粤教版物理选修31作业第2章电路第3节.docx

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粤教版物理选修31作业第2章电路第3节

第三节　研究闭合电路

1．闭合电路由两部分组成：

其中电源外部的电路叫________，其电阻称为外电阻；电源内部的电路叫内电路，其电阻称为内电阻．

2．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，用________描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小．

3．闭合电路中的电流跟电源的电动势成________，跟内、外电路的电阻之和成________，表达式为____________，适用于外电路是________的电路．

4．路端电压是指外电路两端的电压，即电源的输出电压U＝E－Ir.

（1）当外电阻R增大时，I，内电压，路端电压U增大，当R→∞时，内电压为零，路端电压等于。

（2）当外电阻R减小时，I________，内电压________，路端电压U减小，当电源两端短路时，外电阻R＝0，I＝____________，U＝0.

5．由U外＝E－Ir可知，U外I是一条斜向下的直线，直线斜率的绝对值等于__________，直线在纵轴上的截距表示________，直线在横轴上的截距表示______________________．

6．有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，通过每个电阻的电流为I，若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻R的电流为2I/3，则该电源的内阻是（　　）

A．RB．R/2C．4RD．R/8

7．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（　　）

A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V

8．某电池当外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4V，则可以判定该电池的电动势E和内阻r为（　　）

A．E＝2.4V，r＝1ΩB．E＝3V，r＝2Ω

C．E＝2.4V，r＝2ΩD．E＝3V，r＝1Ω

【概念规律练】

知识点一　电动势的概念

1．关于电源的电动势，下列说法正确的是（　　）

A．在某电池的电路中每通过2C的电荷量，电池提供的电能是4J，那么这个电池的电动势是0.5V

B．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多

C．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大

D．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的

2．关于电源电动势，下面说法不正确的是（　　）

A．电源两极间电压总等于电动势

B．电动势越大的电源，将其他能转化为电能的本领越大

C．电路接通后，电源的电压小于它的电动势

D．电动势只由电源性质决定，与外电路无关

知识点二　闭合电路欧姆定律

3.如图1所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8V，则外电阻R与电源内阻r之比为（　　）

图1

A．5∶3B．3∶5

C．2∶3D．3∶2

4.如图2所示，电源电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，灯泡上标有“6V　12W”字样，直流电动机线圈电阻R＝2Ω，若灯泡恰好能正常发光，求电动机输出的机械功率．

图2

知识点三　路端电压与负载的关系

5．（双选）若E表示电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是（　　）

A．U′＝IRB．U′＝E－U

C．U＝E＋IrD．U＝·E

6．（双选）如图3所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线，则（　　）

图3

A．路端电压都为U1时，它们的外电阻相等

B．电流都是I1时，两电源内电压相等

C．电路A的电动势大于电路B的电动势

D．A中电源的内阻小于B中电源的内阻

【方法技巧练】

一、闭合电路动态问题的分析方法

7．如图4所示的电路中，在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（　　）

图4

A．电压表示数增大，电流表示数减小

B．电压表示数减小，电流表示数增大

C．两电表示数都增大

D．两电表示数都减小

8．在如图5所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表○A的读数为I，电压表○V的读数为U，当R5的滑动触点向图中a端移动时（　　）

图5

A．I变大，U变小B．I变大，U变大

C．I变小，U变大D．I变小，U变小

二、电源的电动势和内阻的测量方法

9．在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6V，内阻约为0.5Ω，电流表的内阻为0.5Ω，电压表的内阻为6kΩ.为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的（　　）

10．用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图6（a）所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.

组别

1

2

3

4

5

6

电流I/A

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

电压U/V

1.37

1.32

1.24

1.18

1.10

1.05

（1）试根据这些数据在图（b）中作出U—I图线．

图6

（2）根据图线求出电池的电动势E＝________V，电池的内阻r＝________Ω.

