【赢在高考】2013届高三物理一轮配套练习7 实验(2)描绘小电珠的伏安特性曲线 新人教版选修3-1

1、第二节 闭合电路及其欧姆定律随堂演练巩固1.(2011海南单科,2)如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R,R为定值电阻,、 S为开关，V与A分别为电压表与电流表，初始时S与S均闭合,现将S断开,则( ) A. V的读数变大, A的读数变小 B. V的读数变大, A的读数变大 C. V的读数变小, A的读数变小 D. V的读数变小, A的读数变大 【解析】 S断开时,外电路的电阻增大,则路端电压U增大,电压表的示数增大;总电流I减小的电压 减小的电压 增大,流过的电流 / 增大,电流表的示数增大,选项B正确. 【答案】 B 2.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻、的电压与电流的关系如图所示.用

2、此电源和电阻、组成电路.、可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是( ) A.将、串联后接到电源两端 B.将、并联后接到电源两端 C.将单独接到电源两端 D.将单独接到电源两端 【解析】 由题图可看出电源的内阻与的阻值相等,而内外电阻相等时,电源的输出功率最大,所以将单独接到电源两端,C正确. 【答案】 C 3.(2012陕西西安八校高三期中,12)有一种测量人体重的电子秤,其原理图如图中的虚线所示,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

3、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R=30-0.02F(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 N B.该秤能测量的最大体重是1 300 N C.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】 电流表的量程为3 A,所以电路中允许通过的最大电流为3 A,12=3(2+R),解得R=2 ,代入R=30-0.02F,解得F=1 400 N,A正确;空载时,R=30 ,由闭合电路欧姆定律得电流.375 A

4、,所以C正确. 【答案】 AC 4.某同学将一直流电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线画在了同一坐标上,如图中的a、b、c所示,根据图线可知( ) A.反映变化的图线是c B.电源电动势为8 V C.电源内阻为2 D.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 【解析】 根据可知,图中的a、b、c分别表示总功率、输出功率和电源内部的发热功率随电流I变化的图线,选项A正确;根据图线a知,当I=2 A时 W可得E=4 V,选项B错误;根据图线c知,当I=2 A时 W可得r=2 ,选项C正确;当I=0.5 A时.5 W可得/6 ,选项D正确. 【答案】 ACD 5.如图所示的电路

5、中,电源内阻不能忽略 8 ,当开关S扳到位置1时,电压表的读数为2.0 V,当开关S扳到位置2时,电压表的读数可能是( ) A.2.2 VB.1.9 VC.1.6 VD.1.4 V 【解析】 当开关S扳到位置1时当开关S扳到位置2时由以上两式得:式中r>0,U<2.0 V,把题中选项B、C、D的数据代入可知,选项B正确. 【答案】 B 6.如图所示,电源电动势E=6 V,电源内阻不计.定值电阻.4 、.8 . (1)若在ab之间接一个C=100 的电容器,闭合开关S,电路稳定后,求电容器上所带的电荷量; (2)若在ab之间接一个内阻.8 的电压表,求电压表的示数. 【解析】 (1)

6、设电容器上的电压为 电容器的带电荷量解得: C. (2)设电压表与并联后电阻为则电压表上的电压为解得 =3 V. 【答案】 C (2)3 V 7.( 选做题)(2011广东汕头模拟)如图所示,电流表、电压表均为理想电表,电源内阻不能忽略,当变阻器的滑片向右滑动时,电压表的变化量和电流表A的变化量的比值为电压表的变化量和电流表A的变化量的比值为则( ) A.不变 B.不变 C.的绝对值大于的绝对值 D.的绝对值小于的绝对值 【解析】 题中两个电阻串联,、分别测 、两端的电压,A测流过它们的电流.因不变,则不变,选项A正确;滑片右滑连入电路的电阻增大,则外电阻增大,路端电压U增大;总电流减小两端的

7、电压减小两端的电压 增大,且数值上|且增大,选项B错C对. 【答案】 AC 课后作业夯基(时间:45分钟 必做题满分:100分 选做题:10分) 一、不定项选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分.选对但不全的得5分) 1.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,电流也等于零 C.当外电路短路时,电路中的电流趋近于无穷大,电压为零 D.当外电阻增大时,路端电压增大,消耗的功率也增大 【解析】 由闭合电路欧姆定律知,A正确;内外电路串联内外电压和等于电动势,外电路断路时,路端电压应等于电动势,B错

8、;当外电路短路时,电路中电流为I=E/r,C错;外电阻增大时,所分的电压也大,即路端电压也增大,D对. 【答案】 AD 2.一电源(电动势为E,内阻为r),当它和一标有”6 V 3 W”的小灯泡构成闭合回路时,小灯泡恰好正常发光.如果该电源与一标有”6 V 6 W”的小灯泡构成一闭合回路,则该灯泡( ) A.正常发光 B.比正常发光暗 C.比正常发光亮 D.因不知电源内阻的大小,故无法确定 【解析】 由知”6 V 3 W”的小灯泡的电阻大于”6 V 6 W”的小灯泡的电阻,该电源与一标有”6 V 6 W”的小灯泡构成一闭合回路,外电阻变小了,端电压变小了,小于6 V,达不到额定电压,故比正常发

