2018-2019學年高中物理 第二章 恒定電流 課時提升作業(yè)十五 2.7 閉合電路歐姆定律 新人教版選修3-1

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1、課時提升作業(yè) 十五 閉合電路的歐姆定律 (40分鐘 100分) 一、選擇題(本題共8小題,每小題7分,共56分) 1.電動勢為3 V的電池,在電路中輸出3 A的電流,由此可知 (  )                 A.內(nèi)外電阻相差1 Ω B.內(nèi)外電阻之和為1 Ω C.外電阻為1 Ω D.內(nèi)電阻為1 Ω 【解析】選B。由閉合電路的歐姆定律可得B正確。 2.(多選)電源的電動勢和內(nèi)阻都保持一定,在外電路的電阻逐漸變小的過程中,下列說法正確的是 (  ) A.路端電壓一定逐漸變小 B.電源的輸出功率一定逐漸變小 C.電源內(nèi)部消耗的電功率一定逐漸變大 D.電

2、源的輸出電流一定變大 【解析】選A、C、D。外電路的電阻逐漸變小的過程中,由U外=E知,路端電壓一定逐漸變小。內(nèi)電壓變大,輸出電流一定變大,電源內(nèi)部消耗的電功率一定逐漸變大,但輸出功率不一定變小,故選A、C、D。 3.(多選)在如圖所示的電路中,R1、R2、R3為固定電阻,R4為可變電阻,電流表和電壓表都是理想的,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r。當R4的滑動觸片向a點移動時 (  ) A.電壓表的示數(shù)變大 B.電壓表的示數(shù)變小 C.電流表的示數(shù)變大 D.電流表的示數(shù)變小 【解析】選B、D。由題意知,R4變小,閉合電路的總電阻變小,總電流變大,內(nèi)電壓變大,則電壓表的示數(shù)變小,而

3、電路的總電流變大,所以R2分得的電壓變小,故電流表的示數(shù)也變小,選項B、D正確。 4.(多選)據(jù)統(tǒng)計,由于用電不慎導致的火災占火災總量的比重很大,利用電路安裝防火報警裝置,及時發(fā)現(xiàn)“火情”,提早報警,是防止火災發(fā)生,保證家庭成員生命安全的重要措施。圖甲是一火警報警電路的示意圖。其中R3為用半導體熱敏材料制成的傳感器,這種半導體熱敏材料的電阻隨溫度變化的情況如圖乙所示。顯示器為電路中的電流表,電源兩極之間接一報警器,電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變,且內(nèi)阻值小于R1的阻值。當傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時,關于顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U、電源的輸出功率P的變化情況,下列判斷正確的是(  )

4、 A.I變大,P變大 B.I變小,U變小 C.I變小,P變大 D.I變大,U變小 【解析】選B、C。出現(xiàn)火情時,由圖乙可以看出半導體熱敏材料的電阻隨溫度的升高而減小,R3的阻值變小,總電阻變小,所以總電流增大,內(nèi)電壓和R1兩端的電壓增大,外電壓U減?。籖2、R3并聯(lián)部分的電壓減小,顯示器的電流I變?。挥捎陔娫吹膬?nèi)阻值小于外電路的阻值,所以輸出功率P隨外電阻的減小而增大,故選項B、C正確。 5.如圖所示,燈泡A、B都能正常發(fā)光,后來由于電路中某個電阻發(fā)生斷路,致使燈泡A比原來亮一些,B比原來暗一些,則斷路的電阻是 (  ) 世紀金榜導學號05136223 A.R1 B

5、.R2 C.R3 D.R4 【解析】選B。若R4斷路則兩燈泡都不亮,若R1斷路則兩燈泡都變亮,所以選項A、D錯誤;R2斷路時,總電阻變大,總電流變小,則內(nèi)電壓、R4兩端電壓都變小,則并聯(lián)部分電壓變大,流過R1的電流變大,則B燈與R3的總電流變小,B燈變暗,B燈兩端電壓變小,則A燈兩端電壓變大,A燈變亮,所以選項B正確;同理可以判斷R3斷路時,A燈變暗,B燈變亮,選項C錯誤。 6.如圖所示,電源電動勢E=10 V,內(nèi)阻r=0.2 Ω,標有“8 V 16 W”的燈泡L恰好正常發(fā)光,電動機線圈電阻R0=0.15 Ω,則電源的輸出功率為 (  ) A.16 W     B.440

