高三物理一轮复习 课时提升作业 二十四 第八章 恒定电流 第2讲 电路 电路的基本规律.doc

课时提升作业 二十四电路电路的基本规律(45分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。16题为单选题,710题为多选题)1.关于电动势e,下列说法中不正确的是()a.电动势e的单位与电势、电势差的单位都是伏特,但三者本质不同b.电动势e的大小,与非静电力的功w的大小成正比,与移动电荷量q的大小成反比c.电动势e是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关d.电动势e是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量【解析】选b。电势是电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,而电势差是电场中两点电势的差值,电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置,电动势反映了电源中非静电力做功本领的大小,是电源的属性之一,所以b错误、a、c、d正确。2.(2017临沂模拟)在如图所示的电路中,e为电源电动势,r为电源内阻,r1和r3均为定值电阻,r2为滑动变阻器。当r2的滑动触头在a端时合上开关s,此时三个电表a1、a2和v的示数分别为i1、i2和u。现将r2的滑动触头向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()a.i1增大,i2不变,u增大b.i1减小,i2增大,u减小c.i1增大,i2减小,u增大d.i1减小,i2不变,u减小【解析】选b。当r2的滑动触头由a滑向b时,r2阻值减小,电路总电阻减小,则总电流i增大;根据闭合电路欧姆定律知路端电压u=e-ir,所以电压表示数u减小;r1两端电压u1=u-u3,而u3=ir3,u3增大,所以u1减小,则i1减小,而i=i1+i2,所以i2增大,b正确。【加固训练】如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图。其中r2为用半导体热敏材料(其阻值随温度的升高而迅速减小)制成的传感器,电流表a为值班室的显示器,a、b之间接报警器。当传感器r2所在处出现火情时,显示器a的电流i、报警器两端的电压u的变化情况是()a.i变大,u变大b.i变小,u变小c.i变小,u变大d.i变大,u变小【解析】选b。当传感器r2所在处出现火情时,其阻值随温度的升高而迅速减小,所以总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律可得通过电源的电流增大,路端电压减小,r1两端电压增大,所以r3两端电压减小,所以显示器a的电流i减小,即b选项正确。3.(2016全国卷)阻值相等的四个电阻、电容器c及电池e(内阻可忽略)连接成如图所示电路。开关s断开且电流稳定时,c所带的电荷量为q1;闭合开关s,电流再次稳定后,c所带的电荷量为q2。q1与q2的比值为()导学号42722496a.25b.12c.35d.23【解析】选c。由于电池的内阻可以忽略,所以路端电压u不变。当开关s断开且电流稳定时,可等效为图甲所示电路,所以c两端的电压与其并联的电阻两端的电压相等,根据串并联电路中电压的分配关系可知,电容器两端的电压为u5;闭合开关s,电流再次稳定后,可等效为图乙所示电路,同理可知,c两端的电压为u3,根据q=uc,所以q1与q2的比值为q1q2=u1u2=35,故选项c正确。4.如图所示,一直流电动机与阻值r=9的电阻串联在电路上,电动势e=30v,内阻r=1,用理想电压表测出电动机两端电压u=10v,已知电动机线圈电阻rm=1,则下列说法中正确的是()a.通过电动机的电流为10ab.通过电动机的电流大于10ac.电动机的输出功率大于16wd.电动机的输出功率为16w【解析】选d。根据闭合电路欧姆定律有,e=u+i(r+r)解得:i=2a,所以a、b错误;电动机的输出功率:p出=p-p热=ui-i2rm=102w-221w=16w,所以c错误,d正确。5.