人教版高中物理选修3-2第二章恒定电流之闭合电路欧姆定律的应用巩固练习(含答案))
人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》测试题(含答案)
第二章《恒定电流》测试题一、单选题(每小题只有一个正确答案)1.两根材料相同的粗细均匀导线甲和乙,其横截面积之比为1∶3,阻值之比为3∶2,则导线甲、乙的长度之比为()A.1∶3B.1∶2C.2∶3D.3∶12.铅蓄电池的电动势为2V,这表示()A.无论接不接入外电路,蓄电池两极间的电压都为2 VB.蓄电池内每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为内能C.蓄电池在1 s内将2 J的化学能转变为电能D.蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大3.日常生活中,在下列电器中,哪些属于纯电阻用电器?()A.电扇和电吹风B.空调和电冰箱C.电烙铁和电热毯D.电解槽4.如图为滑动变阻器的示意图,A、B、C、D为4个接线柱,当滑动片P由C向D移动时,若要使变阻器接入电路的电阻由大变小,应将电阻器的哪两个接线柱连入电路A.A和B B.A和D C.B和C D.C和D5.如图电路中,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△U,电流表示数的变化量为△I,则()A.电压表示数U和电流表示数I的比值不变B.变化过程中△U和△I的比值保持不变C.电阻R0两端电压减小,减小量为△UD.电阻R0两端电压增大,增大量为△U6.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论错误的是A.电源的电动势为6.0 V B.电源的内阻为2 ΩC.电源的短路电流为0.5 A D.当外电阻为2 Ω时电源的输出功率最大7.如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,若调整可变电阻R的阻值,可使电压表的示数减小△U(电压表为理想电表),在这个过程中:()A.R2两端的电压增加,增加量一定等于△UB.流过R的电流会减小C.路端电压减小,减少量一定等于△UD.△U和干路电流的变化△I的比值保持不变8.如图,在“用多用表测电阻”的实验中,选用“×10”倍率的欧姆挡测量一电阻时,指针指在刻度20和30间的中央位置,该被测电阻的阻值R所在区间为()A.20Ω<R<25ΩB.25Ω≤R<30ΩC.200Ω<R<250ΩD.250Ω≤R<300Ω9.如图所示电路,电源电势为E,内阻为r.当开关S闭合后,小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作.已知指示灯L的电阻为0R,额定电流为I,电动机M的线圈电阻为R,则下列说法中正确的是()A .电动机的额定电压为IRB .电动机的输出功率为2IE I R -C .电源的输出功率为2IE I r -D .整个电路的热功率为()20I R r +10.在新农村建设的街道亮化工程中,全部使用太阳能路灯,如图是某行政村使用的太阳能路灯的电池板铭牌,则电池板的内阻值约为( )A .0.14ΩB .7.35ΩC .6.23ΩD .0.16Ω11.如图所示,闭合直角三角形线框,底边长为l ,现将它匀速拉过宽度为d 的匀强磁场(l >d ).若以逆时针方向为电流的正方向,则以下四个I ﹣t 图象中正确的是( ) 12.在如图所示的并联电路中,保持干路上的电流I 不变,当增大R 1的阻值时( )A .R 1和R 2上的电压减小B .R 1上的电流I 1增大C .R 2上的电流I 2减小D .I 1和I 2之和不变13.成都七中某研究性学习小组设计了一个加速度计,如图所示。
人教版 高二物理 选修3-1 2.3欧姆定律 巩固练习(带答案)
欧姆定律巩固练习一、单选题(每一小题只有一个正确答案)1.如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线.关于它们的电阻值及串联或并联后电路中的总电流比较正确的是()A. 电阻R1的阻值比电阻R2的阻值大B. 电阻R2阻值比电阻R1的阻值大C. 两电阻串联后比并联后接入同一电源,电路中的总电流大D. 两电阻并联后比串联后接入同一电源,电路中的总电流小2.两电阻R1、R2的伏安特性曲线如图所示,其中R1的图线与横轴的夹角为60°;R2的图线与横轴的夹角为30°。
若将R1、R2串联起来接入电路中,则通电后R1、R2消耗的电功率之比P1:P2等于()A. 1:√3B. 3:√3C. 1:3D. 3:13.某种金属导体的U−I图象如图所示,图象上A点和原点的连线与横轴成α角,A点的切线与横轴成β角.关于导体的下列说法正确的是()A. 欧姆定律对于该种导体是不适用的B. 该导体的电阻随电压的增大而增大C. 在A点,导体的电阻等于tanβD. 在A点,导体的电阻等于tanα4.在5分钟内通过导体横截面积电荷量为1200C,若导体的电阻为10Ω,这时导体两端加的电压为()A. 240VB. 120VC. 50VD. 40V5.如图,有一提升重物用的直流电动机,内阻r=0.6Ω,R=10Ω,U=160V,电压表的读数为110V,则下列说法正确的是()A. 通过电动机的电流为5AB. 通过电动机的电流为4AC. 在电动机中发热的功率为5WD. 输入到电动机的电功率为500W6.一根粗细均匀的导线,当其两端电压为U时,通过的电流为I,若将此导线均匀拉长到原来的2倍时,电流仍为I,导线两端所加的电压变为()B. UC. 2UD. 4UA. U27.如图所示,在A、B两端加一恒定不变的电压U,电阻R1为60Ω,若将R1短路,R2中的电流增大到原来的4倍;则R2为()A. 40ΩB. 20ΩC. 120ΩD. 6Ω8.如图所示是两个电阻的伏安特性曲线,那么a、b所示的电阻及这两个电阻串联或并联后图象所在的区域判断正确的是()A. a表示电阻大的图线,并联后图线在区域ⅢB. a表示电阻小的图线,串联后图线在区域ⅡC. a表示电阻小的图线,并联后图线在区域ID. a表示电阻大的图线,串联后图线在区域I9.如图所示的是伏安法测电阻的部分电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么()A. 若电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接aB. 若电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接bC. 若R与电流表的内阻相差不多时,测量R的值时,S应接aD. 若R与电压表的内阻相差不多时,测量R的值时,S应接a10.某同学用伏安法测电阻,分别采用了甲、乙两种电路测量,关于误差分析正确的是()A. 若选择甲图,测量值偏大B. 若选择乙图,测量值偏大C. 若被测电阻R x与电流表接近,应该选择乙图误差较小D. 若被测电阻R x与电压表接近,应该选择甲图误差较小二、多选题11、示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是()A. R1∶R2=1∶3B. R1∶R2=3∶1C. 将R1与R2串联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3D. 将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=3∶111.小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则下列说法中正确的是()A. 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻不变B. 对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I2C. 对应P点,小灯泡的电阻为R=U1I2−I1D. 对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小12.电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为12V,则()A. 电路中的电流为0.6AB. 电阻R2的阻值为20ΩC. 三只电阻两端的总电压为21 VD. 电阻R3两端的电压为4 V三、实验题13.(1)一只小灯泡,标有“3V1.5w”字样.现要描绘小灯泡0~3V的伏安特性曲线.实验器材有:A.最大阻值为10Ω的滑动变阻器B.电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源C.量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表A lD.量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A2E.量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表V lF.量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表V2G.开关、导线若干①电压表应选用______ ;电流表应选用______ .(将选项代号的字母填在横线上)②在该实验中,设计了如图1所示的四个电路.为了减小误差,应选取的电路是______ (将选项代号的字母填在横线上)(2)用伏安法测定一个(阻值约为230Ω),实验室提供如下器材:电池组E电动势3V,内阻不计电流表A1量程0−10mA,内阻约为40Ω−60Ω电流表A2量程0−500μA,内阻为1kΩ滑动变阻器R1,阻值范围0−20Ω,额定电流2A电阻箱R2,阻值范围0−9999Ω,额定电流1A电键S、导线若干要求实验中应尽可能准确的测量R x的阻值,请回答下面问题:①上述器材中缺少电压表,需选一只电流表将它改装成电压表,则改装表选用的器材是______ (填写器材代号);②在方框中画出测量R x阻值的电路图,并在图2中表明器材代号;③实验中将电阻箱R2的阻值调到4000Ω,再调节滑动变阻器R1,两表的示数如图3所示,测得待测电阻R x的阻值是______ .14.某同学测量阻值约为25kΩ的电阻R x,现备有下列器材:A.电流表(量程100μA,内阻约为2kΩ);B.电流表(量程500μA,内阻约为300Ω);C.电压表(量程15V,内阻约为100kΩ);D.电流表(量程50V,内阻约为500kΩ);E.直流电源(20V,允许最大电流1A);F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);G.电键和导线若干.(1)电流表应选______,电压表应选______.(填字母代号)(2)为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,请你在图1方框中给该同学设计出实验电路图,并用笔画线代替导线,连接图2电路.15.有一额定电压为2.8V、额定功率0.56W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线。
20192020学年高中物理 第二章 恒定电流 习题课闭合电路欧姆定律的应用练习含解析新人教版选修31.doc
闭合电路欧姆定律的应用课后篇巩固提升基础巩固1.如图所示电路,电源内阻不可忽略。
开关S闭合后,在变阻器R0的滑片向下滑动的过程中( )A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大解析由变阻器R0的滑片向下滑可知R0连入电路的有效电阻减小,则 R总减小,由I=可知I增大,由U内=Ir可知U内增大,由E=U内+U外可知U外减小,故电压表示数减小。
由U1=IR1可知U1增大,由U外=U1+U2可知U2减小,由I2=可知电流表示数减小,故A正确。
答案A2.如图所示,电路中电源的电动势为E,内电阻为r,开关S闭合后,当滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,三盏规格相同的小灯泡L1、L2、L3的亮度变化情况是( )A.灯L1、L2变亮,灯L3变暗B.灯L2、L3变亮,灯L1变暗C.灯L1、L3变暗,灯L2变亮D.灯L2、L3变暗,灯L1变亮解析变阻器与灯L1串联后与灯L2并联,再与灯L3串联。
将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,由闭合电路欧姆定律得知:干路电流I减小,则通过L3的电流减小,L3变暗,L3两端电压和内阻所占电压都减小,则并联部分电压增大,所以流过灯L2的电流变大,L2变亮,I1=I-I2,I减小,I2增大,则I1减小,灯L1变暗。
故C正确。
答案C3.两节电池1和2的电动势E1>E2,它们分别向同一电阻R供电,电阻R消耗的电功率相同。
