高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 配餐作业24 电路的基本规律和应用.doc

配餐作业(二十四)电路的基本规律和应用a组基础巩固题1(多选)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uib电动机消耗的热功率为c电源的输出功率为eid电源的效率为1解析电动机不是纯电阻用电器，电动机消耗的总功率为ui，a项正确；电动机消耗的热功率为i2r，b项错误；电源的输出功率为ui，c项错误；电源的效率为，d项正确。答案ad2有一个电动势为3 v，内阻为1 的电源。下列电阻与其连接后，使电阻的功率大于2 w，且使该电源的效率大于50%的是()a0.5 b1 c1.5 d2 解析由闭合电路欧姆定律得i，100%50%，pi2r2 w，即2r2 w，得 r2 ，要使电源的效率大于50%，应使rr1 ，故c项正确。答案c3某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略)，通过改变滑动变阻器电阻大小，观察到电压表和电流表的读数同时变大，则他所连接的电路可能是下图中的()解析设图中定值电阻的阻值为r，则四个选项中电压表的读数分别为uaei(rr)、ubeir、ucir和udeir，则可知只有c项满足题中要求，所以c项正确。答案c4.(多选) 在如图所示的电路中，开关闭合后，灯泡l能正常发光，当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是()a滑动变阻器r的阻值变小b灯泡l变暗c电源消耗的功率增大d电容器c的电荷量增大解析滑动变阻器的滑片向右移动时，其电阻r增大，流过r的电流减小，灯泡l变暗，故a项错误，b项正确；由p总ei知电源消耗的功率减小，c项错误；电容器c上电压为路端电压，由u路eir知路端电压增大，即电容器c上的电荷量增大，d项正确。答案bd5如图为某控制电路，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是两个指示灯。当电位器的触片由b端滑向a端时，下列说法正确的是()al1、l2都变亮 bl1、l2都变暗cl1变亮，l2变暗 dl1变暗，l2变亮解析当滑片由b端向a端滑动时，r接入电阻增大，总电阻增大；由闭合电路的欧姆定律可知电路中总电流减小，则内电压减小，由ueir可知路端电压增大，则r1两端的电压增大，所以通过r1的电流增大，而总电流减小，所以通过l1的电流变小，即l1变暗；l1两端电压减小，并联电压增大，所以r2两端的电压增大，所以通过r2电流增大，而通过l1的电流变小，所以通过l2电流变小，即l2变暗，故b项正确。答案b6(多选)如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑片p向右端移动时，下面说法正确的是()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的读数减小解析滑动变阻器滑片p向右端移动，使得rp变小，总电阻变小，总电流变大，即电流表a1的读数增大。内电压变大，r1所分电压变大，并联电路电压即电压表v1的读数变小。即r3两端电压变小，通过r3的电流变小即电流表a2的读数减小，由于总电流增大，所以经过另外一个支路，即经过r2的电流变大，r2两端电压变大，即电压表v2的读数增大，故a、d项正确。答案ad7.如图所示，电源为“9 v,1 ”的电池组，要将“4 v,4 w”的灯泡接入虚线框中，在正常发光的条件下，最多能接灯泡的个数为()a2个 b3个c4个 d5个解析要使灯泡正常发光，灯泡两端电压为4 v，每个灯泡的工作电流为1 a。当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，所接灯泡最多，此时电源内电压为5 v，电路中的总电流为5 a，所以最多能接5个灯泡。答案d8(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器r(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表g(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 a，电源电动势为12 v，内阻为2 ，电阻r随压力变化的函数式为r300.02 f(f和r的单位分别是n和)。下列说法正确的是()a该秤能测量的最大体重是1 400 nb该秤能测量的最大体重是1 300 nc该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表g刻度盘0.375 a处d该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表g刻度盘0.400 a处解析本题考查传感器及闭合电路欧姆定律。电路中允许的最大电流为3 a，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足r2 ，r最小值为2，代入r300.02f，求出f最大值fm1 400 n，a项正确，b项错误；当f0时，r30 ，这时电路中的电流i a0.375 a，c项正确，d项错误。