《红对勾》 物理3-1课时作业16 闭合电路的欧姆定律
物理闭合电路的欧姆定律专项习题及答案解析

物理闭合电路的欧姆定律专项习题及答案解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路,电源电动势为1.5V ,内阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和路端电压.【答案】1A ; 1.38V 【解析】 【分析】 【详解】闭合开关S 后,由闭合电路欧姆定律得: 电路中的电流I 为:I==A=1A路端电压为:U=IR=1×1.38=1.38(V )2.如图所示,电源的电动势110V E =,电阻121R =Ω,电动机绕组的电阻0.5R =Ω,开关1S 始终闭合.当开关2S 断开时,电阻1R 的电功率是525W ;当开关2S 闭合时,电阻1R 的电功率是336W ,求:(1)电源的内电阻r ;(2)开关2S 闭合时电动机的效率。
【答案】(1)1Ω;(2)86.9%。
【解析】 【详解】(1)S 2断开时R 1消耗的功率为1525P =W ,则2111E P R R r ⎛⎫= ⎪+⎝⎭代入数据得r =1Ω(2)S 2闭合时R 1两端的电压为U ,消耗的功率为2336P =W ,则221U P R=解得U =84V由闭合电路欧姆定律得E U Ir =+代入数据得I =26A设流过R 1的电流为I 1,流过电动机的电流为I 2,则114UI R ==A 又12I I I +=解得I 2=22A则电动机的输入功率为M 2P UI =代入数据解得M 1848P =W 电动机内阻消耗的功率为2R 2P I R =代入数据解得R 242P =W 则电动机的输出功率M R P P P '=-=1606W所以开关2S 闭合时电动机的效率M100%86.9%P P η'=⨯=3.如图所示电路中,电源电动势E =16V ,内电阻r =1.0Ω,电阻R 1=9.0Ω,R 2=15Ω。
开关闭合后,理想电流表A 的示数为0.4A 。
求: (1)电源的路端电压;(2)电阻R 3的阻值和它消耗的电功率。
高中物理人教版版选修3-1课时作业:第二章7 闭合电路的欧姆定律(3)

高中物理人教版版选修3-1课时作业:第二章7闭合电路的欧姆定律(3)[A 组 基础巩固]一、单项选择题1.用E 表示电源电动势,U 表示路端电压,Ur 表示内电压,R 表示外电路总电阻,r 表示电源内电阻,I 表示干路电流,则下列各式中正确的是( )A .Ur =IRB .Ur =E -UC .U =E +IrD .U =RER +r解析:因为不知道外电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路,所以I =不一定成立,Ur =E -U 一定成立,故D 错误,B 正确;Ur =Ir ,A 错误;U =E -Ir ,C 错误.答案:B2.在如图所示的电路中,电源电动势E 和内阻r 恒定不变,电灯L 恰好能正常发光.如果滑动变阻器的滑片向b 端滑动,则( )A .电灯L 更亮,电流表的示数减小B .电灯L 更亮,电流表的示数增大C .电灯L 变暗,电流表的示数减小D .电灯L 变暗,电流表的示数增大解析:滑动变阻器的滑片向b 端滑动,变阻器接入电路的电阻增大,总电流减小,即电流表示数减小,由U =E -Ir 知路端电压增大,电灯L 两端的电压等于路端电压,所以电灯两端的电压增大,会更亮,A 正确.答案:A 3.在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑动片向下移动时,关于电灯L的亮度及电容器C所带电荷量Q的变化判断正确的是( )A.L变暗,Q增大B.L变暗,Q减小D.L变亮,Q减小C.L变亮,Q增大解析:滑动变阻器滑片向下移动时,R2变小,R总变小,I总变大,路端电压变小,UL变小,IL变小,L变暗,因I总变大,IL变小,则IR1变大,UR1变大,故UC=UR2变小,再由Q=CUC可知Q减小,故只有B正确.答案:B 4.图为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线.用此电源与3个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为( )解析:电源的电动势为6 V,内阻为0.5 Ω.在A电路中,外电阻为1 Ω,则总电阻为1.5 Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为4 A,则外电压为4 V,A错误.在B电路中,外电阻为2 Ω,则总电阻为2.5 Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为2.4 A,则外电压为4.8 V,B正确.在C电路中,外电阻为9 Ω,则总电阻为9.5 Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为 A,则外电压为 V,C错误.在D电路中,外电阻为4.5 Ω,则总电阻为5 Ω,根据闭合电路欧姆定律,总电流为1.2 A,则外电压为5.4 V,D错误.答案:B 5.如图所示,直线A为电源的UI图线,直线B和C分别为电阻R1和R2的UI图线,用该电源分别与R1、。
高中物理第二章第7节闭合电路的欧姆定律课时作业新人教版选修3_1

第7节 闭合电路的欧姆定律1.闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比,表达式为I =ER +r,适用于外电路是纯电阻的电路.2.路端电压是指外电路两端的电压,即电源的输出电压U =E -Ir .(1)当外电阻R 增大时,I 减小,内电压减小,路端电压U 增大.当外电路断开时,I =0,U =E .(2)当外电阻R 减小时,I 增大,内电压增大,路端电压U 减小.当电源两端短路时,外电阻R =0,I =E r,U =0.3.由U 外=E -Ir 可知,U 外I 是一条斜向下的直线,直线斜率的绝对值等于电源内阻,直线在纵轴上的截距表示电动势,直线在横轴上的截距表示短路电流I =E r.4.有两个相同的电阻R ,串联起来接在电动势为E 的电源上,通过每个电阻的电流为I ,若将这两个电阻并联起来,仍接在该电源上,此时通过一个电阻R 的电流为2I /3,则该电源的内阻是( )A .RB .R /2C .4RD .R /8 答案 C解析 由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I =E 2R +r ,两电阻并联时23I =12·ER2+r ,解得r =4R ,故选C.5.