1．（双选）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

C．当外电路短路时，电路中的电流无穷大

D．当外电阻增大时，路端电压也增大

2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是（　　）

A．若外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大

B．若外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小

C．若外电压不变，则内电压减小，电源电动势也会随内电压减小

D．若外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终等于二者之和

3．（双选）如图7所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U—I图象，则下列说法中正确的是（　　）

图7

A．电动势E1＝E2，短路电流I1>I2

B．电动势E1＝E2，内阻r1>r2

C．电动势E1>E2，内阻r1

D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化较大

4.在如图8所示电路中，当变阻器的滑动头P由a向b端移动时（　　）

图8

A．电压表示数变大，电流表示数变小

B．电压表示数变小，电流表示数变大

C．电压表示数变大，电流表示数变大

D．电压表示数变小，电流表示数变小

5．如图9所示的电路中，灯泡A、灯泡B原来都是正常发光的．现在突然灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是（　　）

图9

A．R1短路B．R2断路

C．R3断路D．R1、R2同时短路

6．（双选）如图10所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板之间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变大，则（　　）

图10

A．电荷将向上加速运动

B．电荷将向下加速运动

C．电流表中将有从a到b的电流

D．电流表中将有从b到a的电流

7．下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是（　　）

A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和r

B．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值

C．测出多组I、U的数据，画出U—I图象，再根据图象求E、r

D．多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r

8．如图11所示，电动势为E、内阻不计的电源与三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（　　）

图11

A．电源输出功率减小B．L1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

题　号

1

2

3

4

5

6

7

8

答　案

9.如图12所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5V　2.5W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1A，这时电阻R两端的电压为4V．求：

图12

（1）电阻R的值；

（2）电源的电动势和内阻．

10．如图13所示电路中，E＝10V，R1＝4Ω，R2＝6Ω，C＝30μF，电池内阻不计，求：

图13

（1）闭合开关S，稳定后通过R1的电流；

（2）然后将开关S断开，这以后流过R1的总电荷量．

11．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．

（1）按如图14甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．

（2）在如图乙所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端（填“A”或“B”）．

图14

（3）图15是根据实验数据作出的U—I图象，由图可知，电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.

图15

实验：

测量电源的电动势和内阻

1．（双选）用伏安法测电源的电动势和内阻的实验中，下列说法中错误的是（　　）

A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显

B．应选用内阻较小的电压表和电流表

C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载

D．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小

2．（双选）为测量电源的电动势和内阻，待测电源、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是（　　）

A．一只电流表和一只电阻箱

B．一只电压表和一只电阻箱

C．一只电流表和一个滑动变阻器

D．一只电压表和一个滑动变阻器

3．（双选）用如图16所示的电路测量电源的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图17所示的U—I图象，由图象可知（　　）

图16

图17

A．电源电动势为1.40V

B．电源内阻值为3.50Ω

C．外电路短路时的电流为0.40A

D．电压表的示数为1.20V时，电流表的示数I′约为0.20A

4．有三组同学分别测量三节干电池的电动势和内电阻，利用图线处理测得的数据，画出U—I图线如图18所示，则三组同学测得的干电池电动势Ea、Eb、Ec大小关系是________，内电阻ra、rb、rc大小的关系是________．（用“>”、“＝”或“<”表示）

图18

5.用一只高阻值的电压表和电阻箱，可以测得电源的电动势和内阻，按图19所示连接电路，实验时先闭合S1，从电压表中读得U1＝2V，再闭合S2，改变电阻箱的电阻，当R＝24Ω时，U2＝1V，由上述数据可知，该电池的电动势E＝________，内阻r＝________.

图19

6．（双选）图20是根据某次测定电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（　　）

图20

A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0V

B．横轴截距表示短路电流，即I0＝0.6A

C．根据r＝，计算出待测电源内阻为5Ω

D．根据r＝||，计算出待测电源内阻为1Ω

7．如图21所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验所用器材，用实线将它们连成实验电路．

图21

8．用如图22所示电路，测定一节干电池的