比较供电时电池1和2内部消耗的电功率P1和P2及电池的效率η1和η2的大小,则有( )A.P1>P2,η1>η2B.P1>P2,η1<η2C.P1<P2,η1>η2D.P1<P2,η1<η2解析因为PR相等,则电流I相等。
由I=;因E1>E2,则r1>r2,所以P1>P2,而η=,所以η与E成反比,故η1<η2,故选B。
高中物理第二章恒定电流第7节闭合电路的欧姆定律课后训练新人教选修
第7节闭合电路的欧姆定律课后训练基础巩固1.某电池当外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4 V,则可以断定该电池的电动势E和内阻r为( )A.E=2.4 V r=1 Ω B.E=3 V r=2 ΩC.E=2.4 V r=2 Ω D.E=3 V r=1 Ω2.一太阳能电池板,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 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V3.如图为一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220 V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。
现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220 V,由此可知( )A.ab间电路通,cd间电路不通B.ab间电路不通,bc间电路通C.ab间电路通,bc间电路不通D.bc间电路不通,cd间电路通4.如图所示电路中,电源电动势恒定,要想使灯泡变暗,可以( )A.增大R1 B.减小R1C.增大R2 D.减小R25.如图所示,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>P2 B.P1<P2C.η1>η2 D.η1<η2能力提升6.如图所示电路中,定值电阻R2=r(r为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R1且R1≫R2+r。
在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是( )A.电源的输出功率变小B.R2消耗的功率先变大后变小C.滑动变阻器消耗的功率先变大后变小D.以上说法都不对7.在如图所示的电路中,①、②、③处可以接小灯泡、电流表或电压表(均为理想电表)三种元器件。
高中物理第二章恒定电流2.3欧姆定律课后提升作业新人教版选修3_102284190.doc
课后提升作业十二欧姆定律(40分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.今有甲、乙两个电阻,在相同时间内流过甲的电荷量是乙的2倍,甲、乙两端的电压之比为1∶2,则甲、乙两个电阻阻值的比值为( )A.1∶2B.1∶3C.1∶4D.1∶5【解析】选C。
由题意知:==,又=,由欧姆定律:=·=,故C 对。
2.(2018·绍兴高二检测)已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A和B的电流I A和I B的关系是( ) A.I A=2I B B.I A=C.I A=I BD.I A=【解析】选D。
由I=得:I A∶I B=∶=U A R B∶U B R A=1∶4,即I A=I B,应选D。
3.如图所示,四只电阻并联起来使用时,通过各个电阻的电流分别是I1、I2、I3、I4,则其大小顺序为( )A.I2>I4>I3>I1B.I4>I3>I2>I1C.I1=I2=I3=I4D.I1>I2>I3>I4【解析】选D。
由I-U图象可知斜率越小的图线代表的电阻值越大,所以R4>R3>R2>R1,将它们并联后,加一定电压时这四个电阻上的电压相同,因而电阻越小通过的电流越大,故选D。
4.小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大。
加在灯泡两端的电压较小时,通过灯泡的电流也较小,灯丝的温度较低。
加在灯泡两端的电压较大时,通过灯泡的电流也较大,灯丝的温度较高。
已知一只灯泡两端的电压为1V时,通过灯泡的电流为0.5A,灯泡两端的电压为3V 时,通过灯泡的电流为1A,则当灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流可能是( ) A.0.5A B.0.6A C.0.8A D.1.0A【解析】选C。
从题意知,电流应大于0.5 A而小于1 A。
灯泡两端的电压为1 V时,通过灯泡的电流为0.5 A,此时灯泡的电阻为2Ω;灯泡两端的电压为3 V时,通过灯泡的电流为1 A,此时灯泡的电阻为3Ω;则当灯泡两端电压为2 V时,灯泡的电阻应该大于2Ω而小于3Ω,所以这时通过灯泡的电流大于≈0.7 A,而小于=1 A,故C正确。
人教版高二物理选修3-1第二章 闭合电路欧姆定律 练习题(带解析)
第二章闭合电路欧姆定律练习题一、单项选择题(每小题6分,共42分)1.一太阳能电池板,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 V B.0.20 VC.0.30 V D.0.40 V2.在如图所示的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是()A.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3.如图所示电路中,电源电动势为E,内电阻为r,开关闭合时在平行板电容器C中恰好有一带电粒子处于悬空静止状态,当变阻器R0的滑动端向左移动时,带电粒子将()A.向上运动B.向下运动C.静止不动D.不能确定运动状态的变化4.如图所示,电源电动势为6 V,当开关接通时,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压U ad=0,U cd=6 V,由此可以判定()A.L1和L2的灯丝都断了B.L1的灯丝断了C.L2的灯丝断了D.变阻器R断路5.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0.05 Ω,电流表和电压表均为理想电表.只接通S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V,再接通S2,电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过电动机的电流是()A.2 A B.8 AC.50 A D.58 A6.如图所示电路中,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部.闭合开关S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R 1、R2,关于F的大小判断正确的是()A.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大B.保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小C.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大D.保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小7.如图所示电路中,R1、R2为定值电阻,电源内阻为r,闭合电键S,电压表显示有读数,调节可变电阻R的阻值,电压表示数增大量为ΔU,则在此过程中()A.可变电阻R阻值增大,流过它的电流增大B.电阻R2两端的电压减小,变化量等于ΔUC.通过电阻R2的电流减小,变化量小于ΔU R2D.路端电压一定增大,变化量大于ΔU二、多项选择题(每小题8分,共24分)8.右图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()A.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9.如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知()A.R的阻值为1.5 ΩB.电源电动势为3 V,内阻为0.5 ΩC.电源的输出功率为3.0 WD.电源内部消耗的功率为 1.5 W10.有一种测量体重的电子秤,其原理图如图中的虚线部分所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,电阻R随压力变化的函数为R=30 Ω-0.02 F(F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是()A.该秤能测量的最大体重是1 400 NB.该秤能测量的最大体重是1 300 NC.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处三、非选择题(共34分)11.(16分)如右图所示E=10 V,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF.电池内阻可忽略.(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流;(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量.12.(18分)如图所示的电路中,电源的电动势E=12 V,内阻未知,R1=8 Ω,R2=1.5 Ω,L为规格“3 V,3 W”的灯泡,开关S断开时,灯泡恰好正常发光.(不考虑温度对灯泡电阻的影响)试求:(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻;(2)电源的内阻;(3)开关S闭合时,灯泡实际消耗的功率.答案1.解析:电源电动势为0.8 V,根据I短=Er解得r=EI短=20 Ω.所以U=RR+rE=0.4 V.2.解析:该电路中,当滑片P向右移动时,滑动变阻器的有效电阻变大,闭合电路的总电阻变大,根据闭合电路的欧姆定律I=Er+R0+R可知,电路中的电流变小,电流表的读数变小,而电压表的读数为U=E-I(R0+r),I减小,电压表读数变大,选项B正确.3.解析:当滑动端向左移动时R0变大,则总电流变小,R两端的电压变小,电容器中的场强变小,粒子受到的电场力减小,重力大于电场力,所以粒子将向下运动,故B正确.4.解析:由题给条件可知,电路中有的地方没有电压,由U ad=0,U cd=6 V可知电路是断路,电路a、d之间没有断点,c、d之间有断点,可知灯L2断路.由电灯L2两端电压不为零,可知灯L1与变阻器R是完好的,选项C正确.5.解析:根据闭合电路欧姆定律E =U +Ir ,只接通S 1时,电流表示数为10 A ,电压表示数为12 V ,得E =12.5 V ,车灯电阻R =U I=1210Ω=1.2 Ω;接通S 2,电动机工作时,电流表示数变为8 A ,车灯电压U 1=I 1R =9.6 V ,电源内电压为U 内=E -U 1=2.9 V ,通过电源的电流I 总=U 内r =2.90.05A =58 A ,通过电动机的电流I 2=I 总-I 1=50 A ,C 正确.6.解析:当R 1不变,增大R 2时,电路中总电流I 减小,R 0分压相应减小,MN 极板间的场强也减少,所以F 也变小.而当R 2不变,调节R 1时,MN 极板间的电压不变,F 应不变.选项B 正确.7.解析:由题,电压表的示数增大,R 和R 1并联的电阻增大,得知R 增大,总电阻增大,总电流减小,并联部分电压增大,通过R 1的电流增大,所以通过可变电阻R 的电流减小,故A 错误.R 增大,外电阻增大,干路电流减小,电阻R 2两端的电压减小,路端电压增大,而路端电压等于外电路总电压,所以电阻R 2两端的电压减小量小于ΔU ,由欧姆定律得知,通过电阻R 2的电流减小,减小量小于ΔU R 2,故B 错误、C 正确.由于电阻R 2两端的电压减小,所以路端电压的增大量小于ΔU ,故D 错误.8.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I 1>I 2,A 正确.而r =E /I ,即图线的斜率表示电源的内阻,由图知r 1<r 2,B 、C 错误.当工作电流变化量相同时,因为r 1<r 2,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.9.解析:由直线Ⅰ可知,电源的电动势为3 V ,内阻为1.5 Ω,选项B错误;由直线Ⅱ可知,R的阻值为1.5 Ω,选项A正确;闭合回路的电流为I=ER+r=1 A,则电源的输出功率为P出=EI-I2r=1.5 W,电源内部消耗功率为P内=I2r=1.5 W,选项C错误,D正确.10.解析:当电流表示数达到3 A时,压力传感器受到的压力最大,由E=I(R+r)可求得R=2 Ω,由R=30 Ω-0.02 F可求得F=1 400 N,选项A正确,B错误;当踏板空载时,R′=30 Ω,电流表G示数为I′=ER′+r=1230+2A=0.375 A,选项C正确,D错误.11.解析:(1)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=ER1+R2=104+6A=1 A.(2)电容器两端电压U2=IR2=6 V,电容器所带电荷量Q1=CU2=30×10-6×6 C=1.8×10-4 C.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=30×10-6×10 C=3×10-4 C.通过R1的电荷量,即为电容器增加的电荷量,ΔQ=Q2-Q1=1.2×10-4 C.12.答案:(1)1 A 3 Ω(2)1 Ω(3)0.48 W解析:(1)灯泡的额定电流I0=P0U0=33A=1 A灯丝电阻R L=U20P0=323Ω=3 Ω.(2)断开S时,灯L正常发光,即I1=I0根据闭合电路的欧姆定律得E =I 0(R 1+R L +r )r =E I 0-(R 1+R L )=121Ω-(8+3) Ω=1 Ω. (3)闭合S 时,设外电路总电阻为R 外,则R 外=R L ·R 2R L +R 2+R 1=9 Ω 设干路电流为I 总,则I 总=E R 外+r =1.2 A 灯泡两端的电压U L =I 总·R L ·R 2R L +R 2=1.2 V 灯泡的实际功率P L =U 2L R L=0.48 W.。
