必修 第三册第1节 闭合电路欧姆定律一课一练
展开课时分层作业(十四) 闭合电路欧姆定律
(建议用时:25分钟)
◎考点一 对电动势的理解
1.(多选)铅蓄电池的电动势为2 V,这表示( )
A.电路中每通过1 C电荷量,电源把2 J的化学能转变为电能
B.铅蓄电池断开时两极间的电压为2 V
C.铅蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转化成电能
D.铅蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
ABD [根据电动势的定义和表达式E=eq \f(W非,q),非静电力移动1 C电荷量所做的功W非=qE=1×2 J=2 J,由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能,A正确,C错误;电源两极的电势差(电压)U=eq \f(Ep,q),而Ep=W非,即Uq=Eq,所以U=E=2 V,B正确;电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,因E蓄电池=2 V>E干电池=1.5 V,D正确。]
2.(多选)下列关于电动势的理解正确的是( )
A.电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多
B.电源的电动势越大,非静电力移动相同电荷量产生的电能一定越多
C.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量
D.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关
BC [在电源内部,非静电力移送的电荷量为q=It,电动势大的,移送的电荷量不一定多,A错误;由W非=Eq知,电动势越大,非静电力移动相同电荷量做的功越多,产生的电能也越多,B正确;由电动势的物理意义可知,电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量,C正确;电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的大小无关,跟外电路也无关,D错误。]
◎考点二 闭合电路的理解与应用
3.下列说法正确的是( )
A.电源电动势等于路端电压
B.外电阻越大,内电压越大
C.当外电压增大时,内电压一定减小
D.无论外电路如何变化,只要电源的内阻不变,则内电压一定不变
C [由E=U外+U内可知,A错误,C正确;由I=eq \f(E,R+r)和U内=Ir得U内=eq \f(Er,R+r),显然外电阻越大,内电压越小,B、D错误。]
4.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,保持恒定
D [已接电源的闭合电路中,电源电动势和内电压、外电压的关系为E=U外+U内,E由电源自身性质决定,一般不变,所以U外增大,U内减小;U外减小,U内增大,二者的和始终不变,D正确。]
5.一太阳能电池板,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 VD.0.40 V
D [电池板没有接入外电路时,路端电压等于电动势,所以电动势E=800 mV,由闭合电路欧姆定律得短路电流I短=eq \f(E,r),所以电池板内阻r=eq \f(E,I短)=eq \f(800,40) Ω=20 Ω。该电池板与20 Ω的电阻器连成闭合电路时,电路中电流I=eq \f(E,R+r)=eq \f(800,20+20) mA=20 mA,所以路端电压U=IR=400 mV=0.40 V,D正确。]
◎考点三 路端电压与外电阻的关系
6.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,下列说法正确的是( )
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,路端电压减小
D.若外电路断开,则路端电压为零
C [路端电压U=IR=E-Ir,因为I增大时,R减小,所以不能用U=IR判断路端电压的变化情况,根据U=E-Ir可知,当I增大时,路端电压减小,选项A、B错误,C正确;当外电路断开时,路端电压等于E,选项D错误。]
7.如图所示的电路中,把R由2 Ω改变为6 Ω时,电流强度减小为原来的一半,则电源的内电阻应为( )
A.4 Ω B.8 Ω
C.6 ΩD.2 Ω
D [根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r),当R=2 Ω时,E=I(2 Ω+r);当R=6 Ω时,E=eq \f(I,2)(6 Ω+r),解得r=2 Ω,故D正确。]
8. (多选)如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的UI图像,则下列说法中正确的是( )
A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.电动势E1>E2,内阻r1<r2
D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化量较大
AD [由题图可知两电源的UI图线交纵轴于一点,则说明两电源的电动势相同;交横轴于两不同的点,很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流,故A正确,C错误;又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值,即电源2的内阻大于电源1的内阻,B错误;由图像可判断当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量,故D正确。]
9.如图所示,电阻R1=8 Ω,R2=3 Ω,当开关S接a点时,理想电流表示数为1 A;当开关S接b点时,理想电流表示数为2 A。求电源的电动势和内阻。
[解析] 开关S接a点时,E=I1(R1+r)
开关S接b点时,E=I2(R2+r)
代入数据:E=1×(8+r)
E=2×(3+r)
解得E=10 V,r=2 Ω。
[答案] 10 V 2 Ω
(建议用时:15分钟)
10.如图所示,已知R1=R2=R3=1 Ω。当开关S闭合后,电压表的读数为1 V;当开关S断开后,电压表的读数为0.8 V,则电池的电动势等于( )
A.1 V B.1.2 V
C.2 VD.4 V
C [该题考查闭合电路欧姆定律,解题的关键是开关S闭合和断开两种情况下正确写出闭合电路欧姆定律方程。当开关S闭合时,I=eq \f(U,R1)=1 A,故有E=I(1.5+r);当开关S断开时,I′=eq \f(U′,R1)=0.8 A,故有E=I′(2+r),联立两个方程,解得E=2 V,C正确。]
11.(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 A
B.此时理想电流表的示数是3 A
C.电源的内阻是1 Ω
D.电源的内阻是2 Ω
AC [如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。故选项A、C正确。]
12.如图所示的电路中,当开关S接a点时,标有“5 V 2.5 W”的小灯泡L正常发光,当开关S接b点时,通过电阻R的电流为1 A,这时电阻R两端的电压为4 V。求:
(1)电阻R的阻值;
(2)电源的电动势和内阻。
[解析] (1)电阻R的值为R=eq \f(U2,I2)=eq \f(4,1) Ω=4 Ω。
(2)当开关接a时,有E=U1+I1r,又U1=5 V
I1=eq \f(P1,U1)=eq \f(2.5,5) A=0.5 A
当开关接b时,有E=U2+I2r,又U2=4 V,I2=1 A
联立解得E=6 V,r=2 Ω。
[答案] (1)4 Ω (2)6 V 2 Ω
13.在图甲所示电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2的阻值未知,R3是滑动变阻器,在滑片从最左端滑至最右端的过程中,测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示,其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的。求:
(1)电源的电动势和内电阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器R3的最大值。
[解析] (1)由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir
将题图乙中A、B两点对应的电压和电流代入得
E=16 V+0.2r,E=4 V+0.8r,解得E=20 V,r=20 Ω。
(2)当R3的滑片自左向右滑动时,R3的有效阻值变小,使电路的总电阻变小,总电流变大,由此可知,图线上的A、B两点是滑片分别位于最左端和最右端时得到的。当滑片位于最右端时,R3=0,R1被短路,外电路电阻即为R2,故由B点的U、I值得R2=eq \f(UB,IB)=eq \f(4,0.8) Ω=5 Ω。
(3)当滑片在最左端时,R3的有效阻值最大,并对应着图线上的A点,故由A点的U、I值可求出此时外电路的电阻,再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。
R外=eq \f(UA,IA)=eq \f(16,0.2) Ω=80 Ω,又R外=eq \f(R1R3,R1+R3)+R2
代入数据解得滑动变阻器的最大值R3=300 Ω。
[答案] (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第4节 科学用电同步训练题: 这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第三册第4节 科学用电同步训练题,共6页。试卷主要包含了下列叙述不正确的是等内容,欢迎下载使用。
鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 电功与电热习题: 这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册第3节 电功与电热习题,共7页。
鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电势与等势面达标测试: 这是一份鲁科版 (2019)必修 第三册第2节 电势与等势面达标测试,共7页。试卷主要包含了关于电势,下列说法正确的是,下列说法中正确的是,关于静电场,下列说法中正确的是等内容,欢迎下载使用。