2019高中物理第二章第7節(jié)閉合電路的歐姆定律對點練+鞏固練含解析新人教版.docx

閉合電路的歐姆定律1.閉合電路的電流跟電源的電動勢成電動勢，直線在橫軸上的截距表示短路電流I?？键c一閉合電路歐姆定律的理解和簡單應(yīng)用1.一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800 mV，短路電流為40 mA。若將該電池板與一阻值為20 的電阻連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A0.10 V B0.20 V C0.30 V D0.40 V答案D解析由已知條件得：E800 mV，又因I短，所以r 20 ，所以UIRR20 mV400 mV0.40 V，D正確。2如圖所示電路中，電源電動勢E12 V，內(nèi)阻r2 ，R14 ，R26 ，R33 。(1)若在C、D間連一個理想電壓表，其讀數(shù)是多少？(2)若在C、D間連一個理想電流表，其讀數(shù)是多少？答案(1)6 V(2)1 A解析(1)若在C、D間連一個理想電壓表，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I1 A1 A。理想電壓表讀數(shù)為UVI1R26 V。(2)若在C、D間連一個理想電流表，這時電阻R2與R3并聯(lián)，并聯(lián)電阻大小R23 2 。根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I2 A1.5 A。理想電流表讀數(shù)為I A1 A?？键c二路端電壓與負載的關(guān)系3.如圖所示，當開關(guān)S斷開時，電壓表示數(shù)為3 V，當開關(guān)S閉合時，電壓表示數(shù)為1.8 V，則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()A53 B35 C23 D32答案D解析S斷開時，電壓表的示數(shù)等于電源的電動勢，即：E3 V。S閉合時，U外1.8 V，所以U內(nèi)EU外1.2 V。因U外IR，U內(nèi)Ir，所以RrU外U內(nèi)1.81.232，D正確。4在如圖所示電路中，電源的電動勢E9.0 V，內(nèi)阻可忽略不計；AB為滑動變阻器，其最大阻值R30 ；L為一小燈泡，其額定電壓U6.0 V，額定功率P1.8 W；S為開關(guān)，開始時滑動變阻器的觸頭位于B端，現(xiàn)在接通開關(guān)S，然后將觸頭緩慢地向A端滑動，當?shù)竭_某一位置C時，小燈泡恰好正常發(fā)光。則C、B之間的電阻應(yīng)為()A10 B20 C15 D5 答案B解析本題中小燈泡恰好正常發(fā)光，說明此時通過小燈泡的電流達到額定電流I額 A0.3 A，電路是串聯(lián)電路，則RAC 10 ，所以RCBRRAC20 ，B正確。5(多選)如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則()A電壓表讀數(shù)減小B電流表讀數(shù)減小C質(zhì)點P將向下運動DR3上消耗的功率逐漸增大答案AC解析由圖可知，R2與滑動變阻器R4串聯(lián)后與R3并聯(lián)，再與R1串聯(lián)連接在電源兩端，電容器與R3并聯(lián)，當滑片向b移動時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知干路電流增大，內(nèi)電壓增大路端電壓減小，R1兩端的電壓增大，故并聯(lián)部分的電壓減小，由歐姆定律可知流過R3的電流減小，則流過R2和R4支路的電流增大，故電流表示數(shù)增大，B錯誤；因并聯(lián)部分電壓減小，而R2中電壓增大，故電壓表示數(shù)減小，A正確；因電容器兩端電壓減小，故帶電質(zhì)點受到的向上電場力減小，則重力大于電場力，質(zhì)點向下運動，C正確；因R3兩端的電壓減小，由P可知，R3上消耗的功率減小，D錯誤?？键c三電源的UI圖象6(多選)如圖所示，直線A為某電源的UI圖線，曲線B為某小燈泡L1的UI圖線的一部分，用該電源和小燈泡L1組成閉合電路時，燈泡恰好能正常發(fā)光，則下列說法中正確的是()A此電源的內(nèi)阻為 B燈泡L1的額定功率為6 WC把燈泡L1換成“3 V20 W”的燈泡L2，電源的輸出功率將變小D此時電源的效率為75%答案BD解析由圖讀出電源的電動勢為E4 V，圖線A的斜率大小表示電源的內(nèi)阻，則r 0.5 ，A錯誤；燈泡與電源連接時，A、B兩圖線的交點表示燈泡的工作狀態(tài)，則知其電壓U13 V，I12 A，則燈泡L1的額定電壓為3 V，功率為PU1I16 W，B正確；把燈泡L1換成“3 V20 W”的燈泡L2，由P知：燈泡L2正常工作時的電阻為R20.45 ，燈泡L1的電阻為R1 1.5 ，把燈泡L1換成“3 V20 W”的燈泡L2時，輸出電壓小于3 V，燈泡L2的電阻小于0.45 ，更接近電源的內(nèi)阻，電源的輸出功率將變大，C錯誤；電源的效率為100%100%100%75%，D正確。