2024-2025學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)10研究閉合電路含解析粵教版選修3-1

PAGE6-探討閉合電路(時(shí)間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．(多選)如圖為一塊手機(jī)電池的背面印有的一些符號(hào)，下列說(shuō)法正確的是()A．該電池的容量為500mA·hB．該電池的電動(dòng)勢(shì)為3.6V，內(nèi)阻為0C．該電池在工作時(shí)的電流為500mAD．若電池以10mA的電流工作，可用50hAD[電池上的3.6V表示電動(dòng)勢(shì)，但該電池的內(nèi)阻不為零，故B錯(cuò)．該電池在工作時(shí)的電流很小，遠(yuǎn)小于500mA，故C錯(cuò).500mA·h表示電荷容量，可以由電荷容量計(jì)算在肯定放電電流下運(yùn)用的時(shí)間，由500mA·h＝t×10mA，得t＝50h，所以A、D選項(xiàng)正確．]2．(多選)對(duì)于不同型號(hào)的干電池，下列說(shuō)法中正確的是()A.1號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)大于5號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)B．1號(hào)干電池的容量比5號(hào)干電池的容量大C．1號(hào)干電池的內(nèi)阻比5號(hào)干電池的內(nèi)阻大D．把1號(hào)和5號(hào)干電池分別連入電路中，若電流I相同，則它們做功的快慢相同BD[電池的電動(dòng)勢(shì)取決于正、負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與體積大小無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤．電池的容量與體積大小有關(guān)，B正確．電池的內(nèi)阻與體積大小無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤.1號(hào)和5號(hào)電池電動(dòng)勢(shì)相同，電流相同時(shí)，做功快慢也相同，D正確．]3．如圖所示的電路中，把R由2Ω改為6Ω時(shí)，電流減小為原來(lái)的一半，則電源的內(nèi)電阻應(yīng)為()A．4Ω B．8ΩC．6Ω D．2ΩD[依據(jù)閉合電路歐姆定律E＝I(R＋r)，當(dāng)R＝2Ω時(shí)，E＝I(2Ω＋r)；當(dāng)R＝6Ω時(shí)，E＝eq\f(I,2)(6Ω＋r)，解得r＝2Ω，故選D.]4．(多選)如圖所示的電路中，電表均為志向電表．閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．電流表A讀數(shù)變大B．電壓表V1讀數(shù)變大C．電壓表V2讀數(shù)變大D．燈泡L變亮BC[滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，總電阻變大，總電流減小，內(nèi)電壓變小，外電壓變大，電流表A讀數(shù)變小，電壓表V1讀數(shù)變大；總電流減小，燈L兩端電壓減小，燈泡L變暗，而外電壓變大，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大，所以電壓表V2讀數(shù)變大，故A、D錯(cuò)誤，B、C正確．]5．如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，下面結(jié)論正確的是()A．電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0VB．電源的內(nèi)阻為12ΩC．電源的短路電流為0.5AD．電流為0.3A時(shí)的外電阻是12ΩA[因電源的U-I圖象縱軸坐標(biāo)并不是從零起先，故縱軸上的截距雖為電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝6.0V，但橫軸上的截距0.5A并不是電源的短路電流，且內(nèi)阻應(yīng)按斜率的肯定值計(jì)算，即r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(6.0－5.0,0.5－0)Ω＝2Ω.由閉合電路歐姆定律可得電流I＝0.3A時(shí)，外電阻R＝eq\f(E,I)－r＝18Ω.]6.如圖所示電路，閉合開關(guān)S，兩個(gè)燈泡都不亮，電流表指針幾乎不動(dòng)，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，該電路的故障可能是()A．電流表壞了或未接好B．從點(diǎn)a經(jīng)過(guò)燈L1到點(diǎn)b的電路中有斷路C．燈L2的燈絲斷開或燈座未接通D．電流表和燈L1、L2都?jí)牧薆[因電壓表有示數(shù)，則說(shuō)明電流表與燈泡L2沒(méi)有斷路，可能是從點(diǎn)a經(jīng)過(guò)燈L1到點(diǎn)b的電路中有斷路．]二、非選擇題(14分)7．如圖所示的電路中，電阻R＝10Ω，當(dāng)開關(guān)S打開時(shí)，志向電壓表示數(shù)為6V．當(dāng)開關(guān)S合上時(shí)，電壓表示數(shù)為5.46V，則電源的內(nèi)阻為多少？[解析]當(dāng)S打開時(shí)，R外→∞，E＝U外＝6V；S閉合時(shí)，U外＝IR，即5.46＝I×10Ω.所以I＝0.546A.再由E＝U外＋I(xiàn)·r，即6＝5.46＋0.546r，得r≈1Ω.[答案]1Ω一、選擇題(本題共4小題，每小題6分)1．(多選)如圖所示為閉合電路中兩個(gè)不同電源的U-I圖象，則下列說(shuō)法中正確的是()A．電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，短路電流I1>I2B．電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，內(nèi)阻r1>r2C．電動(dòng)勢(shì)E1>E2，內(nèi)阻r1>r2D．