（新教材適用）高中物理第12章電能能量守恒定律2閉合電路的歐姆定律課后習(xí)題新人教版

2.閉合電路的歐姆定律課后訓(xùn)練鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.下列說(shuō)法正確的是()A.電源的電動(dòng)勢(shì)實(shí)質(zhì)上就是電源兩極間的電壓B.電源的電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于兩極間的電壓C.電源的電動(dòng)勢(shì)與電壓的單位相同,但與電壓有本質(zhì)的區(qū)別D.電動(dòng)勢(shì)越大,電源兩極間的電壓一定越高答案:C解析:電動(dòng)勢(shì)與電壓有本質(zhì)的區(qū)別,二者單位相同。只有電源與外電路斷開(kāi)時(shí),兩極間的電壓在數(shù)值上才與電動(dòng)勢(shì)相等。2.一臺(tái)發(fā)電機(jī)用0.5A的電流向外輸電,在1min內(nèi)將180J的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,則發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為()A.6V B.360VC.120V D.12V答案:A解析:1min內(nèi)流出的電荷量為q,由q=It得q=0.5×60C=30C,根據(jù)E=Wq得E=18030V=6所以A正確。3.一個(gè)閉合電路,是由電池供電的,外電路是純電阻時(shí),下列說(shuō)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,外電阻變化時(shí),路端電壓的變化越大答案:A解析:根據(jù)U=EIr,當(dāng)外電阻增大時(shí),I減小,U增大,A正確,B錯(cuò)誤。根據(jù)I=ER+r,C錯(cuò)誤。再根據(jù)U=EIr,ΔU=ΔIr,故D4.如圖所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電壓表示數(shù)為3V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電壓表示數(shù)為1.8V,則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為()A.5∶3 B.3∶5C.2∶3 D.3∶2答案:D解析:S斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)等于電源的電動(dòng)勢(shì),即E=3V。S閉合時(shí),U外=1.8V,所以U內(nèi)=EU外=1.2V。因?yàn)閁外=IR,U內(nèi)=Ir,所以R∶r=U外∶U內(nèi)=3∶2。5.在如圖所示的電路中,開(kāi)關(guān)S閉合后和閉合前相比,三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是()A.V示數(shù)變大,A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變小B.V示數(shù)變大,A1示數(shù)變小,A2示數(shù)變大C.V示數(shù)變小,A1示數(shù)變大,A2示數(shù)變小D.V示數(shù)變小,A1示數(shù)變小,A2示數(shù)變大答案:C解析:本題通過(guò)考查閉合電路的動(dòng)態(tài)分析,培養(yǎng)科學(xué)思維。由題中電路圖可知,開(kāi)關(guān)S閉合前,電阻R、R2串聯(lián),兩電流表測(cè)電路電流,電壓表測(cè)路端電壓。開(kāi)關(guān)S閉合后,電阻R1與R2并聯(lián),然后與R串聯(lián),電流表A1測(cè)干路電流,電流表A2測(cè)R2支路電流,開(kāi)關(guān)閉合后,外電阻R總減小,由I=ER+r可知,電路電流I增大,電流表A1示數(shù)增大,由U=EIr可知,路端電壓U減小,電壓表示數(shù)減小,并聯(lián)電路電壓U并=EI(r+R)減小,I2=U并R2減小,電流表A6.電路圖如圖甲所示,若電阻未知,電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻也未知,電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線(xiàn)及外電阻的UI圖線(xiàn)分別如圖乙所示,求:(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;(2)電源的路端電壓;(3)電源的輸出功率。答案:(1)4V1Ω(2)3V(3)3W解析:本題考查路端電壓與負(fù)載的關(guān)系,培養(yǎng)科學(xué)思維。(1)由題圖乙所示UI圖線(xiàn)知,電源電動(dòng)勢(shì)E=4V,短路電流I短=4A,故內(nèi)阻r=EI短=1(2)由題圖乙知,電源與電阻構(gòu)成閉合回路時(shí)對(duì)應(yīng)路端電壓U=3V。(3)由題圖乙知,R=3Ω,故P出=U2R=3能力提升1.一電池具有一定的電阻,經(jīng)測(cè)量其斷路時(shí)的電壓為1V,如果用導(dǎo)線(xiàn)將其短路,經(jīng)測(cè)量電流為0.05A。