2019-2020学年高中物理第2章恒定电流2.3欧姆定律练习(含解析)新人教版选修3-1
3欧姆定律课时过关•能力提升基础巩固k_. 1(多选)由欧姆定律IA. 由RB. 导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流大小无关C. 对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D•—定的电流流过导体,电阻越大,其电势差越大解析:|导体的电阻是由导体自身的性质决定的,与所加的电压和通过的电流无关。
当R一定时,才有I x U,故A错,B、C、D正确。
#2如图所示,某导体的伏安特性曲线,由图可知下列结论正确的是()A. 导体的电阻是0.02 QB. 导体的电阻是5 QC. 当导体两端的电压为10 V时,导体中的电流为0.2 AD. 当导体中的电流为0.2 A时,导体两端电压为15 V解析:R Q =50Q,A、B 错误;I A=0.2A,C 正确;U=IR=0.2 X 50V=10V,D 错误。
3(多选)将阻值为R的电阻接在电压为U的电源两端,则描述其电压U电阻R及流过R的电流I间的关系图像中,正确的是()解析:由欧姆定律可知,电流随电压的增大而增大,不会出现电压随电流的增大而减小的情况,故A 错误;电阻为导体本身的性质,与电流无关,故B错误;由欧姆定律知,当电阻保持不变时,电流与电压成正比,故C正确;电阻为导体本身的性质,不会随电压的增大而变化,故D正确。
答案:CD®4为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光,由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的I - U图像应是()(1)这两电阻大小之比为R\ : R?= _____A. 1 : 3B. 3 : 1C. 1解析:灯丝电阻随电压的增大而增大在图像上某点到原点连线的斜率应越来越小。
A正确。
答案:A已知用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上电压的一半,那么通过A和B的电流I A和I B的关系是()A.I A=2|BB. I AD.I A解析:设A的电阻为R加在A上的电压为U,则B的电阻B上的电压为2U,则I A|A D。
高中物理第二章恒定电流2.7闭合电路的欧姆定律课后练习选修3_1
闭合电路的欧姆定律1.(多选)在闭合电路中,下列叙述正确的是( )A .当外电路断开时,路端电压等于零B .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C .当外电路短路时,电路中的电流趋近于无穷大D .当外电阻增大时,路端电压将增大2.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( )A .如外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B .如外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C .如外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减小D .如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量3.一太阳能电池板,测得他的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则他的路端电压是( )A .0.10 VB .0.20 VC .0.30 VD .0.40 V4.在如图所示电路中,电源的电动势E =9.0 V ,内阻可忽略不计;AB 为滑动变阻器,其电阻R =30 Ω;L 为一小灯泡,其额定电压U =6.0 V ,额定功率P =1.8 W ;S 为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B 端,现在接通开关S ,然后将触头缓慢地向A 端滑动,当到达某一位置C 时,小灯泡恰好正常发光.则C 、B 之间的电阻应为( )A .10 ΩB .20 ΩC .15 ΩD .5 Ω5.(多选)如图所示为某一电源的U -I 图象,由图可知( )A .电源电动势为2 VB .电源内阻为13Ω C .电源短路时电流为6 AD .电路路端电压为1 V 时,电路中电流为5 A6.在如图所示的U -I 图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.则( )A.电源的电动势为3 VB.电源的内阻为2 ΩC.电阻R的阻值为1 ΩD.电路消耗的总功率为6 W7.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8.如图所示电路,电源内阻不可忽略.开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大9.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>P2 B.P1<P2C.η1>η2 D.η1<η210.如图所示的电路中,所用电源的电动势E=4 V,内电阻r=1.0 Ω,电阻R1可调.现将R1调到3 Ω后固定.已知R2=6 Ω,R3=3 Ω,求:(1)开关S断开和接通时,通过R1的电流分别为多大?(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值,应将R1的阻值调到多大?这时A、B间消耗的最大电功率是多少?高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
高中物理 第2章 恒定电流 第7节 闭合电路的欧姆定律练
第7节闭合电路的欧姆定律欧姆定律的理解1.如图所示,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( D )A.5∶3B.3∶5C.2∶3D.3∶2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 V∶1.2 V=3∶2,选项D正确.2.一太阳能电池板,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的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( D )A.0.10 VB.0.20 VC.0.30 VD.0.40 V解析:由已知条件得E=800 mV,又因I短=,所以r==Ω=20 Ω.所以U=IR=R=×20 V=0.40 V,选项D正确.3.有两个阻值相同都为R的电阻,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,此时通过一个电阻的电流为2I/3,则该电源的内阻是( C )A.RB.R/2C.4RD.R/8解析:由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I=,两电阻并联时I=·,解得r=4R,故选C正确.4.(多选)如图所示电路中,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( AC )A.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 AC与U BC为路端电压,等于电源电动势,选项A正确,选项D错误;当S闭合时,U AC=U AB=R=7.5 V,U BC=0,选项B错误,选项C正确.路端电压与电流的关系5. 如图所示,直线A为某电源的U I图线,曲线B为某小灯泡的U I图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是( C )A.4 W,8 WB.2 W,4 WC.4 W,6 WD.2 W,3 W解析:A图线是电源的U I图线,图线纵轴截距等于电源电动势,斜率大小等于内阻,则得电源的电动势E=3 V,内阻为r=0.5 Ω.两图线的交点表示该灯泡与该电源连接时的工作状态,由交点读出工作电压U=2 V,电流I=2 A,则电源的输出功率P出=UI=2×2 W=4 W,电源的总功率P总=EI=3×2 W=6 W.选项C正确.6. (多选)如图所示为两个独立电路A和B的路端电压与其电流I的关系图线,则( ACD )A.路端电压都为U1时,它们的外电阻相等B.电流都是I1时,两电源内电压相等C.电路A的电源电动势大于电路B的电源电动势D.A中电源的内阻大于B中电源的内阻解析: 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(I1,U1),由R=可知,路端电压都为U1时,它们的外电阻相等.由U内=Ir可知,电流都是I1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.7. 如图为测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( B )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)V=1.2 V,由=,所以R=r=×0.5 Ω=2 Ω,由电阻的串、并联知识可知,选项B正确.8. (2016吉林一中检测)(多选)如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图像,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图像,则下列说法正确的是( ACD )A.电源的电动势为50 VB.电源的内阻为ΩC.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 ΩD.输出功率为120 W时,输出电压是30 V解析:由闭合电路的欧姆定律U=E-Ir,根据图像①,当I=0时,即处于断路时,路端电压等于电源电动势,故U=E=50 V,故A正确;图像①的斜率的绝对值表示内电阻,所以有r==Ω=5 Ω,故B错误;根据图像①,当电流为2.5 A时,路端电压为37.5 V,故外电路电阻R== =15 Ω,故C正确;输出功率为120 W时,根据图像②,电流为4 A,再对照U I图像,输出电压为30 V,故D正确.路端电压与负载的关系9. 电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路的( C )A.电流表A示数增大,电压表V示数增大B.电流表A示数增大,电压表V示数减小C.电流表A示数减小,电压表V示数增大D.电流表A示数减小,电压表V示数减小解析:滑片P向右移动,滑动变阻器的阻值增大,总电流减小,则外电压增大,故选项C正确.10. (多选)如图所示的电路,电源内阻不能忽略,电阻R1=8 Ω,R2=10 Ω,当开关S接a端时,电压表读数为2.0 V,若开关S接到b端时,电压表读数可能为( BC )A.1.8 VB.2.2 VC.2.4 VD.2.7 V解析:当开关S从a端改接b端时,由于外电阻R2>R1,故电压表读数必增大,即U>2.0 V;若电源的内阻r≫R外时,可视电源为恒流电源,则U外最大为U max=U1=2.5 V,故U<2.5 V,故选项B,C正确.11. (2016荆州中学月考)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变化的图线画在了同一坐标系上,如图中的a,b,c所示,根据图线可知( D )A.