【创新设计】高中物理 4.2 闭合电路的动态分析对点练习 鲁科版选修31.doc

【创新设计】2014-2015学年高中物理 4.2 闭合电路的动态分析对点练习 鲁科版选修3-1闭合电路的动态分析图4261在如图426所示的电路中，电源的电动势为e，内阻为r，平行板电容器c的两金属板水平放置，r1和r2为定值电阻，p为滑动变阻器r的滑动触头，g为灵敏电流表，a为理想电流表开关s闭合后，c的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，在p向上移动的过程中，下列说法正确的是()aa表的示数变大b油滴向上加速运动cg中有ab的电流d电源的输出功率一定变大答案b解析油滴静止时，它所受的重力等于向上的电场力fqe，在p向上移动的过程中，滑动变阻器的有效电阻变大，电路的总电阻变大，由闭合电路欧姆定律，知电路的总电流i变小，路端电压u外变大，则选项a错误；而电阻r1两端的电压u1ir1变小，由u外u1u并，知u并变大，ucu并变大，油滴所受电场力变大，将向上加速运动，qccu并变大，电容器c充电，电流方向由ba，则选项b正确，c错误；电源的输出功率变化不确定，选项d错误闭合电路中的功率图4272如图427所示，直线a为电源的ui图线，直线b为电阻r的ui图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是()a4 w，8 w b2 w，4 wc4 w，6 w d2 w，3 w答案c解析从题图中可知e3 v，图线a和图线b的交点是电源和电阻r构成闭合电路的工作点，因此p出ui4 w，p总ei6 w.含容电路分析图4283如图428所示，r是光敏电阻，当它受到的光照强度增大时()a灯泡l变暗b光敏电阻r上的电压增大c电压表v的读数减小d电容器c的带电荷量增大答案cd解析光照强度增大时，r的阻值减小，闭合电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律知i增大，灯泡l变亮，选项a错误；光敏电阻r上的电压urei(rr灯)减小，选项b错误；电压表v的读数ueir减小，选项c正确；电容器c两端的电压等于灯泡两端的电压，灯泡两端的电压ulir灯增大，所以电容器c的带电荷量qcul增大，选项d正确电路故障分析图4294如图429所示，灯泡l1、l2原来都正常发光，在两灯突然熄灭后，用电压表测得c、d间电压比灯泡正常发光时的电压高，故障的原因可能是(假设电路中仅有一处故障)()aa、c间断路 bc、d间断路cb、d间断路 db、d间短路答案b解析因电路中l1、l2、r及电源串联，电路中只有一处故障且两灯不亮，电路中必是断路，故d错误电路中无电流，但c、d间电压升高，是因为c、d间断路，c、d两点分别与电源正、负极等电势故正确答案为b.题组一闭合电路的动态分析图42101如图4210所示的电路，闭合电键s，待电路中的电流稳定后，减小r的阻值则()a电流表的示数减小b电压表的示数减小c电阻r2两端的电压减小d路端电压增大答案b解析题图中的电路结构是r1与r先并联，再与r2串联，故rr总i干u内u外.r2两端电压u2i干r2，u2增大，所以r与r1的并联电压减小，读数减小，a、c、d错误，b项正确图42112如图4211所示的电路中，电源的电动势e和内电阻r恒定不变，电灯l恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则()a电灯l更亮，安培表的示数减小b电灯l更亮，安培表的示数增大c电灯l更暗，安培表的示数减小d电灯l更暗，安培表的示数增大答案a解析变阻器的滑片p向b端滑动，r1接入电路的有效电阻增大，外电阻r外增大，干路电流i减小，安培表的示数减小，路端电压u增大，电灯两端电压增大，电灯l更亮，a正确，b、c、d错误图42123如图4212所示，e为电动势，r为电源内阻，r1和r3均为定值电阻，r2为滑动变阻器当r2的滑动触点在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的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是()ai1增大，i2不变，u增大bi1减小，i2增大，u减小ci1增大，i2减小，u增大di1减小，i2不变，u减小答案b解析滑动触点由a向b移动时，r2阻值减小，所以总电阻减小，电路中总电流增大，则内电压增大，路端电压减小，故u减小；总电流增大，r3两端电压也增大，所以并联电压减小，故i1减小，i2增大4.图4213(2012广州调研)如图4213所示的电路中，电源的内阻r0，r1和r2是两个定值电阻当滑动变阻器r的滑片向a移动时，电路中的电流i1、i2的变化情况是()ai1不变 bi1变小 ci2变大 di2变小答案bc解析当滑动变阻器r的滑片向a移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，整个回路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流i变大，路端电压ueir变小，i1变小，a错误，b正确；又ii1i2，所以i2变大，c正确，d错误5某实物投影机有10个相同的强光灯l1l10(24 v，220 w)和10个相同的指示灯x1x10(220 v，2 w)，将其连接在220 v的交流电源上，电路如图4214所示，若工作一段时间后l2灯丝烧断，则()图4214ax1的功率减小，l1的功率增大bx1的功率增大，l1的功率增大cx2的功率增大，其他指示灯的功率减小dx2的功率减小，其他指示灯的功率增大答案c解析由串、并联电路的知识知，若l2灯丝烧断，电路的电阻值变大，电流变小，除x2两端电压变大外，其他电压变小，故选c.