如果將該電池與一定值電阻R串聯(lián)在一起,已知R=20Ω,則電池的內(nèi)阻所分得的電壓為()A.0.4V B.0.5VC.1V D.0.8V答案:B解析:由已知條件得E=1V,又I短=Er,所以r=EI短=10.05Ω=20Ω,所以U內(nèi)=Ir=ER+rr=120+202.如圖所示,電阻R1=20Ω,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻R2=10Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)為I0=0.5A,開(kāi)關(guān)閉合后,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),電路兩端的電壓不變,則電流表的示數(shù)I和電路消耗的電功率P的值正確的是()A.I=1.5AB.I>1.5AC.P=15WD.P<15W答案:D解析:當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電動(dòng)機(jī)沒(méi)有通電,歐姆定律成立,所以電路兩端的電壓U=I0R1=0.5×20V=10V;開(kāi)關(guān)閉合后,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),電路兩端電壓U=10V,功率滿(mǎn)足U(II0)>(II0)2R2,所以I<UR2+I0=1010A+0.5A=1.5A,所以電流表的示數(shù)I<1.5A,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;電路消耗的電功率P=UI<10×1.5W=15W,選項(xiàng)C3.右圖為歐姆表的原理示意圖。其中,電流表的滿(mǎn)偏電流為300μA,內(nèi)阻rg=100Ω,調(diào)零電阻最大值R=50kΩ,串聯(lián)的定值電阻R0=50Ω,電池電動(dòng)勢(shì)E=1.5V。用它測(cè)量電阻Rx,能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是()A.30~80kΩ B.3~8kΩC.300~800Ω D.30~80Ω答案:B解析:用歐姆表測(cè)量電阻,指針指在表盤(pán)中央附近時(shí)測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確。當(dāng)電流最大時(shí),Ig=ER內(nèi),其中R內(nèi)為歐姆表的內(nèi)阻,得R內(nèi)=EIg=1.5300×10-6Ω=5000Ω,用它測(cè)量電阻Rx,當(dāng)指針指在表盤(pán)中央時(shí)12Ig4.如圖所示的電路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S閉合時(shí),理想電壓表V的示數(shù)為11.4V,理想電流表A的示數(shù)為0.2A,S斷開(kāi)時(shí),理想電流表A的示數(shù)為0.3A,求:(1)電阻R3的值;(2)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的值。答案:(1)15Ω(2)12V1Ω解析:(1)S閉合時(shí),R2兩端電壓U2=I2R2=6V所以,R1兩端電壓為U1=UU2=5.4V流過(guò)R1的電流I1=U1R1=0流過(guò)電阻R3的電流I3=I1I2=0.6A0.2A=0.4A所以電阻R3的阻值R3=U2I3=(2)由閉合電路歐姆定律,當(dāng)S閉合時(shí)E=U+I1r當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)E=I(R1+R2+r)代入數(shù)據(jù),聯(lián)立解得E=12V,r=1Ω。5.如圖所示,電燈L的規(guī)格為“4V1W”,滑動(dòng)變阻器R的總電阻為50Ω。當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí),L恰好正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)為0.45A。由于外電路發(fā)生故障,電燈L突然熄滅,此時(shí)電流表示數(shù)變?yōu)?.5A,電壓表示數(shù)為10V。若導(dǎo)線(xiàn)連接完好,電路中各處接觸良好。試問(wèn):(1)發(fā)生的故障是短路還是斷路?發(fā)生在何處?(2)發(fā)生故障前,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大?(3)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為多大?答案:見(jiàn)解析解析:(1)電路發(fā)生故障后,電流表讀數(shù)增大,路端電壓U端=U2=I2R2也增大,因此外電路總電阻增大,在外電路某處一定發(fā)生了斷路。由于電流表有讀數(shù),R2不可能斷路,電壓表也有讀數(shù),滑動(dòng)變阻器R也不可能斷路,因此,只可能是電燈L發(fā)生斷路。(2)L斷路后,外電路只有R2,因此無(wú)電流流過(guò)R,電壓表示數(shù)即為路端電壓,U2=U端=10V,R