對應(yīng)學生用書P501關(guān)于閉合電路，下列說法正確的是()A電源短路時，放電電流為無限大B電源短路時，內(nèi)電壓等于電源電動勢C用電器增加時，路端電壓一定增大D把電壓表直接和電源連接時，電壓表的示數(shù)等于電源電動勢答案B解析電源短路時，R0，放電電流I，U內(nèi)E，A錯誤，B正確；當并聯(lián)用電器增加時，并聯(lián)電阻變小，電路中的電流變大，內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，C錯誤；當電壓表直接和電源連接時，電壓表不視為理想電表時，電路中有微小電流，內(nèi)電路有一定的電勢降落，D錯誤。2(多選)如圖所示，用兩節(jié)干電池點亮幾個小燈泡，當逐一閉合開關(guān)，接入燈泡增多時，以下說法正確的是()A燈少時各燈較亮，燈多時各燈較暗B各燈兩端電壓在燈多時較低C通過電池的電流在燈多時較大D電池輸出功率燈多時較大答案ABC解析由于電燈并聯(lián)在電路中，所以接入電路的電燈越多，總電阻越小，電路的總電流越大，電源的內(nèi)電壓越大，路端電壓越低，流過每個燈的電流越小，每個電燈越暗，A、B、C正確；當R外r時，電池輸出功率最大，由于r未知，D錯誤。3(多選)學生為“神州七號”載人飛船設(shè)計了一個可測定豎直方向加速度的裝置，其原理可簡化如圖，拴在豎直彈簧上的重物與滑動變阻器的滑動頭連接，該裝置在地面上靜止時其電壓表的指針指在表盤中央的零刻度處，在零刻度的兩側(cè)分別標上對應(yīng)的正、負加速度值，當加速度方向豎直向上時電壓表的示數(shù)為正。這個裝置在“神州七號”載人飛船發(fā)射、運行和回收過程中，下列說法中正確的是()A飛船在豎直減速上升的過程中，處于失重狀態(tài)，電壓表的示數(shù)為負B飛船在豎直減速返回地面的過程中，處于超重狀態(tài)，電壓表的示數(shù)為正C飛船在圓軌道上運行時，電壓表的示數(shù)為零D飛船在圓軌道上運行時，電壓表的示數(shù)為負答案ABD解析飛船在豎直減速上升的過程中，加速度方向豎直向下，由牛頓第二定律得知，飛船處于失重狀態(tài)。此時電壓表的示數(shù)為負，A正確；飛船在豎直減速返回地面的過程中，加速度方向豎直向上，由牛頓第二定律得知，處于超重狀態(tài)，電壓表的示數(shù)為正，B正確；飛船在圓軌道上運行時，加速度方向豎直向下，電壓表的示數(shù)為負，C錯誤，D正確。4如圖所示，一電荷量q3104 C帶正電的小球，用絕緣細線懸于豎直放置足夠大的平行金屬板中的O點。S合上后，小球靜止時，細線與豎直方向的夾角37。已知兩板相距d0.1 m，電源電動勢E12 V，內(nèi)阻r2 ，電阻R14 ，R2R3R412 。g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8。求：(1)電源的輸出功率；(2)兩板間的電場強度的大小；(3)小球的質(zhì)量。答案(1)10 W(2)100 N/C(3)4103 kg解析(1)R2與R3并聯(lián)后的電阻值R236 ，由閉合電路歐姆定律得：I1 A，電源的輸出功率為P出IEI2r10 W。(2)電容器兩板間的電壓UCI(R1R23)，電容器兩板間的電場強度E1100 N/C。(3)小球處于靜止狀態(tài)，所受電場力為F，由平衡條件得：Fmgtan，又有FqE1，所以m，解得m4103 kg。跟蹤訓練閉合電路歐姆定律的應(yīng)用對應(yīng)學生用書P511在輸液時，藥液有時會從針口流出體外，為了及時發(fā)現(xiàn)，設(shè)計了一種報警裝置，電路如圖所示，M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時其電阻RM發(fā)生變化，導致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報，此時()ARM變大，且R越大，U增大越明顯BRM變大，且R越小，U增大越明顯CRM變小，且R越大，U增大越明顯DRM變小，且R越小，U增大越明顯答案C解析傳感器M與R并聯(lián)，再與S串聯(lián)，S兩端電壓U增大，說明線路電流增大，總電阻變小，傳感器的電阻RM變?。粋鞲衅麟娮鑂M與R的并聯(lián)值R并，顯然R越大，RM變化相同值時，R并變化越大，此時干路電流變化越大，U增大越明顯，C正確。