沪科版 (2019)必修 第三册4.4 现代家庭电路同步练习题

【精选】第4节现代家庭电路-1优选练习

一.填空题

1．如图所示电路中，是由某种金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端电压U遵循的规律，（式中），R是普通可变电阻，遵循欧姆定律，电源E电压恒为6V，此电路中的电流．电压仍遵循串联电路的有关规律。当电阻R的阻值为____Ω，电流表的示数为0.16A；当R．R0电功率相等时，电源的输出功率P出=____W。

2．如图所示，电源的电动势E为6.0V，内阻r为1.0Ω，电阻R为2.0Ω，忽略电流表和电压表对电路的影响。闭合电键S后，电流表的示数为___________A，电压表的示数为___________V。

3．如图所示的电路中，电炉电阻，电动机线圈的电阻，电路两端电压，电流表的示数为，则通过电动机的电流强度为_______，通电一分钟，电动机做的有用功为_______。

4．如图，电源电动势为12V，内阻r为1Ω，电阻R为1Ω，小灯泡L标有“6V  12W”，电动机线圈电阻RM为0.5Ω。开关闭合后，小灯泡和电动机均能正常工作，则电源的总功率为_________W；电动机的输出功率为_________W。

5．如图甲所示，电源电动势为E．内阻为r的电源与阻值为R=6Ω的定值电阻．滑动变阻器RP．电键S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效电阻RP的关系如图乙所示。则定值电阻R消耗的最大功率Pmax=___W；由图乙可知，Rx=___Ω。

6．如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电压表的示数将_______，电流表的示数将_______，电流表的示数将_______.（均选填“增大”．“减小”或“不变”）.

7．某课外实验兴趣小组用图甲所示的电路对电流表进行改装，改装后的电流表有两个量程，分别为0.1A和0.6A，其中表头的满偏电流Ig=1mA，内阻rg=200Ω。请回答下面问题：

(1)甲电路中，定值电阻R1=______Ω，定值电阻R2=______Ω；（结果保留2位有效数字）

(2)该小组将改装后量程为0.1A的电流表接入图乙所示的电路中，电流表用A1表示，来测量某电池的电动势和内阻。当电阻箱R阻值为25.40Ω时，表头示数为0.50mA；当电阻箱R阻值为14.70Ω时，表头的示数为0.80mA，则该电池电动势E=______V，内阻r=______Ω；（结果保留2位有效数字）

(3)该小组设计了图丙所示电路对改装后量程为0.1A的电流表A1进行校对，校对电路中使用了(2)中电池作为电源，电路中标准电流表A的量程为0.1A，内阻为6.0Ω，校对过程中标准电流表示数调节范围为0.02A~0.1A，则电路中定值电阻R0应选用______，R＇应选用最大阻值为______的滑动变阻器；（选填选项字母代号）

A．5Ω        B．10Ω    C．30Ω    D．100Ω

(4)校对过程中发现，改装后的电流表A1．A2的示数都总小于标准电流表的示数，则应该采取的最佳措施是______。

8．如图所示电路，电源电压保持恒定，若滑动变阻器的滑片向右移动，则电流表的示数将_______，电压表的示数将_______。（均选填“变大”．“变小”或“不变”）

9．如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为3Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，路端电压为______V；a．b间用导线连接，电路中的总电流为________A。

10．如图所示，，当．都闭合时，电压表示数为1V；当闭合，断开时，电压表示数为0.8V，则电源的电动势_______V.内阻_______Ω.

