2020-2021学年高中物理 第四章 闭合电路 第一、二节 常见的电路元器件 闭合电路的欧姆定律检测粤教版必修3

1、2020-2021学年高中物理 第四章 闭合电路 第一、二节 常见的电路元器件 闭合电路的欧姆定律检测粤教版必修32020-2021学年高中物理 第四章 闭合电路 第一、二节 常见的电路元器件 闭合电路的欧姆定律检测粤教版必修3年级：姓名：- 9 -常见的电路元器件闭合电路的欧姆定律(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(2020雅安高二检测)下列有关电动势的说法正确的是()a.电动势和电势差虽名称不同,但物理意义相同b.电动势就是电源两极间的电压c.非静电力做功越多,电源的电动势就越大d.电动势的大小由电源本身性质决定【解析】选d。电动势表征电源把其他形式的能

2、转化为电能的本领大小,反映了电源内部非静电力做功的本领,电压和电势差是两点之间电势的差,它们的物理意义不同,故a、b错误;电动势的大小与非静电力做功的能力大小有关,与非静电力做功的多少无关,故c错误;电动势的大小是由电源本身的性质决定的,故d正确。2.(2020洛阳高二检测)关于电源的电动势,下面说法不正确的是()a.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量b.电动势在数值上等于电路中通过1 c电荷量时电源提供的能量c.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关d.电动势虽有方向,但电动势是标量【解析】选c。由电动势的物理意义可知,电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的

3、物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压,也等于电路中通过1 c电荷量时电源所提供的能量;电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的大小无关,跟外电路也无关;电动势虽然有方向,但电动势是标量。综上所述,不正确的选项是c。3.电动势为e,内阻为r的电源,向可变电阻r供电,关于路端电压说法正确的是()a.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变b.因为u=ir,所以当i增大时,路端电压也增大c.因为u=e-ir,所以当i增大时,路端电压减小d.若外电路断开,则路端电压小于e【解析】选c。电源的电动势不变,路端电压随外电阻的增大而增大,减小而减小,故a错误;i增大是由于外电阻r减小造成的

4、,所以不能根据u=ir判断路端电压的变化,当i增大时,电源的内电压增大,由闭合电路欧姆定律可知,路端电压应减小,故b错误;由u=e-ir分析,e、r不变,i增大,得到u减小,即路端电压减小,故c正确;若外电路断开,电流为零,根据u=e-ir,路端电压为e,故d错误。4.在新冠肺炎疫情出现后,全国上下纷纷参与到了这场没有硝烟的战争中。某厂家生产的医用监护仪紧急发往疫情地区医院,其配套的电池如图所示。某同学根据电池上的标示,所做的判断错误的是()a.该电池放电时能输出的总电荷量为1 800 cb.该电池的电动势为3.6 vc.若电池以10 ma的电流工作,可用50 hd.若两块电池串联使用,电动势

5、仍为3.6 v【解析】选d。由电池铭牌可知,该电池的电动势为3.6 v,故b项正确;由q=500 mah得,q=50010-3 a3 600 s=1 800 c,故a项正确;由q=it得t= s=1.8105 s=50 h,故c项正确;两块电池串联使用时,e总=2e=7.2 v,故d项错误。5.(2020成都高二检测)如图所示的电路中,电源的电动势和内阻一定,当可变电阻的阻值由2 变为6 时,电源的路端电压变为原来的1.5倍,则电源的内阻为()a.4 b.8 c.6 d.2 【解析】选d。由闭合电路欧姆定律有u1=e ,u2=e由题意有=1.5联立解得:r=2 故d正确。【加固训练】如图所示的

6、电路中,把r由2 改变为6 时,电流强度减小为原来的一半,则电源的内电阻应为()a.4 b.8 c.6 d.2 【解析】选d。设电源的内阻为r,则根据闭合电路欧姆定律,得i1=,i2=。联立两式得2(r1+r)=r2+r,代入数据解得r=2 ,故d项正确。6.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mv,短路电流40 ma。若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()a.0.10 vb.0.20 vc.0.30 vd.0.40 v【解析】选d。设电池板的内阻为r,其开路电压等于它的电动势,依题意有:e=800 mv ,i短=,解得电源内阻:r= =20 ,电池板连

7、上20 阻值后,流过电阻的电流大小为:i= ma=20 ma此时的路端电压为:u=ir=2020 mv=400 mv=0.40 v,故选d。二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)7.(12分)如图所示的电路中,r1=9 ,r2=30 ,s闭合时,理想电压表v的示数为11.4 v,理想电流表a的示数为0.2 a,s断开时,理想电流表a的示数为0.3 a,求:(1)电阻r3的值;(2)电源电动势e和内阻r的值。【解析】(1)s闭合时,r2两端电压:u2=i2r2=6 v;所以,r1两端电压为:u1=u-u2=5.4 v;流过r1的电流:i1=0.