(2015北京高考)如图所示,其中电流表a的量程为0.6 a,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02 a;r1的阻值等于电流表内阻的12;r2的阻值等于电流表内阻的2倍,若用电流表a的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是导学号42722497()a.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04 ab.将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02 ac.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06 ad.将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01 a【解题指导】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)知道要想扩大电流表的量程需要并联一个电阻的原理。(2)知道如果将r2接入电路,不会影响电流表的量程。【解析】选c。将接线柱1、2接入电路时,通过r1的电流是通过电流表的2倍,每一小格表示0.02 a+0.04 a=0.06 a,选项a、b错误;将接线柱1、3接入电路时,通过r1的电流仍然是通过电流表的2倍,每一小格仍然表示0.06a,选项c正确,选项d错误。6.有三个电阻串联,如图所示,电流表是完好的,合上开关s后,发现电流表示数为零,在不拆开电路的前提下,通过电压表测量各连接点的电压值,可判断故障原因,电压表测量数据为uab=ucd=0,uac0,则该电路的故障原因可能是()a.r1断路b.r2断路c.r3断路d.r1、r2、r3均断路【解析】选b。首先根据uac0,说明电阻r3是完好的,电源、开关和电阻r3之间通路,然后根据uab=ucd=0可判断出r1也正常,r2发生了故障。7.(2016江苏高考)如图所示的电路中,电源电动势为12v,内阻为2,四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关s,下列说法正确的有导学号42722498()a.路端电压为10 vb.电源的总功率为10 wc.a、b间电压的大小为5vd.a、b间用导线连接后,电路的总电流为1a【解题指导】(1)闭合电路的欧姆定律:i=er+r。(2)电流总是从高电势流向低电势。(3)电源向整个电路提供的总电功率p总=ei,随电流变化而变化。【解析】选a、c。外电路总电阻为10,根据闭合电路的欧姆定律i=er+r=1a,所以路端电压为10v,a项正确;电源的总功率为p总=ei=12w,b项错误;a右侧电阻两端电压为150.5v=7.5v,b右侧电阻两端电压为50.5v=2.5 v,所以uab=-(7.5v-2.5 v)=-5 v,c项正确;a、b间用导线连接后,电路总电阻为5155+152+2=9.5,电路的总电流不是1 a,d项错误。8.(2017广州模拟)如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,若调整可变电阻r的阻值,可使电压表的示数减小u(电压表为理想电表),在这个过程中()导学号42722499a.通过r1的电流减小,减少量一定等于ur1b.r2两端的电压增加,增加量一定等于uc.路端电压减小,减少量一定等于ud.通过r2的电流增加,但增加量一定小于ur2【解析】选a、d。电压表的示数减小u,通过r1的电流减小i=ur1,选项a正确;r2与电源内阻的总电压增加u,选项b错误;r2两端的电压增加量小于u,通过r2的电流增加量小于ur2,选项c错误、d正确。9.(2017邢台模拟)如图所示,在同一坐标纸上画出了灯泡l1和灯泡l2的u-i图象,现将这两个灯泡并联,然后接在电动势e=10v、内电阻r=2的电源上,则下列结论正确的是()a.此时灯泡l1的电阻较大b.此时灯泡l2的电阻较大c.此时灯泡l1的功率约为4 wd.此时灯泡两端的电压约为6 v【解析】选a、c。对题述的两个灯泡并联后接在电动势e=10v、内电阻r=2的电源上的电路,由闭合电路欧姆定律,可得e=u+(i1+i2)r,在题给的灯泡l1和灯泡l2的u-i图象坐标纸上,作出两灯泡并联的u-i图象和电源的u-(i1+i2)图象,如图所示。由图象的交点可知此时灯两端电压约为4v,灯泡l1的电流约为1 a,灯泡l2的电流约为2 a。由欧姆定律r=ui可知,此时灯泡l1的电阻较大,选项a正确、b、d错误。