11．在如图所示电路中，电源内阻不计，小灯L上标有“6V，0.3A”字样，滑动变阻器的阻值范围是0~30Ω，电阻上标有“15Ω，4A”字样，电流表的量程为0~0.6A。电键闭合，图中小灯正好正常发光，为使电流表不超过量程，滑动变阻器的变化范围是___________，功率的变化范围是___________。

12．图甲是小华设计的门铃控制电路。当小华在家时，将单刀双掷开关K打向a，不在家时将K打向b。有人按键，确保在家时电铃响；不在家时电铃不响，报警灯闪烁并提示主人不在家。电铃的工作电压为3 V，低于3 V时电路断开，长时间高于3 V时电铃损坏。图中R1．R2为滑动变阻器，R2的阻值范围为0～20Ω，电源为积层电池，该电池的图线如图乙。（积层电池适用于仪表测量．仪器供电，电池容量小，电压高，内部化学反应迟缓，放电电流小，能使用很长时间）

（1）积层电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω；

（2）小华通过调节R1．R2使电铃正常工作，若调节R1使其连入电路的阻值为7Ω，则变阻器R2滑片右侧的阻值应为___________Ω，R1连入电路的最大阻值为___________Ω；

（3）某次小华在家时电铃正常工作，不在家时，有人按开关，发现电铃也响，且报警灯正常闪烁并提示。为使电路工作正常，小华应进行的操作是___________。

13．如图所示的电路中，E．r．R1已知，可变电阻R2的最大值。当R2=______时，R2的电功率P2有最大值，最大值为______。

14．取两片不同的金属，相隔一定距离插入水果（如芒果等）内，就构成了简易水果电池．用理想电压表测得电池两极间的电压为1.26V。用阻值为10Ω的电阻与理想电流表串联，接在电池两极间，测得电流表中的电流为30mA，则该电池的电动势为________V，内阻为_______Ω．

15．在闭合电路中，外电路电阻发生变化时，路端电压也要发生变化，这是由于电源存在_______而引起的.当外电阻增大时，引起总电流_______，从而使内电压_______，由于电动势不变，因而路端电压将_______，当外电路电阻变成无限大，即电路断开时，路端电压等于_______，当外电路电阻趋近于零，即电路短路时，路端电压就趋近于_______，电流趋近于_______，这样会损坏电源.

16．据报道媒体艺术家Charland用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的水果电池组，通过特殊装置就可以给手机充电。小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻。小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为1V，内阻约为1000Ω电流表量程为3mA，内阻忽略不计。

（1）实验室的电阻箱有两种规格:电阻箱R1（0~99.9Ω）电阻箱R2（0~999.9Ω），图甲中的电阻箱R应选______用（选填“R1”或“R2”）；

（2）闭合开关S，改变电阻箱R的阻值，并记录对应的电流表的示数，其中某次电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为______mA；

（3）利用电阻箱的阻值R与相应的电流表的示数I，做出R－图像，如图丙所示。根据图像可得，水果电池的电动势为______V，内阻为______Ω；（结果保留两位有效数字）

（4）若考虑电流表的内阻不能忽略，水果电池内阻的测量值______真实值（填“大于”．“小于”或“等于”）。

17．某同学设计了如图所示的电路测量电池组的电动势和内阻。除待测电池组外，还需使用的实验器材：灵敏电流表G，可变电阻．，电压表V1．V2，电流表A1．A2，开关，导线若干。

（1）选择合适的可变电阻．后，按图所示电路图连接好电路，将可变电阻．调到合适的阻值，闭合开关S，反复调节可变电阻．，直到电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数之和记为，电流表A1和A2的示数之和记为。

（2）断开开关，适当调小可变电阻的阻值，闭合开关，发现此时电流表G的指针发生了偏转，缓慢___________（选填“调大”或“调小”）可变电阻的阻值，直至电流表G的指针不发生偏转，电压表V1和V2的示数之和记为，电流表A1和A2的示数之和记为。

（3）重复（2）的步骤，记录到多组数据．……

（4）实验完毕，整理器材。

（5）利用记录的数据，作出图线如图所示，依据图线可得电池组的内阻r为___________，电动势为___________。

（6）理论上该同学测得的电池组内阻___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

18．如图所示，已知电源电动势为6V，内阻为1Ω，保护电阻R0=0.5Ω，当电阻箱R读数为________时，保护电阻R0消耗的电功率最大，这个最大值为__________。

