高中物理第4章閉合電路歐姆定律和邏輯電路習(xí)題課閉合電路分析與計算課時達(dá)標(biāo)鞏固落實魯科版選修31

習(xí)題課閉合電路的剖析與計算一、單項選擇題1.如下圖，當(dāng)可變電阻R的阻值增大時，則( )A.U增大B．U減小ABABC.IR增大D．IR不變分析：選A.可變電阻R增大→AB并聯(lián)部分的電阻增大→整個外電路總電阻增大→電路的總電流減小→內(nèi)電路電壓(U＝Ir)和電阻R兩頭的電壓(U＝IR)都減小→AB并聯(lián)部分的內(nèi)111AB12的電流增大I2＝UAB→經(jīng)過可變電阻R的電流減小電壓增大(U＝E－Ir－IR)→經(jīng)過電阻RR2(I＝I－I)，應(yīng)選A.R22.如下圖，直線A是電源的路端電壓和電流的關(guān)系圖線，直線、分別是電阻1、BCRR2的兩頭電壓與電流的關(guān)系圖線，若將這兩個電阻分別接到該電源上，則( )A.1接在電源上時，電源的效率高R2B.R接在電源上時，電源的效率高C.R1接在電源上時，電源的輸出功率大D.電源的輸出功率同樣大分析：選A.電源的效率η＝P出＝2I2R＝R＝1－r，因為1＞2，故1接在電P總I(R＋r)R＋rR＋rRRR源上時，電源的效率高，A項正確，B項錯誤；將電阻接在電源上，電阻的－圖象與電源UI的路端電壓與電流關(guān)系圖線的交點，表示將這個電阻接到此電源上的輸出電壓和電流，從圖象中可看出電流的數(shù)值，因為圖線的斜率等于電阻的阻值，由圖象可知，R的阻值與電源的2內(nèi)阻相等，因此R2接在電源上時，電源的輸出功率大，故C、D錯誤.3.電源的效率η定義為外電路電阻耗費的功率與電源的總功率之比.在測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中獲得的實驗圖線如下圖，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、η.由圖可知η、η的值分別為()bab13112A.4、4B．3、31121C.、2D．、323分析：選D.設(shè)電源的電動勢為E，路端電壓為U，U－I圖象縱軸單位電壓為U0，橫軸單位電流為I0，則有E＝6U0.a0UIaU2aa點，U＝4U，由η＝EI知η＝E＝3.b點，Ub＝2U0，則ηb＝Ub＝1.E34.如下圖電路中，因為某處出現(xiàn)了故障，致使電路中的A、B兩燈變亮，C、D兩燈變暗，故障的原由可能是()A.R1短路B．R2斷路C.R2短路D．R3短路分析：選D.A燈在干路上，A燈變亮，說明電路中總電流變大，由閉合電路歐姆定律可知電路的外電阻減小，這就說明電路中只會出現(xiàn)短路而不會出現(xiàn)斷路，選項B被清除.因為短路部分的電阻變小，分壓作用減小，與其并聯(lián)的用電器兩頭的電壓減小，C、D兩燈變暗，A、B兩燈變亮，這說明發(fā)生短路的電阻與C、D兩燈是并聯(lián)的，而與A、B兩燈是串連的.觀察電路中電阻的連結(jié)形式，只有R3短路切合條件.二、多項選擇題如圖中電源的電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，R1為2Ω，R2的總阻值為3Ω，以下說法中正確的選項是( )A.當(dāng)R2為1Ω時，R1耗費的功率最大B.經(jīng)過改變R2的阻值，路端電壓的最大值為5V，最小值為4V2C.R2的阻值越小，R1耗費的功率越大D.當(dāng)R2的阻值為3Ω時，R2耗費的功率最大分析：選BCD.R1為定值電阻，只有當(dāng)經(jīng)過R1的電流最大時，其耗費的功率才最大，因此當(dāng)R2＝0時，R1耗費的功率最大，A錯誤，C正確；由閉合電路歐姆定律得路端電壓U＝1＋2RRE，代入數(shù)據(jù)計算知B正確；將定值電阻R1當(dāng)成電源內(nèi)阻的一部分，則當(dāng)R2＝R1＋rR＋R＋r12＝3Ω時，等效電源的輸出功率最大，即R2耗費的功率最大，D正確.6.如下圖的電路中，電池的電動勢為E，內(nèi)阻為r，電路中的電阻R1、R2和R3的阻值都同樣.若將開關(guān)S由地點2切換到地點1，則( )1電壓表的示數(shù)變大電阻R2兩頭的電壓變大電池內(nèi)阻耗費的功率變大電流表的讀數(shù)變小分析：選ABD.開關(guān)S1由地點2切換到地點1時，總電阻變大，總電流減小，路端電壓變大，A、D正確.電池內(nèi)阻耗費的功率減小，C錯誤.依據(jù)電路構(gòu)造剖析可知，電阻R2兩頭的電壓變大，B正確.三、非選擇題7.如下圖的電路中，電源的電動勢E＝9.0V，內(nèi)電阻r＝2.0Ω，固定電阻R1＝1.0Ω，R2為可變電阻，其阻值在0～10Ω范圍內(nèi)調(diào)理.當(dāng)R2＝________時，R1耗費的電功率最大；當(dāng)R2＝________時，R2耗費的電功率最大.分析：電源輸出功率E2E2R，當(dāng)R＝r時，輸出功率最大.P＝R＋rR＝(－)2＋4RrRr電源輸出功率隨外電阻變化的圖線如下圖.32I＝E最大時，即R2＝0時，R1耗費的電功因R1是定值電阻，據(jù)P＝IR，當(dāng)電流r＋1＋2RR率最大.欲使2耗費的電功率最大，可將1＋r當(dāng)作電源的等效內(nèi)阻，應(yīng)用上邊的結(jié)論，當(dāng)RRR2＝R1＋r時，R2耗費的電功率最大.答案：03.0Ω8.如下圖的電路中，電源電動勢＝10V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，電動機(jī)的電阻0＝1.0Ω，ER電阻R1＝1.5Ω.電動機(jī)正常工作時，電壓表的示數(shù)U1＝3.0V，求：電源的總功率；電動機(jī)耗費的電功率和將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的功率；電源的輸出功率和效率.分析：(1)電動機(jī)正常工作時，電流為I＝U13.0＝A＝2AR1.51電源的總功率為P總＝IE＝2×10W＝20W.電動機(jī)兩頭的電壓為U＝E－Ir－U1＝(10－2×0.5－3.0)V＝6V電動機(jī)耗費的電功率為P電＝IU＝2×6W＝12W電動機(jī)的熱功率為P熱＝I2R0＝22×1W＝4W電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的功率P機(jī)＝P