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1、課后限時作業(yè)31 閉合電路歐姆定律
時間:45分鐘
1.電阻R1與R2并聯在電路中,通過R1與R2的電流之比為12,則當R1與R2串聯接入電路中時,R1與R2兩端電壓之比U1U2為( B )
A.12 B.21
C.14 D.41
解析:并聯電路中電阻之比等于電流的反比,故R1R2=21;由串聯電路的規(guī)律可知,電壓之比等于電阻之比,故U1U2=21,選項B正確.
2.如圖為某控制電路的一部分,已知AA′的輸入電壓為24 V如果電阻R=6 kΩ,R1=6 kΩ,R2=3 kΩ,則BB′不可能輸出的電壓是( D )
A.12 V B.8 V
2、C.6 V D.3 V
解析:若兩開關都閉合,則電阻R1和R2并聯,再和R串聯,UBB′為并聯電路兩端電壓,UBB′=UAA′=6 V;若S1閉合、S2斷開,則R1和R串聯,UBB′=UAA′=12 V;若S2閉合、S1斷開,則R2和R串聯,UBB′=UAA′=8 V;若兩開關都斷開,則電路斷路,UBB′=24 V,故D不可能.
3.在如圖所示的電路中,R1=11 Ω,r=1 Ω,R2=R3=6 Ω.當開關S閉合且電路穩(wěn)定時,電容器C帶的電荷量為Q1;當開關S斷開且電路穩(wěn)定時,電容器C帶的電荷量為Q2,則( A )
A.Q1Q2=13 B.Q1Q2=31
C.Q
3、1Q2=15 D.Q1Q2=51
解析:當開關閉合時,電容器C兩端的電壓為U1=R2=;當開關斷開時,電容器C兩端的電壓為U2=E,則Q1Q2=E=13,選項A正確.
4.(多選)四個相同的小量程電流表(表頭)分別改裝成兩個電流表A1、A2和兩個電壓表V1、V2.已知電流表A1的量程大于A2的量程,電壓表V1的量程大于V2的量程,改裝好后把它們按下圖所示接入電路,則( AD )
A.電流表A1的讀數大于電流表A2的讀數
B.電流表A1指針的偏轉角小于電流表A2指針的偏轉角
C.電壓表V1的讀數小于電壓表V2的讀數
D.電壓表V1指針的偏轉角等于電壓表V2指針的
4、偏轉角
解析:表頭改裝成大量程電流表需要并聯分流電阻,分流電阻越小,分流越多,量程越大;表頭改裝成電壓表需要串聯分壓電阻,分壓電阻越大,分得的電壓越大,量程越大.兩電流表并聯接在電路中,電流表A1的量程大于電流表A2的量程,則電流表A1的電阻小于電流表A2的電阻,并聯電路中,電阻小的支路電流大,故電流表A1的讀數大于電流表A2的讀數,A正確;兩個電流表的表頭是并聯關系,因電壓相同,故指針偏轉角度相等,B錯誤;兩電壓表串聯接在電路中,電壓表V1的量程大于電壓表V2的量程,則電壓表V1的電阻大于電壓表V2的電阻,串聯電路中,電阻大的分壓大,故電壓表V1的讀數大于電壓表V2的讀數,C錯誤;兩個電壓
5、表的表頭是串聯關系,因電流相等,故指針偏轉角度相等,D正確.
5.(多選)如圖所示,電源電動勢E=12 V,內阻r=3 Ω,R0=1 Ω,直流電動機內阻R0′=1 Ω.先調節(jié)滑動變阻器R1,使甲電路中電源輸出功率最大,再調節(jié)R2,使乙電路中電源輸出功率與甲電路中電源的最大輸出功率相等,且此時電動機剛好正常工作(額定輸出功率為P0=2 W),甲電路中電流為I1,乙電路中電流為I2,則下列選項正確的是( BC )
A.R1=2 Ω,R2=2 Ω B.I1=2 A,I2=2 A
C.R1=2 Ω,R2=1.5 Ω D.I1=2 A,I2=1 A
解析:甲電路中,當電路的外電阻等于
6、電源內阻時電源的輸出功率最大,則R1=r-R0=3 Ω-1 Ω=2 Ω,此時電流I1==2 A,則甲電路的最大輸出功率為P=I(R0+R1)=12 W;對于乙電路,輸出功率也為12 W,電流I2=2 A,由能量守恒定律得I(R2+R′0)+2 W=12 W,解得R2=1.5 Ω,故B、C正確,A、D錯誤.
