人教版高二物理選修3-1課時作業(yè)第二章　恒定電流2.7閉合電路的歐姆定律word版含解析答案

1、人教版選修3-1課時作業(yè)第二章恒定電流閉合電路的歐姆定律一、選擇題1.如圖所示的電路中,把R由2 改變?yōu)? 時,電流減小為原來的一半,則電源的內(nèi)電阻應(yīng)為() A.4 B.8 C.6 D.2 2.在如圖所示的電路中,當開關(guān)S1斷開、開關(guān)S2閉合時,電壓表的讀數(shù)為3 V;當開關(guān)S1、S2均閉合時,電壓表的讀數(shù)為1.8 V,已知電壓表為理想電表,外接電阻為R、電源內(nèi)阻為r。由以上數(shù)據(jù)可知Rr為()A.53B.35C.23D.323.(多選)如圖所示電路中,電源電動勢E=9 V、內(nèi)阻r=3 ,R=15 ,下列說法中正確的是()A.當S斷開時,UAC=9 VB.當S閉合時,UAC=9 VC.當S閉合時,

2、UAB=7.5 V,UBC=0D.當S斷開時,UAB=0,UBC=04.(多選)如圖所示,閉合開關(guān)S并調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置,使A、B、C三燈亮度相同。若繼續(xù)將P向下移動,則三燈亮度變化情況為()A.A燈變亮B.B燈變亮C.B燈變暗D.C燈變亮5.如圖所示,內(nèi)阻不能忽略的電池的電動勢為E,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān),與分別為電壓表與電流表。初始時S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則()A.的讀數(shù)變大,的讀數(shù)變小B.的讀數(shù)變大,的讀數(shù)變大C.的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變小D.的讀數(shù)變小,的讀數(shù)變大6.如圖所示的電路中,E為電源,其內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變),R1、R2為定

3、值電阻,R3為光敏電阻,其阻值大小隨所受照射光強度的增大而減小,V為理想電壓表,若將照射R3的光的強度減弱,則()A.電壓表的示數(shù)變大B.小燈泡消耗的功率變小C.通過R2的電流變小D.電源內(nèi)阻消耗的電壓變大7.(多選)如圖所示為某一電源的U-I圖線,由圖可知()A.電源電動勢為2 VB.電源內(nèi)電阻為13 C.電源短路時電流為6 AD.電路路端電壓為1 V時,電路中電流為5 A8. (多選)如圖所示為閉合電路中兩個不同電源的U-I圖象,則下列說法中正確的是()A.電動勢E1=E2,短路電流I1>I2B.電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1>r2C.電動勢E1>E2,內(nèi)阻r1>r2D

4、.當工作電流變化量相同時,電源2的路端電壓變化較大9.(多選)如圖所示,直線A為電源的U-I圖線,直線B為電阻R的U-I圖線,用該電源與R組成閉合電路時,則()A.電源的內(nèi)阻為6 B.電源的輸出功率為4 WC.電阻R的阻值為2 D.電源發(fā)生短路時的電流為6 A10.(多選)直流電路如圖所示,在滑動變阻器的滑片P向右移動時,電源的()A.總功率一定減小B.效率一定增大C.內(nèi)部損耗功率一定減小D.輸出功率一定先增大后減小11. (多選)在如圖所示的電路中,電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r,C為電容器,R0為定值電阻,R為滑動變阻器。開關(guān)閉合后,燈泡L能正常發(fā)光。當滑動變阻器的滑片向右移動時,下列判斷正確

5、的是()A.燈泡L將變暗B.燈泡L將變亮C.電容器C所帶的電荷量將減小D.電容器C所帶的電荷量將增大二、非選擇題12.如圖所示,E=8 V,r=2 ,R1=8 ,R2為滑動變阻器接入電路中的有效阻值,問:(1)要使變阻器獲得的電功率最大,則R2的取值應(yīng)是多大?這時滑動變阻器的功率是多大?(2)要使R1得到的電功率最大,則R2的取值應(yīng)是多大?R1的最大功率是多少?這時電源的效率是多大?(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,能否使電源以最大的功率E24r輸出?為什么? 人教版選修3-1第二章恒定電流閉合電路的歐姆定律鞏固作業(yè)一、選擇題1.(多選)電阻不變的三個電燈A、B、C連接在如圖所示的電路上,閉合開關(guān)S

6、后三燈電功率相同,此后向上移動滑動變阻器R的滑片。則可判斷()A.三燈的電阻大小是RB>RC>RAB.三燈的電阻大小是RA>RB>RCC.A、C兩燈變亮,B燈變暗D.A、B兩燈變亮,C燈變暗2.(多選)如圖所示的電路中,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,閉合開關(guān)S,當滑動變阻器的滑片P向下滑動時,四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電流表、電壓表V2示數(shù)變化量的絕對值分別為I、U2,下列說法正確的是()A.I減小B.U1、U2均減小C.U1I變小,U3I變大D.U2I=r+R13.硅光電池是一種太陽能電池,具有低碳環(huán)保的優(yōu)點,如圖所示,圖線a