由电功率公式p=ui可知,灯泡l1的电功率p1=ui1=4w,选项c正确。10.如图甲所示,电源电动势e=6v,闭合开关,将滑动变阻器的滑片p从a端滑至b端的过程中,得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示。其中图乙为输出功率与路端电压的关系曲线,图丙为路端电压与总电流的关系曲线,图丁为电源效率与外电路电阻的关系曲线,不考虑电表、导线对电路的影响。则下列关于图中a、b、c、d点的坐标值正确的是()a.a(4v,4.5 w)b.b(4.8 v,2.88 w)c.c(0.6 a,4.5 v)d.d(8,80%)【解析】选b、d。由题图丙可知短路电流为i短=3a,由i短=er得r=ei短=63=2,电源的效率最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由题图丁可知电源的最大效率为=80%,由=uiei=rr+r,解得r=8,滑动变阻器的滑片p在最右端b时,分别对应b、c、d三点。当输出功率达到最大时外电路电阻r1=r=2,此时路端电压为u1=3v,故可得a点:u1=3v,pm=e24r=6242w=4.5 w,坐标为a(3v,4.5 w);b点、c点:r=8,i=er+r=68+2a=0.6 a,u2=e-ir=(6-0.62)v=4.8v,p2=u2i=4.80.6w=2.88 w,所以b点的坐标为b(4.8v,2.88w),c点的坐标为c(0.6a,4.8 v);d点的坐标为d(8,80%),选项b、d正确。二、计算题(本题共14分。需写出规范的解题步骤)11.在如图所示的电路中,电阻r1=12,r2=8,r3=4。当开关k断开时,电流表示数为0.25a,当k闭合时电流表示数为0.36a。求:(1)开关k断开和闭合时的路端电压u及u。(2)电源的电动势和内阻。(3)开关k断开和闭合时内阻上的热功率p及p。【解析】(1)k断开时:路端电压为u=i(r2+r3)=0.25(8+4)v=3 vk闭合时:u=ir2=0.368v=2.88 v(2)k断开时:外电路总电阻r=(r2+r3)r1r1+r2+r3=6k闭合时:外电路总电阻r=r1r2r1+r2=4.8则k断开时有e=u+urrk闭合时有e=u+urr由代入数据解得:e=3.6v,r=1.2(3)k断开时:i=er+r=0.5a则p=i2r=0.3w;k闭合时:i=er+r=0.6a则p=i2r=0.432w。答案:(1)3 v2.88 v(2)3.6 v1.2(3)0.3 w0.432 w【能力拔高题】1.(8分)如图为瓦斯检测仪工作原理示意图,其中p是气体传感器,它的电阻与瓦斯浓度c成反比,r0为定值电阻。以下关于电压表示数u的倒数与瓦斯浓度c的倒数之间关系图象正确的是()导学号42722500【解析】选c。由于气体传感器的电阻与瓦斯浓度c成反比,则r=kc;由欧姆定律可得:电压表的示数u=er+r0rvr0+rv+rr0=er+r0rvr0+rv+kcr0,即1u=r+r0rvr0+rv+kcer0=r+r0rvr0+rver0+ker01c,选项c正确。2.(18分)在如图所示电路中,定值电阻r0=2,电流表和电压表均为理想电表。闭合开关s,当滑动变阻器rx的滑片p从一端移向另一端时,发现电压表的电压变化范围为03v,电流表的变化范围为0.751.0 a。求:导学号42722501(1)电源的电动势和内阻。(2)移动变阻器滑片时,能得到的电源的最大输出功率。【解析】(1)当rx=0时,ux1=0,对应电流为i1=1.0a,由闭合电路欧姆定律得e=i1(r0+r)当rx为最大值时,ux2=3v,对应电流为i2=0.75a,有e=i2(r0+r)+ux2rx的最大值为rxm=ux2i2=30.75=4,由两式代入数据得e=12v,r=10。(2)电源的输出功率p输出=(erx+r0+r)2(rx+r0)当rx+r0=r时,电源有最大输出功率,但rx+r0恒小于r,由输出功率随外电阻变化的关系知,当rx+r0取最大值时输出功率最大,即pm=(erxm+r0+r)2(rxm+r0)=(124+2+10)2(4+2)w=3.375 w。答案:(1)12 v10(2)3.375 w【加固训练】如图甲所示的电路中,r1、r2均为定值电阻,且r1=100,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: