版《红对勾讲与练》高三物理配套讲义第七章恒定电流第2节闭合电路欧姆定律及其应用课时作业22文档格式.docx
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2.两个相同的电阻R,当它们串联后接在电动势为E的电源上,通过一个电阻的电流为I;
若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I,则电源的内阻为( )
A.4RB.R
C.
D.无法计算
当两电阻串联接入电路中时I=
,当两电阻并联接入电路中时I=
×
,由以上两式可得r=R,B正确.
3.如图所示,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器R的滑动片向下滑动时,两灯的变化是( )
A.A灯变亮,B灯变亮
B.A灯变暗,B灯变亮
C.A灯变暗,B灯变暗
D.A灯变亮,B灯变暗
当变阻器的滑片向下滑动时,接入电路的电阻减小,根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大,内电压增大,路端电压U减小,A灯两端电压减小,亮度变暗;
另一支路电流I′=I-IA增大,R1两端电压U1=I′R1增大,故R与B灯的并联支路电压UB=U-U1减小,B灯变暗,C正确.
C
4.在测量电珠伏安特性的实验中,同学们连接的电路中有四个错误电路,如图所示.电源内阻不计,导线连接良好.若将滑动变阻器的触头置于左端,闭合S,在向右端滑动触头过程中,会分别出现如下四种现象:
a.电珠L不亮;
电流表示数几乎为零
b.电珠L亮度增加;
电流表示数增大
c.电珠L开始不亮,后来忽然发光;
电流表从示数不为零到线圈烧断
d.电珠L不亮;
电流表从示数增大到线圈烧断
与上述a、b、c、d四种现象对应的电路序号为( )
A.③①②④B.③④②①
C.③①④②D.②①④③
图①是滑动变阻器的分压式接法,向右滑动触头,电珠两端电压增大,亮度增加,根据电珠与滑动变阻器串并联情况可知,总阻值逐渐减小,电流表示数增大,此种情况与b对应;
②中电流表将电珠短路,电珠不亮,当滑动变阻器接入电路阻值很小时,电流表线圈烧断,电珠不再被短路而发光,此种情况与c对应;
③中电流表与电珠并联再与电压表串联,电珠不亮,电流表示数几乎为零,此种情况与a对应;
④中电压表与电珠串联,电珠不亮,当滑动触头滑至接近右端时,电流表两端电压过大,可能被烧坏,此种情况与d对应.综上可知,A正确.
A
5.在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯.闭合开关S,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是( )
A.L1、L2两个指示灯都变亮
B.L1、L2两个指示灯都变暗
C.L1变亮,L2变暗
D.L1变暗,L2变亮
当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,电位器接入电路的电阻减小,根据串、并联电路特点可知电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大,内电压增大,路端电压减小,L1灯变暗,通过其电流I1减小;
由U1=I2R1及I2=I-I1可知R1分担电压U1增大,则L2及R2两端电压减小,L2功率减小而变暗,B正确.
二、多项选择题
6.一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为R,将它接在电动势为E,内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则( )
A.电动机消耗的总功率为UI
B.电动机消耗的热功率为
C.电源的输出功率为EI
D.电源的效率为1-
电动机不是纯电阻用电器,电动机消耗的总功率为UI,选项A正确;
电动机消耗的热功率为I2R,选项B错误;
电源的输出功率为UI,选项C错误;
电源的效率为
=
,选项D正确.
AD
7.如图所示,四个电表均为理想电表,当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,下列说法中正确的是( )
A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数增大
B.电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小
C.电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大
D.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小
当滑动变阻器的滑动触头P向左端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的总电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知,干路上的电流减小,内阻及R1分担的电压减小,电压表V1的读数增大,电流表A1的读数减小,选项A错误,B正确;
由于电压表V1的读数增大,由部分电路欧姆定律可得通过R3的电流增大,则电流表A2的读数增大,由I1=IR3+IR2可知通过R2的电流减小,则电压表V2的读数减小,选项C正确,D错误.
BC
8.如图所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线,设两个电源的内阻分别为ra和rb,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为Ia和Ib,则( )
A.ra>
rb
B.Ia>
Ib
C.R0接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低
D.R0接到b电源上,电源的输出功率较小,电源的效率较低
在电源路端电压与电流的关系图象中斜率表示电源内阻,ra>
rb,A正确.在图象中作出定值电阻R0的伏安特性曲线,与电源的伏安特性曲线交点表示电路工作点,Ia>
Ib,B正确.R0接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低,R0接到b电源上,电源的输出功率较小,但电源的效率较高,C正确,D错误.
ABC
三、非选择题
9.如图所示,电路中电源内阻不计,水平放置的平行金属板A、B间的距离为d,金属板长为L.在两金属板左端正中间位置M,有一个小液滴以初速度v0水平向右射入两板间,已知小液滴的质量为m,带负电,电荷量为q.要使液滴从B板右侧边缘射出电场,电动势E是多大?
重力加速度用g表示.
由闭合电路欧姆定律得I=
两金属板间电压为UAB=IR=
由牛顿第二定律得q
-mg=ma
液滴在电场中做类平抛运动,有
L=v0t,
at2
由以上各式解得E=
+
10.如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100Ω,R2阻值未知,R3为一滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的.求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
(1)题中图乙中AB延长线,交U轴于20V处,交I轴于1.0A处,
所以电源的电动势为E=20V,内阻r=
=20Ω.
(2)当P滑到R3的右端时,电路参数对应图乙中的B点,即U2=4V、I2=0.8A,得R2=
=5Ω.
(3)当P滑到R3的左端时,由图乙知此时U外=16V,I总=0.2A.
所以R外=
=80Ω
因为R外=
+R2,
所以滑动变阻器的最大阻值为:
R3=300Ω.
见解析
11.
在如图所示的电路中,两平行正对金属板A、B水平放置,两板间的距离d=4.0cm.电源电动势E=400V,内阻r=20Ω,电阻R1=1980Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v0=1.0m/s竖直向上射入两板间,小球恰好能到达A板.若小球所带电荷量q=+1.0×
10-7C,质量m=2.0×
10-4kg,不考虑空气阻力,忽略射入小球对电路的影响,取g=10m/s2,求:
(1)A、B两金属板间电压的大小U;
(2)滑动变阻器消耗的电功率P滑;
(3)电源的效率η.
(1)小球从B板上的小孔射入恰好到达A板的过程中,在电场力和重力的作用下做匀减速直线运动,设A、B两极板间电压为U,根据动能定理有
-qU-mgd=0-
mv
解得U=200V
(2)设此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R滑,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流I=
根据部分电路欧姆定律可知U=IR滑
解得R滑=2.0×
103Ω
滑动变阻器消耗的电功率P滑=
=20W
(3)电源的效率
η=
100%=99.5%.
(1)200V
(2)20W (3)99.5%