2018年高中物理第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路习题课闭合电路的分析与计算课时达标巩固落实鲁科版.docx

习题课 闭合电路的分析与计算一、单项选择题1.如图所示，当可变电阻R的阻值增大时，则()A.UAB增大BUAB减小C.IR增大 DIR不变解析：选A.可变电阻R增大AB并联部分的电阻增大整个外电路总电阻增大电路的总电流减小内电路电压(U内Ir)和电阻R1两端的电压(U1IR1)都减小AB并联部分的电压增大(UABEIrIR1)通过电阻R2的电流增大通过可变电阻R的电流减小(IRII2)，故选A.2.如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图线，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图线，若将这两个电阻分别接到该电源上，则()A.R1接在电源上时，电源的效率高B.R2接在电源上时，电源的效率高C.R1接在电源上时，电源的输出功率大D.电源的输出功率一样大解析：选A.电源的效率1，由于R1R2，故R1接在电源上时，电源的效率高，A项正确，B项错误；将电阻接在电源上，电阻的UI图象与电源的路端电压与电流关系图线的交点，表示将这个电阻接到此电源上的输出电压和电流，从图象中可看出电流的数值，由于图线的斜率等于电阻的阻值，由图象可知，R2的阻值与电源的内阻相等，所以R2接在电源上时，电源的输出功率大，故C、D错误.3.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知a、b的值分别为()A.、 B、C.、 D、解析：选D.设电源的电动势为E，路端电压为U，UI图象纵轴单位电压为U0，横轴单位电流为I0，则有E6U0.a点，Ua4U0，由知a.b点，Ub2U0，则b.4.如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是()A.R1短路 BR2断路C.R2短路 DR3短路解析：选D.A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B被排除.因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的，而与A、B两灯是串联的.观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件.二、多项选择题5.如图中电源的电动势为6 V，内阻为1 ，R1为2 ，R2的总阻值为3 ，下列说法中正确的是()A.当R2为1 时，R1消耗的功率最大B.通过改变R2的阻值，路端电压的最大值为5 V，最小值为4 VC.R2的阻值越小，R1消耗的功率越大D.当R2的阻值为3 时，R2消耗的功率最大解析：选BCD.R1为定值电阻，只有当通过R1的电流最大时，其消耗的功率才最大，因此当R20时，R1消耗的功率最大，A错误，C正确；由闭合电路欧姆定律得路端电压UE，代入数据计算知B正确；将定值电阻R1当做电源内阻的一部分，则当R2R1r3 时，等效电源的输出功率最大，即R2消耗的功率最大，D正确.6.如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同.若将开关S1由位置2切换到位置1，则()A.电压表的示数变大B.电阻R2两端的电压变大C.电池内阻消耗的功率变大D.电流表的读数变小解析：选ABD.开关S1由位置2切换到位置1时，总电阻变大，总电流减小，路端电压变大，A、D正确.电池内阻消耗的功率减小，C错误.根据电路结构分析可知，电阻R2两端的电压变大，B正确.三、非选择题7.如图所示的电路中，电源的电动势E9.0 V，内电阻r2.0 ，固定电阻R11.0 ，R2为可变电阻，其阻值在010 范围内调节.当R2_时，R1消耗的电功率最大；当R2_时，R2消耗的电功率最大.解析：电源输出功率PR，当Rr时，输出功率最大.电源输出功率随外电阻变化的图线如图所示.因R1是定值电阻，据PI2R，当电流I最大时，即R20时，R1消耗的电功率最大.欲使R2消耗的电功率最大，可将R1r看成电源的等效内阻，应用上面的结论，当R2R1r时，R2消耗的电功率最大.答案：03.0 8.如图所示的电路中，电源电动势E10 V，内阻r0.5 ，电动机的电阻R01.0 ，电阻R11.5 .电动机正常工作时，电压表的示数U13.0 V，求：(1)电源的总功率；(2)电动机消耗的电功率和将电能转化为机械能的功率；(3)电源的输出功率和效率.解析：(1)电动机正常工作时，电流为I A2 A电源的总功率为P总IE2×10 W20 W.(2)电动机两端的电压为UEIrU1(102×0.53.0) V6 V电动机消耗的电功率为P电IU2×6 W12 W电动机的热功率为P热I2R022×1 W4 W电动机将电能转化为机械能的功率P机P电P热(124) W8 W.(3)电源的输出功率为P出P总P内P总I2r(2022×0.5) W18 W电源的效率×100%×100%90%.答案：(1)20 W(2)12 W8 W(3)18 W90%