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是( )A .0.10 VB .0.20 VC .0.30 VD .0.40 V 答案 D解析 由已知条件得:E =800 mV.又因I 短=E r ,所以r =E I 短=80040Ω=20 Ω.所以U =IR =E R +r R =80020+20×20 mV=400 mV=0.40 V ,选项D 正确.【概念规律练】知识点一 闭合电路欧姆定律1. 如图1所示,当开关S 断开时,电压表示数为3 V ,当开关S 闭合时,电压表示数为1.8 V ,则外电阻R 与电源内阻r 之比为( )图1A .5∶3B .3∶5C .2∶3D .3∶2答案 D解析 S 断开时,电压表的示数等于电源的电动势,即:E =3 V .S 闭合时,U 外=1.8 V ,所以U 内=E -U 外=1.2 V .因U 外=IR ,U 内=Ir ,所以R ∶r =U 外∶U 内=1.8∶1.2=3∶2.2. 如图2所示,电源电动势E =30 V ,内阻r =1 Ω,灯泡上标有“6 V 12 W”字样,直流电动机线圈电阻R =2 Ω,若灯泡恰好能正常发光,求电动机输出的机械功率.图2答案 36 W解析 因灯泡正常发光,所以I =P U =126A =2 AU 内=Ir =2×1 V=2 V 所以电动机电压为U M =E -U 内-U =30 V -2 V -6 V =22 V 电动机输出的机械功率为P 机=U M I -I 2R =22×2 W-22×2 W=36 W. 知识点二 路端电压与负载的关系3.若E 表示电动势,U 表示外电压,U ′表示内电压,R 表示外电路的总电阻,r 表示内电阻,I 表示电流,则下列各式中正确的是( )A .U ′=IRB .U ′=E -UC .U =E +IrD .U =RR +r·E答案 BD4. 如图3所示为两个独立电路A 和B 的路端电压与其总电流I 的关系图线,则( )图3A .路端电压都为U 1时,它们的外电阻相等B .电流都是I 1时,两电源内电压相等C .电路A 的电动势大于电路B 的电动势D .A 中电源的内阻大于B 中电源的内阻 答案 ACD解析 在路端电压与总电流的关系图线(U —I )中,图线在U 轴上的截距表示电动势E ,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,可见E A >E B ,r A >r B .图中两直线的交点坐标为(I 1、U 1),由R =U I可知,路端电压都为U 1时,它们的外电阻相等.由U ′=Ir 可知,电流都是I 1时,因r 不相等,故两电源内电压不相等.所以选项A 、C 、D 正确.【方法技巧练】一、闭合电路动态问题的分析方法5.如图4所示的电路中,在滑动变阻器的滑片P 向上端a 滑动过程中,两表的示数情况为( )图4A.电压表示数增大,电流表示数减小B.电压表示数减小,电流表示数增大C.两电表示数都增大D.两电表示数都减小答案 A6.在如图5所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表○A 的读数为I,电压表○V 的读数为U,当R5的滑动触点向图中a端移动时( )图5A.I变大,U变小 B.I变大,U变大C.I变小,U变大 D.I变小,U变小答案 D解析本题考查闭合电路的动态分析.当R5的滑动触点向图中a端移动时,R5接入电路的电阻变小,外电路的总电阻就变小,总电流变大,路端电压变小即电压表○V 的读数U 变小;由于总电流变大,使得R1、R3两端电压都变大,而路端电压又变小,因此,R2和R4串联两端电压变小,则电流表○A 的读数I变小,故选D.方法总结闭合电路的动态分析是一类非常典型的题目类型,解决这类问题的关键是抓住电源的E、r不变,思路是外电路电阻变化,引起全电路中电流的变化,根据闭合电路欧姆定律公式I=ER+r,以及E=U外+U内=IR+Ir进行正确推理,从而判定路端电压U外和内电压U内的变化.然后再应用串、并联电路的特点判断外电路的电流或某个电阻的变化情况,即应用“部分——整体——部分”这样的顺序分析.二、闭合电路功率问题的分析7. 如图6所示,直线A为电源的路端电压U与电流I关系的图象,直线B是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象.用该电源与电阻R组成闭合电路,电源的输出功率和效率分别为( )图6A.4 W,33% B.2 W,33%C.2 W,67% D.4 W,67%答案 D8. 如图7所示的电路中,电池的电动势E=5 V,内电阻r=10 Ω,固定电阻R=90 Ω,R0是可变电阻.在R0由0增加到400 Ω的过程中,求:图7(1)可变电阻R 0上消耗热功率最大的条件和最大热功率; (2)电池的内电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和.答案 (1)R 0=100 Ω时,P m =116W(2)0.01 W解析 (1)可变电阻R 0上消耗的热功率P 1=I 2R 0=(E R +R 0+r )2R 0=25R 0R 0+2=25R 0-2R 0+400由上式可得:当R 0=100 Ω时,P 1有最大值P m =25400 W =116 W.(2)r 和R 上消耗的热功率之和P 2=I 2(R +r )=25R 0+2×100由上式可知,R 0最大时,P 2最小,即当R 0=400 Ω时,P 2有最小值P 2min =25+2×100 W=0.01 W.方法总结 电源的输出功率P 与外电阻R 的关系P出=UI =I 2R =(E R +r)2R =E 2R R -r 2+4Rr =E 2R -r 2R+4r由上式可知:当R =r 时,P 出有最大值,且最大值P m =E 24r.根据电源的输出功率与外电阻的关系可知,二者关系如图所示.1.在闭合电路中,下列叙述正确的是( )A .闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比B .当外电路断开时,路端电压等于零C .当外电路短路时,电路中的电流无穷大D .当外电阻增大时,路端电压也增大 答案 AD2.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是( )A .若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B .