学年物理人教版选修31同步课时检测第2章第7节 闭合电路的欧姆定律.docx
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学年物理人教版选修31同步课时检测第2章第7节闭合电路的欧姆定律
物理·选修3-1(人教版)
第7节 闭合电路的欧姆定律
►基础巩固
1.(双选)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-U
C.U=E+IrD.U=
·E
答案:
BD
2.如右图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法错误的是( )
A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗
B.灯多时各灯两端的电压较低
C.灯多时通过电池的电流较大
D.灯多时通过各灯的电流较大
解析:
由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电路的总电流越大,选项C正确.电源的内电压越大,路端电压越低,选项B正确,流过每个灯的电流越小,每个电灯越暗,选项A正确,选项D错.
答案:
D
3.(双选)按如图所示的电路连接各元件后,闭合开关S,L1、L2两灯泡都能发光.在保证灯泡安全的前提下,当滑动变阻器的滑动头向左移动时,下列判断正确的是( )
A.L1变暗B.L1变亮
C.L2变暗D.L2变亮
解析:
滑动变阻器的滑动头向左移动时,电路中的总电阻减小,根据全电路的欧姆定律I=
知,干路电流增大,则L2变亮,路端电压减小,又L1两端的电压增加,则并联电路两端的电压减小,那么L1两端的电压减小,L1变暗.
答案:
AD
4.如图是一火警报警电路的示意图.其中R3为用某种材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大.值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )
A.I变大,U变小B.I变小,U变大
C.I变大,U变大D.I变小,U变小
解析:
当传感器R3所在处出现火情时,温度升高电阻增大,回路的总电流减小,路端电压U变大,UR2=E-I总(r+R1),则UR2增大,通过R2的电流I增大,C正确.
答案:
C
5.如右图所示的电路中,电源的电动势E为3.2V,电阻R的阻值为30Ω,小灯泡L的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W,当开关S接位置1时,电压表的读数为3.0V,那么当开关接到位置2时,小灯泡L的发光情况是( )
A.很暗,甚至不亮B.正常发光
C.比正常发光略亮D.有可能被烧坏
解析:
判断小灯泡能否正常发光,根本上还是看灯泡是否承受额定电压,所以仍然要先确定电源电动势和内阻.
当开关S接位置1时,回路中电流
I=
=
A=0.1A,
电源内阻r=
=
Ω=2Ω.
当开关S接到位置2时,回路中电流
I′=
=
,其中小灯泡电阻
RL=
=
Ω=2Ω,
即I′=0.8A.
此时,小灯泡实际消耗的功率
P=I′2RL=0.82×2W=1.28W.
因此,此时小灯泡L很暗,甚至不亮,故A正确.
答案:
A
6.如右图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B和C分别为电阻R1和R2的U-I图线,用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、P2,电源的效率分别为η1、η2,则( )
A.P1>P2B.P1<P2
C.η1>η2D.η1<η2
答案:
C
7.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω,电流表和电压表均为理想电表.只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V,再接通S2,电动机工作时,电流表示数变为8A,则此时通过电动机的电流是( )
A.2AB.8AC.50AD.58A
解析:
根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V,得E=12.5V,车灯电阻R=
=
=1.2Ω;接通S2,电动机工作时,电流表示数变为8A,车灯电压U1=I1R=9.6V,电源内电压为U内=E-U1=2.9V,通过电源的电流I总=
=
=58A,通过电动机的电流I2=I总-I1=50A,C正确.
答案:
C
►能力提升
8.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
解析:
合上S2后,电路的总电阻减小,总电流增大,通过R1的电流增大,选项C正确;电源的输出功率等于总功率,即P=EI增大,选项A错误;L1两端的电压U=E-IR1减小,则其消耗的功率减小,选项B错误;通过R3的电流I=
减小,选项D错误.
答案:
C
9.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中U为路端电压,I为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb.由图可知ηa、ηb的值分别为( )
解析:
由电源效率的定义可知η=
=
,则ηa=
=
=
,
=
=
=
,故正确选项为D.
答案:
D
10.如右图所示E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.电池内阻可忽略.
(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流.
解析:
电路稳定后,电容器所在的支路上无电流通过,因此R1与R2串联,C两端的电压即为R2两端的电压.
由欧姆定律得,通过R1的电流
I=
=
A=1A.
答案:
1A
(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量.
解析:
C两端电压U2=IR2=6V,
C所带电荷量Q1=CU2=30×10-6×6C=1.8×10-4C.
开关S断开稳定后,总电流为零,电容器两端电压为E,所带电荷量Q2=CE=30×10-6×10C=3×10-4C.
通过R1的电荷量,即为电容器增加的电荷量,
ΔQ=Q2-Q1=1.2×10-4C.
答案:
1.2×10-4C
11.如图所示,
电源电动势E=10V,内阻r=0.5Ω,“8V,16W”的灯泡恰好能正常发光,电动机M绕组的电阻R0=1Ω.求:
(1)路端电压;
解析:
路端电压即等于电灯L的电压,即为8V.
答案:
8V
(2)电源的总功率;
解析:
由E=U+Ir得:
I=
=
A=4A,
电源总功率为P总=IE=40W.
答案:
40W
(3)电动机的输出功率.
解析:
电动机的电流IM=I-IL=
A=2A,
电动机总耗电功率P入=IMUM=2×8W=16W,
内耗功率P内=I
R0=22×1W=4W,
所以输出功率为P出=P入-P内=(16-4)W=12W.
答案:
12W
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