反映P r变化的图线是bB.电源电动势为8 VC.电源内阻为1 ΩD.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 Ω解析:电源发热功率P r=I2r,故图像是关于I的二次函数,并且是递增的函数,所以反映P r变化的图线是c,A错误;根据公式P E=IE可得P E是关于电流的一次函数,所以图线a是描述电源总功率随电流变化的图像,图像的斜率k==E=4 V,B错误;从c图像中可得r=Ω=2 Ω,故C 错误;当电流为0.5 A时,根据闭合电路欧姆定律得I=,代入解得R=6 Ω,故D正确.12. (2016邢台一中月考)在如图所示电路中,电源电动势E=15 V、内阻r=1.0 Ω,定值电阻R1=29 Ω,R2=30 Ω,R3=60 Ω.当开关闭合后,电阻R3上消耗的电功率是多大?解析:闭合电路的外电阻为R=R1+=(29+)Ω=49 Ω,根据闭合电路的欧姆定律,干路电流为I== A=0.30 A,R3两端的电压为U3=E-I(R1+r)=[15-0.30×(29+1.0)]V=6.0 V(或U3=I=0.30× V=6.0 V)R3消耗的电功率为P3== W=0.60 W.答案:0.60 W(教师备用)【补偿题组】1.(针对第8题)如图(a)所示的电路中,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动,根据电路中电压表和电流表的数据描绘了如图(b)所示的两条U I图线,则( C )A.图线甲是根据电压表V2和电流表A的示数描绘的B.图线乙是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的C.由图线可知,电阻R0=2 ΩD.由图线可知,电源内阻r=2 Ω解析:由题意可知图线甲表示电源的路端电压随电流的变化关系,是根据电压表V1和电流表A的示数描绘的,故选项A错误;图线乙表示电阻两端的电压随电流的变化关系,是根据电压表V2和电流表A的示数描绘的,故选项B错误;由图线乙可知定值电阻R0=2 Ω,故选项C正确;图线甲斜率的绝对值表示电源的内阻,所以内阻r=1 Ω,故选项D错误.2.(针对第11题) 如图所示,曲线C1,C2分别是纯电阻直流电路中内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线.由该图可知下列说法中错误的是( C )A.电源的电动势为4 VB.电源的内电阻为1 ΩC.电源输出功率最大值为8 WD.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达16 W解析:由P内=I2r可知,C1为内电路消耗的电功率随电流变化的图线,C2为外电路消耗的电功率随电流变化的图线.交点表示内、外电阻相等,由P内=I2r得电源内阻为1 Ω,电动势E=2Ir=4V,选项A,B正确;电源输出功率最大值为4 W,选项C错误;P短==16 W,选项D正确.3. (针对第12题)如图所示,电阻R1=8 Ω,电动机绕组电阻R0=2 Ω,当开关S断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88 W;当开关S闭合时,电阻R1消耗的电功率是2 W.若电源的电动势为6 V,求开关S闭合时(1)(2)(3)0.5 kg解析由又当开关R设干路中电流为(2)故机械功率为(3)由力做功的功率P=Fv得v==0.3 m/s. 答案:(1)0.6 A (2)1.5 W (3)0.3 m/s。
高中物理选修3-1-第二章恒定电流-7闭合电路欧姆定律-同步巩固练习
第二章恒定电流-7闭合电路欧姆定律-同步巩固练习一、单选题1.如图所示,直线A为电源的U-I图线,曲线B为小灯泡的U-I图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是()A.4W、8WB.4W、6WC.2W、4WD.2W、3W2.在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0V,内阻不计,L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。
当开关S闭合后,下列说法正确的是:A.L1的电阻值为12ΩB.L2的电阻值为12ΩC.L3的电阻值为12ΩD.L1消耗的电功率为7.5W3.通过电阻R的电流强度为I时,在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流强度为I/2,则在时间t内产生的热量为()A.4QB.2QC.Q/2D.Q/44.如图电路中,电源E的电动势为3.2V,电阻R的阻值为30Ω,小灯泡L的额定电压为3V,额定功率为4.5W.当电键S接位置1时,电压表的读数为3V,那么当电键S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.有可能先发强光后被烧坏5.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。
一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。
在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中()A.PQ中电流先增大后减小B.PQ两端电压先减小后增大C.PQ上拉力的功率先减小后增大D.线框消耗的电功率先增大后减小6.如图所示,R4是半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,这就是一个火警报警器的电路,电流表是安放在值班室的显示器,电源两极之间接一个报警器,当R4所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是()A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,U变小7.在如图所示的电路中,灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后,下列结论正确的是()A.灯泡L变亮B.电源的输出功率变大C.电容器C上电荷量减少D.电流表示数变小,电压表示数变大8.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻,R为变阻器,已知R0>r.为使R0上消耗的电功率最大,应将变阻器阻值调整到()A.R0B.R0+rC.R0-rD.0二、多选题9.用如图所示图甲电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了图乙所示的U—I 图象,由图象可知()A.电池内阻的测量值是3.50ΩB.电池电动势的测量值是1.40VC.外电路发生短路时的电流为0.4AD.电压表的示数为1.20V时电流表的示数10.调整如图所示电路的可变电阻R的阻值,使电压表V的示数增大△U,在这个过程中()A.通过R1的电流增加,增加量一定等于B.R2两端的电压减小,减少量一定等于△UC.通过R2的电流减小,但减少量一定小于D.路端电压增加,增加量一定等于△U11.如图所示电路,电源电动势为E,串联的固定电阻为R2,滑动变阻器的总电阻为R1,电阻大小关系为R1=R2=r,则在滑动触头从a端移动到b端的过程中,下列描述中正确的是()A.电路中的总电流先减小后增大B.电路的路端电压先增大后减小C.电源的输出功率先增大后减小D.滑动变阻器R1上消耗的功率先减小后增大12.在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E、内阻为的电源与定值定阻、及电位器(滑动变阻器)R连接而成,、是红绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是()A.、两个指示灯都变亮B.、两个指示灯都变暗C.变亮,变暗D.1两端电压增大13.如图所示电路中,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,以下判断正确的是()A.电压表读数变大,通过灯L1的电流变大,灯L2变亮B.电压表读数变小,通过灯L1的电流变小,灯L2变亮C.电压表读数变小,通过灯L2的电流变大,灯L1变暗D.电压表读数变大,通过灯L2的电流变小,灯L1变暗14.电动势为E、内阻为r 的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R 连接成电路,如图所示.当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,下列说法正确的是()A.电压表读数增大,电流表读数减小B.电压表读数减小,电流表读数减小C.滑动变阻器两端电压增大D.滑动变阻器两端电压减小三、填空题15.某小组同学为了测出一个电源的电动势和内阻,通过实验测出几组闭合电路中电源的路端电压U和电流I的数据,并得到如图所示的U﹣I图线则该电源的电动势为________V,内阻为________Ω.16.某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻.已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为0.5Ω;电压表(量程0﹣3V,内阻3KΩ),电流表(量程0﹣0.6A,内阻1.0Ω),定值电阻R0=0.5Ω,滑动变阻器有R1(最大阻值10Ω,额定电流2A)和R2(最大阻值100Ω,额定电流0.1A)各一只.①实验中滑动变阻器应选用________.(选填“R1”或“R2”)②根据图甲在实物图乙中连线使之为实验电路________.③在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的电压与电流关系图线,根据图线求出的电源电动势E=________V,内阻r=________Ω.17.一电炉子的电阻R=2000Ω,通过的电流I=5A,通电10min产热Q=________J .18.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U﹣I图像如下,回答下列问题:①如图1所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在________处②现备有以下器材:A.干电池1个B.滑动变阻器(0~50Ω)C.滑动变阻器(0~1750Ω)D.电压表(0~3V)E.电压表(0~15V)F.电流表(0~0.6A)G.电流表(0~3A)其中滑动变阻器应选用________,电流表应选________,电压表应选________.(填字母代号)③如图2是根据实验数据画出的U﹣I图像.由此可知这个干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(保留两位有效数字)19.用甲图测量电源电动势E和内阻r.除了图中所给的器材,还有一只多用电表可用,通过多用电表来测量电源的路端电压和电路的电流,完成下面的实验步骤:①断开开关S1、S2,把电阻箱的阻值调至最________(填“大”或“小”);②多用电表接a、b,选择直流电压5V挡,闭合开关S1、S2,调节电阻箱的阻值,此时表盘指针指在如图乙的P位置,则读得U1=________V,断开开关S1、S2;③多用电表改接c、d,选择直流电流500mA挡,保持电阻箱阻值不变,闭合开关________,此时表盘指针指在如图乙的Q位置,则读得I1=________A,断开开关;④用U1和I1列出计算电动势E和内阻r的表达式:________.20.如图甲所示电路中,不计电表内阻影响,改变滑动变阻器滑动片位置,图乙为电压表V1、V2示数随电流表A示数变化的两条图线,其中表示V1与A示数变化的图线是________,由图线可求出电池的内阻r=________。
高中物理 第二章 恒定电流 第7节 闭合电路的欧姆定律练习 新人教版选修31
