2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 课时提升作业十五 2.7 闭合电路欧姆定律 新人教版选修3-1.doc

课时提升作业 十五 闭合电路的欧姆定律(40分钟100分)一、选择题(本题共8小题，每小题7分，共56分)1.电动势为3 V的电池，在电路中输出3 A的电流，由此可知()A.内外电阻相差1 B.内外电阻之和为1 C.外电阻为1 D.内电阻为1 【解析】选B。由闭合电路的欧姆定律可得B正确。2.(多选)电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐变小的过程中，下列说法正确的是()A.路端电压一定逐渐变小B.电源的输出功率一定逐渐变小C.电源内部消耗的电功率一定逐渐变大D.电源的输出电流一定变大【解析】选A、C、D。外电路的电阻逐渐变小的过程中，由U外=RR+rE知，路端电压一定逐渐变小。内电压变大，输出电流一定变大，电源内部消耗的电功率一定逐渐变大，但输出功率不一定变小，故选A、C、D。3.(多选)在如图所示的电路中，R1、R2、R3为固定电阻，R4为可变电阻，电流表和电压表都是理想的，电源的电动势为E，内阻为r。当R4的滑动触片向a点移动时()A.电压表的示数变大B.电压表的示数变小C.电流表的示数变大D.电流表的示数变小【解析】选B、D。由题意知，R4变小，闭合电路的总电阻变小，总电流变大，内电压变大，则电压表的示数变小，而电路的总电流变大，所以R2分得的电压变小，故电流表的示数也变小，选项B、D正确。4.(多选)据统计，由于用电不慎导致的火灾占火灾总量的比重很大，利用电路安装防火报警装置，及时发现“火情”，提早报警，是防止火灾发生，保证家庭成员生命安全的重要措施。图甲是一火警报警电路的示意图。其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻随温度变化的情况如图乙所示。显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器，电源的电动势E和内阻r不变，且内阻值小于R1的阻值。当传感器R3所在处出现火情时，关于显示器的电流I、报警器两端的电压U、电源的输出功率P的变化情况，下列判断正确的是()A.I变大，P变大B.I变小，U变小C.I变小，P变大D.I变大，U变小【解析】选B、C。出现火情时，由图乙可以看出半导体热敏材料的电阻随温度的升高而减小，R3的阻值变小，总电阻变小，所以总电流增大，内电压和R1两端的电压增大，外电压U减小；R2、R3并联部分的电压减小，显示器的电流I变小；由于电源的内阻值小于外电路的阻值，所以输出功率P随外电阻的减小而增大，故选项B、C正确。5.如图所示，灯泡A、B都能正常发光，后来由于电路中某个电阻发生断路，致使灯泡A比原来亮一些，B比原来暗一些，则断路的电阻是()世纪金榜导学号05136223A.R1B.R2C.R3D.R4【解析】选B。若R4断路则两灯泡都不亮，若R1断路则两灯泡都变亮，所以选项A、D错误；R2断路时，总电阻变大，总电流变小，则内电压、R4两端电压都变小，则并联部分电压变大，流过R1的电流变大，则B灯与R3的总电流变小，B灯变暗，B灯两端电压变小，则A灯两端电压变大，A灯变亮，所以选项B正确；同理可以判断R3断路时，A灯变暗，B灯变亮，选项C错误。6.如图所示，电源电动势E=10 V，内阻r=0.2 ，标有“8 V16 W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R0=0.15 ，则电源的输出功率为()A.16 WB.440 WC.80 WD.400 W【解析】选C。电路的总电流I=E-U额r=10-80.2 A=10 A，则电源的输出功率为P=IU额=108 W=80 W。7.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，外电路接有定值电阻R1和滑动变阻器R，合上开关S，当滑动变阻器的滑片P从R的最左端移到最右端的过程中，下列说法正确的是()A.电压表的示数一定变大B.电压表的示数一定变小C.R消耗的功率一定变大D.R消耗的功率一定变小【解析】选A。滑动变阻器的滑片P从R的最左端移到最右端的过程中，R接入电路的电阻增大，则电路的路端电压增大，选项A正确，B错误；R消耗的电功率P=I2R=(ER1+r+R)2R=E2(R1+r-R)2R+4R1+r，即当R1+r=R时P最大，由于R1、r、R的关系未知，所以P如何变化不能确定，选项C、D均错误。8.如图所示的电路中，电源的内阻不可忽略，当开关S闭合时，电流表的示数为0.30 A，则当S断开时，电流表的示数可能是()A.0.28 AB.0.42 AC.0.52 AD.0.58 A【解析】选A。当开关S闭合时，阻值为4 的电阻被短路，电路总电阻较小；当S断开时，电路总电阻增加4 ，电流表的示数减小，故选项A正确。二、非选择题(本题共2小题，共44分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)9.(22分)如图所示的电路中，电源的内电阻r=0.6 。电阻R1=4 ，R3=6 ，闭合开关后电源消耗的总功率为40 W，输出功率为37.6 W。求：(1)电源电动势E。(2)电阻R2的阻值。【解析】(1)电源内电路发热功率Pr=I2r=(40-37.6) W=2.4 W则电路中电流I=2 A电源总功率：P=IE=40 W，得E=20 V。(2)外电路总电阻R满足：E=IR+Ir，得R=9.4 ，R=R1R3R1+R3+R2解得R2=7 。答案：(1)20 V(2)7 10.(22分)(2018吉林高二检测)如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d=40 cm。电源电动势E=24 V，内电阻r=1 ，电阻R=15 。闭合开关S，待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=110-2 C，质量为m=210-2 kg，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器滑片P在某位置时，小球恰能到达A板。求(g取10 m/s2)：(1)两极板间的电场强度大小。(2)滑动变阻器接入电路的阻值。 (3)此时电源的输出功率。【解析】(1)对小球从B到A，有vA=0；则由动能定理可得：-qUAB-mgd=0-12mv02得：UAB=8 V；则E=UABd=80.4 V/m=20 V/m(2)由闭合电路欧姆定律可得：E=I(R+r)+UAB解得：I=1 A；则有：RP=UABI=8 (3)电源的输出功率：P=I2(R+RP)=12(15+8) W=23 W答案：(1)20 V/m(2)8 (3)23 W【能力挑战区】1.一块太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是多少？【解析】电源电动势E=800 mV=0.80 V，电源内阻r=EI=0.80.04 =20 ，路端电压为U=ER+rR=0.820+2020 V=0.40 V。答案：0.40 V2.如图所示电路中，R1=0.8 ，R3=6 ，滑动变阻器的全值电阻R2=12 ，电源电动势E=6 V，内阻r=0.2 ，当滑动变阻器的滑片在变阻器中央位置时，闭合开关S，电路中的电流表和电压表的读数各是多少？【解析】外电路的总电阻为R=R3R22R3+R22+R1=666+6 +0.8 =3.8 根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的总电流为I=ER+r=63.8+0.2 A=1.5 A即电流表A1的读数为1.5 A对于R2与R3组成的并联电路，根据部分电路欧姆定律，并联部分的电压为U2=IR并=IR3R22R3+R22=1.53 V=4.5 V即电压表 V2的读数为4.5 V对于含有R2的支路，根据部分电路欧姆定律，通过R2的电流为I2=U2R22=4.56 A=0.75 A即电流表A2的读数为0.75 A电压表 V1测量电源的路端电压，根据E=U外+U内得U1=E-Ir=6 V-1.50.2 V=5.7 V即电压表 V1的读数为5.7 V。答案：电流表A1的读数为1.5 A电流表A2的读数为0.75 A电压表V1的读数为5.7 V电压表 V2的读数为4.5 V