當(dāng)工作電流改變量相同時(shí)，電源2的路端電壓改變較大AD[由閉合電路歐姆定律知E＝U＋I(xiàn)r.當(dāng)I＝0時(shí)，U＝E，即U-I圖線和U軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值表示電源電動(dòng)勢(shì)，兩電源的電動(dòng)勢(shì)相等．當(dāng)U＝0時(shí)，I＝eq\f(E,r)，由題圖知，U-I圖線和I軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值表示短路電流，則I1>I2，A正確；而r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|，即圖線的斜率的肯定值表示電源的內(nèi)阻，由題圖知r1<r2，B、C錯(cuò)誤；當(dāng)工作電流改變量相同時(shí)，因?yàn)閞1<r2，則電源2的路端電壓改變較大，D正確．]2．如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝12V，內(nèi)阻r＝1.0Ω，電阻R1＝4.0Ω，R2＝7.5Ω，R3＝5.0Ω，電容器的電容C＝10μF，閉合開關(guān)S，電路達(dá)到穩(wěn)定后電容器的電荷量為()A．4.5×10－5C B．6.0×10C．7.5×10－5C D．1.2×10B[閉合開關(guān)S，R1和R3串聯(lián)，電容器的電壓等于R3的電壓，為U＝eq\f(R3,R1＋R3＋r)E＝eq\f(5,4＋5＋1)×12V＝6.0V；電容器上所帶的電荷量Q＝CU＝10×10－6×6.0C＝6.0×10－5C，故選B.]3．在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，其內(nèi)阻為r，L1、L2、L3為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，P為滑動(dòng)變阻器的滑片，S1、S2為單刀開關(guān)．S1閉合，則下列說(shuō)法中正確的是()A．將S2閉合，小燈泡L1變暗B．將S2閉合，小燈泡L2變暗C．在S2處于閉合狀態(tài)下，向右滑動(dòng)滑片P，小燈泡L3變暗D．在S2處于閉合狀態(tài)下，向右滑動(dòng)滑片P，小燈泡L2變亮A[將S2閉合，總電阻減小、總電流增大、L2變亮；內(nèi)電壓增大、路端電壓減小，L2兩端電壓增大、則L1兩端電壓減小，故小燈泡L1變暗，故A正確、B錯(cuò)誤；在S2處于閉合狀態(tài)下，向右滑動(dòng)滑片P，總電阻增大、總電流減小、內(nèi)電壓和L2兩端電壓減小，L2變暗，則L3兩端電壓增大，故L3變亮，故C、D錯(cuò)誤．]4.如圖所示，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器．當(dāng)R2的滑動(dòng)觸頭在a端時(shí)合上開關(guān)S，此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U.現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸頭向b端移動(dòng)，則三個(gè)電表示數(shù)的改變狀況是()A．I1增大，I2不變，U增大B．I1減小，I2增大，U減小C．I1增大，I2減小，U增大D．I1減小，I2不變，U減小B[滑動(dòng)觸頭由a向b移動(dòng)時(shí)，R2阻值減小，所以總電阻減小，電路中總電流增大，則內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，故U減??；總電流增大，R3兩端電壓也增大，所以并聯(lián)電壓減小，故I1減小，I2增大．]二、非選擇題(26分)5．(12分)在如圖所示的電路中，R1＝2Ω，R2＝R3＝4Ω，當(dāng)開關(guān)K接a時(shí)，R2兩端的電壓為4V，當(dāng)開關(guān)K接b時(shí)，電壓表示數(shù)為4.5V，試求：(1)開關(guān)K接a時(shí)，通過(guò)電源的電流；(2)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(3)開關(guān)K接c時(shí)，通過(guò)R2的電流．[解析](1)開關(guān)K接a時(shí)，只有R2接入電路中，由I＝eq\f(U2,R2)得，通過(guò)電源的電流為I＝1A.(2)當(dāng)開關(guān)K接a時(shí)，有：E＝U＋I(xiàn)r，代入得E＝4V＋r當(dāng)開關(guān)K接b時(shí)，R1、R2串聯(lián)后接入電路中，電壓表示數(shù)為4.5V，有E＝U′＋eq\f(U′,R1＋R2)r聯(lián)立解得E＝6V，r＝2Ω.(3)當(dāng)開關(guān)K接c時(shí)，R2、R3并聯(lián)再與R1串聯(lián)后接入電路中，通過(guò)R2的電流為I′＝eq\f(1,2)·eq\f(E,R1＋\f(1,2)R2＋r)＝0.5A.[答案](1)1A(2)6V2Ω(3)0.5A6．(14分)在圖甲所示電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是一滑動(dòng)變阻器，當(dāng)其滑片從最左端滑至最右端的過(guò)程中，測(cè)得電源的路端電壓U隨電流I的改變圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點(diǎn)是滑片在變阻器上的兩個(gè)不同端點(diǎn)時(shí)分別得到的．求：甲乙(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑動(dòng)變阻器R3的最大值．[解析](1)由閉合電路歐姆定律得：E＝U＋I(xiàn)r將圖象中A、B兩點(diǎn)的電壓和電流代入得：E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r解得E＝20V，r＝20Ω.(2)當(dāng)R3的滑片滑到最右端時(shí)，R3、R1均被短路，此時(shí)外電路電阻等于R2，且對(duì)應(yīng)于圖線上B點(diǎn)，故由B點(diǎn)的U、I值可求出R2的阻值為：R2＝eq\f(UB,IB