闭合电路的欧姆定律一、 不定项选择题1. 如图所示,直流电路闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P 向左移动时,下列说法正确的是( )A. 电源的总功率一定减小B. 电源的效率一定增大C. 电容器所带电量减小D. 电源的输出功率一定先增大后减小2. 如图所示的电路中,电源电动势为12 V ,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出.闭合开关S ,下列说法正确的是( )A. 路端电压为10 VB. 电源的总功率为10 WC. a 、b 间电压的大小为5 VD. a 、b 间用导线连接后,电路的总电流为1 A3. 如图为某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( ) A. 电源的电动势为6.0 V B. 电源的内阻为12 Ω C. 电源的短路电流为0.5 AD. 电流为0.3 A 时,外电阻是18 Ω4. 如图甲所示,R 为电阻箱(0~99.9 Ω),置于阻值最大位置,R x 为未知电阻.(1) 断开S 2,闭合S 1,逐次减小电阻箱的阻值,得到一组R 、I 值,并依据R 、I 值作出了如图乙所示的R 1I 图线;(2) 断开S 2,闭合S 1,当R 调至某一位置时,电流表的示数I 1=1.0 A ;保持电阻箱的位置不变,断开S 1,闭合S 2,此时电流表的示数为I 2=0.8 A.据以上数据可知( )A. 电源电动势为3.0 VB. 电源内阻为0.5 ΩC. R x的阻值为0.5 ΩD. S1断开,S2接通时,随着R的减小,电源输出功率减小5. 如图所示的电路中,电阻R1=10 Ω,R3=5 Ω,R4=10 Ω,电容器电容C=2 μF,电源电动势E=15 V,内阻不计.要使电容器不带电,变阻器R2的阻值应调为( )A. 8 ΩB. 16 ΩC. 20 ΩD. 40 Ω6. 如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置,闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )A. 增大R1的阻值B. 增大R2的阻值C. 增大两板间的距离D. 断开电键S7. 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变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a、b、c所示.下列判断正确的是( )A. 直线a表示电源的总功率B. 曲线c表示电源的输出功率C. 电源的电动势E=3 V,内电阻r=1 ΩD. 电源的最大输出功率P m=9 W8. 如图所示,E 为内阻不能忽略的电池,R 1、R 2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,V 与A 分别为电压表与电流表.初始时S 0与S 均闭合,现将S 断开,则( )A. V 的读数变大,A 的读数变小B. V 的读数变大,A 的读数变大C. V 的读数变小,A 的读数变小D. V 的读数变小,A 的读数变大 二、 填空题9. 同学们测量某电阻丝的电阻R x ,所用电流表的内阻与R x 相当,电压表可视为理想电压表.(1) 若使用图1所示电路图进行实验,要使得R x 的测量值更接近真实值,电压表的a 端应连接到电路的 ________(选填“b”或“c”)点.(2) 测得电阻丝的UI 图象如图3所示,则R x 为________Ω.(保留两位有效数字) (3) 实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化.他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为10 V 的条件下,得到电阻丝的电阻R x 随风速v(用风速计测)的变化关系如图3所示.由图可知当风速增大时,R x 会________(选填“增大”或“减小”).在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10 V ,需要将滑动变阻器R x 的滑片向________(选填“M”或“N”)端调节.三、 计算题10. 将电动势为3.0 V 的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V .当电路中有6 C 的电荷流过时,求:(1) 有多少其他形式的能转化为电能.(2) 外电路中有多少电能转化为其他形式的能. (3) 内电路中有多少电能转化为其他形式的能.11.图示电路中R 1=12 Ω,R 2=6 Ω,滑动变阻器R 3上标有“20 Ω 2 A ”字样,理想电压表的量程有0~3 V 和0~15 V 两挡,理想电流表的量程有0~0.6 A 和0~3 A 两挡.闭合开关S ,将滑片P 从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V 和0.3 A ;继续向右移动滑片P 至另一位置,电压表指针指在满偏的13,电流表指针指在满偏的14.求:(1) 此时电流表的示数.(2) 电源的电动势.12. 如图所示,电路中电源内阻不计,水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,金属板长为L,在两金属板左端正中间位置M,有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间.已知小液滴的质量为m,带负电,电荷量为q.要使液滴从B板右侧上边缘射出电场,电动势E是多大?(重力加速度用g表示)1. C2. AC 解析:由题图知外电路的总电阻为10 Ω,回路的总电阻为12 Ω,由全电路欧姆定律可知I =ER 总=1 A ,所以路端电压U R =IR =10 V ,选项A 正确;电源的总功率P =IE=12 W ,选项B 错误;由串并联电路特点得a 、b 的电流均为0.5 A ,所以U ab =0.5×(15-5)V =5 V ,选项C 正确;a 、b 间用导线连接后,根据电路的连接可求得外电路的电阻为7.5 Ω,回路的总电阻为9.5 Ω,选项D 错误.3. AD 解析:根据闭合电路欧姆定律U =E -Ir 知,纵轴上的截距为电源的电动势,即E =6.0 V ,但横轴上的截距0.5 A 不是电源的短路电流,故内阻应按斜率的绝对值计算,即r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI =2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I =0.3 A 时,外电阻R =E I -r =18 Ω.选项A 、D 正确.4. BC 解析:由I =E R +r ,得R =E I -r ,则R 1I 图象的斜率k =E =2.0 V ,选项A 错误;R 轴截距的绝对值等于内阻r ,即r =0.5 Ω,选项B 正确;S 2断开,S 1闭合时,R +r =EI 1;S 1断开,S 2闭合时,R x +R +r =E I 2,所以R x =E I 2-EI 1=0.5 Ω,选项C 正确;因R x =r ,所以电路中的外电阻大于内阻,随着R 的减小,电源输出功率将增大,R =0时电源输出功率最大,选项D 错误.5. C 解析:电容器C 不带电,说明两板电势相等,则有U 1U 2=U 3U 4,即R 1R 2=R 3R 4,R 2=20 Ω,选项C 正确.6. B 解析:增大R 1的阻值,稳定后电容器两板间的电压升高,带电油滴所受电场力增大,将向上运动,选项A 错误;电路稳定后,电容器相当于断路,无电流通过电阻R 2,R 2两端无电压,所以增大R 2的阻值,电容器两板间的电压不变,带电油滴仍处于静止状态,选项B 正确;增大两板间的距离,两板间的电压不变,电场强度减小,带电油滴所受电场力减小,将向下运动,选项C 错误;断开电键S 后,两板间的电势差为0,带电油滴只受重力作用,将向下运动,选项D 错误.7. ABC 解析:闭合电路中电动势E 和内电阻r 不变,外电阻的变化引起电路中的电流I 发生变化.电路中消耗的总功率P E =IE ,E 一定时,P E 与I 成正比,故直线a 表示电源的总功率与电流的关系,且a 图线的斜率大小为电源电动势E =3 V.电源内电阻消耗的功率P r=I 2 r ,r 一定时,P r 与I 2成正比,所以抛物线b 表示电源内电阻消耗的功率与电流的关系;外电阻上消耗的功率P R =I 2R =IE -I 2r ,故抛物线c 表示外电阻消耗的功率与电流的关系,选项A 、B 正确;图线a 、b 的交点表示P r =P E ,此时外电阻消耗功率为0,R =0,则I =Er ,所以内阻r =1 Ω,P r =P E =E2r ,选项C 正确;图线b 、c 的交点也是抛物线c 的顶点,该处纵坐标表示外电阻消耗功率的最大值,此时R =r ,P R =P r ,P R =E 24R =E 24r =94W.8. B 解析:S 断开,相当于总电阻变大,总电流减小,由U =E -Ir 知,路端电压增大,即电压表的读数变大,R 3两端的电压U 3=E -Ir -IR 1,因总电流减小,则U 3增大,R 3中的电流也增大,电流表的读数变大,选项B 正确.9. (1) c (2) 4.2 (3) 减小 M 解析:(1) 因电流表内阻接近待测电阻,故若用内接法误差很大,应采用电流表外接法,故a 端应接在c 点.(2) 图象的斜率表示电阻的阻值,则其阻值R =4.2 Ω.(3) 由题图可知,电阻的阻值随风速的增大而减小;当电阻减小时,并联部分电阻减小,为了让其分压仍为10 V ,滑动变阻器的阻值应向上移动,从而维持上下电阻之比恒定.10. 解:(1) W =Eq =18 J (2) W 1=U 1q =14.4 J(3) 内电压U 2=E -U 1=0.6 V W 2=U 2q =3.6 J 11. 解:(1) 滑片P 向右移动的过程中,电流表示数在减小,电压表示数在增大,由此可以确定电流表量程选取的是0~0.6 A ,电压表量程选取的是0~15 V ,所以电流表的示数为14×0.6 A =0.15 A(2) 电压表的示数为13×15 V =5 V当电压表示数U 1=2.5 V 时,I 1=0.3 A 得E =U 1+I 1R 1+I 1(R 1+R 2)R 2r当电压表示数U 2=5 V 时,I 2=0.15 A 得E =U 2+I 2R 1+I 2(R 1+R 2)R 2r联立解得E =7.5 V12. 解:由闭合电路欧姆定律得I =E R +R =E2R两金属板间电压为U BA =IR =E2由牛顿第二定律得q U BAd -mg =ma液滴在电场中做类平抛运动,有 L =v 0t d 2=12at 2联立解得E =2md 2v 20qL 2+2mgdq。
新人教版高中物理第2章恒定电流3欧姆定律随堂巩固提升选修3_1
欧姆定律1.(单选)(西藏日喀则一中2015~2016学年高二上学期检测)对于欧姆定律的理解,下列说法中错误的是导学号 50232318( C ) A .由I =U R 知通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比B .由U =IR 知对一定的导体,通过它的电流强度越大,它两端的电压也越大C .由R =U I知导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流强度成反比D .对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变解析:根据欧姆定律可知,A 正确;由U =IR ,对一定的导体,电流与电压成正比,所以通过它的电流强度越大,它两端的电压也越大,所以B 正确;导体的电阻与电压的大小无关,是由导体本身决定的,所以C 错误;对一定的导体,它两端的电压与通过它的电流强度的比值保持不变,即为电阻的大小,所以D 正确,本题选错误的,故选C 。
2.(单选)(新疆建设兵团二中2015~2016学年高二上学期检测)某实验小组在实验室用伏安法描述出了某白炽灯的伏安特性曲线,如图中的曲线MN 所示。
该小组的同学分析得出该白炽灯的阻值随温度的升高而增大,则白炽灯两端的电压由3V 升高到6V 时,其灯丝的电阻增加了导学号 50232319( B )A .5ΩB .10ΩC .1ΩD .6Ω 解析:由电阻的定义式R =U I 知,M 点电阻R M =30.1Ω=30Ω,N 点的电阻R N =60.15Ω=40Ω,电阻改变10Ω,B 正确。
3.做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验。
导学号 50232320(1)实验电路图已经画出了一部分,如图所示,但尚未完整,请将该电路完整地连接好;(2)按你连接的电路,S 闭合后,要使小灯泡的亮度增加,变阻器的滑片P 应向__________ B (选填“A ”或“B ”)端移动。
答案:(1)如图所示(2)当滑片P向B端移动时,灯泡两端的电压变大,灯泡的亮度增加。
高中物理第二章恒定电流习题课闭合电路欧姆定律的应用学案新人教版选修31