若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C .若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随内电压减小D .若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于二者之和 答案 D3. 如图8所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U —I 图象,则下列说法中正确的是( )图8A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大答案AD解析由图象可知两电源的U—I图线交纵轴于一点,则说明两电源的电动势相同;交横轴于两不同的点,很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流,则A项正确.又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值,即电源2的内阻大于电源1的内阻,则可知B、C项错误.由图象可判断当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量,可知D项正确.4. 如图9所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是( )图9A.路端电压变小B.电流表的示数变大C.电源内阻消耗的功率变小D.电路的总电阻变大答案 A解析滑动触头由a端滑向b端的过程中,R1值减小,因此总电阻变小,D错误;干路电流变大,路端电压变小,A正确;内阻消耗的功率变大,C错误;定值电阻R3两端的电压变小,电流表示数变小,B错误.5.在如图10所示电路中,当变阻器的滑动头P由a向b端移动时( )图10A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小答案 B6. 如图11所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,曲线OBC 表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线.若A、B点的横坐标均为1 A,那么AB线段表示的功率为( )图11A .1 WB .6 WC .2 WD .2.5 W 答案 C解析 由图象中不难看出,在C 点,电源的总功率等于电源内部的热功率,所以电源的电动势为E =3 V ,短路电流为I =3 A ,所以电源的内阻为r =E I=1 Ω.图象上AB 段所表示的功率为P AB =P 总-I 2r =(1×3-12×1) W=2 W .故正确选项为C.7. 如图12所示的电路中,灯泡A 、灯泡B 原来都是正常发光的.现在突然灯泡A 比原来变暗了些,灯泡B 比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是( )图12A .R 1短路B .R 2断路C .R 3断路D .R 1、R 2同时短路 答案 C8. 如图13所示,用电池对电容器充电,电路a 、b 之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q 处于静止状态.现将两极板的间距变大,则( )图13A .电荷将向上加速运动B .电荷将向下加速运动C .电流表中将有从a 到b 的电流D .电流表中将有从b 到a 的电流 答案 BD9.如图14所示,电动势为E 、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接.只合上开关S 1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S 2,则下列表述正确的是( )图14A .电源输出功率减小B .L 1上消耗的功率增大C .通过R 1上的电流增大D .通过R 3上的电流增大 答案 C解析 合上S 2之前,R 3与L 3串联后与L 1、L 2并联,最后与R 1串联.合上S 2之后,在并联电路部分又增加了一个并联的支路,电路的总阻值减小,电路的总电流也即流过R 1的电流增大,C 正确.因电源的内阻不计,则电源的输出功率P =IE 增大,A 错误.通过R 1中的电流增大时R 1两端电压升高,则并联电路部分的两端电压降低,L 1消耗的功率降低,通过R 3与L 3的电流减小,B 、D 均错误.10. 如图15所示,电源电动势E =10 V ,内阻r =0.2 Ω,标有“8 V 16 W”的灯泡L 恰好正常发光,电动机线圈电阻R 0=0.15 Ω,则电源的输出功率为( )图15A .16 WB .440 WC .80 WD .400 W 答案 C解析 电路的总电流I =E -U 额r =10-80.2A =10 A ,则电源的输出功率为P =IU 额=10×8 W=80 W11.如图16所示的电路中,当开关S 接a 点时,标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L 正常发光,当开关S 接b 点时,通过电阻R 的电流为1 A ,这时电阻R 两端的电压为4 V .求:图16(1)电阻R 的值;(2)电源的电动势和内阻.答案 (1)4 Ω (2)6 V 2 Ω解析 (1)电阻R 的值为R =U 2I 2=41Ω=4 Ω.(2)当开关接a 时,有E =U 1+I 1r , 又U 1=5 V ,I 1=P 1U 1=2.55A =0.5 A.当开关接b 时,有E =U 2+I 2r , 又U 2=4 V ,I 2=1 A ,联立解得E =6 V ,r =2 Ω.12.如图17所示电路中,E =10 V ,R 1=4 Ω,R 2=6 Ω,C =30 μF ,电池内阻不计,求:图17(1)闭合开关S ,稳定后通过R 1的电流;(2)然后将开关S 断开,这以后流过R 1的总电荷量.答案 (1)1 A (2)1.2×10-4C解析 (1)闭合S 时:I =E R 1+R 2=104+6A =1 A(2)设S 闭合与断开时C 的电荷量分别为Q 1、Q 2,则: Q 1=CIR 2 Q 2=CE所以,断开S 后,流过R 1的电荷量为:ΔQ=Q2-Q1=30×10-6×(10-6) C=1.2×10-4 C。
闭合电路的欧姆定律--课时作业 (11)

