【驕子之路】高中物理 第2章 第7節(jié) 閉合電路的歐姆定律課后強(qiáng)化演練（含解析）新人教版選修3-1

PAGEPAGE4第二章第7節(jié)閉合電路的歐姆定律課后強(qiáng)化演練一、選擇題1．閉合電路中，關(guān)于電源電動(dòng)勢、內(nèi)電壓及路端電壓，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A．電源短路時(shí)，放電電流為無限大B．電源短路時(shí)，內(nèi)電壓等于電源電動(dòng)勢C．并聯(lián)用電器增加時(shí)，路端電壓一定增大D．把電壓表直接和電源相連時(shí)，電壓表的示數(shù)總小于電源電動(dòng)勢解析：電源短路時(shí)，放電電流并非為無限大，I短＝eq\f(E,r)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；外電壓為零，所以內(nèi)電壓等于電源電動(dòng)勢，B選項(xiàng)正確；用電器增加時(shí)，外電路電阻減小，路端電壓隨之減小，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；把電壓表直接和電源相連時(shí)，由于電源有內(nèi)阻電壓表的示數(shù)小于電源電動(dòng)勢，D選項(xiàng)正確．答案：BD2．如下圖，當(dāng)可變電阻R＝2Ω時(shí)，理想電壓表的示數(shù)U＝4V，已知電源的電動(dòng)勢E＝6V，那么()A．此時(shí)理想電流表的示數(shù)是2A B．此時(shí)理想電流表的示數(shù)是3AC．電源的內(nèi)阻是1Ω D．電源的內(nèi)阻是2Ω解析：如題圖所示電壓表測量的是路端電壓，電流表測的是通過R的電流，由局部電路歐姆定律可得U＝IR，故I＝2A；再由閉合電路歐姆定律得E＝U＋I(xiàn)r，將I＝2A、U＝4V、E＝6V代入可得r＝1Ω.故A、C選項(xiàng)正確．答案：AC3．如下圖，已知電源的內(nèi)阻為r，外電路的固定電阻R0＝r，可變電阻Rx的總阻值為2r.在Rx的滑動(dòng)觸頭從A端滑向B端的過程中()A．電源的總功率保持不變B．Rx消耗的功率減小C．電源內(nèi)消耗的功率增大D．R0消耗的功率減小解析：依據(jù)全電路歐姆定律可得I＝eq\f(E,R＋r)，而電源的總功率P總＝IE，所以P總＝eq\f(E2,R＋r).在Rx的滑動(dòng)觸頭從A端滑向B端的過程中，外電阻R＝R0＋Rx減小，顯然，電源的總功率P總＝eq\f(E2,r＋R0＋Rx)增大，所以，A選項(xiàng)錯(cuò)誤．將R0視為電源內(nèi)阻的一局部，那么總內(nèi)阻為2r，Rx為外電阻．當(dāng)Rx減小時(shí)，內(nèi)外電阻的差將增大，電源的輸出功率減小，即Rx消耗的功率減小，故B選項(xiàng)正確．當(dāng)R減小時(shí)，由I＝eq\f(E,R＋r)可知，干路電流I增大，因此電源內(nèi)消耗的功率P內(nèi)＝I2r增大，R0消耗的功率PR0＝I2R0也增大．C選項(xiàng)正確、D選項(xiàng)錯(cuò)誤．答案：BC4．(2023·閔行區(qū)一模)如圖甲所示是一火警報(bào)警器的局部電路示意圖，其中R2為半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，其電阻R2隨溫度t變化的圖線如圖乙所示．電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I和報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()A．I變大，U變大 B．I變小，U變小C．I變小，U變大 D．I變大，U變小解析：根據(jù)電阻R2隨溫度t變化的圖線可知，當(dāng)傳感器R2處出現(xiàn)火情時(shí)，電阻R2變小，總阻值變小，干路電流變大，內(nèi)電壓變大，報(bào)警器兩端電壓U變小，電阻R1兩端電壓變大，R3兩端電壓變小，電流表示數(shù)I變小，B選項(xiàng)正確．答案：B5.(2023·西藏模擬)如下圖的電路中，電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r恒定不變，電燈L恰能正常發(fā)光，如果滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)，那么()A．電燈L更亮，安培表的示數(shù)變大B．電燈L更亮，安培表的示數(shù)變小C．電燈L變暗，安培表的示數(shù)變小D．