7、是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖象(電池內(nèi)阻不是常數(shù)),圖線b是某電阻R的U-I圖象,在該光照強度下將它們組成閉合回路時,硅光電池的內(nèi)阻為()A.8.0 B.10 C.12 D.12.5 4. (多選)如圖所示,甲、乙為兩個獨立電源(外電路為純電阻電路)的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖線,下列說法中正確的是()A.路端電壓都為U0時,它們的外電阻相等B.電流都是I0時,兩電源的內(nèi)電壓相等C.電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢D.電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻5. (多選)如圖所示,直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線,設(shè)兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb,若將一定值

8、電阻R0分別接到a、b兩電源上,通過R0的電流分別為Ia和Ib,則()A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,但電源的效率較低D.R0接到b電源上,電源的輸出功率較小,電源的效率較低6.如圖,電路中三個電阻R1、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當開關(guān)S1斷開、S2閉合時,電源輸出功率為P0;當S1閉合、S2斷開時,電源輸出功率也為P0。則電源電動勢及S1、S2都斷開時電源的總功率分別為()A.3P0R,P02B.2P0R,P0C.3P0R,P0D.P0R,P07.(多選)如圖所示,直線a、拋物線b和c為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率PE、

9、輸出功率PR、電源內(nèi)部發(fā)熱功率Pr隨路端電壓U變化的圖象,但具體對應(yīng)關(guān)系未知,根據(jù)圖象可判斷()A.PE-U圖象對應(yīng)圖線a,由圖知電動勢為9 V,內(nèi)阻為3 B.Pr-U圖象對應(yīng)圖線b,由圖知電動勢為3 V,內(nèi)阻為1 C.PR-U圖象對應(yīng)圖線c,圖象中任意電壓值對應(yīng)的功率關(guān)系為PE=PR+PrD.外電路電阻為1.5 時,輸出功率最大,為2.25 W8.(多選)在如圖甲所示的電路中,電源電動勢為3.0 V,內(nèi)阻不計,L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,R為定值電阻,阻值為7.5 。當開關(guān)S閉合后()A.L1的電阻為112 B.L1消耗的電功率為7.5 WC.L2的電阻

10、為7.5 D.L2消耗的電功率為0.3 W9. (多選)如圖所示電路中,R1=5 ,R2=7 ,R3=8 ,R4=10 ,C=20 F,電源電動勢E=18 V,內(nèi)阻r=1 ,電表為理想電表。開始開關(guān)S是閉合的,則下列判斷正確的是()A.電壓表的示數(shù)為5.8 VB.電流表的示數(shù)為1 AC.電容器所帶的電荷量為1.74×10-4 CD.當開關(guān)S斷開后,通過電阻R1的電荷量為1.74×10-4 C二、非選擇題10.如圖所示,甲圖中變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如乙圖中的AC、BC兩直線所示。不考慮電表對電路的影響。(1)電壓表V1、V2

11、的示數(shù)隨電流表示數(shù)的變化圖象應(yīng)分別為U-I圖象中哪一條直線?(2)定值電阻R0、變阻器的總電阻R分別為多少?(3)求出電源的電動勢和內(nèi)阻。11.如圖所示,電容器C1=6 F,C2=3 F,電阻R1=6 ,R2=3 ,C、D為兩端點,當開關(guān)S斷開時,A、B兩點間的電壓UAB為多少?當S閉合時,電容器C1的電荷量改變了多少?(已知電壓U=18 V)答案一、選擇題1.D根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(R+r),當R=2 時,E=I(2 +r);當R=6 時,E=I2(6 +r),解得r=2 ,故選D。2.D當開關(guān)S1斷開、開關(guān)S2閉合時,電壓表的示數(shù)等于電源的電動勢,即E=3 V。當開關(guān)S1、S2均閉合

12、時,U外=1.8 V,所以U內(nèi)=E-U外=1.2 V,因U外=IR,U內(nèi)=Ir,所以Rr=U外U內(nèi)=1.8 V1.2 V=32,故選D。3.AC當S斷開時,UAC與UBC都等于電源電動勢,A正確,D錯誤;當S閉合時,UAC=UAB=ER+rR=7.5 V,UBC=0,B錯誤,C正確。4.ACD將變阻器滑片P向下移動時,接入電路的電阻減小,外電路總電阻減小,根據(jù)閉合電路歐姆定律可知,總電流IA增大,則A燈變亮。并聯(lián)部分的電壓U并=E-IA(RA+r),E、RA、r不變,IA增大,U并減小,B燈變暗。通過C燈的電流IC=IA-IB,IA增大,IB減小,則IC增大,C燈變亮,故A、C、D正確。5.B

