（新高考）2021届高考物理 小题必练19 电路的规律和应用.docVIP

小题必练19： 小题必练19：电路的规律和应用 (1)闭合电路欧姆定律、电动势与内阻；(2)电路的动态变化分析；(3)电路的故障分析等。 例1．(2020?全国I卷?17)图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压UC。如果UC随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间t变化的图象中，正确的是(　　) 【答案】A 【解析】根据电容器的定义式C＝eq \f(Q,U)可知，结合图象可知，图象的斜率为，则1～2 s内的电流I12与3～5 s内的电流I35关系为I12＝2I35，且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律I＝eq \f(U,R)可知R两端电压大小关系满足UR12＝2UR25，由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选A。 【点睛】解决本题的关键是知道电路中电流与电容器带电量的关系，即，知道等于UC－t图象斜率的大小，根据数学知识分析出电流的变化情况。 1．(多选)在如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡L能正常发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是(　　) A．滑动变阻器R的阻值变小 B．灯泡L变暗 C．电源消耗的功率增大 D．电容器C的电荷量增大 【答案】BD 【解析】滑动变阻器的滑片向右移动时，其电阻R增大，流过R的电流减小，灯泡L变暗，故A项错误，B项正确；由P总＝EI知电源消耗的功率减小，C项错误；电容器C上电压为路端电压，由U路＝E－Ir知路端电压增大，即电容器C上的电荷量增大，D项正确。 2．如图为某控制电路，由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成，L1、L2是两个指示灯。当电位器的触片由b端滑向a端时，下列说法正确的是(　　) A．L1、L2都变亮 B．L1、L2都变暗 C．L1变亮，L2变暗 D．L1变暗，L2变亮 【答案】B 【解析】当滑片由b端向a端滑动时，R接入电阻增大，总电阻增大；由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，则内电压减小，由U＝E－Ir可知路端电压增大，则R1两端的电压增大，所以通过R1的电流增大，而总电流减小，所以通过L1的电流变小，即L1变暗；L1两端电压减小，并联电压增大，所以R2两端的电压增大，所以通过R2电流增大，而通过L1的电流变小，所以通过L2电流变小，即L2变暗，故B正确。 3．(多选)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片P向右端移动时， 下面说法正确的是(　　) A．电压表V1的读数减小，电流表A1的读数增大 B．电压表V1的读数增大，电流表A1的读数减小 C．电压表V2的读数减小，电流表A2的读数增大 D．电压表V2的读数增大，电流表A2的读数减小 【答案】AD 【解析】滑动变阻器滑片P向右端移动，使得RP变小，总电阻变小，总电流变大，即电流表A1的读数增大。内电压变大，R1所分电压变大，并联电路电压即电压表V1的读数变小。即R3两端电压变小，通过R3的电流变小即电流表A2的读数减小，由于总电流增大，所以经过另外一个支路，即经过R2的电流变大，R2两端电压变大，即电压表V2的读数增大，故A、D项正确。 4．如图所示，电源为“9 V，1 Ω”的电池组，要将“4 V，4 W”的灯泡接入虚线框中，在正常发光的条件下，最多能接灯泡的个数为(　　) A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 【答案】D 【解析】要使灯泡正常发光，灯泡两端电压为4 V，每个灯泡的工作电流为1 A。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，所接灯泡最多，此时电源内电压为5 V，电路中的总电流为5 A，所以最多能接5个灯泡。 5．(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02 F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确的是(　　) A．该秤能测量的最大体重是1400 N B．该秤能测量的最大体重是1300 N C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处 D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处 【答案】AC 【解析】本题考查传感器及闭合电路欧姆定律。电路中允许的最大电流为3 A，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R＋2 Ω＝eq \f(12,3) Ω，R最小值为2Ω，代入R＝30－0.02F，求出F最大值Fm＝1 400 N，A项正确，B项错误；当F＝0时，R＝30 Ω，这时电路中的电流I＝eq \f(12,30＋2