2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章閉合電路歐姆定律與科學(xué)用電第1節(jié)閉合電路歐姆定律課后習(xí)題含解析魯科版必修3

PAGE1-第1節(jié)閉合電路歐姆定律1.(2024~2025學(xué)年北京懷柔高二上期末)圖為某手機(jī)電池的銘牌,第一行標(biāo)有“3.8V3000mAh(11.4Wh)”。對(duì)該銘牌參數(shù)的分析,下列說法中正確的是()A.銘牌中的Wh是能量的單位B.銘牌中的mAh是功率的單位C.該電池放電時(shí)能輸出的總能量約為11.4JD.該電池放電時(shí)能輸出的總電荷量約為1.08×105C解析功率乘以時(shí)間得到功或者能量,故功率的單位乘以時(shí)間的單位是功和能量的單位,故銘牌中的Wh是能量的單位,A正確;電流乘以時(shí)間得到電荷量,故電流的單位乘以時(shí)間的單位是電荷量的單位,故銘牌中的mAh是電荷量的單位,故B錯(cuò)誤;該電池放電時(shí)能輸出的總能量約為11.4Wh=11.4×3600J=4.104×104J,C錯(cuò)誤;該電池放電時(shí)能輸出的總電荷量約為3000mAh=3000×10-3×3600C=1.08×104C,故D錯(cuò)誤。答案A2.(2024~2025學(xué)年北京朝陽高二上期末質(zhì)量檢測(cè))關(guān)于電源電動(dòng)勢(shì),下列說法正確的是()A.電動(dòng)勢(shì)就是電源供應(yīng)電路的能量B.電動(dòng)勢(shì)反映出電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本事C.電源接入電路時(shí),其兩端的電壓就是電源電動(dòng)勢(shì)D.電動(dòng)勢(shì)的大小肯定等于電路中的電流與全電路電阻的乘積解析電源就是供應(yīng)和維持電路所需的能量源也叫電動(dòng)勢(shì),故A錯(cuò)誤;電動(dòng)勢(shì)的物理意義是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本事強(qiáng)弱,與外電路的結(jié)構(gòu)無關(guān),故B正確;電源與外電路斷開時(shí),電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于其兩端電壓,故C錯(cuò)誤;當(dāng)外電路有非純電阻時(shí),電動(dòng)勢(shì)的大小不等于電路中的電流與全電路電阻的乘積,故D錯(cuò)誤。答案B3.一個(gè)閉合電路,是由電池供電的,外電路是純電阻時(shí),以下說法正確的是()A.當(dāng)外電阻增大時(shí),路端電壓增大B.當(dāng)外電阻減小時(shí),路端電壓增大C.當(dāng)外電阻減小時(shí),電路中的電流減小D.電池的內(nèi)阻越小,外電阻改變時(shí),路端電壓的改變?cè)酱蠼馕鲆罁?jù)U=E-Ir,當(dāng)外電阻增大時(shí),I減小,U增大,A正確,B錯(cuò)誤;依據(jù)I=ER+r,C錯(cuò)誤;再依據(jù)U=E-Ir,ΔU=答案A4.(多選)若電路為純電阻電路,E表示電動(dòng)勢(shì),U表示外電壓,U'表示內(nèi)電壓,R表示外電路的總電阻,r表示內(nèi)電阻,I表示電流,則下列各式中正確的是()A.U'=IR B.U'=E-UC.U=E+Ir D.U=RR解析由閉合電路歐姆定律知E=U+Ir,知選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,B正確;對(duì)整個(gè)電路I=ER+r,對(duì)外電阻I=UR,故答案BD5.(2024~2025學(xué)年重慶市部分區(qū)縣高二上期末)如圖所示,當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電壓表示數(shù)為3V,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電壓表示數(shù)為2V,則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2解析開關(guān)斷開時(shí),電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì),故E=3V;當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),電壓表示數(shù)為R兩端的電壓,由U=E-U內(nèi)可知,內(nèi)電壓U內(nèi)=E-U=1V,則外電阻與內(nèi)電阻的比值Rr答案B6.(多選)(2024~2025學(xué)年湖南兩校聯(lián)考)如圖所示電路,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r。當(dāng)開關(guān)S閉合后,小型直流電動(dòng)機(jī)M和指示燈L(可看作純電阻)都恰能正常工作。已知指示燈L的電阻為R0,額定電流為I,電動(dòng)機(jī)M的線圈電阻為R,則下列說法中正確的是()A.電動(dòng)機(jī)的額定電壓為IRB.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IE-I2(R0+R+r)C.電源的輸出功率為IE-I2rD.整個(gè)電路的熱功率為I2(R0+R)解析電動(dòng)機(jī)不是純電阻,不能滿意歐姆定律,IR不是電動(dòng)機(jī)的額定電壓,故A錯(cuò)誤;依據(jù)能量守恒定律可知,電動(dòng)機(jī)總功率為IE-I2(R0+r),內(nèi)部消耗功率為I2R,故電動(dòng)機(jī)輸出功率為IE-I2(R0+R+r),故B正確;電源的總功率為IE,內(nèi)部消耗功率為I2r,則電源的輸出功率為IE-I2r,故C正確;整個(gè)電路的熱功率為I2(R0+R+r),故D錯(cuò)誤。答案BC7.(2024~2025學(xué)年安徽合肥六校高二上期末考試)光伏發(fā)電是一種新興的清潔發(fā)電方式,預(yù)料到2024年合肥將建成世界一流光伏制造基地,打造成為中國(guó)光伏應(yīng)用第一城。