高考物理总复习 课时作业三十 闭合电路欧姆定律焦耳定律

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课时作业 三十 闭合电路欧姆定律 焦耳定律
(限时：45分钟)
(班级________ 姓名________)
1．一个直流电动机所加电压为U ，电流为I ，线圈内阻为R ，当它工作时，下述说法中错误的是( )
A ．电动机的输入功率为IU
B ．电动机的发热功率为I 2
R
C ．电动机的输出功率为IU －I 2
R
D ．电动机的功率可写作IU ＝I 2
R ＝U 2
R
2．(多选)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U ，输出电流为I ，手机电池的内阻为r ，下列说法正确的是( )
第2题图 A ．电能转化为化学能的功率为UI －I 2
r
B ．充电器输出的电功率为UI ＋I 2
r
C ．电池产生的热功率为I 2
r D ．充电器的充电效率为Ir U
×100%
3．某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，电源的内阻为1.0 Ω.现闭合开关S ，理想电压表V 的示数为4.0 V ，则( )
第3题图
A ．三个灯泡的总电阻为8.3 Ω
B ．电源的电动势为5.6 V
C ．电源消耗的热功率为3.0 W
D．电源的效率为89.3%
4．(多选)如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( )
第4题图
A．电源1与电源2的内阻之比是11∶7
B．电源1与电源2的电动势之比是1∶1
C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2
D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2
5．某同学将一直流电源的总功率P E、输出功率P R和电源内部的发热功率P r随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知下列叙述不正确的是( )
第5题图
A．反映P r变化的图线是c
B．电源电动势为8 V
C．电源内阻为2 Ω
D．当电流为0.5 A时，外电路的电阻为6 Ω
6．(多选)恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变，如图所示的电路中，当滑动变阻器滑动触头P向右移动时，下列说法中正确的是( )
第6题图
A．R0上的电压变小
B．R2上的电压变大
C．R1上的电压变大
D．R1上电压变化量大于R0上的电压变化量
第7题图
7．(多选)如图所示的电路中，R是压敏电阻，其阻值随所受压力F的增大而减小．闭合开关S后，在缓慢增大F的过程中，下列判断正确的是 ( )
A．灯泡L1亮度将变大
B．灯泡L2亮度将变大
C．电容器C所带电荷量将增大
D．电源的输出功率一定减小
8．(多选)如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C.闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则 ( )
第8题图
A．变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变
B．电压表示数U和电流表示数I的比值不变
C．电阻R0两端电压减小，减小量为ΔU
D．电容器的带电量增大，增加量为CΔU
9．如图所示是研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图．当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有读数．则故障原因可能是( )
第9题图
A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路
10．(多选)如图所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r≠0.若改变四个电阻中的一个阻值，则( )
第10题图
A．减小R1，C1、C2所带的电荷量都增加
B．增大R2，C1、C2所带的电荷量都增加
C．增大R3，C1、C2所带的电荷量都增加
D．减小R4，C1、C2所带的电荷量都增加
11．如图所示，电源的电动势是6 V，内电阻是0.5 Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5 Ω，限流电阻R0为3 Ω，若电压表的示数为3 V，试求：
(1)电源的功率和电源的输出功率；
(2)电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．
第11题图
课时作业(三十) 闭合电
路欧姆定律 焦耳定律1.D 【解析】 A ．电动机的总功率为P ＝UI ，故A 正确；B.
电动机的发热功率，根据焦耳定律：P 热＝I 2
R .故B 正确．C.电动机的输出功率为：P 出＝P
－P 热＝UI －I 2R .故C 正确．D.因为P ＞P 热，即UI ＞I 2
R ，U ＞IR ，欧姆定律不适用．故UI ≠I 2R
≠U 2
R
，故D 错误． 2．AC 【解析】 充电器输出的电功率为P ＝UI ，故B 错误；电池产生的热功率为I 2
r ，
故C 正确；则电能转化为化学能的功率为UI －I 2
r ，故A 正确；充电器的充电效率为
UI －I 2r
UI
×100%，故D 错误，故选AC.
3．ABD 【解析】 理想电压表V 的示数为
4．0 V ，可知串联的灯泡电流0.6 A ，此时小灯泡电阻4.00.6 Ω＝20
3 Ω；每个并联灯泡
的电流为0.3 A ，电压1.0 V ，此时小灯泡电阻R L ＝1.00.3 Ω＝103 Ω，所以总电阻为R 总＝20
3 Ω
＋12·10
3 Ω＝8.3 Ω，A 正确；电动势等于E ＝
4 V ＋1 V ＋0.6×1.0 V＝5.6 V ，B 正确；电源消耗的热功率为P 热＝0.62
×1.0 W ＝0.36 W ，C 错误；电源效率η＝55.6×100%＝89.3%，
D 正确．
4．ABC 【解析】 根据电源U －I 图线，r 1＝107 Ω，r 2＝10
11 Ω，则r 1∶r 2＝11∶7，
故A 正确．E 1＝E 2＝10 V ，故B 正确；灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡
与电源连接时的工作状态，则U 1＝3 V ，I 1＝5 A ，P 1＝15 W ，R 1＝0.6 Ω；U 2＝5 V ，I 2＝6 A ，
P 2＝30 W ，R 2＝56
Ω， P 1∶P 2＝1∶2，R 1∶R 2＝18∶25，故C 正确，D 错误；故选ABC.
