2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 課時(shí)提升作業(yè)十五 2.7 閉合電路歐姆定律 新人教版選修3-1.doc

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課時(shí)提升作業(yè) 十五 閉合電路的歐姆定律 (40分鐘　100分) 一、選擇題(本題共8小題，每小題7分，共56分) 1.電動(dòng)勢(shì)為3 V的電池，在電路中輸出3 A的電流，由此可知 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　 A.內(nèi)外電阻相差1 Ω B.內(nèi)外電阻之和為1 Ω C.外電阻為1 Ω D.內(nèi)電阻為1 Ω 【解析】選B。由閉合電路的歐姆定律可得B正確。 2.(多選)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸變小的過程中，下列說法正確的是 (　　) A.路端電壓一定逐漸變小 B.電源的輸出功率一定逐漸變小 C.電源內(nèi)部消耗的電功率一定逐漸變大 D.電源的輸出電流一定變大 【解析】選A、C、D。外電路的電阻逐漸變小的過程中，由U外=RR+rE知，路端電壓一定逐漸變小。內(nèi)電壓變大，輸出電流一定變大，電源內(nèi)部消耗的電功率一定逐漸變大，但輸出功率不一定變小，故選A、C、D。 3.(多選)在如圖所示的電路中，R1、R2、R3為固定電阻，R4為可變電阻，電流表和電壓表都是理想的，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r。當(dāng)R4的滑動(dòng)觸片向a點(diǎn)移動(dòng)時(shí) (　　) A.電壓表的示數(shù)變大 B.電壓表的示數(shù)變小 C.電流表的示數(shù)變大 D.電流表的示數(shù)變小 【解析】選B、D。由題意知，R4變小，閉合電路的總電阻變小，總電流變大，內(nèi)電壓變大，則電壓表的示數(shù)變小，而電路的總電流變大，所以R2分得的電壓變小，故電流表的示數(shù)也變小，選項(xiàng)B、D正確。 4.(多選)據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于用電不慎導(dǎo)致的火災(zāi)占火災(zāi)總量的比重很大，利用電路安裝防火報(bào)警裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)“火情”，提早報(bào)警，是防止火災(zāi)發(fā)生，保證家庭成員生命安全的重要措施。圖甲是一火警報(bào)警電路的示意圖。其中R3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，這種半導(dǎo)體熱敏材料的電阻隨溫度變化的情況如圖乙所示。顯示器為電路中的電流表，電源兩極之間接一報(bào)警器，電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不變，且內(nèi)阻值小于R1的阻值。當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí)，關(guān)于顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U、電源的輸出功率P的變化情況，下列判斷正確的是(　　) A.I變大，P變大 B.I變小，U變小 C.I變小，P變大 D.I變大，U變小 【解析】選B、C。出現(xiàn)火情時(shí)，由圖乙可以看出半導(dǎo)體熱敏材料的電阻隨溫度的升高而減小，R3的阻值變小，總電阻變小，所以總電流增大，內(nèi)電壓和R1兩端的電壓增大，外電壓U減??；R2、R3并聯(lián)部分的電壓減小，顯示器的電流I變??；由于電源的內(nèi)阻值小于外電路的阻值，所以輸出功率P隨外電阻的減小而增大，故選項(xiàng)B、C正確。 5.如圖所示，燈泡A、B都能正常發(fā)光，后來由于電路中某個(gè)電阻發(fā)生斷路，致使燈泡A比原來亮一些，B比原來暗一些，則斷路的電阻是 (　　) 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)05136223 A.R1 B.R2 C.R3 D.R4 【解析】選B。若R4斷路則兩燈泡都不亮，若R1斷路則兩燈泡都變亮，所以選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤；R2斷路時(shí)，總電阻變大，總電流變小，則內(nèi)電壓、R4兩端電壓都變小，則并聯(lián)部分電壓變大，流過R1的電流變大，則B燈與R3的總電流變小，B燈變暗，B燈兩端電壓變小，則A燈兩端電壓變大，A燈變亮，所以選項(xiàng)B正確；同理可以判斷R3斷路時(shí)，A燈變暗，B燈變亮，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 6.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=10 V，內(nèi)阻r=0.2 Ω，標(biāo)有“8 V　16 W”的燈泡L恰好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)線圈電阻R0=0.15 Ω，則電源的輸出功率為 (　　) A.16 W　　　 　B.440 W　 C.80 W　　　　 D.400 W 【解析】選C。電路的總電流I=E-U額r=10-80.2 A=10 A，則電源的輸出功率為P= IU額=108 W=80 W。 7.如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路接有定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器R，合上開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從R的最左端移到最右端的過程中，下列說法正確的是 (　　) A.