2.7闭合电路的欧姆定律每课一练(人教版选修3-1)(40分钟 50分)一、选择题(本题包括5小题,每小题5分,共25分.每小题至少一个选项正确)1.当外电路的电阻分别为8 Ω和2 Ω时,单位时间内在外电路上产生的热量正好相等,则该电源的内电阻是( )A.1 ΩB.2 ΩC.4 ΩD.6 Ω2.关于闭合电路,下列说法正确的是( )A.电源短路时,放电电流为无限大B.电源短路时,内电压等于电源电动势C.用电器增加时,路端电压一定增大D.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数总小于电源电动势3.如图所示,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接,只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作,如果再合上S2,则下列表述正确的是( )A.电源输出功率减小B.L1上消耗的功率增大C.通过R1上的电流增大D.通过R3上的电流增大4.如图所示电路中,当滑动变阻器的触头向上滑动时,则( )A.电源的功率变小B.电容器储存的电荷量变小C.电源内部消耗的功率变大D.电阻R消耗的电功率变小5.如图所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是( )A.电流表坏了或未接好B.从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C.灯L2的灯丝断开或灯座未接通D.电流表和灯L1、L2都坏了二、非选择题(本题包括3小题,共25分,要有必要的文字叙述)6.(6分)如图所示的电路中,电阻R=10 Ω,当开关S断开时,电压表示数为6 V,当开关S闭合时,电压表示数为5.46 V,则电源的内阻为多少?7.(9分)如图所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻R的U-I图线,由上述电源和电阻组成闭合电路时,求:(1)电源的输出功率P 出是多大?(2)电源内部损耗的电功率P 内是多少?(3)电源的效率η是多大?8.(10分)如图所示,电路中电池的电动势E=5 V ,内电阻r=10 Ω,固定电阻R=90 Ω,R 0是可变电阻,在R 0从零增加到400 Ω的过程中,求:(1)可变电阻R 0上消耗功率最大的条件和最大热功率;(2)电池的电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和;(3)R 0调到多少时,R 上消耗的功率最大,最大值为多少.答案解析1.【解析】选C.由221212E E ()R ()R R r R r =++,代入数据解得:r=4 Ω,C 正确.2.【解析】选B 、D.电源短路时,R=0,放电电流I=E r,U 内=E ,A错误,B 正确;当并联用电器增加时,并联电阻变小,电路中的电流变大,内电压变大,路端电压变小,C 错误;当电压表直接和电源连接时,电压表不视为理想电表时,电路中有微小电流,内电路有一定的电势降落,D 正确.3.【解析】选C.在合上S 2之前,三个灯泡都能正常工作,合上S 2之后,电路中的总电阻R 总减小,则I 总增大,即流过R 1的电流增大,由于不计内阻,电源的输出功率P 出=EI ,可见电源的输出功率增大,A 错误;R 1两端的电压增大,则并联部分的电压减小,1L I 减小,2L I 减小,3L I 减小,C 正确. 4.【解析】选B 、C.由闭合电路欧姆定律可知,当滑动触头向上滑动时,R 总变小,I 总增大,U 端减小,而R 1分压U 1增大,所以电容器上的电压减小,电源功率P 总=I 总E 增大,A 错误,Q=CU 减小,B 正确,电源内部消耗功率P 内=2I r 总增大,C 正确,电阻R 1消耗的功率增大,R 上消耗的功率无法确定,D 错误.5.【解析】选B.因电压表有示数,则说明电流表与灯泡L 2没有断路,可能是从点a 经过灯L 1到点b 的电路中有断路,B 正确.【方法技巧】 电路故障测试方法(1)测试故障类型——电流表法:若电路断路,电流表串联接在该支路中时表现为:示数为“0”或几乎为“0”.若电路短路,电流表串接在电路中表现为示数较大或超出量程.(2)测试故障所在——电压表法:若电路断路,由于电流I=0,所以当电阻R 为有限值时(即不是断开处),根据欧姆定律U=IR 得U=0,所以根据串联电路的特点,得到断开处的电压U ≠0,即当电压表并联在断开处时电表有示数.被短路处,由于R →0,则有U=IR 得U →0,即当电压表并联在被短接的两端时电压表无示数.(3)在日常生活中还有一种常用的测电压的方法:用测电笔测试一导线,若氖管发光则有电压(火线),若氖管不发光则无电压(零线).6.【解析】当开关S 断开时,R 外→∞,所以E=U 外=6 V . 当开关S 闭合时,U 外=IR ,即5.46 V=I ×10 Ω,所以I=0.546 A ,又由E=U 外+Ir ,即6 V=5.46 V+0.546r ,解得:r ≈1 Ω答案:1 Ω7.【解析】根据题意从A 图线可读出E=3 V ,r=E 3I 6=Ω=0.5 Ω, 从B 图线可读出R= U I ∆∆ =1 Ω 由电源E=3 V ,r=0.5 Ω与R=1 Ω组成的闭合电路中,I=E 3 A R r 1.5=+ =2 A ,则P 出=I 2R=4 W ,P 内=I 2r=2 W ,P 总=IE=6 W ,所以η= P P 出总×100%=4 W 6 W×100%=66.7% . 答案:(1)4 W (2)2 W (3)66.7%8.【解析】(1)可变电阻R 0上消耗的热功率:()20020025P I R R 100400R ==-+当R 0-100 Ω=0,即R 0=100 Ω时,P 0最大, 其最大值:251P W W.40016==大 (2)当电流最小时,电阻r 和R 消耗的热功率最小,此时R 0应调到最大400 Ω,内阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和为: ()20E P ()R r 0.01 W R R r+=++小= (3)R 0=0时,电路中的总电阻最小,因此电路中的电流最大,此时R 上有最大功率 即()22R 2E 5P ()R 90 W 0.225 W R r 9010==⨯=++ 答案:(1)R 0=100 Ω时,P 0最大为116W (2)0.01 W (3)0 0.225 W。
人教版(新教材)高中物理必修3课时作业1:12.2 闭合电路的欧姆定律练习