2(多選)如圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻r0，R1和R2是兩個定值電阻。當滑動變阻器R的滑片向a移動時，電路中的電流I1、I2的變化情況是()AI1不變 BI1變小CI2變大 DI2變小答案BC解析當滑動變阻器R的滑片向a移動時，滑動變阻器連入電路的電阻變小，整個回路的總電阻變小，干路電流I變大，路端電壓UEIr變小，I1變小，A錯誤，B正確；又II1I2，所以I2變大，C正確，D錯誤。3在如圖a所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，電源內(nèi)阻為r。閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表(內(nèi)阻極大)的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖b所示，則()A圖線甲是電壓表V1示數(shù)隨電流變化的圖線B電源內(nèi)電阻的阻值為10 C電源的電動勢是4 VD滑動變阻器R2的最大功率為0.9 W答案D解析當滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大，故R1兩端的電壓增大，R2兩端的電壓減小，乙表示V1示數(shù)的變化，甲表示V2示數(shù)的變化，A錯誤；由圖可知，當只有R1接入電路時，電路中電流為0.6 A，路端電壓為3 V，則由EUIr可得：E30.6r；當滑動變阻器全部接入時，兩電壓表示U11 V，U24 V，路端電壓UU1U25 V，由閉合電路歐姆定律可得E50.2r，聯(lián)立上式解得r5 ，E6 V，B、C錯誤；由圖線分析可知，R1的阻值為5 ，R2電阻為20 ；當R1等效為電源的內(nèi)阻，則當滑動變阻器的阻值R2R1r10 時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當滑動變阻器阻值為10 時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流I A0.3 A，則滑動變阻器消耗的總功率PI2R20.9 W，D正確。4兩個電池1和2的電動勢E1E2，它們分別向同一電阻R供電，電阻R消耗的電功率相同。比較供電時電池1和2內(nèi)部消耗的電功率P1和P2及電池的效率1和2的大小，則有()AP1P2，12 BP1P2，12CP1P2，12 DP1P2，12答案B解析因為給電阻R供電時，電阻R消耗的電功率PR相等，由PRI2R得電流I相等。因I，E1E2，則兩個電池的內(nèi)阻關(guān)系為r1r2，所以P1P2，而，所以與E成反比，故12，B正確。5(多選)將阻值為4 和10 的兩個電阻R1、R2分別接在同一電源上，結(jié)果R2上消耗的功率P2比R1上消耗的功率P1大，則()A電源內(nèi)阻一定大于4 B兩電阻串聯(lián)后接此電源，外電路總功率一定大于只接R2時的功率C兩電阻并聯(lián)后接此電源，外電路總功率一定小于只接R1時的功率D只接R1時電源內(nèi)阻消耗的功率一定大于只接R2時消耗的功率答案ACD解析因為R2消耗的功率P2比R1消耗的功率P1大。根據(jù)電源輸出功率隨外電阻的變化關(guān)系曲線作圖如圖所示。所以R1rR2，即rR14 ，A正確；R1與R2的串聯(lián)電阻R串R2，由圖象可知P串P2，B錯誤；R1與R2的并聯(lián)電阻R并R1，則P并P1，C正確；電源內(nèi)阻消耗的功率P，R1R2，則P1P2即只接R1時電源內(nèi)阻消耗的功率大于只接R2時電源消耗的功率，D正確。6如圖所示，直線OAC為某一直流電源的總功率P隨電流I變化的圖線，曲線OBC表示同一直流電源內(nèi)部的熱功率P隨電流I變化的圖線。若A、B點的橫坐標均為1 A，那么AB線段表示的功率為()A1 W B6 W C2 W D2.5 W答案C解析由題圖不難看出，在C點，電源的總功率等于電源內(nèi)部的熱功率，所以電源的電動勢為E3 V，短路電流為I3 A，所以電源的內(nèi)阻為r1 。圖象上AB線段表示的功率為PABP總I2r(3121) W2 W。C正確。7.(多選)硅光電池是一種太陽能電池，具有低碳環(huán)保的優(yōu)點。如圖所示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象，圖線b是某電阻R的UI圖象。當它們組成閉合回路時，下列說法正確的是()A電池的內(nèi)阻rB電池的效率為100%C硅光電池的內(nèi)阻消耗的熱功率PrU2I1U1I2D電源的輸出功率PU1I1答案ABD解析由歐姆定律得UEIr，當I0時，EU，由圖線a與縱軸的交點讀出電動勢為EU2。硅光電池和電阻R組成閉合回路時，根據(jù)兩圖線交點處的狀態(tài)可以知道，電阻的電壓為U1時，內(nèi)阻r，A正確；電池的效率100%，B正確；內(nèi)阻消耗的功率PrU2I1U1I1，C錯誤；電源的路端電壓為U1，電流為I1，則輸出功率PU1I1，D正確。8如圖所示，C為兩極板水平放置的平行板電容器，閉合開關(guān)S，當滑動變阻器R1、R2的滑片處于各自的中點位置時，懸在電容器C兩極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止狀態(tài)。要使塵埃P向下加速運動，下列方法中可行的是()A把R2的滑片向左移動B把R2的滑片向右移動C把R1的滑片向左移動D把開關(guān)S斷開答案A解析若塵埃P處于靜止狀態(tài)，則重力與電場力平衡。若塵埃向下加速運動，則電場力減小，電容器兩極板間的電壓減小，向左移動R2的滑片可以實現(xiàn)這種變化，A正確，B錯誤；由于穩(wěn)定時R1支路無電流，故無論如何移動R1，電容器兩極板間的電壓都不會改變，故塵埃仍平衡，C錯誤；斷開開關(guān)S，電容器兩極板間電壓增大，這種情況與B選項效果相同，D錯誤。9.如圖所示，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，R1、R2、R3為定值電阻，R為滑動變阻器，A為理想電流表，V為理想電壓表。當滑動變阻器滑片向右滑動時，下列說法中正確的是()A電流表和電壓表示數(shù)都變大B電流表和電壓表示數(shù)都變小C電流表示數(shù)減小，電壓表示數(shù)變大D電流表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)減小答案A解析首先要弄清電路的結(jié)構(gòu)，電壓表測R1兩端的電壓。當滑動變阻器的滑片向右滑動時，接入電阻變小，總電阻變小，總電流變大，內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，則流過R2的電流變小，流過R1的電流變大，R1兩端電壓也變大，所以電壓表、電流表示數(shù)都變大，A正確。10(多選)在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P向左移動一段距離后，下列結(jié)論正確的是()A燈泡L變亮B電源的輸出功率變小C電容器C上電荷量減少D電流表讀數(shù)變小，電壓表讀數(shù)變大答案BD解析將滑動變阻器的滑片P向左移動一段距離后，R的阻值變大，總電阻變大，電路中電流I變小，電流表讀數(shù)變小，燈泡L變暗，A錯誤；內(nèi)電壓變小，路端電壓UEIr變大，電壓表讀數(shù)變大，電阻R兩端電壓URUUL變大，電容器C兩端電壓變大，電容器C上電荷量增加，C錯誤，D正確；由電源輸出功率與外電阻的關(guān)系圖象知，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r，則外電路電阻變大時，輸出功率變小，B正確。11如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合開關(guān)S，小球靜止時受到懸線的拉力為F。調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于F的大小判斷正確的是()A保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變大B保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變小C保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變大D保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變小答案B解析當電路接通后，對小球受力分析：小球受重力、電場力和懸線的拉力F三個力的作用，其中重力為恒力。當電路穩(wěn)定后，R1中沒有電流，兩端等電勢，因此電容器兩極板電壓等于R0兩端電壓，當R2不變，不論R1如何變化，電容器兩極板電壓不變，板間電場強度不變，小球所受電場力不變，F(xiàn)不變，C、D錯誤；若保持R1不變，緩慢增大R2，則R0兩端電壓減小，電容器兩端電壓減小，內(nèi)部電場減弱，小球受電場力減小，由受力分析知F變小。A錯誤，B正確。12如圖所示，電路中E3 V，r0.5 ，R01.5 ，變阻器R的最大阻值為10 。(1)在變阻器的阻值R為多大時，變阻器上消耗的功率最大？最大為多大？(2)在變阻器的阻值R為多大時，定值電阻R0上消耗的功率最大？最大為多大？答案(1)2 1.125 W(2)0 3.375 W解析(1)將電阻R0和電源等效成新的電源，當外電路電阻與等效電源內(nèi)電阻相等時，等效電源的輸出功率