1、计时双基练25电路的基本规律及应用(限时:45分钟满分:100分)A级双基达标1电动势为E,内阻为r的电源与固定电阻R0、可变电阻R串联,如练图721所示,设R0r,Rab2r,当变阻器的滑片自a端向b端滑动时,下列各物理量中随之减小的是()练图721A电源的输出功率B变阻器消耗的功率C固定电阻R0上消耗的功率D电池内电阻上消耗的功率解析当滑片由a端向b端滑动时,总电阻减小,总电流增大,所以R0和电源内阻消耗的功率增大,C、D项不合题意;当滑到b端时,R外R0r,电源的输出功率最大,A项不合题意;此时,变阻器电阻为零,功率最小答案B2(多选题)如练图722所示,用甲、乙、丙三个电动势E相同而内
2、电阻r不同的电源,分别给定值电阻R供电已知甲、乙、丙三个电源内阻的大小关系为r甲r乙r丙,则将R先后接在这三个电源上时的情况相比,下列说法中正确的是()练图722A接在甲电源上时,通过R的电流最大B接在丙电源上时,通过R的电流最大C接在乙电源上时,电阻R消耗的电功率最大D接在丙电源上时,电阻R消耗的电功率最大解析由I知,当r越小时,I越大,故A项错、B项对又由PI2R可知,I越大,P越大,故C项错、D项对答案BD3(2014陕西省西安市长安区一中模拟)如练图723所示电路中,电源电动势为E,电源内阻为r,串联的固定电阻为R2,滑动变阻器的总电阻为R1,电阻大小关系为R1R2r,则在滑动触头从a
3、端移动到b端的过程中,下列描述中正确的是()练图723A电路中的总电流先增大后减小B电路的路端电压先增大后减小C电源的输出功率先增大后减小D滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大解析当滑动变阻器从ab移动时R1作为并联电路总电阻先增大后减小,根据闭合电路欧姆定律可知:电流是先减小后增大,A错误;路端电压UEIr,因为电流先减小后增大,所以路端电压先增大后减小,B正确;当电源内阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,滑动变阻器在两端时,外电阻恰好等于内电阻,此时输出功率最大,因此电源的输出功率先减小后增大,C错误;当滑片在a端或者b端的时候R1被短路,此时R1消耗的功率为零,因此R1输出功率是先增大
4、后减小,D错误答案B4.练图724(多选题)(2013陕西省长安一中月考)如练图724所示,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r0.若改变四个电阻中的一个阻值,则()A减小R1,C1、C2所带的电量都增加B增大R2,C1、C2所带的电量都增加C增大R3,C1、C2所带的电量都增加D减小R4,C1、C2所带的电量都增加答案BD5.练图725(2013安徽皖南八校联考)如练图725所示,电池的电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器的滑动片P由a向b滑动的过程中,电流表、电压表的示数变化情况()A电流表一直减小,电压表一直增大B电流表一直增大,电压表一直减小
5、C电流表先减小后增大,电压表先增大后减小D电流表先增大后减小,电压表先减小后增大解析外电路是滑动变阻器两部分并联,再与R0串联,当两部分电阻阻值相等时,外电路电阻最大,路端电压达到最大值,干路电流最小,所以当滑片P由a向b滑动的过程中,电流表先减小后增大,电压表先增大后减小,选项C正确答案C6(2013安徽高考)用图226所示的电路可以测量电阻的阻值图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MPl1,PNl2,则Rx的阻值为()A.R0 B.R0C.R0 D.R0解析当灵敏电流表的电流为零时,
6、有,可得RxR0.答案C7如练图726所示,直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时,则下列说法不正确的是()练图726A电源1和电源2的内阻之比是117B电源1和电源2的电动势之比是11C在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是12D在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是12解析电源的特性图线与小灯泡的伏安特性曲线的交点,即为电源与小灯泡连接时的工作状态,交点的坐标为工作时的电压和电流电源内阻之比,A项正确;两电源电动势均为10 V,比值为11,B项对;两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比