高中物理第二章恒定电流习题课闭合电路欧姆定律的应用学案新人教版选修31[学习目标] 1.会用闭合电路欧姆定律分析动态电路.2.知道闭合电路中的功率关系,会计算闭合电路的功率.3.会利用闭合电路欧姆定律进行含电容器电路的分析与计算.一、闭合电路的动态分析 闭合电路动态问题的分析方法 (1)程序法基本思路:电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 内的变化→U 外的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I 串联分压U→变化支路.(2)结论法——“并同串反”“并同”:是指某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大;某一电阻减小时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.“串反”:是指某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小;某一电阻减小时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.例1 电动势为E 、内阻为r 的电源与定值电阻R 1、R 2及滑动变阻器R 连接成如图1所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,下列说法正确的是( )图1A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大,电流表A 1示数减小,A 2示数增大D.电压表读数减小,电流表A 1示数增大,A 2示数减小答案 C解析 由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,滑动变阻器连入电路中的阻值R 增大,则外电路的总阻值R 总增大,干路电流I =ER 总+r,因R 总增大,所以I 减小,故A 1示数减小;路端电压U =E -Ir ,因I 减小,所以U 增大,即电压表的读数增大;R 2两端电压U 2=E -I (R 1+r ),因I 减小,所以U 2增大,由I 2=U 2R 2知,I 2增大,即电流表A 2的读数增大,故选项C 正确,选项A 、B 、D 错误.解决闭合电路动态问题的一般思路1.分析电路,明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象;2.由局部电阻变化判断总电阻的变化;3.由I =ER +r判断总电流的变化;4.据U =E -Ir 判断路端电压的变化;5.由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化.针对训练1 如图2所示,A 、B 、C 三只电灯均能发光,当把滑动变阻器的触头P 向下滑动时,三只电灯亮度的变化是( )图2A.A 、B 、C 都变亮B.A 、B 变亮,C 变暗C.A 、C 变亮,B 变暗D.A 变亮,B 、C 变暗答案 B解析 滑动变阻器的触头P 向下滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值R 减小,所以电路总阻值R 总减小,由闭合电路欧姆定律知总电流(I 总=ER 总+r)变大,通过A 的电流增大,故A 变亮;由于I 总变大,所以内阻上的电压(U 内=I 总r )变大,所以C 两端的电压(U C =E -U A -U 内)变小,通过C 的电流I C 变小,所以C 变暗;由于I 总变大,I C 变小,所以通过B 的电流(I B =I 总-I C )一定增大,B 灯变亮,选项B 正确. 二、闭合电路的功率1.电源的总功率:P 总=EI ;电源内电阻消耗的功率P 内=U 内I =I 2r ;电源输出功率P 出=U 外I .2.对于纯电阻电路,电源的输出功率P 出=I 2R =[ER +r ]2R =E 2R -r 2R+4r ,当R =r 时,电源的输出功率最大,其最大输出功率为P m =E 24r.电源输出功率随外电阻变化曲线如图3所示.图33.电源的效率:指电源的输出功率与电源的总功率之比, 即η=P 出P 总=IU IE =U E. 对于纯电阻电路,电源的效率η=I 2R I 2R +r =R R +r =11+rR,所以当R 增大时,效率η提高.当R =r (电源有最大输出功率)时,效率仅为50%,效率并不高.例2 如图4所示,电路中E =3 V ,r =0.5 Ω,R 0=1.5 Ω,变阻器的最大阻值为10 Ω.图4(1)在变阻器的阻值R 为多大时,变阻器上消耗的功率最大?最大为多大? (2)在变阻器的阻值R 为多大时,定值电阻R 0上消耗的功率最大?最大为多大? 答案 (1)2 Ω 98 W (2)0 278W解析 (1)此种情况可以把R 0归入电源内电阻,这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率.即当R =r +R 0=2 Ω时,R 消耗功率最大为:P m =E 24R =324×2 W =98W.(2)定值电阻R 0上消耗的功率可以表示为:P =I 2R 0,因为R 0不变,当电流最大时功率最大,此时应有电路中电阻最小,即当R =0时,R 0上消耗的功率最大:P m ′=E 2R 0+r2R 0=321.5+0.52×1.5 W=278W.功率最大值的求解方法1.流过电源的电流最大时,电源的功率、内损耗功率均最大.2.对某定值电阻来说,其电流最大时功率也最大.3.电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大,若不能相等,外电阻越接近内阻时,电源的输出功率越大.例3 如图5所示,线段A 为某电源的U -I 图线,线段B 为某电阻的U -I 图线,以上述电源和电阻组成闭合电路时,求:图5(1)电源的输出功率P 出为多大? (2)电源内部损耗的电功率是多少? (3)电源的效率η为多大? 答案 (1)4 W (2)2 W (3)66.7%解析 根据题意从A 的图线可读出E =3 V ,r =E I 短=36Ω=0.5 Ω,从B 图线中可读出外电阻R =1 Ω.由闭合电路欧姆定律可得I =E R +r =31+0.5A =2 A , 则电源的输出功率P 出=I 2R =4 W ,P 内=I 2r =2 W ,电源的总功率P 总=IE =6 W , 故电源的效率η=P 出P 总≈66.7%. 三、含电容器电路的分析与计算1.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻上无电压降,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压.2.当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等.3.电路的电流、电压变化时,将会引起电容器的充(放)电.如果电容器两端电压升高,电容器将充电;如果电压降低,电容器将通过与它连接的电路放电.例4如图6所示,电源电动势E=10 V,内阻可忽略,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,求:图6(1)S闭合后,稳定时通过R1的电流;(2)S原来闭合,然后断开,这个过程中流过R1的总电荷量.答案(1)1 A (2)1.2×10-4 C解析(1)S闭合后,电路稳定时,R1、R2串联,易求I=ER1+R2=1 A.(2)S闭合时,电容器两端电压U C=U2=I·R2=6 V,储存的电荷量Q=C·U C.S断开至达到稳定后电路中电流为零,此时U C′=E,储存的电荷量Q′=C·U C′.很显然电容器上的电荷量增加了ΔQ=Q′-Q=CU C′-CU C=1.2×10-4 C.电容器上电荷量的增加是在S断开以后才产生的,这只有通过R1这条电路实现,所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量.分析电容器电荷量变化的方法1.首先确定电路的连接方式及电容器和哪部分电路并联.2.根据欧姆定律求并联部分的电压即为电容器两极板间的电压.3.最后根据公式Q=CU或ΔQ=CΔU,求电荷量及其变化量.针对训练2 如图7所示电路中,电源电动势E=9 V,内阻r=2 Ω,定值电阻R1=6 Ω,R2=10 Ω,R3=6 Ω,电容器的电容C=10 μF.图7(1)保持开关S1、S2闭合,求电容器所带的电荷量;(2)保持开关S 1闭合,将开关S 2断开,求断开开关S 2后流过电阻R 2的电荷量. 答案 (1)3×10-5C (2)6×10-5C解析 (1)保持开关S 1、S 2闭合,则电容器两端的电压U C =U R 1=E R 1+R 2+r R 1=96+10+2×6 V=3 V.电容器所带的电荷量为Q =CU C =10×10-6×3 C=3×10-5C.(2)保持开关S 1闭合,将开关S 2断开后,电路稳定时电容器两端的电压等于电源电动势,此时电容器上的电荷量Q ′=CE =10×10-6×9 C=9×10-5C ,而流过R 2的电荷量等于电容器C 上电荷量的增加量Q R 2=ΔQ =Q ′-Q =9×10-5C -3×10-5C =6×10-5C.1.如图8所示的电路,闭合开关S ,待电路中的电流稳定后,减小R 的阻值.则( )图8A.电流表的示数减小B.电压表的示数减小C.电阻R 2两端的电压减小D.路端电压增大 答案 B解析 题图中的电路结构是R 1与R 先并联,再与R 2串联,故R ↓→R 总↓→I 干↑→U 内↑→U 外↓.R 2两端电压U 2=I 干R 2,U 2增大,所以R 与R 1的并联电压减小,示数减小,A 、C 、D 错误,B 正确.2.如图9所示,图线a 是某一电源的U -I 曲线,图线b 是一定值电阻的U -I 曲线.若将该电源与该定值电阻连成闭合电路,已知该电源的内阻r =2.0 Ω,则说法错误的是( )图9A.该定值电阻为6 ΩB.该电源的电动势为20 VC.将2只这种电阻串联作为外电阻,电源输出功率最大D.将3只这种电阻并联作为外电阻,电源输出功率最大 答案 C3.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,如图10所示,直线A 为电源a 的路端电压与电流的关系图线,直线B 为电源b 的路端电压与电流的关系图线.直线C 为电阻R 两端的电压与电流的关系图线,将这个电阻R 分别接到a 、b 两电源上,那么( )图10A.R 接到电源a 上,电源的效率较低B.R 接到电源b 上,电源的输出功率较大C.R 接到电源a 上,电源的输出功率较大,电源效率较高D.R 接到电源b 上,电源的输出功率较小,电源效率较高 答案 C解析 电源的效率η=UI EI =UE,由题中图象可知A 与C 交点处电压大于B 与C 交点处电压,则R 接到电源a 上效率较高;电源输出功率P =UI ,由题中图象易得R 接到电源a 上输出功率较大,A 、B 、D 错误,C 正确.4.阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图11所示电路.开关S 断开且电流稳定时,C 所带的电荷量为Q 1;闭合开关S ,电流再次稳定后,C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )图11A.25B.12C.35D.23 答案 C解析 S 断开时等效电路图如图甲所示.甲电容器两端电压为U 1=ER +23R ×23R ×12=15E ; S 闭合时等效电路图如图乙所示.乙电容器两端电压为U 2=ER +12R ×12R =13E , 由Q =CU 得Q 1Q 2=U 1U 2=35,故选项C 正确.一、选择题(1~5题为单选题,6~9题为多选题)1.如图1所示的电路,三只相同的灯泡L 1、L 2、L 3,当滑动变阻器的滑动触头向b 端移动时( )图1A.L1变亮,L2、L3变暗B.L1、L2变亮,L3变暗C.L1、L3变暗,L2变亮D.L1、L3变亮,L2变暗答案 B2.在如图2所示的电路中,开关S闭合后和闭合前相比,三个理想电表示数的变化情况是( )图2A.V示数变大,A1示数变大,A2示数变小B.V示数变大,A1示数变小,A2示数变大C.V示数变小,A1示数变大,A2示数变小D.V示数变小,A1示数变小,A2示数变大答案 C解析开关S闭合后,总电阻减小,干路电流I增大,A1示数变大,由U外=E-Ir知,路端电压U外减小,V示数变小,由于R处在干路中且其中的电流增大,故其两端的电压U R增大,R2两端的电压U2=U外-U R,故U2减小,由欧姆定律知,其中的电流I2减小,A2示数变小,故选C.3.如图3所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置.闭合电键S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件,油滴仍能静止不动的是( )图3A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离D.断开电键S答案 B解析 在直流电路中,R 2与电容器串联的支路不通,因此电容器两端的电压等于R 1两端的电压,增大R 1的阻值,R 1两端的电压增大,电容器两端的电压增大,由E =U d可知,电容器两极板间的电场强度增大,因此板间带电油滴受到的电场力增大,会向上运动,A 项错误;增大R 2的阻值不改变电路中的总电阻,不改变R 1两端的电压,因此电容器中油滴仍保持静止,B项正确;增大两板间的距离,而电容器的两板间的电压一定,由E =Ud可知,板间的场强减小,油滴受到的电场力减小,油滴会向下运动,C 项错误;断开电键S ,电容器会通过R 1、R 2进行放电,使板间场强减小,油滴受到的电场力减小而向下运动,D 项错误.4.