13、將S斷開,則電路的總電阻變大,總電流變小,由U=E-Ir知,路端電壓變大,故電壓表的示數(shù)變大;R1兩端的電壓IR1變小,則R3兩端的電壓變大,流過R3的電流變大,電流表的示數(shù)變大。選項B正確。6.B將照射R3的光的強度減弱,其阻值增大,電路中的總電阻增大;由閉合電路歐姆定律可得,電路中總電流減小,故R1兩端的電壓減小,電壓表的示數(shù)變小,故A錯誤;因電路中電流減小,電源的內(nèi)電壓減小,則路端電壓增大,同時R1兩端的電壓減小,故并聯(lián)電路部分電壓增大,流過R2的電流增大,由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,流過燈泡的電流一定減小,故由P=I2R可知,小燈泡消耗的功率變小,故B正確,C、D錯誤。7.AD在本題的U

14、-I圖線中,縱軸截距表示電源電動勢,A正確;橫軸截距表示短路電流,C錯誤;圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)電阻,則r=2-0.86 =0.2 ,B錯誤;當路端電壓為1 V時,內(nèi)電阻分得的電壓U內(nèi)=E-U外=2 V-1 V=1 V,則電路中的電流I=U內(nèi)r=10.2 A=5 A,D正確。8.AD由閉合電路歐姆定律知E=U+Ir。當I=0時U=E,即U-I圖線的縱軸截距表示電源電動勢,兩電源的電動勢相等。當U=0時I=Er,由題圖知,U-I圖線的橫軸截距表示短路電流,則I1>I2,A正確。而r=UI,即圖線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻,由題圖知r1<r2,B、C錯誤。當工作電流變化量相同時

15、,因為r1<r2,則電源2的路端電壓變化較大,D正確。9.CD由圖線A,根據(jù)閉合電路歐姆定律得:U=E-Ir,當I=0時,U=E,即圖線與縱軸的交點坐標表示電源的電動勢,讀出電源的電動勢E=6 V,圖線A斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻r,由數(shù)學(xué)知識求出r=UI=6V6A=1 ,故A錯誤,D正確;兩圖線的交點表示該電阻接在該電源上時的工作狀態(tài),讀出路端電壓為U=4 V,電流I=2 A,則電源的輸出功率為P=UI=8 W,故B錯誤;由圖線B的斜率表示電阻R的阻值,則有R=UI=4V2A=2 ,故C正確。10.ABC滑動變阻器的滑片P向右移動時,滑動變阻器連入電路部分的阻值變大,因而電流減小,由P

16、總=IE可知電源的總功率減小,選項A正確?；瑒幼冏杵鬟B入電路部分阻值變大,路端電壓變大,由=IUIE可知電源的效率增大,選項B正確。內(nèi)部損耗功率為P內(nèi)=I2r,電流減小,因而內(nèi)部損耗功率減小,選項C正確。電源輸出功率為外電阻消耗功率,但外電阻與內(nèi)電阻的大小關(guān)系未知,因而不能判斷輸出功率的變化情況,選項D錯誤。11.AD由題意,可知滑動變阻器連入電路阻值增大,電流I=ER+RL+r減小,燈泡L將變暗,故A正確,B錯誤。路端電壓U=E-Ir增大,則電容器所帶電荷量Q=CU增大,故C錯誤,D正確。二、非選擇題12.答案(1)10 1.6 W(2)05.12 W80%(3)不能理由見解析解析(1)將R

17、1和電源等效為一新電源,則新電源的電動勢E'=E=8 V,內(nèi)阻r'=r+R1=10 ,且為定值。利用電源的輸出功率隨外電阻變化的結(jié)論知,當R2=r'=10 時,滑動變阻器有最大功率,即P2max=E'24r'=824×10 W=1.6 W。(2)因R1是定值電阻,所以流過R1的電流越大,R1的功率就越大。當R2=0時,電路中有最大電流,即Imax=ER1+r=0.8 A,R1的最大功率P1max=Imax2R1=5.12 W這時電源的效率=R1R1+r×100%=80%。(3)不能使電源以最大的功率E24r輸出,因為即使R2=0,外電

18、阻R1也大于r,不可能有E24r的輸出功率。答案一、選擇題1.BD閉合開關(guān)S后,A燈兩端的電壓大于C燈、B燈兩端的電壓,而兩燈的實際功率相等,由P=U2R可知:RA>RC,RA>RB,通過C燈的電流大于通過B燈的電流,兩燈的實際功率相等,由P=I2R可得:RC<RB,則得:RA>RB>RC,故A錯誤,B正確;當滑動變阻器R的滑片向上滑動時,變阻器連入電路的電阻增大,總電流減小,電源的內(nèi)電壓減小,路端電壓增大,通過A燈的電流增大,則A燈變亮;由于總電流減小,而通過A燈的電流增大,則通過C燈的電流減小,C燈變暗。C燈兩端的電壓減小,而路端電壓增大,則B燈兩端的電壓增大