第2节闭合电路的欧姆定律基础过关1.(多选)以下关于电源的说法中正确的是()A.电源的作用是维持导体两端的电压,使电路中有持续的电流B.在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力C.静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减小D.静电力移动电荷做功电荷电势能减少,非静电力移动电荷做功电荷电势能增加『解析』电源的作用是维持导体两端的电压,使电路中有持续的电流,故A正确;在电源内部既存在非静电力,又存在静电力,故B错误;静电力与非静电力都可以使电荷移动,静电力移动电荷做功电荷电势能减少,非静电力移动电荷做功电荷电势能增加,故C错误,D正确。
『答案』AD2.(多选)如图所示,为一块手机电池背面印有的一些符号,下列说法正确的是()A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池的电动势为3.6 VC.该电池在工作1小时后达到的电流为500 mAD.若电池充满电后以10 mA的电流工作,可用50小时『解析』电池上的3.6 V表示电动势,500 mA·h表示电池容量,可以由电池容量计算在一定放电电流下使用的时间,由500 mA·h=t×10 mA,得t=50 h,所以A、B、D选项正确。
『答案』ABD3.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点,如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数),图线b是某电阻R的U-I图像,在该光照强度下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为()A.8.0 ΩB.10 ΩC.12 ΩD.12.5 Ω『解析』由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,当I=0时,E=U,由a与纵轴的交点读出电动势E=3.6 V。
根据两图线交点处的状态可知,电阻两端的电压U1=2 V,电流I1=0.2 A,则内阻r=E-U1I1=3.6-20.2Ω=8.0 Ω,A正确。
『答案』A4.如图所示是一实验电路图。
【优化课堂】高二物理人教版选修3-1课时作业:2.7 闭合电路的欧姆定律 Word版含解析[ 高考]
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课时作业(十六)闭合电路的欧姆定律[全员参与·基础练]1.(多选)关于电动势及闭合电路欧姆定律,下列说法正确的是() A.电源电动势越大,电源所能提供的电能就越多B.电源电动势等于路端电压C.外电路的电阻越大,路端电压就越大D.路端电压增大时,电源的输出功率可能减小【解析】电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,A错.由闭合电路欧姆定律E=U外+U内,B错.由I=ER+r 和U=IR得U=EI+r/R,故C对.路端电压U增大,可知P=IU可能减小,D对.【答案】CD2.“神舟”七号飞船的发射、回收成功,标志着我国载人航空航天技术达到了世界先进水平.飞船在太空飞行时用太阳能电池供电,太阳能电池由许多片电池板组成.某电池板开路电压是800 mV,短路电流为40 mA,若将该电池板与阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是() A.0.10 V B.0.20 VC.0.30 V D.0.40 V【解析】电源电动势E=0.8 V内阻r=EI0=0.80.04=20 Ω,当接入R=20 Ω电阻时I=ER+r=0.02 A,所以U=IR=0.4 V【答案】 D3.(多选)如图2-7-12所示电路中,电源电动势E=9 V、内阻r=3 Ω,R =15 Ω,下列说法中正确的是()图2-7-12A.当S断开时,U AC=9 VB.当S闭合时,U AC=9 VC.当S闭合时,U AB=7.5 V,U BC=0D.当S断开时,U AB=0,U BC=0【解析】当S断开时,U AB与U BC为路端电压,等于电源电动势,A正确,D错误;当S闭合时,U AC=U AB=ER+rR=7.5 V,U BC=I×0=0,B错误,C正确.【答案】AC4.在图2-7-13的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是()图2-7-13A.A变大,V变大B.A变小,V变大C.A变大,V变小D.A变小,V变小【解析】当滑片向右移动时,R变大,电路中的总电阻变大.根据闭合电路欧姆定律:电路中的电流I=ER+R0变小,即电流表读数变小;电压表读数U =E-IR0变大,B正确.【答案】 B5.(多选)如图2-7-14所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是()图2-7-14A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1>E2,内阻r1>r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大【解析】由闭合电路的欧姆定律得E=U+Ir.当I=0时电动势E等于路端电压U,即U-I图线和U轴的交点就是电动势,由图知,两电源的电动势相等.当U=0时I=E/r,U-I图线和I轴的交点就是短路电流,由图可知I1>I2.A正确.而r=E/I,即图线的斜率表示电源的内阻,由图知r1<r2,B、C错误.当工作电流变化量相同时,因为r1<r2,电源2内电压变化较大,由闭合电路的欧姆定律得E=U外+U内.所以电源2的路端电压变化较大.D正确.【答案】AD6.(多选)电位器是变阻器的一种.如图2-7-15所示,如果把电位器与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,下列说法正确的是()图2-7-15A.连接A、B使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗B.连接A、C使滑动触头逆时针转动,灯泡变亮C.连接A、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗D.连接B、C使滑动触头顺时针转动,灯泡变亮【解析】根据电位器结构和连线及导体的电阻R=ρlS可知:连接A、B使滑动触头顺时针转动时回路电阻增大,回路电流减小,灯泡变暗,A 正确;同理,D 正确;连接A 、C 时,滑动触头不能改变回路电阻,灯泡亮度不变,故B 、C 错误.【答案】 AD7.