9、光暗,B对. 【答案】 B 3.如图所示是一实验电路图,在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是( ) A.路端电压变小 B.电流表的示数变大 C.电源内阻消耗的功率变小 D.电路的总电阻变大 【解析】 当滑片向b端滑动时,接入电路中的电阻减少,使得总电阻减小,D错;根据可知,总电流在增加,根据闭合电路中的欧姆定律有可知,路端电压在减小,A对;流过电流表的示数为可知电流在减小,B错;根据可知,内阻消耗的功率在增大,C错. 【答案】 A 4.如图所示,电路中 ,电源内阻不可忽略,当开关闭合时,电流表A的示数为3 A,则当开关断开时,电流表示数可能为( ) A.1 A B.2 A C.3

10、 AD.4 A 【解析】 断开时,电路的总电阻增大,电流减小为I<3 A ,选项C、D错误; 闭合时有断开时有E=I 解得式中r>0,将选项A、B中的数据代入可知,选项B正确. 【答案】 B 5.(2011上海单科,12)如图所示电路中,闭合电键S,当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时( ) A.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数变大 B.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数变小 C.电压表V读数先变大后变小,电流表A读数先变小后变大 D.电压表V读数先变小后变大,电流表A读数先变大后变小 【解析】 设P以上电阻为则变阻器在电路中的阻值 R 当/2时,R最大.P从最高端

11、向下滑动时,回路的总电阻先增大后减小. 当P滑到中点过程中,R;I=E/; P滑过中点后,R由并联分流新的增大,故A正确. 【答案】 A 6.如图所示,直线 、 分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时,则下列说法正确的是( ) A.电源1和电源2的内阻之比是117 B.电源1和电源2的电动势之比是11 C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是12 D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是12 【解析】 电源的伏安特性曲线的斜率的绝对值等于电源的内阻,由图知7,A对;图线在纵轴上的截距为电源

12、的电动势B对;两种连接状态下,小灯泡消耗的功率分别为15 W、30 W,所以C正确,D错误. 【答案】 ABC7.(2012湖北黄冈中学期中,7)如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器的滑片向b端移动时,则( ) A.电压表读数减小 B.电流表读数减小 C.质点P将向上运动 D.上消耗的功率逐渐增大 【解析】 的滑片向b端移动时,其连入电路的电阻减小,则,端电压两端的电压 减小,其消耗的功率/减小,选项D错误;电容器的电压 减小,其板间的场强E=U/d减小,质点P的电场力减小,应向下运动,选项C错误;根据可知增大,即电流表的示数增大,选项

13、B错误;的电压增大的电压减小,电压表示数减小,选项A正确. 【答案】 A 8.如图,电路中的电阻均为1 电源电动势为3 V,内阻为0.5 ,电流表、电压表均为理想表,则此时电流表、电压表的读数分别是( ) A.3 A 3 VB.1.5 A 1.5 V C.3 A 1.5 VD.1.5 A 3 V 【解析】 电路简化如图所示:容易算出.5 所以3 A,路端电压1.5 V,通过电流表示数为1.5 A,选B. 【答案】 B 二、论述计算题(本题共2小题,共36分) 9.(18分)如图所示,电源的电动势E=110 V,电阻21 ,电动机的电阻.5 ,电键始终闭合.当电键断开时,电阻的电功率是525 W

14、;当电键S闭合时,电阻的电功率是336 W,求: (1)电源的内电阻; (2)当电键S闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率. 【解析】 (1)设S断开时消耗的功率为则 (3分) 代入数据可以解得r=1 . (2分) (2)设S闭合时两端的电压为U,消耗的功率为则 (3分) 解得U=84 V (2分) 由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir,代入数据,得I=26 A (2分) 流过的电流为流过电动机的电流为4 A,而 (2分) 所以 A (2分) 由代入数据得1 606 W. (2分) 【答案】 (1)1 (2)26 A 1 606 W 10.(18分)如图所示电路中,灯的电阻为 ,灯的电阻为 ,闭

15、合电键S后,电压表示数为9 V,电流表示数为1 A,由于某个灯断路而使电压表示数改变了3.6 V,电流表示数改变了0.8 A,求: (1)灯的电阻; (2)电源的电动势. 【解析】 (1)因电流表、电压表示数都不为零,所以灯断路. (2分) 灯断路后,电路的总电阻增大,流过灯的电流减小,其电压减小,因此,电压表示数应变为=(9-3.6)V=5.4 V; (2分) 灯的电压增大,电流增大,电流表的示数应变为=(1+0.8) A=1.8 A. (2分) 灯断路前,总电流/ A, (1分) 流过的电流为 =2 A, (1分) 则灯的电阻 / . (2分) (2)设电源的内阻为r, 灯断路前,根据闭合

16、电路欧姆定律得, (3分) 灯断路后 (3分) 代入数据解得E=18 V. (2分) 【答案】 (1)3 (2)18 V 三、选做题(10分) 11.(2011湖南长沙一中高三月考,18)一电路如图所示,电源电动势E=28 V,内阻r=2 ,电阻 4 8 ,C为平行板电容器,其电容C=3.0 pF,虚线到两极板距离相等,极板长L=0.20 m,两极板的间距d=1. m. (1)若开关S处于断开状态,则当其闭合后,求流过的总电荷量为多少? (2)若开关S断开时,有一带电微粒沿虚线方向以2.0 m/s的初速度射入C的电场中,刚好沿虚线匀速运动,问:当开关S闭合后,此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中,能否从C的电场中射出?(要求写出计算和分析过程,g取10 m/s 【解