電燈L變亮，安培表的示數(shù)不變解析：滑動(dòng)變阻器滑片向b端移動(dòng)時(shí)，電阻變大，干路電流變小，安培表示數(shù)變小，內(nèi)電壓變小，路端電壓變大，燈泡兩端電壓變大，燈泡變亮，B選項(xiàng)正確．答案：B6．(2023·唐山一模)如下圖，電源電動(dòng)勢E＝3V，小燈泡L標(biāo)有“2V、0.4W”，開關(guān)S接1，當(dāng)變阻器調(diào)到R＝4Ω時(shí)，小燈泡L正常發(fā)光；現(xiàn)將開關(guān)S接2，小燈泡L和電動(dòng)機(jī)M均正常工作．那么()A．電源內(nèi)阻為1Ω B．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為4ΩC．電動(dòng)機(jī)正常工作電壓為1V D．電源效率約為93.3%解析：當(dāng)開關(guān)S接1時(shí)，電路為純電阻電路，燈泡L和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，燈泡L正常發(fā)光，流過它的電流I＝eq\f(PL,UL)＝0.2A，燈泡電阻RL＝eq\f(UL,I)＝10Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,RL＋R＋r)，可求出電源內(nèi)阻r＝eq\f(E,I)－RL－R＝1Ω，故A選項(xiàng)正確；當(dāng)開關(guān)S接2時(shí)，電路為非純電阻電路，燈泡L和電動(dòng)機(jī)M正常工作，那么流過電路的電流為I＝0.2A，電源內(nèi)電壓Ur＝Ir＝0.2V，電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)兩端的電壓UM＝E－UL－Ur＝0.8V，內(nèi)阻r0<eq\f(UM,I)＝4Ω，故B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；電源的效率等于電源的輸出功率占總功率的百分比，η＝eq\f(EI－I2r,EI)＝93.3%，故D選項(xiàng)正確．答案：D二、非選擇題7．如下圖電路中，電阻R1＝R2＝R3＝10Ω，電源內(nèi)阻r＝5Ω，電壓表可視為理想電表．當(dāng)開關(guān)S1和S2均閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為10V．求：(1)通過電阻R2的電流為多大？(2)路端電壓為多大？(3)電源的電動(dòng)勢為多大？(4)當(dāng)開關(guān)S1閉合而S2斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)變?yōu)槎啻?？解析?1)I2＝eq\f(U2,R2)＝eq\f(10,10)A＝1A．(2)路端電壓等于外電路電壓，故U＝I2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R2＋\f(R1R3,R1＋R3)))＝1×(10＋5)V＝15V.(3)又U＝E－I2r，故E＝U＋I(xiàn)2r＝15V＋1×5V＝20V.(4)當(dāng)開關(guān)S1閉合而S2斷開時(shí)，電路是R1、R2串聯(lián)再與電源構(gòu)成閉合電路，電壓表示數(shù)等于外電路電壓．U＝eq\f(E,R1＋R2＋r)(R1＋R2)＝eq\f(20,10＋10＋5)×20V＝16V.答案：(1)1A(2)15V(3)20V(4)16V8．如下圖，電解槽A和電爐B并聯(lián)接到電源上，電源內(nèi)阻r＝1Ω，電爐電阻R＝19Ω，電解槽電阻r′＝0.5Ω.當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電爐消耗的功率為684W；當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，電爐消耗的功率為475W．(電爐電阻不變)試求：(1)電源電動(dòng)勢；(2)S1、S2都閉合時(shí)，流過電解槽的電流大??；(3)S1、S2都閉合時(shí)，電解槽消耗的電功率．解析：(1)S1閉合、S2斷開時(shí)，電爐功率P1＝Ieq\o\al(2,1)R，所以I1＝eq\r(\f(P1,R))＝eq\r(\f(684,19))A＝6A，電源電動(dòng)勢E＝I1(R＋r)＝6×(19＋1)V＝120V.(2)S1、S2都閉合時(shí)，電爐功率P2＝Ieq\o\al(2,r)R，所以IR＝eq\r(\f(P2,R))＝eq\r(\f(475,19))A＝5A，路端電壓U＝IR·R＝5×19V＝