6.(多選)如圖所示電路中,R1、R2為定值電阻,電源的內阻為r.閉合開關S,電壓表有示數,調節(jié)可變電阻R的阻值,電壓表示數增大量為ΔU.對此過程,下列判斷正確的是( BD )
A.可變電阻R的阻值增大,流過它的電流增大
B.電阻R2兩端的電壓減小,減小量小于ΔU
C.通過電阻R
7、2的電流減小,減小量等于
D.路端電壓一定增大,增大量小于ΔU
解析:調節(jié)可變電阻R的阻值,電壓表示數增大量為ΔU,則可變電阻R的阻值增大,流過它的電流減小,選項A錯誤.電阻R2兩端的電壓減小,電源內電壓減小,二者減小量之和等于ΔU,所以電阻R2兩端的電壓的減小量小于ΔU,選項B正確.通過電阻R2的電流減小,減小量為,小于,選項C錯誤.路端電壓等于并聯部分電路電壓與R2兩端電壓之和,并聯部分電路電壓增大量為ΔU,R2兩端電壓減小,故路端電壓增大量小于ΔU,選項D正確.
7.(多選)某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系上,如
8、圖中的a、b、c所示,以下判斷正確的是( AD )
A.直線a表示PE-I圖線
B.曲線c表示PR-I圖線
C.電源的電動勢E=3 V,內阻r=1 Ω
D.電源的最大輸出功率Pm=2 W
解析:電源的總功率PE=EI,故直線a表示PE-I圖線,選項A正確.電源的輸出功率PR=UI=(E-Ir)I=EI-I2r,故曲線b表示PR-I圖線,曲線c表示Pr-I圖線,選項B錯誤.由直線a的斜率可得電源的電動勢E=4 V,選項C錯誤.當I=1 A時,電源的輸出功率最大,為Pm=2 W,選項D正確.
8.(多選)如圖所示,電源電動勢為E,內阻為r,閉合開關S,當滑動變阻器R的滑片緩慢地
9、從最左端向右移動一段距離的過程中,電壓表示數的變化量為ΔU,電流表示數的變化量為ΔI,電流表的示數為I,電容器帶的電荷量為Q.在這個過程中,如圖所示的圖象正確的是( BD )
解析:表示電源內阻和R1之和,是不變的,A錯誤,B正確;電容器帶的電荷量Q=CUR1=CIR1,C錯誤,D正確.
9.如圖甲所示,M為一電動機,當滑動變阻器R的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩電壓表的讀數隨電流表讀數的變化情況如圖乙所示.已知電流表讀數在0.2 A以下時,電動機沒有發(fā)生轉動.不考慮電表對電路的影響,以下判斷正確的是( D )
A.電源電動勢為3.4 V
B.變阻器的滑片向右滑動時,V2
10、讀數逐漸減小
C.此電路中,電動機的最大輸出功率為0.9 W
D.變阻器的最大阻值為30 Ω
解析:由電路圖知,電壓表V2測量路端電壓,電流增大時,內電壓增大,路端電壓減小,所以上面的圖線表示V2的讀數與電流的關系,此圖線的斜率的絕對值等于電源的內阻,故r= Ω=2 Ω.當電流I=0.1 A時,U=3.4 V,則電源的電動勢E=U+Ir=3.4 V+0.1×2 V=3.6 V,故A錯誤;變阻器的滑片向右滑動時,R接入電路的阻值變大,總電流減小,內電壓減小,路端電壓即V2讀數逐漸增大,故B錯誤;由圖可知,電動機的電阻rM= Ω=4 Ω,當I=0.3 A時,U=3 V,電動機的輸入功率最大,
11、最大輸入功率為P=UI=0.9 W,則最大的輸出功率一定小于0.9 W,故C錯誤;當I=0.1 A時,電路中電流最小,變阻器的電阻為最大值,所以R=-r-rM= Ω-2 Ω-4 Ω=30 Ω,故D正確.
10.在如圖(a)所示的電路中,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器.閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P從最右端滑到最左端,兩個電壓表(內阻極大)的示數隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖(b)所示,則( C )
A.圖線甲是電壓表V1示數隨電流變化的圖線
B.電源內阻為10 Ω
C.滑動變阻器R2的最大功率為0.9 W
D.電源的電動勢是4 V
解析:當P左移時,滑動變阻器接入電路的
12、電阻減小,則電路中總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知,電路中總電流增大,R1兩端的電壓增大,故圖線乙表示V1示數的變化,圖線甲表示V2示數的變化,故A錯誤.由圖可知,當只有R1接入電路時,電路中電流為0.6 A,路端電壓為3 V,則由E=U+Ir可得E=3+0.6r,當滑動變阻器全部接入電路時,由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r,解得r=5 Ω,E=6 V,故B、D錯誤.由圖可知,R1的阻值為5 Ω,R2總電阻為20 Ω,將R1等效為內阻的一部分,則當滑動變阻器的阻值等于R1+r時,滑動變阻器消耗的功率最大,故當滑動變阻器阻值為R′=10 Ω時,滑動變阻器消耗的功率最大,由閉合電路歐姆定律
13、可得,電路中的電流I′= A=0.3 A,則滑動變阻器消耗的功率P′=I′2R′=0.9 W,故C正確.