(多选)如图2-7-16所示电路中,电源内阻不能忽略.闭合S 后,调节R 的阻值,使电压表示数增大ΔU ,在这一过程中,有( )图2-7-16A .通过R 1的电流增大ΔU R 1B .R 2两端电压减小ΔUC .通过R 2的电流减小量小于ΔU R 2D .路端电压增大量为ΔU【解析】 由电流I =U R 可知,当电压增加ΔU 时,通过R 1的电流就增加ΔU R 1,故A 正确;由于电源的内阻不能忽略,故R 2两端电压减小量比ΔU 小,B 错误,C 正确;因R 2两端的电压减小,故路端电压增大量比ΔU 要小,故D 错误.【答案】 AC8.如图2-7-17所示电路中,r 是电源的内阻,R 1和R 2是外电路中的电阻,如果用P r 、P 1和P 2分别表示电阻r 、R 1、R 2上所消耗的功率,当R 1=R 2=r 时,P r ∶P 1∶P 2等于( )图2-7-17A .1∶1∶1B .2∶1∶1C .1∶4∶4D .4∶1∶1【解析】在如图所示电路中,内阻上通过的电流与外电路的总电流相同,内阻与外电阻是串联关系,(不能认为内阻与外电阻并联),但R1与R2是并联的,因R1=R2,则I1=I2=I,I R=I1+I2=2I.P r∶P1∶P2=I2R r∶I21R1∶I22R2=4∶1∶1,故正确答案为D.【答案】 D[超越自我·提升练]9.图2-7-18为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V.则该电路可能为()图2-7-18【解析】由图可知,E=U m=6 V,U=4 V时,I=4 A,因此有6=4+4r,解得r=0.5 Ω,当路端电压为4.8 V时,U内=E-U=6-4.8=1.2 V,由UU内=Rr,所以R=UU内r=4.81.2×0.5=2 Ω,由电阻的串并联知识可知,正确答案为B.【答案】 B10.如图2-7-19所示,电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接,只合上开关S1,三个灯泡都能正常工作.如果再合上S2,则下列表述正确的是()图2-7-19A .电源输出功率减小B .L 1上消耗的功率增大C .通过R 1上的电流增大D .通过R 3上的电流增大【解析】 电源不计内阻,其输出电压等于电动势.当闭合S 2时,电路的外电阻R 变小,电路电流变大,故C 对;电源的输出功率P 出=E 2R ,所以电源输出功率应该变大,A 错误;因并联部分两端的电压U 并=E -IR 1闭合S 2时IR 1变大,所以U 并变小,L 1上消耗的功率变小,通过R 3的电流也是变小的,故B 、D 错误.【答案】 C11.如图2-7-20所示,M 为一线圈电阻r M =0.4 Ω的电动机,R =24 Ω,电源电动势E =40 V .当S 断开时,电流表的示数为I 1=1.6 A ,当开关S 闭合时,电流表的示数为I 2=4.0 A .求:图2-7-20(1)电源内阻r ;(2)开关S 闭合时电动机输出的机械功率;(3)开关S 闭合时电源输出功率.【解析】 (1)当S 断开时E =I 1(R +r ),代入数据得r =1 Ω.(2)设开关S 闭合时,路端电压为U 2,U 2=E -I 2r =36 V流过R 的电流I R =U 2/R =1.5 A流过电动机的电流I M =I 2-I R =2.5 A电动机输出的机械功率P 出=U 2I M -I 2M r M =87.5 W.(3)P =U 2I 2=144 W.【答案】 (1)1 Ω (2)87.5 W (3)144 W12.如图2-7-21所示,电解槽A 和电炉B 并联接到电源上,电源内阻r=1 Ω,电炉电阻R =19 Ω,电解槽电阻r =0.5 Ω,当S 1闭合、S 2断开时,电炉消耗的功率为648 W ;S 1、S 2都闭合时,电炉消耗的功率475 W .(电炉电阻不变),试求:图2-7-21(1)电源电动势.(2)S 1、S 2都闭合时,流过电解槽的电流大小.(3)S 1、S 2都闭合时,电解槽电能转化成化学能的功率.【解析】 (1)S 1闭合,S 2断开时,电炉功率P 1=I 2R ,所以I =P 1R =64819A ,电源电动势E =I (R +r )=120 V .(2)S 1、S 2都闭合时,电炉功率P 2=I 2R R所以I R =P 2R =47519 A =5 A 路端电压U =I R ·R =19×5 V =95 V通过电源的电流I =E -U r =120-95IA =25 A 电解槽中电流I A =I -I R =20 A.(3)电解槽消耗电功率P A =I A U =20×95 W =1 900 W.【答案】 (1)120 V (2)20 A (3)1 900 W。
物理同步人教选修3-1全国通用版课时训练16闭合电路的欧姆定律.docx

课时训练16闭合电路的欧姆定律题组一闭合电路欧姆定律的理解1.(多选)在闭合电路中,下列叙述正确的是()A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比B.当外电路断开时,路端电压等于零C.当外电路短路时,电路中的电流无穷大D.当外电阻增大时,路端电压也增大解析:由闭合电路欧姆定律I=可知,选项A正确;由路端电压U=E-Ir得,外电路断路时,路端电压应为电源电动势E,选项B错误;当外电路短路时,电路中电流I短=,选项C错误;由路端电压U=IR=·R可知R增大,路端电压增大,选项D正确。
答案:AD2.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系,下列说法正确的是()A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随内电压减小D.若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于二者之和解析:电源电动势由电源本身的性质决定,与是否接入外电路无关,即选项A、B、C错误,选项D正确。
答案:D题组二闭合电路欧姆定律的应用3.电动势为2 V的电池接在电路上输出1 A的电流,则可以断定()A.内外电阻相差2 ΩB.外电阻是2 ΩC.内电阻是2 ΩD.内外电阻之和是2 Ω解析:由闭合电路欧姆定律知E=I(R+r),所以R+r==2 Ω,即内、外电阻之和是2 Ω,故选项D正确,A、B、C错误。
答案:D4.一电池在外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()A.E=2.4 V,r=1 ΩB.E=3 V,r=2 ΩC.E=2.4 V,r=2 ΩD.E=3 V,r=1 Ω解析:当外电路断路时,I=0,U=E=3 V;接上8 Ω负载时,I'= A=0.3 A,则r=--Ω=2 Ω。