某太陽能電池板,測(cè)得它不接負(fù)載時(shí)的電壓為900mV,短路電流為45mA,若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連接成閉合電路,則:(1)該太陽能電池板的內(nèi)阻是多大?(2)電阻器兩端的電壓是多大?(3)通電10分鐘,太陽能電池板輸送給電阻器的能量是多大?解析(1)依據(jù)歐姆定律有r=EIs,解得(2)閉合電路歐姆定律有I=ER+r,U=IR,解得U=(3)由焦耳定律有Q=I2Rt解得Q=6.075J。答案(1)20Ω(2)0.45V(3)6.075J8.如圖所示的電路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S閉合時(shí),電壓表V的示數(shù)為11.4V,電流表A的示數(shù)為0.2A,S斷開時(shí),電流表A的示數(shù)為0.3A,電壓表和電流表均為志向電表。求:(1)電阻R3的值;(2)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的值。解析(1)R2兩端電壓U2=I2R2=6V所以,R1兩端電壓為U1=U-U2=5.4V則流過R1的電流I1=U1R1=流過電阻R3的電流I3=I1-I2=0.6A-0.2A=0.4A所以電阻R3的阻值R3=U2I3(2)由閉合電路歐姆定律,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)E=11.4V+0.6A×r①當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)E=0.3×(9+30)V+0.3A×r②解①和②式,得E=12V,r=1Ω答案(1)15Ω(2)E=12Vr=1Ω實(shí)力提升1.(2024~2025學(xué)年安徽黃山高二上期末質(zhì)量檢測(cè))物理課上,老師做了一個(gè)試驗(yàn)(電路圖如圖所示):當(dāng)電路中點(diǎn)亮的電燈數(shù)目漸漸增多時(shí),看到已點(diǎn)亮的電燈亮度漸漸變暗,對(duì)這一現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.外電路的總電阻漸漸變小,電燈兩端的電壓不變B.外電路的總電阻漸漸變大,電燈兩端的電壓不變C.外電路的總電阻漸漸變小,電燈兩端的電壓漸漸變小D.外電路的總電阻漸漸變大,電燈兩端的電壓漸漸變小解析當(dāng)電路中點(diǎn)亮的電燈數(shù)目漸漸增多時(shí),依據(jù)并聯(lián)電阻的規(guī)律可知,電路中總電阻減小,依據(jù)閉合電路歐姆定律I=ER總,可知干路電流增大,依據(jù)E=U+Ir,可知路端電壓減小,所以加在燈泡兩端的電壓減小,依據(jù)P=答案C2.如圖所示,已知R1=R2=R3=1Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合后,電壓表的讀數(shù)為1V;當(dāng)開關(guān)S斷開后,電壓表的讀數(shù)為0.8V,電表均為志向電表,則電源的電動(dòng)勢(shì)等于()A.1V B.1.2V C.2V D.4V解析當(dāng)S閉合時(shí)電阻R3與R2并聯(lián)后與R1串聯(lián),外電阻為R=12R2+R1=1.5Ω,干路電流為I=UR1=11A=1A,故有E=I(1.5Ω+r);當(dāng)S斷開時(shí),I'=U'R1=答案C3.如圖所示為汽車蓄電池與車燈(電阻不變)、啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)組成的電路,蓄電池內(nèi)阻為0.05Ω。電流表和電壓表均為志向電表,只接通S1時(shí),電流表示數(shù)為10A,電壓表示數(shù)為12V,再接通S2,啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí),電流表示數(shù)變?yōu)?A,則此時(shí)通過啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流是()A.2A B.8A C.50A D.58A解析只接通S1時(shí),由閉合電路歐姆定律得:E=U+Ir=(12+10×0.05)V=12.5V,車燈的電阻為:R燈=UI=1210Ω=1.2Ω,再接通S2后,流過電動(dòng)機(jī)的電流為:I電動(dòng)機(jī)=E-I'答案C4.如圖所示,E為內(nèi)阻不能忽視的電池,R1、R2、R3為定值電阻,S0、S為開關(guān),V與A分別為志向電壓表與志向電流表。初始時(shí)S0與S均閉合,現(xiàn)將S斷開,則()A.V的讀數(shù)變大,A的讀數(shù)變小B.V的讀數(shù)變大,A的讀數(shù)變大C.V的讀數(shù)變小,A的讀數(shù)變小D.V的讀數(shù)變小,A的讀數(shù)變大解析將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(xiàng)B正確。答案B5.如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻為1Ω,R1=5Ω,R2=10Ω,滑動(dòng)變阻器R3阻值改變范圍為0~10Ω,求電路中的總電流的改變范圍。解析當(dāng)R3阻值為零時(shí),R2被短路,外電阻最小,電流最大,R外=R1=5Ω,I=ER外+r=65+1A=1A;當(dāng)R3阻值為10Ω時(shí),外電阻最大,電流最小,R并=R3R2R3+R2答案0.55~1A6.(2024~2025學(xué)年四川蓉城名校聯(lián)盟高二上期末聯(lián)考)如圖所示,電源的電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)電阻r=1Ω,定值電阻R1=5Ω,R2=10Ω,電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R3=0.5Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后,電壓表示數(shù)U1=2V,不計(jì)電動(dòng)機(jī)除線圈電阻外其他損耗,求:(1)R2兩端的電壓U2;(2)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械效率η。解析(1)依據(jù)閉合電路歐姆定律可知:E=U2+(I1+I2