高中物理 第二章 直流电路 习题课(二)闭合电路的分析与计算练习(含解析)教科版选修3-1

习题课(二) 闭合电路的分析与计算

一、单项选择题

1.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S 1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S 2，则下列表述正确的是( ) A ．电源输出功率减小 B ．L 1上消耗的功率增大 C ．通过R 1上的电流增大 D ．通过R 3上的电流增大

解析：电源的内阻不计，故电源两端的电压不变，再合上S 2，实际上就是将电阻R 2并入电路中，引起总电阻减小，干路总电流必然增大，由P ＝UI 知，电源的输出功率应增大，选项A 错误；R 1处于干路中，通过R 1上的电流增大，选项C 正确；由于R 1两端的电压U 1＝IR 1，I 增

大，故U 1增大，则L 1两端的电压减小，由P ＝U 2

R

知L 1的功率减小，选项B 错误；L 3和R 3两端的

电压减小，通过R 3的电流必减小，选项D 错误．

答案：C

2.在如图所示的电路中，两个灯泡均发光，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，则( ) A ．A 灯变亮，B 灯变暗 B ．A 灯和B 灯都变亮 C ．电源的输出功率减小 D ．电源的工作效率降低

解析：当滑动触头向下滑动时，R 总变大，由I 总＝

E

R 总

，U A ＝E －I 总(R 1＋r )知U A 增大，故A 灯变亮，I 总＝I A ＋I B ＋I R 2，I 总减小，而I A 、I R 2均增加，故I B 减小，B 灯变暗，A 正确，B 错误．P

输＝(E R 总＋r )2R 总＝E 2

（R 总－r ）

2

R 总

＋4r ，当R 总增加时，因R 总与r 大小关系未知，不能判断P 输具体如何变化，故C 错误．η＝U 外I EI ×100%＝R 总

R 总＋r

×100%，当R 总增加时，η增加，故D 错误．

答案：A

3.在如图所示的电路中，在滑动触头由a 端滑向b 端的过程中，下列表述正确的是( ) A ．路端电压变小 B ．电流表的示数变大

C ．电源内阻消耗的功率变小

D ．电路的总电阻变大

解析：滑动触头由a 到b ，R 1阻值减小，因此总电阻变小，选项D 错；总电流增大，由U ＝E －Ir ，E 、r 不变，路端电压减小，所以选项A 正确；再结合欧姆定律知电流表的示数变小，选项B

错；由P 内＝I 2

r 知电源内阻消耗的功率变大，选项C 错． 答案：A

4.如图所示，电路中R 1、R 2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．闭合开关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R 1的阻值 B ．增大R 2的阻值

C ．增大两板间的距离

D ．断开开关S

解析：设油滴质量为m ，电荷量为q ，两板间距离为d ，当其静止时，有U C

d

q ＝

U R 1

d

q ＝mg .由题图知，增大R 1，U R 1增大，油滴将向上加速；增大R 2，油滴受力不变，仍保持静止；由E ＝U

d

知，

增大d ，U 不变时，E 减小，油滴将向下加速；断开开关S ，电容器将通过R 1、R 2放电，两板间

场强变小，油滴将向下加速，故只有B 项正确． 答案：B

5.在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A 和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( ) A ．32 W B ．44 W C ．47 W D ．48 W

解析：当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r ＝U I

，代入数据得r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P ＝UI －I 2

r ，代入数据得P ＝32 W ，B 、C 、D 错误，A 正确． 答案：A

二、多项选择题

6.如图所示，R 是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时( ) A ．灯泡L 变暗

B ．光敏电阻R 上的电压增大

C ．电压表V 的读数减小

D ．电容器C 的带电荷量增大 解析：光照强度增大时，R 的阻值减小，闭合电路的总电阻减小，

根据闭合电路欧姆定律知I ＝

E

R ＋r ＋R L

增大，灯泡L 变亮，选项A 错误；光敏电阻R 上的电压

U R ＝E －I (r ＋R L )减小，选项B 错误；电压表V 的读数U ＝E －Ir 减小，选项C 正确；电容器C 两端的电压等于灯泡两端的电压，灯泡两端的电压U L ＝IR L 增大，所以电容器C 的带电荷量Q ＝CU L 增大，选项D 正确．

答案：CD

7.直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电源的( )

A ．总功率一定减小

B ．效率一定增大

C ．内部损耗功率一定减小

D ．输出功率一定先增大后减小

解析：滑片P 向右移动时外电路电阻R 外增大，由闭合电路欧姆定律知总电流减小，由P 总＝EI 可得P 总减小，故选

项A 正确．根据η＝R 外R 外＋r ＝1

1＋

r

R 外

可知选项B 正确．由P

损

＝I 2

r 可知，选项C 正确．由P 输 ­ R 外图像，因不知道R 外的初始值与r 的关系，所以无法判断P 输的变化情况，选项D 错误． 答案：ABC

8.如图所示，电源电动势E ＝3 V ，小灯泡L 标有“2 V 0.4 W”，开关S 接1，当变阻器调到R ＝4 Ω时，小灯泡L 正常