参考答案与试题解析

1．【答案】25    3.24   

【解析】【来源】2020届上海市崇明区高三（下)二模物理试题

【分析】

【详解】

[1][2]串联电路电流相等，通过的电流为，由

可得

代入数据解得

因为串联电路路端电压等于各部分电压之和，由此可得

代入数据解得

根据

代入数据解得

根据

和串联电路电流相等可得，当

时，R．R0电功率相等。因此电流为

代入数据得

因此

代入数据得

同理可得

因此外电阻

因此电源输出功率

代入数据得

2．【答案】2    4   

【解析】

[1]根据闭合电路的欧姆定律得

[2] 电压表的示数为

3．【答案】10A    5.4×104 J   

【解析】【来源】湖南省邵阳市新邵县2018-2019学年高二（上)期末质量检测物理试题

【分析】

【详解】

[1]．通过电炉的电流为

则通过电动机的电流强度为

[2]．通电一分钟，电动机做的有用功为

4．【答案】    ①. 36    ②. 5.5

【解析】

【详解】[1]根据闭合电路欧姆定律有

解得

电源的总功率为

[2]通过小灯泡的电流为

通过电动机的电流为

电动机的输出功率为

5．【答案】    ①. 6    ②. 20

【解析】

【详解】[1]将定值电阻R看作电源的内阻，由图乙可知，当滑动变阻器的电阻

Rp=R+r=6Ω+r=10Ω

时，r=4Ω，滑动变阻器消耗的电功率最大，最大功率有

解得

E=10V

当电路中的电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，此时Rp =0，最大功率为

[2]由图乙可知，当滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，则有

解得

Rx=20Ω

6．【答案】减小    增大    增大   

【解析】

【详解】

[1][2]当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小，电路总电阻减小，电根据闭合电路欧姆定律可知干路电流增大，即电流表示数增大；根据可知路端电压减小，，即电压表的示数将减小；[3]根据欧姆定律可知通过电流减小，在并联电路中，干路电流等于支路电流之和，所以电流表的示数将增大。

7．【答案】(1). 1.68    (2). 0.34    (3). 1.43    (4). 1.13    (5). A    (6). D    (7). 适当增大R2

【解析】(1)[1][2]电流表量程为0.1A时R1．R2串联后再与电流计并联，设I1=0.1A于是有

电流表量程为0.6A时电流计．R1串联后再与R2并联，设I2=0.6A于是有

联立解得，

(2)[3][4]当改装后的电流表量程为0.1A时，其内阻为

表头示数为0.50mA和0.80mA时实际电流对应为．根据闭合电路的欧姆定律有

联立代入数据得E=1.43V, r=1.13Ω

(3)[5]丙图中，定值电阻R0为保护电阻，当电流最大时电路中总电阻为

解得，因此路中定值电阻R0应选用A。

[6]当电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值为，电路中总电阻为

解得，因此滑动变阻器因选D。

(4)[7] 校对过程中发现，改装后的电流表A1．A2的示数都总小于标准电流表的示数,说明流过表头的电流偏小，由并联电路的特点可知，应增大与表头并联的电阻的阻值即适当增大R2

8．【答案】    (1). 变小    (2). 变小

【解析】

【详解】[1][2]滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据闭合电路欧姆定律，整个回路的电流将变小，故电流表示数变小。电流变小，电压表所测电阻两端的电压根据欧姆定律可知将变小。

9．【答案】  (1). 9    (2). 1.1

【解析】[1]外电路电阻为

则总电流

路端电压

U=IR=9V

[2]a．b间用导线连接，外电路电阻为

则总电流

10．【答案】2    1.5   

【解析】

【详解】

[1][2]当．都闭合时，根据欧姆定律可得：

根据闭合电路欧姆定律可得：

当断开时，根据欧姆定律可得：

根据闭合电路欧姆定律可得：

可得：

11．【答案】5Ω-30Ω    0.45W-0.6W   

【解析】

[1]小灯正好正常发光，则通过小灯泡的电流为0.3A，电压为6V，即电源电动势为6V，当电流表电流最大时，干路电流为0.6A，则通过滑动变阻器的电流为I1=0.3A，则