答案:B5.如图所示的电路中,电源的电动势和内阻分别为E和r,当闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片时,下列说法正确的是()A.电流表的示数变大,电压表的示数变大B.电流表的示数变大,电压表的示数变小C.电流表的示数变小,电压表的示数变小D.电流表的示数变小,电压表的示数变大解析:闭合开关S,滑片向左移动,外电阻R增大,由I=知总电流I减小,电流表示数减小。
人教版高中物理选修3-1§2. 7 闭合电路欧姆定律作业.docx

鑫达捷高中物理学习材料§2. 7 闭合电路欧姆定律作业1、在如图所示的电路中,R 1=10 Ω,R 2=20 Ω,滑动变阻器R 的阻值为0~50 Ω,当滑动触头P 由a 向b 滑动的过程中,灯泡L 的亮度变化情况是A.逐渐变亮B.逐渐变暗C.先变亮后变暗D.先变暗后变亮2、 在如图所示的电路中,R 1、R 2、R3、R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E ,内阻为r ,设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R5的滑动触头向a 端移动时,判定正确的是 A .I 变大,U 变小 B .I 变大,U 变大C .I 变小,U 变大D .I 变小,U 变小 3、某同学设计了一个转向灯电路,其中L 为指示灯,L 1、L 2分别为左、右转向灯,S 为单刀双掷开关,E 为电源.当S 置于位置1时,以下判断正确的是 A. L 的功率小于额定功率 B. L 1亮,其功率等于额定功率 C. L 2亮,其功率等于额定功率 D.含L 支路的总功率较另一支路的大4、在如图所示电路中,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 ΔI 、ΔU 1、ΔU 2 和 ΔU 3 表示.下列比值正确的是 A.U 1/I 不变,ΔU 1/ΔI 不变. B.U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 变大. C.U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 不变. D. U 3/I 变大,ΔU 3/ΔI 不变. 5、汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图,在打开车灯的情况下,E(6V ,1Ω)L 1(6V ,16W) L 2(6V ,16W)L(6V ,1.2W) S 12AM ×电动机鑫达捷电动机未启动时电流表读数为10 A ,电动机启动时电流表读数为58 A ,若电源电动势为12.5 V ,内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了 A .35.8 W B .43.2 W C .48.2 W D .76.8 W6、 如图所示的电路中,电池的电动势为E ,内阻为r ,电路中的电阻1R 、2R 和3R 的阻值都相同。
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课时作业16 闭合电路的欧姆定律
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题(每小题6分,共48分)
1.电动势为2 V 的电源在电路上输出1 A 的电流,由此可以判定( ) A .内、外电阻相差2 Ω B .外电阻是2 Ω
C .内电阻是2 Ω
D .内、外电阻之和是2 Ω
解析:由闭合电路欧姆定律表达式I =E R +r R 总=R +r =E
I =2 Ω.
答案:D
2.用电池供电时,关于它的路端电压的变化,判断错误的是( ) A .负载变化越大,路端电压变化也越大
B .电池内阻越大,负载变化时路端电压的变化也越大
C .电池内阻越小,负载变化时路端电压的变化也越小
D .负载变化时,路端电压的变化与电池内阻无关
解析:由闭合电路欧姆定律表达式E =U 外+Ir 可知R ↑→R 总↑→I 总↓→U 外↑,R ↓→R
总
↓→I
总
↑→U 外↓,所以路端电压随负载的增大而增大,随负载的减小而减小,负载变化
越大,路端电压变化也越大,A 正确.U 外=E -Ir =E -
E
R r +1,电池内阻越小,负载变化时
路端电压的变化也越小,B 正确,同理,C 正确.D 错误.
答案:D
3.如下图所示,当开关S 断开时,理想电压表的示数为3 V ,当开关S 闭合时,电压表的示数为1.8 V ,则外电阻R 与电源内阻r 之比为( )
A .5∶3
B .3∶5
C .2∶3
D .3∶2
解析:开关S 断开时,理想电压表的示数就是电源的电动势;当S 闭合时,有:E =U
外
+U 内,U 外=1.8 V ,则U 内=1.2 V ,所以R r =U 外U 内=3
2.
答案:D
4.(2009·广东卷)如右图所示是一实验电路图.在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中,
下列表述正确的是( )
A .路端电压变小
B .电流表的示数变大
C .电源内阻消耗的功率变小
D .电路的总电阻变大
解析:当滑片向b 端滑动时,接入电路中的电阻减少,使得总电阻减小,D 错.根据I =E
R 总,可知总电流在增加,根据闭合电路中的欧姆定律有E =Ir +U 外,可知路端电压在减小,A 对.流过电流表的电流示数为I =U 外
R 3
,可知电流在减小,B 错.根据P =I 2r ,可知内阻消耗的功率在增大,C 错.
答案:A
5.如右图所示是研究内、外电压的实验装置,“+”、“-”是电池的两极,A 、B 是位于两极内侧的探针,电压表V 、V ′分别接在电池的两极和两探针上,R 是滑动变阻器,P 是它的滑动触头,下述中错误..
的是( )
A .P 向右滑动时V 的示数增大
B .P 向右滑动时V ′的示数减小
C .电压表V ′跟A 端相连的接线柱应是“+”接线柱
D .电压表V ′跟B 端相连的接线柱应是“+”接线柱
解析:P 向右滑动时,变阻器有效电阻变大,总电流变小,内电压U ′=Ir 变小,路端电压U 变大,故A 、B 正确.在内电路中电流是从B 经电解液流向A ,φB >φA ,电压表V ′跟B 端相连的接线柱是“+”接线柱,跟A 端相连的接线柱是“-”接线柱,故C 错误,D 正确.