答案ac【素养立意】用所学物理知识对常见的电子秤的电路做出分析，了解其原理，知道其刻度是如何确定的。 b组能力提升题9在如图所示电路中，电源电动势为12 v，内阻不计，各电阻阻值已在图中标出，开关是闭合的。现将开关断开，测得通过电阻r3的电荷量为1.19105 c，则电容器的电容为()a1.75 f b4.25 fc5.95 f d2.48 f解析开关闭合，两支路的并联总电阻为r并 100 ，所以，支路两端电压u6 v，电容器与r1并联，其电压u12 v，电容器下极板带正电，q1cu1。将开关断开，电容器与r2并联，其电压u2e4.8 v，电容器的上极板带正电，q2cu2。由题意：q1q21.19105 c，解得c1.75106f1.75 f，a项正确。答案a10如图所示的电路中，r1、r2、r3是定值电阻，r4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增大而减小。开关s闭合且无光照射时电容器c不带电。当用强光照射r4，待电路稳定后，与无光照射时比较()a通过r4的电流变小b电源提供的总功率变小c电源的路端电压增大d电容器c的下极板带正电解析未用强光照射r4时，电容器c不带电，则r3分得的电压与r1分得的电压相等，即uu；当用强光照射r4，待电路稳定后，与无光照射时比较，电阻r4的阻值变小，电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，c项错误；总电流增大，而通过r1、r2所在支路的电流减小，故通过r4的电流增大，a项错误；电源提供的总功率pie增大，b项错误；由于r4减小，因此uu，即r3分得的电压大于r1分得的电压，电容器上极板的电势低于下极板的电势，因此电容器下极板带正电，d项正确。答案d11(多选)如图所示，电源的电动势为e、内阻为r，r1、r2、r3为定值电阻，r为光敏电阻(光敏电阻被光照射时阻值变小)，c为电容器。闭合开关s，电路稳定后，用光照射r，下列说法正确的是()a电压表示数增大b电源的效率增大c电容器所带电荷量增加 dr2消耗的功率增大解析在电路中，用光照射r时，光敏电阻阻值减小，则外电路总电阻r外减小，干路电流i增大，内电压urir增大，路端电压u外eur减小，电压表示数减小，通过r1支路的电流i1减小，则通过r、r2支路的电流i2ii1增大，r2消耗的功率pr2ir2增大，r2两端电压ur2i2r2增大，电容器两端电压增大，由qcu，知电容器所带电荷量增加，电源的效率变小，综上知a、b项错误，c、d项正确。答案cd12(多选)如图所示，a、b分别为电源e和电阻r的ui图线，虚线c是过图线a、b交点的曲线b的切线。现将电源e与电阻r及开关、导线组成闭合电路，由图象可知()a电源的电动势为3 v，此时消耗的总功率为6 wbr的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为1 c此时电源消耗的热功率为4 w，效率约为66.7%d若再串联一定值电阻，电源的输出功率可能不变解析由电源的ui图线可知电源的电动势为3 v，内电阻为1 ，此时电阻两端电压为1 v，通过的电流为2 a，所以电源消耗的总功率为pei6 w，a项对；由题图可知r的阻值随电压升高而增大，此时的阻值为r0.5 ，b项错；由pi2r知此时电源消耗的热功率为4 w，由100%知电源的效率是33.3%，c项错；当内、外电阻相等时，电源的输出功率为最大，所以再串联一定值电阻，电源的输出功率可能不变、增大或减小，d项对。答案ad13如图所示的电路中，两平行金属板a、b水平放置，极板长l80 cm，两板间的距离d40 cm，电源电动势e40 v，内电阻r1 ，电阻r15 ，闭合开关s，待电路稳定后，将一带负电的小球从b板左端且非常靠近b板的位置以初速度v04 m/s水平向右射入两板间，该小球可视为质点。若小球带电量q1102 c，质量为m2102 kg，不考虑空气阻力，电路中电压表、电流表均是理想电表。若小球恰好从a板右边缘射出(g取10 m/s2)。求：(1)滑动变阻器接入电路的阻值。(2)此时电流表、电压表的示数。(3)此时电源的输出功率。解析(1)设小球在板间飞行时间为t，t s0.2 s，根据dat2得小球在电场中的飞行加速度a m/s220 m/s2。对小球根据牛顿第二定律得qmgma，解得uab v24 v，所以滑动变阻器两端电压u滑uab24 v。设通过滑动变阻器的电流为i，由欧姆定律得i a1 a，滑动变阻器接入电路的阻值r滑24 。(2)此时电流表的示数为1 a，电压表的示数为ueir(4011)v39 v。(3)电源的输出功率p出iu39 w。答案(1)24 (2)1 a39 v(3)39 w14一个电源的路端电压u随外电路电阻r的变化规律如图甲所示，图中u12 v的直线为图线的渐近线。现将该电源和一个变阻器r0接成如图乙所示电路，已知电源允许通过的最大电流为2 a，变阻器的最大阻值为r022 。求：(1)电源电动势e和内电阻r。(2)空载时a、b两端输出的电压范围。(3)a、b两端所能接负载的电阻的最小值。解析(1)据全电路欧姆定律euir，由图甲可知，当