7、是,C项正确;两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是,D项错,选D项答案D8练图727是某同学在科技活动中自制的电子秤原理图,利用理想电压表的示数来指示物体的质量托盘与金属弹簧(电阻可忽略)相连,托盘与弹簧的质量均不计滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时,滑动触头恰好指在变阻器R最上端,此时电压表示数为零设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为R0,弹簧劲度系数为k,若不计一切摩擦和其他阻力练图727(1)求出电压表示数Ux与所称物体的质量m之间的关系式;(2)由(1)的计算结果可知,电压表示数与待测物体质量不成正比,不便于进行刻度,为使电压表示数
8、与待测物体质量成正比,请利用原有器材进行改进,在图乙上完成改进后的电路原理图,并求出电压表示数Ux与所称物体的质量m的关系解析(1)设变阻器的上端到滑动端的长度为x,根据题意有mgkx,RxR,UxE,得Ux.(2)电路如练答图721所示练答图721根据题意有mgkx,RxR,UxE,得Ux.答案(1)Ux(2)UxB级能力提升1.练图728如练图728所示,直线A是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到该电源上,则()AR1接在电源上时,电源的效率高BR2接在电源上时,电源的效率高CR1接在电源上时,电源的输出功率大D
9、电源的输出功率一样大解析电源的效率,由于UBUC,故R1接在电源上时,电源的效率高,A项正确,B项错误;将电阻接在电源上,电阻的UI图象与电源两端电压与电流关系图象的交点,表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流,从图象中只可看出电流的数值,由于图线的斜率等于电阻的阻值,由图象可知,R2与电源的内阻相等,所以接在电源上时,R2比R1消耗功率大,故C、D项错答案A练图7292(2014泉州市质量检查)如练图729所示,E为电源,其内阻为r,L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻闭合开关S后,若照射R3的光强度减弱,则()AR1两端的电压变大B小灯泡消耗的功率变
10、小C通过R2的电流变小D电源两极间的电压变小解析光照强度减弱,R3阻值增大,电路中总电阻增大,总电流减小,R1两端电压减小,A错误;并联电路两端电压增大,R2中电流增大,C错误;灯泡中电流ILI总IR2,则IL减小,其功率减小,B正确;由UEI总r得路端电压增大,D错误答案B3.练图7210如练图7210所示,电源电动势E10 V,内阻r1 ,R13 ,R26 ,C30 F.(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流;(2)然后将开关S断开,求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过R1的总电量;(3)如果把R2换成一个可变电阻,其阻值可以在010 范围变化,求开关闭合并且电路稳定时,R2消耗的最
11、大电功率解析(1)稳定时,电容器看做断开状态,电路中的电流I A1 A,(2)S闭合,电路处于稳定状态时,电容器两端的电压UIR216 V6 V,断开开关后,电容器两端的电压为10 V,所以U4 V,流过R1的总电量为QUC430106 C1.2104 C.(3)当R2R1r4 时,R2消耗的电功率最大,P2E2/4(R1r)6.25 W.答案(1)1 A(2)4 V1.2104 C(3)6.25 W4.练图7211如练图7211所示,电阻R12 ,小灯泡L上标有“3 V,1.5 W”,电源内阻r1 ,滑动变阻器的最大阻值为R0(大小未知),当触头P滑动到最上端a时,电流表的读数为1 A,小灯泡L恰好正常发光,求:(1)滑动变阻器的最大阻值R0;(2)当触头P滑动到最下端b时,求电源的总功率及输出功率解析(1)当触头P滑动到最上端a时,流过小灯泡L的电流为IL A0.5 A.流过滑动变阻器的电流I0IAIL1 A0.5 A0.5 A.故R06 .(2)电源电动势为:EULIA(R1r)3 V1(21) V6 V.当触头P滑动到最下端b时,滑动变阻器和小灯泡均被短路电路中总电流I2 A,故电源的总功率P总EI12 W,输出功率P出EII2r8 W.答案(1)6 (2)12 W8 W