则滑动变阻器的变化范围是5Ω-30Ω；

[2]R1消耗的最小功率

因R1和R2串联之路电压是一定的（U=E=6V）可单独研究，将固定电阻R2视为电源内阻，则当R1=R2=15Ω时滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率

则R1功率的变化范围是0.45W-0.6W。

12．【答案】    ①. 9    ②. 18    ③. 15    ④. 22    ⑤. 将的滑片向右移动，同时减小连入电路中的阻值

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1][2]根据电池的图线可知电动势

E=9V

内阻

（2）[3]长时间高于3 V时电铃损坏，则电铃电阻远大于的电阻，可看作电压表，所以K打向a时，。根据闭合电路欧姆定律有

解得

设右侧电阻，电铃应分3V电压，即

解得

[4]当滑片在最左端时，电铃应分3V电压正常工作，此时连入电路中的阻值最大，根据闭合电路欧姆定律有

解得

（3）[5]人不在家时，开关S打向b，人按开关发现电铃也响且报警灯正常闪烁，说明电铃两端的电压不低于3V，应将的滑片向右移动减小电铃两端电压，同时为不影响开关S打向a时电铃正常工作，应减小连入电路的阻值。

13．【答案】R1+r       

【解析】【来源】陕西省宝鸡市千阳县中学2020-2021学年高二（上）期中质量检测物理试题

[1][2]将R1视为电源的内电阻处理，则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点可知，当

R2=R1+r

电源的输出功率最大，即外电阻R2消耗的电功率最大，P2有最大值为

14．【答案】1.26    32   

【解析】【来源】江苏省苏州市吴江区汾湖中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

【详解】

[1]用理想电压表测电池两极间的电压，即为电源的电动势

E=1.26V，

[2]由闭合电路的欧姆定律，有：

，

解得电源的内电阻

15．【答案】内阻    减小    减小    增大    电源的电动势    0       

【解析】

【详解】

[1]在闭合电路中，外电路电阻发生变化时，根据闭合电路欧姆定律可知总电流发生改变，根据闭合电路欧姆定律可知路端电压也要发生变化，这是由于电源存在内阻而引起的；

[2][3][4]当外电阻增大时，根据闭合电路欧姆定律可知引起总电流减小，从而使内电压内减小，由于电动势不变，因而路端电压将增大；

[5]当外电路电阻变成无限大，即电路断开时，则有：

即路端电压等于电源的电动势；

[6][7] 当外电路电阻趋近于零，即电路短路时，则有电流：

路端电压为：

即路端电压就趋近于0。

16．【答案】    (1). R2    (2). 1.00    (3). 1.1    (4). 1.1×103    (5). 大于

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]电源内阻是1000Ω，故选用R2，电流表示数才会有明显变化；

(2)[2] 电流表的精度为0.1mA，向后估读一位，故读数为1.00mA；

(3)[3]由闭合电路欧姆定律

可得

图像的斜率为E，则

[4]电源内阻为

(4)[5]考虑电流表内阻，则有

可得

故水果电池内阻的测量值大于真实值。

17．【答案】调大        b    等于   

【解析】

(2)[1] 调小可变电阻的阻值，则电流表G的下端电势降低，要使电流表G没有电流经过，则电流表G上端的电势也要降低，所以适当调大可变电阻的阻值。

(5)[2] [3]电压表之和表示路端电压，电流表示数之和表示干路电流，所以图像的截距表示电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，即

，

 (6)[4]因为路端电压及干路电流均准确测量，所以内阻的测量值与真实值相等。

18．【答案】0    8W   

【解析】【来源】2020届上海市杨浦区高三上学期期末学科质量抽查物理试题

【详解】

[1][2]保护电阻是定值电阻，当电路中电流最大时，保护电阻R0消耗的电功率最大，则当电阻箱R读数为0时，保护电阻R0消耗的电功率最大；

保护电阻R0消耗电功率的最大值

。