5．B 【解析】 电源的总功率P E ＝IE ，功率与电流成正比，由P r ＝I 2
r 知电源内部的发热功率与电流的平方成正比，A 正确；当电流为2 A 时，电源的总功率与发热功率相等，可得出电源电动势为4 V ，内阻为2 Ω.当电流为0.5 A 时，根据闭合电路欧姆定律可得出外电路的电阻为6 Ω，B 错误，CD 正确．故选B.
6.AC 【解析】 触头P 由图示位置向右移动时，接入电路的电阻减小，则总电阻也减小，而电源输出电流不变，由闭合电路欧姆定律可知，并联部分电压减小，所以R 2上的电压变小，R 2是定值电阻，所以通过R 2的电流减小，总电流不变，则通过R 1电流增大，所以R 1的电压变大，则R 0上的电压变小，故AC 正确，B 错误；R 1的电压变大，R 0上的电压变小，R 1和R 0的电压之和减小，则R 1上电压变化量小于R 0上的电压变化量，故D 错误；故选AC.
7．AC 【解析】 在压力F 缓慢增大的过程中，压敏电阻R 的阻值减小，电路中的外电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，即流过灯泡L 1的电流增大，则灯泡L 1的亮度将变大，故A 正确；根据闭合电路欧姆定律可得，E ＝I (r ＋R L1)＋U L2，又干路电流增大，则灯泡L 2两端的电压减小，灯泡L 2亮度将变小，故B 错误；根据并联电路知识和欧姆定律可得，I ＝I L3＋
U L2
R L2
，U L3＝I L3R L3，又灯泡L 2两端的电压减小，则灯泡L 3两端的电压增大，又根据电容器所带电荷量与电容器两极板间的电势差、电容器的电容的关系可得，Q
＝CU L3，则电容器所带电荷量将增大，故C 正确；根据电源的输出功率关系可得P 出＝(
E
R 外＋r
)2
R
外＝E 2
（R 外－r ）
2
R 外
＋4r ，由于不知外电阻的阻值与内电阻的阻值的关系，则电源的输出功率的变化情况无法判断，故D 错误．
8．AD 【解析】 闭合开关S ，增大可变电阻R 的阻值，电流表示数减小，电压表示数增大，变化过程中ΔU 和ΔI 的比值等于定值电阻R 0与电源内阻r 之和，保持不变；电压表示数U 和电流表示数I 的比值等于可变阻值R 的阻值，逐渐增大，选项A 正确，B 错误；电阻R 0两端电压减小，减小量小于ΔU ，选项C 错误；电容器的带电量增大，增加量为C ΔU ，选项D 正确．
9．D 【解析】 灯L 1亮，所以L 1无问题，A 、B 错误．若L 2断路，则L 1也不会亮，C 错误．当L 2短路时，L 1亮，L 2不亮，电流表有示数，电压表测的是L 1两端电压，D 正确．
10.BD 【解析】 R 1上没有电流流过，故减小R 1，C 1两端电压不变，C 2两端电压不变，C 1、C 2所带的电荷量都不变，选项A 错误；增大R 2，C 1、C 2两端电压都增大，C 1、C 2所带的电荷量都增加，选项B 正确；增大R 3，C 1两端电压减小，C 2两端电压增大，C 1所带的电荷量减小，C 2所带的电荷量增加，选项C 错误；减小R 4，C 1、C 2两端电压都增大，C 1、C 2所带的电荷量都增加，选项D 正确．
11．(1)6 W 5.5 W (2)2.5 W 2 W
【解析】 (1)在串联电路中，电压表读R 0两端的电压，由欧姆定律得I ＝U R 0＝3
3
A ＝1
A; 电源的总功率：P 总＝EI ＝6×1 W ＝6 W ，由能量转化和守恒定律得：P 输出＝P 总－I 2
r ＝6－12
×0.5 W ＝5.5 W ；(2)电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，P 输出＝P M ＋P 0；P 0＝I 2R 0＝3 W ；P M ＝P 输出－P 0＝5.5－3＝2.5 W ；有P M ＝P 机＋P Mr ；得P 机＝P M －P Mr ＝2.5－I 2r ＝2.5－0.5＝2 W.。