6、 W  C.80 W     D.400 W 【解析】選C。電路的總電流I== A=10 A,則電源的輸出功率為P= IU額=10×8 W=80 W。 7.如圖所示,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,外電路接有定值電阻R1和滑動變阻器R,合上開關S,當滑動變阻器的滑片P從R的最左端移到最右端的過程中,下列說法正確的是 (  ) A.電壓表的示數(shù)一定變大 B.電壓表的示數(shù)一定變小 C.R消耗的功率一定變大 D.R消耗的功率一定變小 【解析】選A。滑動變阻器的滑片P從R的最左端移到最右端的過程中,R接入電路的電阻增大,則電路的路端電壓增大,選項A正確,B錯誤;R消耗的電功率P

7、=I2R=()2·R=,即當R1+r=R時P最大,由于R1、r、R的關系未知,所以P如何變化不能確定,選項C、D均錯誤。 8.如圖所示的電路中,電源的內(nèi)阻不可忽略,當開關S閉合時,電流表的示數(shù)為0.30 A,則當S斷開時,電流表的示數(shù)可能是 (  ) A.0.28 A         B.0.42 A C.0.52 A D.0.58 A 【解析】選A。當開關S閉合時,阻值為4 Ω的電阻被短路,電路總電阻較??;當S斷開時,電路總電阻增加4 Ω,電流表的示數(shù)減小,故選項A正確。 二、非選擇題(本題共2小題,共44分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位

8、) 9.(22分)如圖所示的電路中,電源的內(nèi)電阻r=0.6 Ω。電阻R1=4 Ω,R3=6 Ω,閉合開關后電源消耗的總功率為40 W,輸出功率為37.6 W。求: (1)電源電動勢E。 (2)電阻R2的阻值。 【解析】(1)電源內(nèi)電路發(fā)熱功率Pr=I2r=(40-37.6) W=2.4 W 則電路中電流I=2 A 電源總功率:P=IE=40 W,得E=20 V。 (2)外電路總電阻R滿足:E=IR+Ir,得R=9.4 Ω,R=+R2 解得R2=7 Ω。 答案:(1)20 V (2)7 Ω 10.(22分)(2018·吉林高二檢測)如圖所示的電路中,兩平行金屬板A、B水

9、平放置,兩板間的距離d=40 cm。電源電動勢E=24 V,內(nèi)電阻r=1 Ω,電阻R= 15 Ω。閉合開關S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10-2 C,質(zhì)量為m=2×10-2 kg,不考慮空氣阻力。那么,滑動變阻器滑片P在某位置時,小球恰能到達A板。求(g取10 m/s2): (1)兩極板間的電場強度大小。 (2)滑動變阻器接入電路的阻值。 (3)此時電源的輸出功率。 【解析】(1)對小球從B到A,有vA=0;則由動能定理可得:-qUAB-mgd=0-m 得:UAB=8 V;則E== V/m=20

10、V/m (2)由閉合電路歐姆定律可得:E=I(R+r)+UAB 解得:I=1 A; 則有:RP==8 Ω (3)電源的輸出功率:P=I2(R+RP)=12×(15+8) W=23 W 答案:(1)20 V/m (2)8 Ω (3)23 W 【能力挑戰(zhàn)區(qū)】 1.一塊太陽能電池板,測得它的開路電壓為800 mV,短路電流為40 mA,若將該電池與一阻值為20 Ω的電阻器連成一閉合電路,則它的路端電壓是多少? 【解析】電源電動勢E=800 mV=0.80 V,電源內(nèi)阻r== Ω=20 Ω,路端電壓為U=·R=×20 V=0.40 V。 答案:0.40 V 2.如圖所示電路中,R1

11、=0.8 Ω,R3=6 Ω,滑動變阻器的全值電阻R2=12 Ω,電源電動勢E=6 V,內(nèi)阻r=0.2 Ω,當滑動變阻器的滑片在變阻器中央位置時,閉合開關S,電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少? 【解析】外電路的總電阻為R=+R1= Ω+0.8 Ω=3.8 Ω 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,電路中的總電流為 I== A=1.5 A 即電流表A1的讀數(shù)為1.5 A 對于R2與R3組成的并聯(lián)電路,根據(jù)部分電路歐姆定律,并聯(lián)部分的電壓為 U2=I·R并=I·=1.5×3 V=4.5 V 即電壓表 V2的讀數(shù)為4.5 V 對于含有R2的支路,根據(jù)部分電路歐姆定律,通過R2的電流為I2== A= 0.75 A 即電流表A2的讀數(shù)為0.75 A 電壓表 V1測量電源的路端電壓,根據(jù)E=U外+U內(nèi)得 U1=E-Ir=6 V-1.5×0.2 V=5.7 V 即電壓表 V1的讀數(shù)為5.7 V。 答案:電流表A1的讀數(shù)為1.5 A 電流表A2的讀數(shù)為0.75 A 電壓表V1的讀數(shù)為5.7 V 電壓表 V2的讀數(shù)為4.5 V 7

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