的結(jié)論知，當(dāng)R2＝r′＝10 Ω時，R2有最大功率，即Pmax＝＝ W＝ W。(2)因R1是定值電阻，所以流過R1的電流越大，R1的功率就越大。當(dāng)R2＝0時，電路中有最大電流，即Imax＝＝ A，R1的最大功率P1max＝IR1＝ W，這時電源的效率η＝100%＝80%。(3)不能。因?yàn)榧词筊2＝0，外電阻R1也大于r，不可能有的最大輸出功率。[答案] (1)10 Ω W (2)0 W 80% (3)不能 理由見解析〔變式訓(xùn)練2〕(多選)如圖(甲)所示，電源電動勢E＝6 V，閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P從A端滑至B端的過程中，得到電路中的一些物理量的變化如圖(乙)、(丙)、(丁)所示。其中圖(乙)為輸出功率與路端電壓的關(guān)系曲線，圖(丙)為路端電壓與總電流的關(guān)系曲線，圖(丁)為電源效率與外電路電阻的關(guān)系曲線，不考慮電表、導(dǎo)線對電路的影響。則下列關(guān)于圖中a，b，c，d點(diǎn)的坐標(biāo)值正確的是( BD )A．a(chǎn)(4 V, W) B．b( V, W)C．c( A, V) D．d(8 Ω，80%)[解析] 由圖(丙)可知短路電流為I短＝3 A，由I短＝得r＝＝ Ω＝2 Ω。電源效率最高時，滑動變阻器的阻值最大，由圖(丁)知電源的最大效率為η＝80%；由于η＝＝，解得R＝8 Ω，滑動變阻器的滑片P在右端B時，分別對應(yīng)c，b，d三點(diǎn)。當(dāng)輸出功率達(dá)到最大時，R＝r＝2 Ω，此時路端電壓為U＝3 V，則a點(diǎn)的坐標(biāo)對應(yīng)值為U＝3 V，P＝＝ W＝ W，即坐標(biāo)為(3 V, W)；對b點(diǎn)有R＝8 Ω，I＝＝ A＝ A，U＝E－Ir＝6 V－2 V＝ V，P＝UI＝ W＝ W，所以b點(diǎn)的坐標(biāo)為( V, W) ；c點(diǎn)的坐標(biāo)為( A, V)；d點(diǎn)坐標(biāo)為(8 Ω，80%)。選項(xiàng)B，D正確，A，C錯誤?？键c(diǎn)三 電源的U－I圖像的理解1．縱軸上的截距等于電源的電動勢；橫軸上的截距等于外電路短路時的電流，即I m＝。2．圖線斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，即r＝||＝，斜率的絕對值越大，表明電源的內(nèi)阻越大。3．圖線上任一點(diǎn)對應(yīng)的U、I的比值為此時外電路的電阻，即R＝。4．面積UI為電源的輸出功率，而電源的總功率P總＝EI，P總－P出＝EI－UI為電源的發(fā)熱功率。例3 如圖所示，直線A為電源的U－I 圖線，直線B和C分別為電阻R1，R2的U－I圖線?，F(xiàn)用該電源分別與R1，R2組成閉合電路甲和乙。由圖像一定能確定的是( C )A．電阻R1R2B．電源輸出功率P1P2C．電源內(nèi)阻消耗的功率Pr1Pr2D．電源效率η1η2[解析] 根據(jù)R＝可知，電阻R1R2，選項(xiàng)A錯誤；電源的輸出功率等于電阻R上消耗的功率，大小等于電源的U－I圖線與電阻的U－I圖線交點(diǎn)所對應(yīng)的電壓、電流的乘積，由圖像可知，兩種情況下電源的輸出功率無法確定，選項(xiàng)B錯誤；電源內(nèi)阻上的功率為Pr＝I2r，可知電源接R1時電流小，則電源內(nèi)阻消耗的功率Pr1Pr2，選項(xiàng)C正確；電源的效率η＝＝＝＝，可知外電路的電阻越大，則電源的效率越大，則電源效率η1η2，選項(xiàng)D錯誤?！沧兪接?xùn)練3〕(2020德州月考)圖甲為某電源的U－I圖線，圖乙為某小燈泡的U－I圖線，則下列說法中正確的是 ( D )A． ΩB．小燈泡的電阻隨著功率的增大而減小C． V時，它的電阻約為 ΩD．把電源和小燈泡組成閉合回路，小燈泡的功率約為3 W [解析] 根據(jù)電源的U－I圖線在縱軸的截距表示電動勢，斜率絕對值表示電源內(nèi)阻可知，E＝ V，r＝ Ω，選項(xiàng)A錯誤；根據(jù)小燈泡U－I圖線上某點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)的比值表示電阻可知，小燈泡的電阻隨電流的增大而增大，由P＝I2R知，小燈泡的電阻隨著電功率的增大而增大，選項(xiàng)B錯誤；當(dāng)小燈泡兩端的電壓為U＝ V時，對應(yīng)小燈泡中電流為I＝6 A，根據(jù)小燈泡U－I圖線上某點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)的比值表示電阻可知，小燈泡電阻R＝＝ Ω，選項(xiàng)C錯誤；把電源和小燈泡組成閉合回路，在題圖乙中畫出圖甲對應(yīng)的圖線，如圖所示，兩圖線的交點(diǎn)表示電路的工作狀態(tài)，根據(jù)小燈泡U－I圖線上某點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)的乘積表示消耗的電功率可知，小燈
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