答案:C
6.如右图所示,经过精确校准的电压表V 1和V 2,分别用来测量某线路中电阻R 两端a 、b 间的电压时,如图所示,读数依次为12.7 V 和12.3 V ,则( )
A.a、b间的实际电压略大于12.7 V
B.a、b间的实际电压略小于12.3 V
C.电压表V1的内阻大于V2的内阻
D.电压表V1的内阻小于V2的内阻
解析:当电压表为非理想电表时,相当于在R两端并联了一个电阻,使a、b间的电压变小,因此,a、b间的实际电压略大于12.7 V,A正确;当换用内阻更大的电压表测量时,a、b间的电压变大,因此,电压表V1的内阻大于V2的内阻,C正确.
答案:AC
7.(2008·重庆卷)某同学设计了一个转向灯电路(如右图),其中L为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,以下判断正确的是()
A.L的功率小于额定功率
B.L1亮,其功率等于额定功率
C.L2亮,其功率等于额定功率
D.含L支路的总功率较另一支路的大
解析:考查直流电路的分析.当单刀双掷开关S置于位置1时,指示灯L与转向灯L2串联后接到电源E上,指示灯L两端电压低于额定电压6 V,所以指示灯L的功率小于额定功率,选项A正确.由于电源E有内阻,转向灯L1接到电源E上,转向灯L1虽然比转向灯L2亮,但功率仍然小于额定功率,选项B错.同理,选项C错.含L支路两个灯泡串联,总电阻大于另一支路,通过的电流小于另一支路,所以含L支路的总功率一定小于另一支路,选项D错.
答案:A
8.在右图所示的电路中,当开关S闭合后,和未闭合S前相比三个电流表示数的变化情况()
A .V 变大,A 1变大,A 2变小
B .V 变大,A 1变小,A 2变大
C .V 变小,A 1变大,A 2变小
D .V 变小,A 1变小,A 2变大
解析:S 闭合后,相当于在R 2上并联了一个电阻,电路中的总电阻R 总变小,由I 总=E
R 总
,
I 总变大,A 1的示数变大;U =E -I
总
r ,所以路端电压U 减小,V 的示数变小;U R =I 总R ,
U R 变大,UR 1=UR 2=U -U R ,UR 2变小,UR 2=I 2R 2,I 2变小,A 2的示数变小.所以选C.
答案:C
二、解答题(共52分)
9.(16分)右图所示的电路中,电源是由三个规格相同的电池串联而成的电池组.每个电池的电动势和内阻如下,E 0=2.0 V ,r 0=0.5 Ω,定值电阻R 1=6.0 Ω,R 2=2.5 Ω,R 3=3.0 Ω,电流表内阻很小,可以忽略不计,电压表内阻很大,其分流作用可以忽略不计.问:S 闭合后电流表和电压表的示数各是多少?
解析:由题意可知E =3E 0=6 V ,r =3r 0=1.5 Ω,S 闭合后R 1与R 3为并联关系,设其等效电阻为R ,则R =R 1R
3R 1+R 3=6×36+3Ω=2 Ω,用I 2表示干路中的电流,依据闭合电路欧姆定
律有:I 2=
E R 2+R +r =6
2.5+2+1.5
A =1 A ,电流表测量的是R 1支路的电流I 1,依分流原理有:
I 1=R 3R 1+R 3I 2=36+3×1 A =0.33 A ,电压表测量的是电源的路端电压U ,有U =E -I 2r =(6-
1×1.5)V =4.5 V .
答案:0.33 A 4.5 V
10.(16分)右图所示的电路中,电源电动势为6 V ,当开关S 接通后,灯泡L 1和L 2都不亮,用电压表测得各部分电压是U ab =6 V ,U ad =0,U cd =6 V ,由此可断定哪一元件断开了?
解析:由题给条件知,电路中有的地方有电压,可知电源是有电压的,由U ad =0,可知a 与d 之间没有断点;由U ab =6 V 和U ad =6 V 可知,外电路中的a 与b 之间有断点及外电路中的c 与d 之间有断点.取其公共部分,可知灯泡L 2断开.由灯泡L 2两端电压不为零,可知灯泡L 1与变阻器R 是导通的,故应是L 2断开.
答案:L 2断开
11.(20分)三只灯泡L 1、L 2和L 3的额定电压分别为1.5 V 、1.5 V 和2.5 V ,它们的额定电流都为0.3 A .若将它们连接成图1、图2所示电路,且灯泡都正常发光,
(1)试求图1电路的总电流和电阻R 2消耗的电功率;
(2)分别计算两电路电源提供的电功率,并说明哪个电路更节能.
图1 图2
解析:(1)由题意,在题图1电路中: 电路的总电流I 总=I L 1+I L 2+I L 3=0.9 A U 端=E -I 总r =2.55 V UR 2=U 端-U L 3=0.05 V IR 2=I 总=0.9 A
电阻R 2消耗功率 PR 2=IR 2UR 2=0.045 W (2)题图1电源提供的电功率 P 总=I 总E =0.9×3 W =2.7 W 题图2电源提供的电功率
P ′总=I ′总E ′=0.3×6 W =1.8 W
由于灯泡都正常发光,两电路有用功率相等, 而P ′总<P 总
所以,题图2电路比题图1电路节能.
答案:(1)0.9 A 0.045 W (2)2.7 W 1.8 W 题图2更节能.。