巩固练习闭合电路欧姆定律提高.pdf

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1、高中物理 高中物理【巩固练习】一、选择题 1如图所不是测电源电动势和内电阻时依据测量数据作出的路端电压与电流的关系图线，图中 DC 平行于横坐标轴，DE 平行于纵坐标轴，由图可知（）A比值DEOE表示外电路电阻 B比值ACCD表示电源内电阻 C比值COAO表示电源电动势 D矩形 OCDE 的面积表示电源的输出功率 2如图所示，直线 OAC 为某一直流电源上总功率随电流 I 的变化图线，曲线 OBC 表示同一直流电源内部热功率随电流，变化的图线 若 A、B 的横坐标为 1 A，那么 AB 线段表示的功率为（）A1 W B6 W C2 W D2.5 W 3如图所示，电动势为 E、内阻不计的电源与三

2、个灯泡和三个电阻相接只合上开关 S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上 S2，则下列表述正确的是（）A电源输出功率减小 BL1上消耗的功率增大 C通过 R1上的电流增大 D通过 R3上的电流增大 4如右图所示，一直流电动机与阻值 R9 的电阻串联在电源上，电源电动势 E30 V，内阻 r1，用理想电压表测出电动机两端电压 U10 V，已知电动机线圈电阻 RM1，则下列说法中正确的是()A通过电动机的电流为 10 A B电动机的输入功率为 20 W C电动机的热功率为 4 W D电动机的输出功率为 16 W 5如图所示的图线表示某电池组的输出电压与电流的关系（U-I 图线），图线表示其输出功率与

3、电流的关系（P-I图线）则下列说法正确的是（）A电池组的电动势为 50 V B电池组的内阻为253 高中物理 高中物理 C电流为 2.5 A 时，外电路的电阻为 15 D输出功率为 120 W 时，输出电压是 30 V 6(2016 福建上杭一中模拟)如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，合上开关 S 后各电灯恰能正常发光。如果某一时刻电灯 L1的灯丝烧断，则()AL3变亮，L2、L4变暗 BL2、L3变亮，L4变暗 CL4变亮，L2、L3变暗 DL3、L4变亮，L2变暗 7在如图所示的电路中，当可变电阻 R 的阻值增大时 AA、B 两点间的电压 U 增大 BA、B 两点间的电压 U 减小

4、C通过 R 的电流 I 增大 D回路中的总电功率增大 8 如图所示，电源电动势为 E，内电阻为 r，当滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端时，发现电压表 V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2，下列说法中正确的是（）A小灯泡 L1、L3变暗，L2变亮 B小灯泡 L3变暗，L1、L2变亮 CU1U2 DU1U2 9如图 11 所示，E 为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S 为开关，V 与 A 分别为电压表与电流表初始时 S0与 S 均闭合，现将 S 断开，则()图 11 AV 的读数变大，A 的读数变小 高中物理 高中物理 BV 的读数变大，A 的读数变大 CV 的读数

5、变小，A 的读数变小 DV 的读数变小，A 的读数变大 10在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如图 16 所示电源内阻不计，导线连接良好若将滑动变阻器的触头置于左端，闭合 S，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：a电珠 L 不亮；电流表示数几乎为零 b电珠 L 亮度增加；电流表示数增大 c电珠 L 开始不亮，后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断 d电珠 L 不亮；电流表从示数增大到线圈烧断 与上述 a、b、c、d 四种现象对应的电路序号为()图 16 A.B C D 二、填空题 11如图所示，直线 A 为电源的路端电压 U 与电流 I 关系的图像，直

6、线 B 是电阻 R 的两端电压 U 与电流 I 的关系图像，用该电源与电阻 R 组成闭合电路，则电阻 R=，电源的电动势为 V，内电阻为 。12某闭合电路的路端电压 U 随外电阻 R 变化的图线如图 6 所示，则电源的电动势为高中物理 高中物理 _，内电阻为_，当 U=2 V 时，电源的输出功率为_.图 6 图 7 13在如图 7 所示的电路中，电源的内阻不可忽略不计，已知 R1=10，R2=8.S 与 1连接时，电流表的示数为 0.2 A；将 S 切换到 2 时，可以确定电流表的读数范围是_.14如图 8 所示，电路中电阻 R1=8,R2=10,R3=20,电容器电容 C=2 F，电源电动势

