高中物理 第4章 闭合电路欧姆定律和逻辑电路 第1节 闭合电路欧姆定律学业分层测评 鲁科版选修3-1

闭合电路欧姆定律 (建议用时：45分钟)学业达标1下列关于电动势的说法中正确的是 ()A发电机作为电源时，没有电动势只有电压B电源电动势的大小等于非静电力在电源内部把正电荷从负极送到正极所做的功的大小C电动势是矢量D电动势的大小不随外电路的改变而改变【解析】发电机作为电源时，同样具有电动势，A错误；根据电动势的定义，电源电动势的大小等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极送到正极所做的功的大小，B错误；电动势虽然有方向，但它是标量，C错误；电动势取决于电源本身的性质，其大小不随外电路的改变而改变，D正确【答案】D2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如内电压减小，则外电压不变，电源电动势随内电压减小D如外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持不变【解析】在闭合电路中，电源电动势和内电压、外电压的关系为：EU外U内，E由其自身性质决定，一般不变，所以U外增大，U内减小；U外减小，U内增大二者之和始终不变【答案】D3如图4110所示的电路中，电源的电动势和内阻分别为E和r，当闭合开关S，向左移动滑动变阻器的滑片时，下列说法正确的是()【导学号：34660101】图4110A电流表的示数变大，电压表的示数变大B电流表的示数变大，电压表的示数变小C电流表的示数变小，电压表的示数变小D电流表的示数变小，电压表的示数变大【解析】向左移动滑动变阻器的滑动触头，R增大，由I，U知，电压表示数变大，电流表示数变小，D选项正确【答案】D4如图4111所示电路中，定值电阻R2r(r为电源内阻)，滑动变阻器的最大阻值为R1，且R1R2r，在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中，以下说法正确的是()图4111A电源的输出功率变小BR2消耗的功率先变大后变小C滑动变阻器消耗的功率先变大后变小D以上说法都不对【解析】滑片向右移动，滑动变阻器接入电路部分电阻变小，电路中的电流变大，通过电源的电流和通过电阻R2的电流都变大，这两个电阻是定值电阻，消耗的功率变大，在滑动的过程中内阻始终小于外电阻，所以电源的输出功率一直增大考虑滑动变阻器上的功率消耗时，可以把R2看成电源内阻的一部分当滑动变阻器的阻值等于2r时，消耗的功率最大故选C.【答案】C5(多选)如图4112所示的是两个闭合电路中两个电源的UI图象，下列说法中正确的是()图4112A电动势E1E2，内阻r1r2B电动势E1E2，内阻r1r2C电动势E1E2，发生短路时的电流I1I2D当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大【解析】电源的电动势和内阻的判定可以通过UI图象来完成，由图象可知，E1E2，两电源的短路电流I1I2(图象的横截距)，故内阻rE/I，r1r2，选项A、C正确，因图象1的斜率的绝对值小于图象2的斜率的绝对值，由图象可以得到UkI，可知U2U1，选项D正确【答案】ACD6如图4113所示，I是电源的路端电压随电流变化的图线，是某电阻的伏安特性曲线，当该电源向该电阻供电时，电阻上消耗的功率和电源的效率分别是()图4113A4 W和33%B2 W和67%C2 W和33%D4 W和67%【解析】将R连入电路后，路端电压U2 V，电流I2 A，所以PRUI22 W4 W，67%，故D对【答案】D7如图4114所示，电源的内阻r为2 ，R110 ，R28 ，当S连接1时，电流表的示数为0.2 A，则将S切换到2时，电流表的示数变为()【导学号：34660102】图4114A0.18 AB0.20 AC0.24 AD0.26 A【解析】根据闭合电路欧姆定律S连1时I1S连2时I2两式联立得I20.24 A.【答案】C8如图4115所示，电动势为2 V的电源跟一个阻值R9 的电阻连接成闭合电路，测得电源两端电压为1.8 V，求电源的内阻图4115【解析】通过电阻R的电流为I A0.2 A由闭合电路欧姆定律EUIr，得电源内阻r 1 .【答案】1 能力提升9如图4116所示，当开关S闭合时，电流表和电压表的读数变化为()【导学号：34660103】图4116A.的读数减小， 的读数增大B.的读数增大，的读数减小C.、的读数均减小D.、的读数均增大【解析】S闭合后，R总减小，根据I总知I总增大，又UEI总r，所以U减小，即读数减小，而UR1I总R1，UR1增大，而UR3UUR1，UR3减小，由I知I减小，即读数减小，所以C项正确【答案】C10如图4117所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是()图4117A电流表坏了或未接好B从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C灯L2的灯丝断了或灯座未接通D电流表和灯L1、L2都坏了【解析】由于闭合开关，两灯不亮，电流表没有示数，可以断定电路中某处断路，由于电压表有示数，则经开关、电流表、电压表、L2线路没有断路，故应是a经L1到点b间有断路，故B正确【答案】B11人造地球卫星常常利用太阳能电池作电源，太阳能电池由许多片电池板组成设某太阳能电池板的内电阻为r20 ，它不接外电路时两极间的电压为8104 V.(1)该太阳能电池板的电动势为多大？(2)该太阳能电池板的短路电流为多大？(3)若在该太阳能电池板的两极间连接一只定值电阻R，R5 ，则电阻R两端的电压为多大？【解析】(1)电池板的电动势E等于不接外电路时两极间的电压U，即E8104 V(2)外电路短路时，R0，I短4105 A(3)由I及URIR得UR1.6104 V.【答案】(1)8104 V(2)4105 A(3)1.6104 V12电路图如图4118甲所示，图乙中图线是电路中的电源的路端电压随电流变化的关系图象，滑动变阻器的最大阻值为15 ，定值电阻R03 .甲乙图4118(1)当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？(2)当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？【解析】(1)由题图乙可知电源的电动势和内阻为：E20 V，r7.5 .由题图甲分析知道，当R0时，R0消耗的功率最大，最大值为P2R023 W10.9 W.(2)当rRR0，即R4.5 时，电源的输出功率最大，最大值为P2(R0R)2(34.5) W13.3 W.【答案】(1)010.9 W(2)4.5 13.3 W