如图4所示,直线OAC 为某一直流电源的总功率P 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4A.1 WB.6 WC.2 WD.2.5 W 答案 C解析 由题图不难看出,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 短=3 A ,所以电源的内阻为r =EI 短=1 Ω.题图上AB 线段表示的功率为P AB =P 总-I 2r =(1×3-12×1) W=2 W.故正确选项为C.5.在如图5所示的电路中,灯泡L 的电阻大于电源的内阻r ,闭合开关S ,将滑动变阻器滑片P 向左移动一段距离后,下列结论正确的是( )图5A.灯泡L 变亮B.电源的输出功率变大C.电容器C上的电荷量增加D.电流表示数变小,电压表示数变小答案 C6.如图6,a表示某电源路端电压随电流变化的图线,b表示外电阻两端电压随电流变化的图线,下列判断正确的是( )图6A.阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率B.阴影部分的面积表示电源的输出功率C.当α=β时,电源的输出功率最大D.当α=β时,电源的效率最高答案BC解析阴影部分表示P=UI,代表外电阻消耗的功率或电源的输出功率,A错误,B正确;当α=β时说明外电阻的阻值R与电源内阻r相等,此时电源的输出功率最大,此时效率为η=RR+r×100%=50%,故C正确,D错误.7.如图7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( )图7A.电源1与电源2的内阻之比是11∶7B.电源1与电源2的电动势之比是1∶1C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1∶2D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1∶2 答案 ABC解析 根据电源U -I 图线,r 1=107 Ω,r 2=1011 Ω,则r 1∶r 2=11∶7,故A 正确.E 1=E 2=10V ,故B 正确.灯泡伏安特性曲线与电源路端电压随输出电流变化的特性图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=35 Ω.U 2=5 V ,I 2=6 A ,P 2=30 W ,R 2=56Ω.P 1∶P 2=1∶2,R 1∶R 2=18∶25,故C 正确,D 错误.8.如图8所示的电路中,电源电动势E =6 V ,内阻r =1 Ω,电阻R 1=6 Ω,R 2=5 Ω,R 3=3 Ω,电容器的电容C =2×10-5F.若将开关S 闭合,电路稳定时通过R 2的电流为I ;断开开关S 后,通过R 1的电荷量为q .则( )图8A.I =0.75 AB.I =0.5 AC.q =2×10-5C D.q =1×10-5C答案 AD解析 开关S 闭合时,I =Er +R 并+R 2=0.75 A ,选项A 对,B 错;此时U C =U R 并=1.5 V ,Q C=C ·U C =3×10-5C ,若将开关断开,则电容器上所带的电荷量通过R 1、R 3放掉,因I 1∶I 3=R 3∶R 1=1∶2,根据q =It 可知,通过R 1的电荷量q =13Q C =1×10-5C ,选项C 错,D 对.9.如图9所示,I 为理想电流表示数,U 为理想电压表示数,P 为定值电阻R 2消耗的功率,Q 为电容器C 所带的电荷量,W 为电源通过电荷量q 时电源做的功,当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,下列图象能正确反映各物理量关系的是( )图9答案 AB解析 当变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中,接入电路的电阻减小,电路中电流增大,R 2消耗的功率为P =I 2R 2,P ∝I 2,故A 正确.电容器C 两端的电压U C =E -I (R 2+r ),电荷量Q =CU C =C [E -I (R 2+r )],则ΔQΔI=-C (R 2+r ),保持不变,则Q -I 图象是向下倾斜的直线,故B 正确.电压表示数U =E -Ir ,U -I 图象应是向下倾斜的直线,故C 错误.电源通过电荷量q 时电源做的功W =qE ,E 是电源的电动势,则W -q 是过原点的直线,故D 错误. 二、非选择题10.如图10所示,电源电动势E =10 V ,内阻r =0.5 Ω,标有“8 V,16 W”的灯泡L 恰好能正常发光,电动机M 绕线的电阻R 0=1 Ω,求:图10(1)电源的总功率; (2)电动机的输出功率. 答案 (1)40 W (2)12 W解析 (1)L 正常发光,路端电压等于灯泡额定电压8 V 内电压U 内=(10-8) V =2 V ,则总电流I =U 内r=4 A 电源的总功率为P 电=IE =4×10 W=40 W. (2)流经电动机的电流I M =I -P U=2 A输入电动机的总功率P M 总=U ·I M =8×2 W=16 W 电动机内阻消耗功率P M 内=I 2M R 0=4×1 W=4 W故电动机输出功率P M 出=(16-4)W =12 W.11.如图11所示的电路中,所用电源的电动势E =4 V ,内电阻r =1 Ω,电阻R 1可调.现将R 1调到3 Ω后固定.已知R 2=6 Ω,R 3=3 Ω,求:图11(1)开关S 断开和接通时,通过R 1的电流分别为多大?(2)为了使A 、B 之间电路的电功率在开关S 接通时能达到最大值,应将R 1的阻值调到多大?这时A 、B 间消耗的最大电功率是多少? 答案 (1)0.4 A 23 A (2)0 329 W解析 (1)开关S 断开时,I 1=E r +R 1+R 2=41+3+6A =0.4 A ,开关接通时,R 2、R 3并联的总电阻R 23=R 2R 3R 2+R 3=2 Ω,I 1′=E r +R 1+R 23=41+3+2 A =23A. (2)开关接通时,A 、B 之间的总电阻R 23=2 Ω为定值,所以只有当R 1′=0时,总电流最大,A 、B 之间的电功率才最大.I =E r +R 1′+R 23=41+0+2 A =43 A.P AB =I 2R 23=(43)2×2 W=329W.12.如图12所示,E =10 V ,r =1 Ω,R 1=R 3=5 Ω,R 2=4 Ω,C =100 μF.当S 断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求:图12(1)S 闭合后,带电粒子加速度的大小和方向;(2)S 闭合后,流过R 3的总电荷量. 答案 (1)g 竖直向上 (2)4×10-4C解析 (1)S 断开,带电粒子恰好处于静止状态,设电容器两极板间距离为d ,有U C =R 2R 1+R 2+rE =4 V ,qU Cd=mg .S 闭合后,U C ′=R 2R 2+rE =8 V设带电粒子加速度为a,则qU C′d-mg=ma,解得a=g,方向竖直向上.(2)S闭合后,流过R3的总电荷量等于电容器上电荷的增加量,所以ΔQ=C(U C′-U C)=4×10-4 C.。
2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 2.7 闭合电路的欧姆定律课后强化演练(含解析)新人教版选修3-1
闭合电路的欧姆定律一、选择题1.(多选)下列说法中正确的是( )A .从关系式E =I (R +r )可知,电源电动势由通过它的电流I 和电路的总电阻(R +r )共同决定B .从关系式R =U I可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比 C .从关系式I =ER +r 可知, 电路中的电流跟电源电动势成正比,跟电路的总电阻成反比D .从关系式R =U I可知,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值解析:电源电动势与外电路无关,A 选项错误;导体电阻与材料本身有关,与电压和电流无关,对一个确定的导体来说,所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值,B 选项错误,D 选项正确;根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流跟电源电动势成正比,跟电路的总电阻成反比,C 选项正确.答案:CD2.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下面结论正确的是( )A .电源的电动势为1.0 VB .电源的内阻为2 ΩC .电源的短路电流为0.5 AD .电源的内阻为12 Ω解析:由闭合电路欧姆定律U =E -Ir 得,当I =0时,U =E ,图线与纵轴交点表示电动势E =6 V ,A 选项错误;电源的内阻等于图线的斜率大小,r =ΔUΔI=2 Ω,B 选项正确,D 选项错误;外电阻R =0时,短路电流I =E r=3 A ,C 选项错误.答案:B3.(多选)如图所示,当可变电阻R =2 Ω时,理想电压表的示数U =4 V ,已知电源的电动势E =6 V ,则( )A .此时理想电流表的示数是2 AB .此时理想电流表的示数是3 AC .电源的内阻是1 ΩD .电源的内阻是2 Ω解析:由题图所示电压表测量的是路端电压,电流表测的是通过R 的电流,由部分电路欧姆定律可得U =IR ,故I =2 A ;再由闭合电路欧姆定律得E =U +Ir ,将I =2 A 、U =4 V 、E =6 V 代入可得r =1 Ω.故A 、C 选项正确.答案:AC4.(2018·运城市模拟)如图所示,电路中电源电动势为E ,内电阻为r ,定值电阻的阻值为R 0,变阻器的全阻值为R ,关于各部分的功率,有关说法正确的是( )A.当R+R0=r,R上消耗的功率达到最大值B.当R0=r+R,R上消耗的功率达到最大值C.当R0=R+r,R0上消耗的功率达到最大值D.当R+R0=r,电源的输出功率达到最大值解析:R是滑动变阻器,要使R上消耗的功率达到最大值,可将R0看作等效电阻,当R=R0+r时,等效电源输出功率最大,即R消耗的功率最大,A、B选项错误;R0为定值电阻,要使R0上消耗的功率达到最大值,则通过的电流最大,即R=0时,C选项错误;当外电阻等于内阻时,即R+R0=r时,电源的输出功率达到最大值,D选项正确.答案:D5.(多选)图示电路中,电源内阻不能忽略,闭合开关S,理想电压表示数为U,理想电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中( )A.U先变小后变大B.I先变小后变大C .U 与I 的比值始终保持不变D .电源消耗的功率先减小后增大解析:滑动变阻器R 1的滑片P 由a 端滑到b 端的过程中,电路总电阻先增大后减小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流先变小后变大,路端电压先增大后减小.电流表示数I 先变大后变小.根据并联电路的分流规律可知,通过R 3的电流先变小后变大,则电压表的读数U 先变小后变大,A 选项正确,B 选项错误;由于U 先变小后变大,I 先变大后变小,所以U 与I 比值先变小后变大,C 选项错误;电源消耗的功率P =EI 总,E 不变,I 总先变小后变大,则电源消耗的功率P 先减小后增大,D 选项正确.答案:AD6.(多选)如图所示的电路由电源、电阻箱和电流表组成,电源电动势E =4 V ,内阻r =2 Ω.电流表内阻忽略不计,闭合开关,调节电阻箱,当电阻箱读数分别等于R 1和R 2时,电流表对应的读数分别为I 1和I 2,这两种情况下电源的输出功率相等.下列说法中正确的是( )A .I 1+I 2=2 AB .I 1-I 2=2 AC .R 1=1 Ω2R 2D .R 1=4 Ω2R 2解析:根据闭合电路欧姆定律可知,I 1=ER 1+r=4R 1+2,I 2=E R 2+r =4R 2+2,两种情况下电源的输出功率相等,I 21R 1=I 22R 2,联立解得I 1+I 2=2 A ,R 1=4 Ω2R 2,A 、D 选项正确.答案:AD7.(多选)如图所示电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,电路中O 点接地,当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,M 、N 两点电势变化情况是( )A.都升高B.M点电势升高,N点电势降低C.都降低D.M点电势的改变量大于N点电势的改变量解析:当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流增大,通过R3的电流增大,路端电压减小,R3两端的电压增大,N点的电势比O点的电势低,故N点的电势降低.