7、 E=12 V，内电阻 r 不计，开关 S 闭合，当滑动变阻器的阻值 R 由 2 变至 22 的过程中，通过 A2的电荷量是_，A1的读数变化情况是_（选填“增大”“减小”“先增后减”“先减后增”）.图 8 图 9 15如图 9 所示的电路中，电池的电动势 E=9.0 V，内电阻 r=2.0，固定电阻 R1=1.0 ，R2为可变电阻，其阻值在 010 范围内调节，问：取 R2=_时，R1消耗的电功率最大.取 R2=_时，R2消耗的电功率最大.三、解答题 16如图所示的电路中，电路消耗的总功率为 40 W，电阻 R1为 4，R2为 6，电源内阻 r 为 0.6，电源的效率为 94，求：（1）a、

8、b 两点间的电压；（2）电源的电动势 17如图所示的电路中，两平行金属板 A、B 水平放置，两板间的距离 d=40 cm电源电动势 E=24 V，内电阻 r=1，电阻 R=15闭合开关 S，待电路稳定后，将一带正电的小球从 B 板小孔以初速度 v0=4 ms 竖直向上射入板间，若小球带电荷量为 q=1102 C，质量为 m=2高中物理 高中物理 102 kg，不考虑空气阻力那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达 A板？此时，电源的输出功率是多大？（g 取 10 ms2）18（2016 陕西校级期末）如图所示，电源电动势 E2 V，内阻 r1，电阻 R02，可变电阻的阻值范围为 0

9、10。求可变电阻为多大时，R 上消耗的功率最大，最大值为多少？19如图所示的电路中，电源由 6 个电动势 E0=1.5 V、内电阻 r0=0.1 的电池串联而成；定值电阻 R1=4.4，R2=6，R2允许消耗的最大电功率为 Pm=3.375 W，变阻器开始接入电路中的电阻 R3=12，求：(1)开始时通过电池的电流多大?电源的输出功率多大?(2)要使 R2实际消耗的功率不超过允许的最大值，可变电阻R3的取值范围是什么?【答案与解析】一、选择题 1【答案】ABD 【解析】由闭合电路的欧姆定律 U=EIr 知 B 正确，C 错误；因为图线上一点的坐标为（I，U），故 A、D 正确 2【答案】C 【

10、解析】由图不难看出，在 C 点，电源的总功率等于电源内耗功率，所以电源电动势的大小为 E=3 V，短路电流的大小为 I=3 A，所以电源的内阻为1ErI，图象上 AB 段所代表的功率为 PAB=P总I2r=13 W121 W=2 W。3【答案】C 【解析】合上 S2后，电路的总电阻减小，总电流增大，通过 R1的电流增大，选项 C 正确；电源的输出功率等于总功率即 P=EI 增大，选项 A 错误；L1两端的电压 U=EIR1减小，高中物理 高中物理 则其消耗的功率减小，选项 B 错误；通过 R3的电流 I=UR 减小，选项 D 错误 4【答案】BCD 【解析】由闭合电路欧姆定律()EUI Rr，

11、得30 10A=2A9 1EUIRr，A错；电动机的输入功率=102W20WPUI 入，B 正确；电动机的热功率22=21W=4WMPI R热，C 正确；电动机的输出功率=20W4W=16WPPP出入热，D 正确 5【答案】ACD 【解析】电池组的输出电压和电流的关系为：U=EIr，显然直线的斜率的大小等于r，纵轴的截距为电池组的电动势，从图中看出截距为 50 V，斜率的大小等于5020560r ，A 对 B 错；当电流为 I1=2.5 A 时，回路中电流1EIrR外，解得外电路的电阻 R外=15，C 对；当输出功率为 120 W 时，由图中 P-I 关系图线中看出对应干路电流为 4 A，再从

12、 U-I 图线中读取对应的输出电压为 30 V，D 对。6【答案】B【解析】L1烧断，外电路电阻增大，则路端电压增大，即 L3两端电压增大，L3变亮，选项 C 错误；I4II3，I 减小，I3增大，I4减小，L4变暗，选项 D 错误；UL2UUL4，U增大，UL4减小，UL2增大，L2变亮，所以选项 A 错误，选项 B 正确。7【答案】A 【解析】电阻并联后的总电阻小于任一电阻，但一定要注意到并联后的阻值是随着电阻的增大而增大的，由题目中的可变电阻 R 的阻值增大可知，AB 间电路的电阻是增大的，所以 AB 间的电压 U 是增大的，故选项 A 正确而选项 B 错误。由于整个电路的电阻是增大的，