19、,B燈變亮。即A、B兩燈變亮,C燈變暗,故C錯誤,D正確。2.ADP下滑,R2連入電路的阻值增加,總電阻增加,則I變小,內(nèi)電壓變小,路端電壓變大,則U3變大,根據(jù)歐姆定律可知,定值電阻R1兩端的電壓U1變小,滑動變阻器R2兩端的電壓U2變大,故A正確,B錯誤。根據(jù)歐姆定律可知,U1I=R1,恒定不變,U3I=R外,變大,故C錯誤。根據(jù)閉合電路歐姆定律得:U2=E-I(R1+r),則U2I=R1+r,故D正確。3.A由閉合電路歐姆定律得U=E-Ir,當I=0時,E=U,由a與縱軸的交點讀出電動勢E=3.6 V。根據(jù)兩圖線交點處的狀態(tài)可知,電阻的電壓U1=2 V,電流I1=0.2 A,則內(nèi)阻r=E

20、-U1I1=3.6-20.2 =8.0 ,A正確。4.AC甲、乙兩圖線的交點坐標為(I0,U0),外電路為純電阻電路說明兩電源的外電阻相等,故A正確;圖線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻(電動勢與短路電流的比值),圖線甲的斜率的絕對值大于圖線乙的斜率的絕對值,表明電源甲的內(nèi)阻大于電源乙的內(nèi)阻,故D錯誤;圖線與U軸交點的縱坐標值表示電動勢的大小,由圖線可知,甲與U軸交點的縱坐標值比乙的大,表明電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢,故C正確;電源的內(nèi)電壓等于通過電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積,即U內(nèi)=Ir,因為電源甲的內(nèi)阻較電源乙的內(nèi)阻大,所以當電流都為I0時,電源甲的內(nèi)電壓較大,故B錯誤。5.ABC在電源路

21、端電壓與電流的關(guān)系圖象中斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻,即ra>rb,A正確。如圖所示,在圖象中作出定值電阻R0的U-I圖線,與電源的U-I圖線交點表示電路工作點,Ia>Ib,B正確。由P=UI可知R0接到a電源上,電源的輸出功率較大,由=UE=IRI(R+r)=RR+r可知,R0接到a電源上,電源的效率較低,C正確,D錯誤。6.C當開關(guān)S1斷開、S2閉合時,電路中電流I1=ER+r,P0=I12R=E2(R+r)2R。當S1閉合、S2斷開時,電路中電流I2=E4R+r,P0=I22×4R=E2(4R+r)2×4R。聯(lián)立解得:r=2R,E=3P0R。當S1、S2都斷開

22、時,電源的總功率為P=E2R1+R2+R3+r=P0,C項正確。7.BC由閉合電路歐姆定律可知,外電路斷路時路端電壓有最大值,此時路端電壓等于電動勢,所以電源電動勢為3 V;當路端電壓為零時,外電路短路,此時輸出功率為零,所以圖線c是PR-U圖象;外電路短路時,PE=Pr=9 W=E2r,解得電源的內(nèi)阻r=1 ,PE=EI=E·E-Ur=E2r-Er·U,所以圖線a是PE-U圖象,圖線b是Pr-U圖象,A錯誤,B、C正確。當外電阻等于電源內(nèi)阻時,即R=r=1 時,電源的輸出功率最大,D錯誤。8.CDS閉合后,L1兩端的電壓為3.0 V,由題圖乙可知,I1=0.25 A,故P

23、1=0.75 W,R1=12 ,A、B錯誤。L2與R及電源串聯(lián),把R和電源等效成電動勢為3 V、內(nèi)阻為7.5 的新電源,在題圖乙中作出新電源的I-U圖線,如圖,兩圖線的交點表示出了此時L2兩端的電壓與通過的電流的大小,由圖知U2=1.5 V,I2=0.2 A,所以R2=U2I2=1.50.2 =7.5 ,P2=U2I2=1.5×0.2 W=0.3 W,C、D正確。9.AC分析電路圖可知R2、R3、R4串聯(lián)后與R1并聯(lián),等效電阻為R=R1(R2+R3+R4)R1+(R2+R3+R4)=256 ,由閉合電路歐姆定律可得電流表的示數(shù)為I=ER+r=3.5 A,B錯誤;電壓表的示數(shù)等于R4兩端電壓,通過R4的電流為I4=E-IrR2+R3+R4=0.58 A,電壓表示數(shù)為U4=I4R4=5.8 V,A正確;電容器兩極板間的電壓UC=I4(R2+R3)=8.7 V,電容器所帶的電荷量Q=CUC=1.74×10-4