题组二对闭合电路功率的理解6两个电池1和2的电动势e1e2，它们分别向同一电阻r供电，电阻r消耗的电功率相同比较供电时电池1和2内部消耗的电功率p1和p2及电池的效率1和2的大小，则有()ap1p2，12 bp1p2，12cp1p2，12 dp1p2，12答案b解析因为pr相等，则电流i相等由i；因e1e2则r1r2，所以p1p2，而，所以与e成反比，故12，故选b.7将阻值为4 和10 的两个电阻r1、r2分别接在同一电源上，结果r2上消耗的功率p2比r1上消耗的功率p1大，则()a电源内阻一定大于4 b两电阻串联后接此电源，外电路总功率一定大于只接r2时的功率c两电阻并联后接此电源，外电路总功率一定小于只接r1时的功率d只接r1时电源消耗的功率一定大于只接r2时消耗的功率答案acd解析根据电源输出功率随外电阻的变化关系曲线如图所示因为r2消耗的功率p2比r1消耗的功率p1大所以有r1r2r14 .a选项正确、d选项正确r1与r2的并联电阻一定小于r1的电阻由电源的输出功率曲线可知外电路总功率一定小于只接r1时的功率，c正确若r1与r2串联，其电阻大于r2的电阻外电路的消耗的总功率不一定大于只接r2时的功率，b错误图42158如图4215所示，直线oac为某一直流电源的总功率p随电流i变化的图线，曲线obc表示同一直流电源内部的热功率p随电流i变化的图线若a、b点的横坐标均为1 a，那么ab线段表示的功率为()a1 w b6 w c2 w d2.5 w答案c解析由题图不难看出，在c点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为e3 v，短路电流为i3 a，所以电源的内阻为r1 .图像上ab线段表示的功率为pabp总i2r(13121) w2 w故正确选项为c.9.图4216(2012河南三市调研)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，如图4216所示，直线a为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线b为电源b的路端电压与电流的关系图线直线c为一个电阻r两端的电压与电流关系的图线，将这个电阻r分别接到a、b两电源上，那么()ar接到电源a上，电源的效率较低br接到电源b上，电源的输出功率较大cr接到电源a上，电源的输出功率较大，电源效率较高dr接到电源b上，电源的输出功率较小，电源效率较高答案c解析电源的效率，由题中图像可知a与c交点处电压大于b与c交点处电压，则r接在电源a上效率较高；电源输出功率pui，由题中图像易得r接在电源a上输出功率较大，a、b、d错误，c正确题组三含容电路分析图421710如图4217所示，c为两极板水平放置的平行板电容器，闭合开关s，当滑动变阻器r1、r2的滑片处于各自的中点位置时，悬在电容器c两极板间的带电尘埃p恰好处于静止状态要使尘埃p向下加速运动，下列方法中可行的是()a把r2的滑片向左移动 b把r2的滑片向右移动c把r1的滑片向左移动 d把开关s断开答案a解析若尘埃p处于静止状态，则重力与电场力平衡若尘埃向下加速运动，则电场力减小，电容器两极板间的电压减小，故向左移动r2的滑片可以实现这种变化故a正确、b错由于稳定时r1支路无电流，故无论如何移动r1，电容器两极板间的电压都不会改变，故尘埃仍平衡，故c错断开开关s，电容器两极板间电压增大，这种情况与b选项效果相同，故d错图421811在如图4218所示的电路中，灯泡l的电阻大于电源的内阻r，闭合电键s，将滑动变阻器的滑片p向左移动一段距离后，下列结论正确的是()a灯泡l变亮b电源的输出功率变小c电容器c上电荷量减少d电流表读数变小，电压表读数变大答案bd解析将滑动变阻器的滑片p向左移动一段距离后，r的阻值变大，电路中电流变小，灯泡变暗，a错误；路端电压变大，电阻r两端电压变大，电容器c两端电压变大，电容器c上电荷量增加，c错误，d正确；当外电路电阻等于电源的内阻时电源的输出功率最大，灯泡l的电阻大于电源的内阻r，则外电路电阻比r大得越多，输出功率越小，b正确图421912如图4219所示，m、n是平行板电容器的两个极板，r0为定值电阻，r1、r2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部闭合开关s，小球静止时受到悬线的拉力为f.调节r1、r2，关于f的大小判断正确的是()a保持r1不变，缓慢增大r2时，f将变大b保持r1不变，缓慢增大r2时，f将变小c保持r2不变，缓慢增大r1时，f将变大d保持r2不变，缓慢增大r1时，f将变小答案b解析当电路接通后，对小球受力分析：小球受重力、电场力和悬线的拉力f三个力的作用，其中重力为恒力，当电路稳定后，r1中没有电流，两端等电势，因此电容器两极板电压等于r0两端电压，当r2不变，r1变化时，电容器两极板电压不变，板间电场强度不变，小球所受电场力不变，f不变，c、d两项错若保持r1不变，缓慢增大r2，r0两端电压减小，电容器两端电压减小，内部电场减弱，小球受电场力减小，f变小故a项错，b项正确题组四综合应用图422013如图4220所示为一直流电路，电源内阻不能忽略，但r0大于电源内阻，滑动变阻器的最大阻值小于r，当滑动变阻器滑片p从滑动变阻器的最右端滑向最左端的过程中，下列说法正确的是()a电压表的示数一直增大b电流表的示数一直增大c电阻r0消耗的功率一直增大d电源的输出功率一直增大答案a解析滑动变阻器的最大阻值小于电阻r，在滑片p向左滑动的过程中，电路中的总电阻增大，总电流减小，电流表的示数减小，b项错误；电阻r0消耗的功率减小，c项错误；内电压一直减小，外电压一直增大，r0两端电压一直减小，电压表示数增大，a项正确；由于电源的内阻小于r0，因此在滑动变阻器滑动过程中电源的输出功率一直减小，d项错误图422114如图4221所示的电路中，已知电源电动势e36 v，