13、所以干路电流是减小的，在 AB 间分流时，由于 R 的增大又会造成 I 分配比例的减少，所以通过 R 的电流 I 减小，选项 C 是错误的。由 P=E2/R总可知，当总电阻增大时，回路总功率减小，选项 D 是错误的。8【答案】BD 【解析】滑动变阻器的触片 P 从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小。L2电流增大，变亮，电压 U2增大。与电阻并联的灯泡 L3电压降低，即 U1减小，电流减小，变暗。与电阻串联的灯泡 L1电流增大，变亮。而路端电压 U=U1+U2减小，所以减小量大于增大量，即 U1的变化量大于 U2的变化量，选 BD。高中物理 高中物理 9【答案】B 【解析】S 断

14、开时，电路的总电阻 R总变大，总电流 IER总变小，内电压 U内Ir 变小，路端电压 UEIr 变大，电压表测量路端电压，读数变大；R1两端电压 U1IR1变小，R3两端电压 U3UU1变大，通过 R3的电流 I3U3R3变大，电流表读数变大，B 选项正确 10【答案】A 【解析】电路中电珠 L 与滑动变阻器的左边部分并联，当滑片向右滑时，其并联电压增大，电珠 L 亮度增加，同时电路总电阻减小，电流表示数增大，其现象同 b 所述；电路中电流表与电珠 L 并联，将电珠短路，电珠不亮，由于电流表内阻很小，电路电流很大，当滑片向右滑时，滑动变阻器电阻减小，电路中电流增大，电表线圈将被烧断，此时电珠

15、L被接入电路，突然发光，其现象同 c 所述；电路中电珠 L 和电流表并联后与电压表串联，电珠 L 被短路，电珠 L 不亮，由于电压表的内阻很大，故电流表示数几乎为零，其现象同 a所述；电路中电压表与电珠 L 串联后与电流表并联，电流表将电珠和电压表短路，电珠 L不亮，当滑片向右滑时，电路电流增大，线圈将被烧坏，其现象同 d 所述综上所述，选项A 正确 二、填空题 11【答案】1 3V 0.5 【解析】由图象可知电源的电动势为 3V，由斜率关系知外电阻值为 1，由电源的路端电压 U 与电流 I 关系的图像可知电源内阻为30.56ErI 12【答案】0 V;1;2.0 W 13【答案】0.2 AI

16、20.25 A【解析】I2=)821(2.0)(2112rRrRrIRrEA,而 0r，从而可确定 I2的范围.14【答案】2810-5 C;减小 15【答案】0，3.0.【解析】当 R2=0 时，电路中电流最大，R1消耗的电功率最大；电源进行等效变换，保持电源电动势 E 不变，将固定电阻 R1归并到内电路，等效内电阻 r=r+R1，当 R2=R1+r=3.0高中物理 高中物理 时，电源输出功率最大.三、解答题 16【答案】（1）4.8 V （2）20 V【解析】（1）电源内邵的热功率 P内=I2r，又因为 P内=P总(1)，所以(1)2APIr总由于 R1、R2并联，所以12124.8Vab

17、R RUIRR（2）由 P 总=IE可得20VPEI总 17【答案】（1）8 （2）23 W【解析】（1）小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到 A 板时速度为零，设两板间电压为 UAB，由动能定理得20102ABmgdqUmv所以滑动变阻器两端电压 U滑=UAB=8 V设通过滑动变阻器电流为 I，由欧姆定律得1AEUIRr滑滑动变阻器接入电路的电阻8URI 滑滑（2）电源的输出功率 P出=I2(R+R滑)=23 W 18【答案】23R 3W2P 【解析】方法一：2RUPR 根据闭合电路欧姆定律，路端电压0000000R RRRER RUER RrRrRR RrRR，所以220200RE R RPrRrRR R，代入数据整理得164912RPRR，当23R 时，R 上消耗的功率最大，max23WRP。方法二：采用等效电源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看高中物理 高中物理 作电动势为00REERr，内阻为00R rrRr 的电源，当00R rRrRr时，电源对外电路 R 的输出功率最大24REPr。把数值代入各式得：004V3REEERr 等；0023R rrrRr 等 所以：224W3RErP 等等 19.【答案】（1)1 A 8.4 W;(2)0R330 【解析】第（2）问可将R1归为内电路，利用等效电源进行处理.