電壓表的示數(shù)一定變大 B.電壓表的示數(shù)一定變小 C.R消耗的功率一定變大 D.R消耗的功率一定變小 【解析】選A。滑動(dòng)變阻器的滑片P從R的最左端移到最右端的過程中，R接入電路的電阻增大，則電路的路端電壓增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；R消耗的電功率P=I2R=(ER1+r+R)2R=E2(R1+r-R)2R+4R1+r，即當(dāng)R1+r=R時(shí)P最大，由于R1、r、R的關(guān)系未知，所以P如何變化不能確定，選項(xiàng)C、D均錯(cuò)誤。 8.如圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻不可忽略，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.30 A，則當(dāng)S斷開時(shí)，電流表的示數(shù)可能是 (　　) A.0.28 A　　　　　　　　　B.0.42 A C.0.52 A D.0.58 A 【解析】選A。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，阻值為4 Ω的電阻被短路，電路總電阻較?。划?dāng)S斷開時(shí)，電路總電阻增加4 Ω，電流表的示數(shù)減小，故選項(xiàng)A正確。 二、非選擇題(本題共2小題，共44分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 9.(22分)如圖所示的電路中，電源的內(nèi)電阻r=0.6 Ω。電阻R1=4 Ω，R3=6 Ω，閉合開關(guān)后電源消耗的總功率為40 W，輸出功率為37.6 W。求： (1)電源電動(dòng)勢(shì)E。 (2)電阻R2的阻值。 【解析】(1)電源內(nèi)電路發(fā)熱功率Pr=I2r=(40-37.6) W=2.4 W 則電路中電流I=2 A 電源總功率：P=IE=40 W，得E=20 V。 (2)外電路總電阻R滿足：E=IR+Ir，得R=9.4 Ω，R=R1R3R1+R3+R2 解得R2=7 Ω。 答案：(1)20 V　(2)7 Ω 10.(22分)(2018吉林高二檢測(cè))如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40 cm。電源電動(dòng)勢(shì)E=24 V，內(nèi)電阻r=1 Ω，電阻R= 15 Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0=4 m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=110-2 C，質(zhì)量為m=210-2 kg，不考慮空氣阻力。那么，滑動(dòng)變阻器滑片P在某位置時(shí)，小球恰能到達(dá)A板。求(g取10 m/s2)： (1)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。 (2)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值。 (3)此時(shí)電源的輸出功率。 【解析】(1)對(duì)小球從B到A，有vA=0；則由動(dòng)能定理可得：-qUAB-mgd=0-12mv02 得：UAB=8 V；則E=UABd=80.4 V/m=20 V/m (2)由閉合電路歐姆定律可得：E=I(R+r)+UAB 解得：I=1 A； 則有：RP=UABI=8 Ω (3)電源的輸出功率：P=I2(R+RP)=12(15+8) W=23 W 答案：(1)20 V/m　(2)8 Ω　(3)23 W 【能力挑戰(zhàn)區(qū)】 1.一塊太陽(yáng)能電池板，測(cè)得它的開路電壓為800 mV，短路電流為40 mA，若將該電池與一阻值為20 Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是多少？ 【解析】電源電動(dòng)勢(shì)E=800 mV=0.80 V，電源內(nèi)阻r=EI=0.80.04 Ω=20 Ω，路端電壓為U=ER+rR=0.820+2020 V=0.40 V。 答案：0.40 V 2.如圖所示電路中，R1=0.8 Ω，R3=6 Ω，滑動(dòng)變阻器的全值電阻R2=12 Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=6 V，內(nèi)阻r=0.2 Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在變阻器中央位置時(shí)，閉合開關(guān)S，電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少？ 【解析】外電路的總電阻為R=R3R22R3+R22+R1=666+6 Ω+0.8 Ω=3.8 Ω 根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的總電流為 I=ER+r=63.8+0.2 A=1.5 A 即電流表A1的讀數(shù)為1.5 A 對(duì)于R2與R3組成的并聯(lián)電路，根據(jù)部分電路歐姆定律，并聯(lián)部分的電壓為 U2=IR并=IR3R22R3+R22=1.53 V=4.5 V 即電壓表 V2的讀數(shù)為4.5 V 對(duì)于含有R2的支路，根據(jù)部分電路歐姆定律，通過R2的電流為I2=U2R22=4.56 A= 0.75 A 即電流表A2的讀數(shù)為0.75 A 電壓表 V1測(cè)量電源的路端電壓，根據(jù)E=U外+U內(nèi)得 U1=E-Ir=6 V-1.50.2 V=5.7 V 即電壓表 V1的讀數(shù)為5.7 V。 答案：電流表A1的讀數(shù)為1.5 A　電流表A2的讀數(shù)為0.75 A 電壓表V1的讀數(shù)為5.7 V　電壓表 V2的讀數(shù)為4.5 V