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江苏省泰州中学高二物理选修3-1同步检测2-7闭合电路的欧姆定律


第二章

第七节 闭合电路的欧姆定律

基础夯实
1.(2011· 绍兴高二检测)电源电动势为 E,内阻为 r,向可变电阻 R 供电,关于路端电压说法正确的是( )

A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变 B.因为 U=IR,所以当 I 增大时,路端电压也增大 C.因为 U=E-Ir ,所以当 I 增大时,路端电压下降 D.若外电路断开,则路端电压为零 答案:C 2.(2011· 江门高二检测)在已接电源的闭合电路中,关于电源的电 动势、内电压、外电压的关系应是( )

A.如果外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大 B.如果外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势 也随内电压减小 C.如果外电压不变,则内电压减小时,电源电动势也随内电压减 小 D. 如果外电压增大, 则内电压减小, 电源电动势始终为二者之和, 保持恒定 答案:D 解析:由闭合电路欧姆定律知:E=U+Ur=U+Ir,可见电动势 等于内电压和外电压之和,电动势是不变的,故 D 正确,A、B、C 错 误. 3.如下图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,

接入灯泡增多时,以下说法正确的是(

)

A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗 B.各灯两端电压在灯多时较低 C.通过电池的电流在灯多时较大 D.电池输出功率灯多时较大 答案:ABC 4.(2010· 天津市五校联考)如图所示电路中,A、B 两灯均正常发 光,R 为一滑动变阻器,P 为滑动片,若将滑动片向下滑动,则( )

A.A 灯变亮 C.总电流变小 答案:D 5.

B.B 灯变亮 D.R1 上消耗功率变大

一学生设计了一个分压电路,并用来做电解实验,如图,假设在 实验过程中,电解液的导电性保持不变,那么当滑动触头 P 从 a 向 b 滑动过程中,电解池中的化学反应速度( A.逐渐变慢 C.逐渐变快 答案:C 解析:在电解池中化学反应速度的快慢取决于电解池中电流的大 小,电流越大,反应越快;反之,电流越小反应越慢. 在该分压电路中,当滑动触头从 a 端向 b 端滑动时,电解池两端 的电压逐渐变大,因电解液的导电性不变,所以通过电解池的电流强 度变大.因在电解池中,正负离子既是反应物,又是电荷的载体,所 以电流强度变大,则说明离子的移动变快,化学反应的速度逐渐变快, 所以应选 C. 6. )

B.不变 D.无法判断

(2011· 潍坊质检)竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线 悬挂了一个带正电的小球,将平行金属板按图所示的电路图连接,绝 缘线与左极板的夹角为 θ,当滑动变阻器 R 的滑片在 a 位置时,电流 表的读数为 I1,夹角为 θ1;当滑片在 b 位置时,电流表的读数为 I2, 夹角为 θ2,则( )

A.θ1<θ2,I1<I2 C.θ1=θ2,I1=I2 答案:D 7.

B.θ1>θ2,I1>I2 D.θ1<θ2,I1=I2

R 如图所示的电路,外电阻皆为 R,电源内阻为 ,当 S 断开时,在 4 电容器极板间放一个质量为 m,带电荷量为 q 的电荷恰能静止,在 S 闭合时,电容器极板间放一个质量仍为 m,带电荷量为 q′的电荷, 恰能静止,则 q:q′=________. 答案:5:16 解析: 断开时, 外=R, S R 电容器两极板间电压为路端电压 U=IR = 4 E U R= E,电荷静止,则 mg=q d 5 r+R 当 S 闭合时,R′外= 3R· R 3 = R 3R+R 4

电容器两极板间电压: 1 1 ER′外 1 E 3 1 U′= U 外= · = ·R= E 3 3 r+R′外 3R 3 4 4 + R 4 4 U′ 电荷静止 mg=q′ d 所以 q:q′=U′:U=5:16 8.

如图所示,已知电源电动势 E=20V,内阻 r=1Ω,当接入固定电 阻 R=4Ω 时,电路中标有“3V 4.5W”的灯泡 L 和内阻 r′=0.5Ω 的小型直流电动机恰能正常工作,求 (1)电路中的电流强度? (2)电动机的额定工作电压? (3)电源的总功率? 答案:(1)1.5A (2)9.5V(3)30W

PL 解析:(1)∵灯正常发光∴I=U =1.5A
L

(2)UM=E-UL-IR-Ir=(20-3-6-1.5)V=9.5V (3)电源的总功率 P=EI=30W

能力提升
1.