8、6 a流过电阻r3的电流i3=i1-i2=0.6 a-0.2 a=0.4 a所以电阻r3的阻值r3= =15 (2)由闭合电路欧姆定律,当s闭合时e=u+i1r当s断开时e=i(r1+r2+r)代入数据,联立解得e=12 v,r=1 。答案:(1)15 (2)12 v1 8.(12分)如图所示,电路中接一电动势为4 v、内阻为2 的直流电源,电阻r1、r2、r3、r4的阻值均为4 ,电容器的电容为30 f,电流表的内阻不计,当电路稳定后,求:(1)电流表的读数;(2)电容器所带的电荷量;(3)如果断开电源,通过r2的电荷量。【解析】当开关s闭合时,电阻r1、r2被短路,根据欧姆定律求出流过r3

9、的电流,即电流表的读数,电容器的电压等于r3两端的电压,求出电压,再求解电容器的电量,断开开关s后,电容器通过r1、r2放电,r1、r2并联后与r3串联,再求解通过r2的电量。(1)当开关s闭合时,电阻r1、r2被短路,根据欧姆定律得电流表的读数i=0.4 a;(2)电容器所带的电量q=cu3=cir3=4.810-5 c;(3)断开开关s后,电容器相当于电源,外电路是r1、r2并联后与r3串联的电路。由于各个电阻都相等,则通过r2的电量为q=q=2.410-5 c。答案:(1)0.4 a(2)4.810-5 c(3)2.410-5c(15分钟40分)9.(6分)在如图所示电路中,电源的电动势

10、e=9.0 v,内阻可忽略不计;ab为滑动变阻器,其最大电阻r=30 ;l为一小灯泡,其额定电压u=6.0 v,额定功率p=1.8 w;s为开关,开始时滑动变阻器的触头位于b端,现在接通开关s,然后将触头缓慢地向a端滑动,当到达某一位置c时,小灯泡恰好正常发光。则c、b之间的电阻应为()a.10 b.20 c.15 d.5 【解析】选b。小灯泡恰好正常发光,说明此时通过小灯泡的电流为额定电流i额= a=0.3 a,两端电压为额定电压u额=6.0 v,而小灯泡和电源、滑动变阻器的ac部分串联,则通过电阻ac的电流与通过小灯泡的电流相等,故rac= =10 ,所以rcb=r-rac=20 ,故b项

11、正确。10.(6分)(多选)(2020杭州高二检测)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下列说法正确的是()a.电源的内阻为12 b.电源的电动势为6.0 vc.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】选b、d。根据闭合电路的欧姆定律可知u=e-ir ,所以图像的斜率代表内阻r= =2 ,电动势为图像与纵轴交点e=6.0 v,故a错误、b正确。短路电流i=3 a,故c错误。电流为0.3 a时,外电路电阻r=-r=18 ,故d正确。11.(6分)(多选)在如图所示的电路中,电源电动势e和内阻r均为定值,当外电路电阻r发生变化时,回路电流i、路端电压u、内电

12、压u都将随之发生变化。下列图像能正确表示其变化规律的是()【解析】选a、b。由闭合电路欧姆定律有i=u=e-ir=e-=eu=ir=e根据式可知,i随r的增大单调递减,但不是线性变化,故a正确。将式变形可得u=e,利用数学知识可知b正确,d错误。根据式可知,c错误。故选a、b。12.(22分)如图所示,甲图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的ac、bc两直线所示。不考虑电表对电路的影响。(1)电压表v1、v2的示数随电流表示数的变化图像应分别为u-i图像中的哪一条直线?(2)定值电阻r0、滑动变阻器的总电阻r分别为多少?(3)求出电源的电动

13、势和内阻。【解析】(1)电流增大,路端电压减小,定值电阻r0分压增大,v1指示电阻r0两端电压,示数变化如ac直线所示,v2指示路端电压,示数变化如bc直线所示。(2)根据欧姆定律,由题图乙可知,r0= =3 。当电流取最小值i0=0.5 a时,滑动变阻器的阻值最大,此时滑动变阻器两端电压ur=ub-ua=(7.5-1.5) v=6 v,总电阻r= =12 。(3)根据闭合电路欧姆定律,路端电压与电流的关系是u=e-ir,所以bc直线斜率的绝对值表示电源内阻,即r=|= =1 ,电动势e=ub+i0r=(7.5+0.51) v=8 v。答案:(1)见解析(2)3 12 (3)8 v1 【加固训练】图甲表示某金属丝的电阻r随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来(图乙),用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是()a.ta应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系b.ta应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系c.tb应标在电流较大的刻度上,且温度与电流