高中物理 第2章 恒定电流 7 闭合电路欧姆定律学业分层测评 新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。闭合电路欧姆定律 (建议用时：45分钟)学业达标1(多选)在闭合电路中，下列叙述正确的是()A闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比B当外电路断开时，路端电压等于零C当外电路短路时，电路中的电流无穷大D当外电阻增大时，路端电压也增大【解析】由I可知，A正确；当外电路断开时，电源的电流为0，UE，B错误；当外电路短路时，R0，I，C错误；由UIR可知，R增大，U增大，D正确【答案】AD2(2016资阳高二检测)将一电源电动势为E，内阻为r的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是()A由U外IR可知，外电压随I的增大而增大B由U外EIr可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小C电路的电流总是从电源正极流向电源的负极D由PIU外可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大【解析】根据闭合电路欧姆定律得：UEIr，外电压随I的增大而减小，故A错误，B正确；外电路的电流总是从电源的正极流向电源的负极，电源内部的电流总是从电源的负极流向电源的正极，故C错误；根据数学知识分析得知，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，而I，所以电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小，故D错误【答案】B3(多选)如图2711所示的电路中，电源电动势E9 V、内阻r3 ，R15 ，下列说法中正确的是()图2711A当S断开时，UAC9 VB当S闭合时，UAC9 VC当S闭合时，UAB7.5 V，UBC0D当S断开时，UAB0，UBC0【解析】当S断开时，UAC与UBC为路端电压，等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，UACUABR7.5 V，UBCI00，B错误，C正确【答案】AC4(多选)(2016济南高二检测)如图2712所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是() 【导学号：08160119】图2712A电源的电动势为6.0 VB电源的内阻为12 C电源的短路电流为0.5 AD电流为0.3 A时的外电阻是18 【解析】由闭合电路欧姆定律UEIr得，当I0时，UE，即图线与纵轴交点表示断路状态，电动势E6 V，故A正确电源的内阻等于图线斜率的大小，r2 ，故B错误外电阻R0时，短路电流为IA3 A，故C错误电流为I0.3 A时，路端电压UEIr(60.32)V5.4 V，外电阻是R18 ，故D正确【答案】AD5如图2713所示电路中，r是电源的内阻，R1和R2是外电路中的电阻，如果用Pr、P1和P2分别表示电阻r、R1、R2上所消耗的功率，当R1R2r时，PrP1P2等于()图2713A111B211C144 D411【解析】在题图所示的电路中，内阻上通过的电流与外电路的总电流相同，内阻与外电阻是串联关系(不能认为内阻与外电阻并联)，但R1与R2是并联的，因R1R2，则I1I2I，IRI1I22I.PrP1P2IrIR1IR2411，故正确答案为D.【答案】D6图2714为测量某电源电动势和内阻时得到的UI图线用此电源与三个阻值均为3 的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V则该电路可能为()【导学号：08160120】图2714【解析】本题图可知，EUm6 V，U4 V时，I4 A，因此有644r，解得r0.5 ，当路端电压为4.8 V时，U内EU(64.8) V1.2 V，由，所以Rr0.52 ，由电阻的串并联知识可知，正确答案为B.【答案】B7(多选)(2016杭州高二检测)如图2715所示，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同若继续将P向下移动，则三灯亮度变化情况为()【导学号：08160121】图2715AA灯变亮 BB灯变亮CB灯变暗 DC灯变亮【解析】将变阻器滑片P向下移动时，接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流IA增大，则A灯变亮并联部分的电压U并EIA(RAr)，E、RA、r不变，IA增大，U并减小，B灯变暗通过C灯的电流ICIIB，I增大，IB减小，则IC增大，C灯变亮，故A、C、D正确【答案】ACD8.如图2716所示，线段A为某电源的UI图线，线段B为某电阻的UI图线，当上述电源和电阻组成闭合电路时，求：图2716(1)电源的输出功率P出多大？(2)电源内部损耗的电功率是多少？(3)电源的效率多大？【解析】(1)从A的图线可读出电源电动势E3 V，内阻r 0.5 从图象的交点可读出路端电压U2 V，电路电流I2 A则电源的输出功率为P出UI4 W.(2)电源内部损耗的电功率P内I2r2 W.(3)电源的总功率为P总IE6 W故电源的效率为100%66.7%.【答案】(1)4 W(2)2 W(3)66.7%能力提升9(多选)(2016天水高二检测)在如图2717所示的电路中，闭合开关S后，当滑动变阻器R1的滑动片P向b端移动时() 【导学号：08160122】图2717AA1的示数增大，V的示数减小BA1的示数减小，A2的示数增大CA2的示数增大，V的示数增大DA1的示数增大，A2的示数增大【解析】当滑动变阻器R1的滑动片P向b端移动时，R1减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，所以可知A1的示数增大电源的内电压增大，则路端电压即V的示数减小，通过R2的电流减小，则通过A2的电流增大故A、D正确【答案】AD10(多选)(2016宁波高二检测)如图2718所示，当滑动变阻器R3的滑动片向右移动时，两电压表示数变化的绝对值分别是U1和U2，则下列结论正确的是() 【导学号：08160123】图2718AU1U2B电阻R1的功率先增大后减小C电阻R2的功率一定增大D电源的输出功率先增大后减小【解析】因为滑片右移，R3变小，总电阻变小，干路电流增大，内电压增大，路端电压变小，即V1的示数变小，V2的示数变大，所以V1变小的部分应该等于V2增大的部分加上内阻电压增大的值，则U1U2，故A正确由A分析知，干路电流增大，所以通过R2的电流变大，即功率增大；V1的示数变小，即通过R1的电流减小，所以R1的功率变小 ，故B错误由B分析知，干路电流增大，所以通过R2的电流变大，电阻R2的功率一定增大，C正确利用结论当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；当滑片右移动时，总电阻减小，但无法判断外电阻与内阻的关系，所以电源的输出功率无法判断，故D错误【答案】AC11(2016哈尔滨高二检测)如图2719所示，电源是由6节干电池串联而成的电池组，一节干电池电动势E1.5 V，内阻r0.5 .三个电阻的阻值分别为R13 ，R212 ，R34 .求：(1)接通开关S，断开开关S时，R1与R2两端电压U1和U2；(2)两个开关S、S都接通时，R1与R2两端电压U1和U2.图2719【解析】电源电动势EnE061.5 V9 V，内阻rnr060.5 3 .(1)S闭合，S断开，由闭合电路欧姆定律，有I0.5 A，U1IR10.53 V1.5 V，U2IR20.512 V6 V.(2)S、S闭合，R2与R3并联后与R1串联，有R233 根据闭合电路欧姆定律得：I1 AU1IR113 V3 VU2IR2313 V3 V.【答案】(1)1.5 V6 V(2)3 V3 V12如图2720所示，电阻R112 ，R28 ，当开关S断开时，电流表A的示数为0.5 A；当S闭合时，A的示数为0.75 A试求：图2720(1)电源的电动势和内电阻分别是多少？(2)S闭合时，电源的效率多大？【解析】(1)当S断开时，由闭合电路的欧姆定律有：E0.5(R1R2r)当S闭合时，R2被短路，同理有：E0.75(R1r)联立并代入已知数据解得：E12 V，r4 .(2)