并联部分的电阻减小,分压减小,M点的电势大于零,故M点的电势降低.A、B选项错误,C选项正确;路端电压减小,并联部分电压减小量大于R3两端电压的增加量,因此M点电势的改变量大于N点电势的改变量,D选项正确.答案:CD8.(2018·全国三模)如图所示的闭合电路中,当滑动变阻器的滑片P从b滑向a的过程中,V1、V2两只伏特表示数的变化量为ΔU1和ΔU2,则变化量的绝对值之比应是( )A.|ΔU1|>|ΔU2| B.|ΔU1|<|ΔU2|C .|ΔU 1|=|ΔU 2|D .无法判断解析:分析电路结构可知,滑动变阻器、电阻R 1、R 2串联,根据闭合电路欧姆定律可知,电路总电压的变化量为零,当滑动变阻器的滑片P 从b 滑向a 的过程中,总电阻减小,干路电流增大,即部分电路中电压的增加量等于另一部分电路中电压的减少量,|ΔU 1|=|ΔU 2|+|ΔU r |,即|ΔU 1|>|ΔU 2|,A 选项正确.答案:A 二、非选择题9.如图所示电路中,电阻R 1=R 2=R 3=10 Ω,电源内阻r =5 Ω,电压表可视为理想电表.当开关S 1和S 2均闭合时,电压表的示数为10 V .求:(1)通过电阻R 2的电流为多大? (2)路端电压为多大? (3)电源的电动势为多大?(4)当开关S 1闭合而S 2断开时,电压表的示数变为多大?解析:(1)I 2=U 2R 2=1010A =1 A.(2)路端电压等于外电路电压, 故U =I 2⎝⎛⎭⎪⎫R 2+R 1R 3R 1+R 3=1×(10+5)V =15 V. (3)又U =E -I 2r ,故E =U +I 2r =15 V +1×5 V=20 V.(4)当开关S 1闭合而S 2断开时,电路是R 1、R 2串联再与电源构成闭合电路,电压表示数等于外电路电压.U =E R 1+R 2+r (R 1+R 2)=2010+10+5×20 V=16 V. 答案:(1)1 A (2)15 V (3)20 V (4)16 V。
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【巩固练习】一、选择题1.如图所示的电路中,电源的电动势E 为3.2 V ,电阻R 的阻值为30Ω,小灯泡L 的额定电压为3.0 V ,额定功率为4.5 W ,当开关S 接位置1时,电压表的读数为3.0 V ,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2.图中电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等,电池的内阻不计。
开关K 接通后流过R 2的电流是K 接通前的( )A .12B .23C .13D .143.如图所示的电路中.电源电动势为E .内阻为R .1L 和2L 为相同的灯泡,每个灯泡的电阻和定值电阻阻值均为R .电压表为理想电表.K 为单刀双掷开关,当开关有 l 位置打到2位置时,下列说法中正确的是A .1L 亮度不变.2L 将变暗B .1L 将变亮,2L 将变暗C .电源内阻的发热功率将变小D .电压表读数将变小4.如图所示,电源电动势E =6V ,当开关S 闭合后,小灯泡L 1和L 2都不亮.现用一电压表检测故障,已测得U ac =U ad =U ae =6V ,U ab =0,那么以下判断正确的是 (B )A .含L 1的ab 段电路断路,其他部分无问题B .含L 2的bc 段电路断路,其他部分无问题C .含R 的cd 段电路断路,其他部分无问题D .ab 段和bc 段电路可能都是断路的5.如图所示的电路中,O 点接地,当原来断开的开关K 闭合时,电路中A 、B 两点的电势变化情况是:( ) A 、都降低 B 、都升高C 、 U A 升高,U B 降低D 、 U A 降低,U B 升高6.在如图所示的电路中,电源两端A 、B 间的电压恒定不变,开始时S 断开,电容器上充有电荷。
闭合S 后,以下判断正确的是( ) A .C 1所带电量增大,C 2所带电量减小 B .C 1所带电量减小,C 2所带电量增大 C .C 1、C 2所带电量均减小 D .C 1、C 2所带电量均增大7.如图所示,电源电动势为E ,内阻为r ,R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器。
当R 3的滑片P 向右移动时,下列说法中正确的是( )A .R 1的功率必然减小B .R 2的功率必然减小C .R 3的功率必然增大D .电源消耗的功率必然减小8.在如图所示的电路中,E 为电源的电动势,r 为电源的内阻,R 1、R 2为可变电阻.在下列操作中,可以使灯泡L 的亮度变暗的是( )A .仅使R 1的阻值增大B .仅使R 1的阻值减小C .仅使R 2的阻值增大D .仅使R 2的阻值减小9.如图所示电路的电源内阻不可忽略,若调整可变电阻R 的阻值,可使电压表V 的示数减小ΔU(电压表为理想电表),在这个过程中( )A .通过R 1的电流减小,减少量一定等于ΔUR 1B .R 2两端的电压增大,增加量一定等于ΔUC .路端电压减小,减少量一定等于ΔUD .通过R 2的电流增大,但增加量一定小于ΔUR 210.如图所示,E 为内阻不能忽略的电池,R 1、R 2、R 3为定值电阻,S 0、S 为开关,V 与A 分别为电压表与电流表.初始时S 0与S 均闭合,现将S 断开,则( )A .V 的读数变大,A 的读数变小B .V 的读数变大,A 的读数变大C .V 的读数变小,A 的读数变小D .V 的读数变小,A 的读数变大二、填空题11.在电源电动势为E 的闭合电路中,当外电路电压增大时,内电路电压______,当外电路减小时,内电路电压______。
(填“增大”“减小”或“不变”)12.如图所示,设电源电动势为E ,内阻为r ,当滑动变阻器R 3 的滑动端向左移动时,图中各电表读数的变化情况是V 0= _______ ; V 1= _______; V 2= _______ ;A 1= _______; A 2= _______ ; A 3= _______ 。
(填“变大”“变小”“不变”)三、解答题13.如图所示的变阻器的总阻值R 1=12Ω,R 2=12Ω,R 3=2.5Ω,变阻器的滑动触头与中心点接触,当开关S 接通时,电压表示数为3V ,这时电源消耗的总功率为9W ,求开关S 断开时,变阻器R 1消耗的功率。
14.如图所示,电源电动势E= 12V ,内阻r =1Ω,电阻R 1=R 4=15Ω,R 2=R 3=3Ω,求:(1)电键S 断开时,A 、B 、D 三点的电势; (2)电键S 闭合时,流过电键S 的电流强度。
15.如图所示,一电荷量4310C q -=⨯带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点.S合上后,小球静止时,细线与竖直方向的夹角α=37°.已知两板相距d=0.1m,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻R1=4Ω,R2=R3=R4=12Ω,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)流过电源的电流强度(2)两板间的电场强度的大小(3)小球的质量.【答案与解析】一、选择题1.【答案】A【解析】判断小灯泡能否发光,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,回路中电流电源内阻当开关S接到位置2时,回路中电流,其中小灯泡电阻,即I'=0.8 A此时,小灯泡实际消耗的功率因此,此时小灯泡L很暗,甚至不亮,故A正确。
2.【答案】B【解析】开关K 接通前,R 1、R 2串联,由欧姆定律可知:。
开关K接通,R 2、R 3并联与R1串联,由欧姆定律知:。
由并联电路分流知道通过R 2的电流,故。
3.【答案】 D【解析】将开关K 的位置1切换到位置2时,外电路中总电阻由1.5 R 减至23R 。
由闭合电路欧姆定律EI R r=+外知,总电流I 增大,路端电压U=E -Ir 减小,则电压表读数将变小,电池内部消耗功率P 内=I 2r 应增大,故C 错,D 对。
、当开关打在1位置时,两灯的电压均为10.50.220.5RU E E R R ==+,当开关打在2位置时,灯L 1的电压12130.2223R U E E R R '==+,灯L 2的电压2230.423R U E E R R '==+,可见,L 1的电压不变,L 2的电压变大,则L 1亮度不变,L 2将变亮.故AB 错误 4.【答案】 BD【解析】由U ac =U ad =U ae =6V 可知,电源部分、开关部分以及变阻器部分应该是完好的,又因为U ab =0,所以可以判断含L 2的bc 段断路或含L 1的ab 段电路短路,而小灯泡L 1和L 2都不亮,说明应是含L 2的bc 段断路,由题设条件无法判断含L 1的ab 段电路断路与否,所以BD 两种情况均可能出现,故选BD5.【答案】 B【解析】K 闭合,电路的总阻减小,总电流增大,路端电压减小。
R 1分压增大,U R1=U A -U 0,可知A 点电势升高;R 3两端电压减小,U R3=U 0-U B ,可知B 点电势升高。
6.【答案】 C【解析】闭合S 前,两电阻中无电流通过,其上电压为零,故两电容器两端电压均等于电源AB 间的电压;闭合S 后,两电容分别并联在两电阻上,根据串联分压规律可知,此时电容器两极板间电压均小于AB 间电压,由Q =CU 可知,两电容器所带电量均减小,C 正确。
7.【答案】 BD【解析】P 向右移动时,R 3增大。
因此电路的总电阻R 增大,由知,I 减小,由U=E -Ir 知路端电压U 增大。
所以由部分电路欧姆定律知,I 1增大,则I 2减小,因而可得P 1增大,P 2减小,P 减小。
8.【答案】 AD【解析】使灯泡L 的亮度变暗的方法有两个,一是使R 2的阻值减小,则路端电压减小,二是使与灯泡串联的电阻R 1增大,则灯泡所在支路的电流减小,所以选AD.9.【答案】 AD【解析】由R 1=U 1I 1知,当电压减小ΔU 时,通过R 1的电流减小ΔUR 1,故A 正确;由闭合电路欧姆定律知,当电压减小ΔU 时,则(U 2+U 内)增大ΔU ,所以R 2两端的电压增加量小于ΔU ,路端电压减小量小于ΔU ,通过R 2的电流增加量小于ΔUR 2,故D 正确.10.【答案】 B【解析】当S 断开时,电路的总电阻R 总变大,总电流I =ER 总变小,内电压U 内=Ir 变小,路端电压U =E -Ir 变大,电压表测量路端电压,读数变大;R 1两端电压U 1=IR 1变小,R 3两端电压U 3=U -U 1变大,通过R 3的电流I 3=U 3R 3变大,电流表读数变大,B 选项正确.二、填空题11.【答案】减小;增大。
【解析】解题时应先明确,公式E = U 外 + U 内,对于电源的外电路是否闭合、是否是纯电阻电路、电阻是否变化都适用。
所以 U 外 增大时,U 内 减小;U 外 减小时,U 内增大。
12.【答案】变小,变大,变小;变大,变小,变大。
【解析】滑线变阻器R 3的滑动端向左移动时,R 3变小,R 2和R 3 并联电阻R 23 变小,外电路电阻R 外变小,所以路端电压U 0变小,总电流I 1变大。
由于U 1 = I 1R ,所以U 1变大。
又由于U 2=U 0-U 1 所以U 2变小。
又由于I 2 = U 2 / R ,所以I 2变小。
又由于I 3= I 1- I 2 而I 1变大,I 2变小,故I 3变大[此题如用极限法,即把R 3的滑动端推到最左端来分析,可使问题更简便。
解决这一类问题时,要先分析总电阻的变化,再根据闭合电路欧姆定律判断出总电流I 和路端电压U 的变化。
然后再局部分析。
不要从一局部的变化未经研究整体变化,就直接去研究另一局部的变化。
研究的过程中,要交替地利用欧姆定律和串、并联的特点进行,单靠其中一个不行。
]三、解答题13.【答案】【解析】R 2和半个R 1并联后,再和半个R 1串联的总电阻 R'=R 12+R 1/2 = 12×6/(12+6)= 10 ( )S 接通时,R 外 =33''R R R R + = 2(Ω),总电流为I = 外外R U = 3/2 = 1.5(A )。
由P 总= E I 得 9 = E ×1.5 所以E = 6 (V ),电源内电压U'= E - U 外= 6 –3 = 3 (V ),电源内电阻为r = 3/1.5 = 2 (Ω)S 断开时,R ‘外= 10 (Ω),总电流 I' =rR E+’外= 6/(10+2) = 0.5 (A) R 2的电压U '2=I 'R 12=0.5×4 = 2 (V)R 1的左半段的电流I ‘左l =2/6 (A ),R 1消耗的功率为左右两半电阻的功率之和即: P'=P ‘左l +P ’右L = (65.066222⨯+⨯)()(= 261( W )14.【答案】【解析】(1)S 断开后,外电阻R 外=)()()).((43214321R R R R R R R R +++++=)153()315()153).(315(+++++= 9 Ω。