鲁科版 (2019)第1节 闭合电路欧姆定律当堂达标检测题

第4章闭合电路欧姆定律与科学用电

第1节　闭合电路欧姆定律

课后篇素养形成

合格考达标练

1.

(2021山西吕梁检测)如图所示的电路中,把R由2 Ω改为6 Ω时,电流减小为原来的一半,则电源的内电阻应为(　　)

A.4 Ω B.8 Ω

C.6 Ω D.2 Ω

解析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=(6 Ω+r),解得r=2 Ω,故选D。

答案D

2.一个闭合电路,是由电池供电的,外电路是纯电阻时,以下说法正确的是(　　)

A.当外电阻增大时,路端电压增大

B.当外电阻减小时,路端电压增大

C.当外电阻减小时,电路中的电流减小

D.电池的内阻越小,外电阻变化时,路端电压的变化越大

解析根据U=E-Ir,当外电阻增大时,I减小,U增大,A正确,B错误;根据I=,C错误;再根据U=E-Ir,ΔU=ΔIr,故D错误。

答案A

3.

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2 V,则外电阻R与电源内阻r之比为(　　)

A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2

解析开关断开时,电压表的示数等于电源的电动势,故E=3 V;当开关闭合时,电压表示数为R两端的电压,由U=E-U内可知,内电压U内=E-U=1 V,则外电阻与内电阻的比值,故B正确,A、C、D错误。

答案B

4.(2021安徽六安检测)在如图所示的电路中,电源的电动势E=3 V,内阻r=1.0 Ω,R为滑动变阻器。当闭合开关S后,电流表示数为0.3 A,忽略电流表的内阻,则滑动变阻器接入电路的阻值为(　　)

A.8.0 Ω B.9.0 Ω

C.10.0 Ω D.11.0 Ω

解析闭合开关S,根据闭合电路欧姆定律得I=,变形得R=-r= Ω-1.0 Ω=9.0 Ω,即滑动变阻器接入电路的阻值为9.0 Ω,故选B。

答案B

5.某太阳能电池板,测得它不接负载时的电压为900 mV,短路电流为45 mA,若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连接成闭合电路,则:

(1)该太阳能电池板的内阻是多大?

(2)电阻器两端的电压是多大?

(3)通电10分钟,太阳能电池板输送给电阻器的能量是多大?

解析(1)根据欧姆定律有r=,解得r=20 Ω;

(2)闭合电路欧姆定律有I=,U=IR,解得U=0.45 V;

(3)由焦耳定律有Q=I2Rt

解得Q=6.075 J。

答案(1)20 Ω　(2)0.45 V　(3)6.075 J

6.

如图所示的电路中,R1=9 Ω,R2=30 Ω,S闭合时,电压表V的示数为11.4 V,电流表A的示数为0.2 A,S断开时,电流表A的示数为0.3 A,电压表和电流表均为理想电表。求:

(1)电阻R3的值;

(2)电源电动势E和内阻r的值。

解析(1)R2两端电压U2=I2R2=6 V

所以,R1两端电压为U1=U-U2=5.4 V

则流过R1的电流I1==0.6 A

流过电阻R3的电流I3=I1-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A

所以电阻R3的阻值R3= Ω=15 Ω

(2)由闭合电路欧姆定律,

当开关闭合时E=11.4 V+0.6 A×r

当开关断开时E=0.3×(9+30)V+0.3 A×r

得E=12 V,r=1 Ω

答案(1)15 Ω　(2)E=12 V　r=1 Ω

等级考提升练

7.

物理课上,老师做了一个实验(电路图如图所示):当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时,看到已点亮的电灯亮度逐渐变暗,对这一现象,下列说法正确的是(　　)

A.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压不变

B.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压不变

C.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小

D.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小

解析当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时,根据并联电阻的规律可知,电路中总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律I=,可知干路电流增大,根据E=U+Ir,可知路端电压减小,所以加在灯泡两端的电压减小,根据P=,可知灯泡的功率减小,所以亮度变暗,故ABD错误,C正确。

答案C

8.

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,电表均为理想电表,则电源的电动势等              (　　)

A.1 V B.1.2 V C.2 V D.4 V

解析当S闭合时电阻R3与R2并联后与R1串联,外电阻为R=R2+R1=1.5 Ω,干路电流为I= A=1 A,故有E=I(1.5 Ω+r);当S断开时,I'==0.8 A,故有E=I'(2 Ω+r),解得E=2 V,C正确。

答案C

9.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,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,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是(　　)

A.2 A B.8 A C.50 A D.58 A

解析只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir=(12+10×0.05)V=12.5 V,车灯的电阻为R灯= Ω=1.2 Ω,再接通S2后,流过电动机的电流为I电动机=-I'= A-8 A=50 A,故A、B、D错误,C正确。

答案C

10.

如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为理想电压表与理想电流表。初始时S0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

解析将S断开,则电路的总电阻变大,总电流变小,由U=E-Ir知,路端电压变大,故电压表的示数变大;R1两端的电压IR1变小,则R3两端的电压变大,流过R3的电流变大,电流表的示数变大。选项B正确。

答案B

11.

如图所示,电源电动势为6 V,内阻为1 Ω,R1=5 Ω,R2=10 Ω,滑动变阻器R3阻值变化范围为0~10 Ω,求电路中的总电流的变化范围。

解析当R3阻值为零时,R2被短路,外电阻最小,电流最大,R外=R1=5 Ω,I=A=1 A;当R3阻值为10 Ω时,外电阻最大,电流最小,R并==5 Ω,R外'=R1+R并=10 Ω,I'= A=0.55 A。

答案0.55~1 A

12.

如图所示,电源的电动势E=10 V,内电阻r=1 Ω,定值电阻R1=5 Ω,R2=10 Ω,电动机的线圈电阻R3=0.5 Ω。当开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表示数U1=2 V,不计电动机除线圈电阻外其他损耗,求:

(1)R2两端的电压U2;

(2)电动机的机械效率η。

解析(1)根据闭合电路欧姆定律可知E=U2+(I1+I2)r

根据欧姆定律可得通过R2电流为I2=

通过R1的电流为I1=

联立并代入数据解得U2=8 V,I1=1.2 A;

(2)电动机的输入功率为P=U1I1=2×1.2 W=2.4 W

电动机的发热功率为P热=R3=1.22×0.5 W=0.72 W

电动机的输出功率为P出=P-P热=2.4 W-0.72 W=1.68 W

电动机的效率为η=×100%=×100%=70%

答案(1)8 V　(2)70%