(2011· 西安模拟)为了儿童安全, 布绒玩具必须检测其中是否存在 金属断针,可以先将玩具放置在强磁场中,若其中有断针,则断针被 磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在.如图所示是磁报警装置 中的一部分电路示意图,其中 RB 是磁敏传感器,它的电阻随断针的出

现而减小,a、b 接报警器,当传感器 RB 所在处出现断针时,电流表的 电流 I,a、b 两端的电压 U 将( A.I 变大,U 变大 C.I 变大,U 变小 答案:C 解析:由题意知 RB 的电阻随断针的出现而减小,即外电路的电阻 减小,由闭合电路欧姆定律有 I 总=E/(R+r)可知 I 总增大,再由 U 外= E-I 总 r 可知,外电压 U 减小.而由 U1=I 总 R1 可知,U1 增大,U2 必 减小,2 减小, I 由电流表的电流 I=I 总-I2 可知, 电流表的电流必变大. 故 A、B、D 错误,选项 C 正确. 2.(2011· 镇江模拟)如图所示,电源 E=3.2V,电阻 R=30Ω,小 灯泡 L 的额定电压为 3.0V,额定功率为 4.5W,当开关 S 接位置 1 时, 电压表读数为 3V, 那么当开关 S 接位置 2 时, 小灯泡 L 的发光情况是 ( ) ) B.I 变小,U 变小 D.I 变小,U 变大

A.正常发光 B.很暗,甚至不亮 C.不正常发光,仅比正常发光略暗一些 D.小灯泡有可能被烧坏 答案:B 解析: S 接 1 时, 当 由闭合电路欧姆定律 I= E U =R, r=2Ω. 得: R+r

U2 E 小灯泡正常发光时,R 灯= P =2Ω.当 S 接 2 时,U 灯= R r+R灯





1.6V<3V,故小灯泡不能正常发光,小灯泡将很暗,甚至不亮,所以 B 正确. 3.(上海市十四校联考)如图所示电路中,已知电源的内阻 r>R2, 电阻 R1 的阻值小于滑动变阻器 R0 的最大阻值.闭合电键 S,当滑动变 阻器的滑臂 P 由变阻器的右端向左滑动的过程中,下列说法中正确的 有( )

A.V1 的示数先变小后变大,V2 的示数先变大后变小 B.R2 上消耗的功率先变小后变大 C.电源的输出功率先变小后变大 D.A1 的示数不断减小,A2 的示数不断变大 答案:BD 4.(2010· 三明一中高二检测)如图电路中,电源电动势为 6V,当 开关 S 接通后,灯泡 L1 和 L2 都不亮,用电压表测得各部分电压是 Uab =6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可判断( )

A.L1、L2 灯丝都烧断了 C.L2 灯丝烧断了 答案:C

B.L1 灯丝烧断了 D.变阻器 R 断路

5.如图所示,已知 C=6μF,R1=5Ω,R2=6Ω,E=6V,r=1Ω, 开关 S 原来处于断开状态,下列说法中正确的是( )

A.开关 S 闭合瞬间,电流表的读数为 0.5A B.开关 S 闭合瞬间,电压表的读数为 5.5V C.开关 S 闭合经过一段时间,再将开关 S 迅速断开,则通过 R2 的电荷量为 1.8×10-5C D.以上说法都不对 答案:C 解析: 开关 S 闭合瞬间, 电容器充电, 接近于短路状态 I≈ 6 A=1A 1+5 电压 U=IR1=5V<5.5V,故 A、B 错. 开关闭合一段时间后,电容器相当于断路 E = r+R1

I′=

6 E = A=0.5A r+R1+R2 1+5+6

此时电容器上电荷量 Q=CU2 =CI′R2 =6×10 - 6×0.5×6C= 1.8×10-5C,断开开关 S 后,电荷量 Q 经 R2 释放,故 C 正确. 6.

如图所示的电路中, S 闭合时, 当 电压表和电流表(均为理想电表) 的示数各为 1.6V 和 0.4A; S 断开时, 当 它们的示数各改变 0.1V 和 0.1A, 求电源的电动势及内阻. 答案:2V 1Ω 解析:当 S 闭合时,由闭合电路欧姆定律得:U1=E-I1r, 即 E=1.6V+0.4r① 当 S 断开时,由闭合电路欧姆定律得: U2=E-I2r,即 E=(1.6+0.1)V+(0.4-0.1)r② 由①②得:E=2V,r=1Ω 7.

如图所示,线段 A 为某电源的 U-I 图线,线段 B 为某电阻的 U

-I 图线,当上述电源和电阻组成闭合电路时,求: (1)电源的输出功率 P 出多大? (2)电源内部损耗的电功率是多大? (3)电源的效率 η 多大? 答案:(1)4W (2)2W (3)66.7%

点拨:对图象问题要做到四看:看横、纵坐标轴上的截距,看图 线的斜率,看图象的交点,在此基础上进行正确的分析判断. 解析:(1)从 A 的图线可读出 E 3 E=3V,r= = Ω=0.5Ω, Im 6 从图象的交点可读出 路端电压 U=2V 电路电流 I=2A 则电源的输出功率为 P 出=UI=4W. (2)电源内部损耗的电功率 P 内=I2r=2W. (3)电源的总功率为 P 总=IE=6W, 故电源的效率为 η= P出 =66.7%. P总


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