11.某控制電路如圖所示,主要由電源(電動勢為E、內阻為r)與定值電阻R1、R2及電位器(滑動變阻器)R連接而成,L1、L2是紅、綠兩個指示燈.當電位器的觸片滑向a端時,則關于紅、綠兩燈亮度變化情況,下列說法正確的是( B )
A.L1、L2兩個指示燈都變亮
B.L1、L2兩個指示燈都變暗
C.L1變亮,L2變暗
D.L1變暗,L2變亮
解析:當電位器的觸片滑向a端時,其接入電路的電阻增大,電路總電阻增大,總電流減小,電源的內電壓減小,則路端電壓增大,通過R1的電流增大,可
14、知通過L1的電流減小,L1變暗,由于路端電壓增大,而L1兩端的電壓減小,所以R2兩端的電壓增大,通過R2的電流增大,則通過L2的電流減小,L2變暗,故B正確.
12.(多選)如圖所示,圖中直線①表示某電路的路端電壓與電流的關系圖象,圖中曲線②表示該電路中電源的輸出功率與電流的關系圖象,則下列說法正確的是( ACD )
A.電源的電動勢為50 V
B.電源的內阻為 Ω
C.電流為2.5 A時,外電路的電阻為15 Ω
D.輸出功率為120 W時,輸出電壓是30 V
解析:電源的路端電壓和電流的關系為U=E-Ir,顯然直線①的斜率的絕對值表示電源的內阻r,縱軸的截距表示電源的電動勢E
15、,從圖象中看出E=50 V,r= Ω=5 Ω,A正確,B錯誤;當電流為I1=2.5 A時,由I1=,解得外電路的電阻R外=15 Ω,C正確;當輸出功率為120 W時,由P-I圖線看出對應電流為4 A,再從U-I圖線讀取對應的輸出電壓為30 V,D正確.
13.(多選)如圖所示,電路中R1、R2均為可變電阻,電源內阻不能忽略,二極管D為理想二極管,平行板電容器C的極板水平放置,閉合開關S,電路達到穩(wěn)定時,帶電油滴懸浮在兩極板之間處于靜止狀態(tài).下列操作中,油滴仍然能保持靜止的是( BCD )
A.只增大R1的阻值 B.只增大R2的阻值
C.只增大兩板間的距離 D.只斷開開關S
16、解析:電路穩(wěn)定時,電容器兩極板間的電壓等于可變電阻R1兩端的電壓,增大R1的阻值,路端電壓增大,所以電容器兩端的電壓增大,故兩極板間的電場強度增大,油滴向上運動,A錯誤;只增大R2的阻值,對電路的電壓、電流沒有影響,所以油滴仍保持靜止狀態(tài),B正確;只增大兩板間的距離,根據公式C=可知電容減小,電荷量要減小,但是由于二極管的存在,電容器不能放電,故電荷量仍保持不變,而E===,則兩極板間的電場強度不變,所以油滴仍能保持靜止,C正確;只斷開開關,電容器不能放電,故電容器兩極板間的電壓恒定不變,電場強度也不變,所以油滴仍保持靜止,D正確.
14.(多選)如圖所示電路中,電源電動勢E恒定,內阻r=1
17、 Ω,定值電阻R3=5 Ω.開關S斷開時與閉合時相比,ab段電路消耗的電功率相等.以下說法中正確的是( AD )
A.電阻R1、R2可能分別為4 Ω、5 Ω
B.電阻R1、R2可能分別為3 Ω、6 Ω
C.開關S斷開時理想電壓表的示數一定小于S閉合時的示數
D.開關S斷開時與閉合時相比,理想電壓表的示數變化量大小與理想電流表的示數變化量大小之比一定等于6 Ω
解析:當開關閉合時,ab段只有電阻R1工作,消耗的電功率為P=2R1,當開關斷開時,ab段中電阻R1和R2都工作,消耗的電功率為P=2(R1+R2),聯立可得R1(R1+R2)=36 Ω2,故A正確,B
錯誤;將R3和電源
18、內阻看作一整體,則此時電壓表測量路端電壓,開關斷開時等效外電路總電阻大于開關閉合時的,所以開關斷開時電壓表示數大,C錯誤;根據閉合電路歐姆定律得U=E-(R3+r)I,則電壓表的示數變化量大小與電流表的示數變化量大小之比為=R3+r=6 Ω,D正確.
15.如圖甲所示的電路中,R1、R2均為定值電阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3為一滑動變阻器.當其滑片P從左端滑至右端時,測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化圖線如圖乙所示,其中A、B兩點是滑片P在變阻器的兩個不同端點得到的.求:
(1)電源的電動勢和內阻;
(2)定值電阻R2的阻值;
(3)滑動變阻器的最大阻值.
解析:(1)由題圖乙可知:電源電動勢E=20 V,電源內阻
r==Ω=20 Ω.
(2)電路中電流最大時,滑動變阻器R3=0,此時
R2== Ω=5 Ω.
(3)滑動變阻器阻值最大時,電路中電流最小,外電路總電阻+R2== Ω=80 Ω,
將R1=100 Ω,R2=5 Ω,代入解得R3=300 Ω.
答案:(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω
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