高中物理人教版选修31巩固提升 216闭合电路的欧姆定律.docx
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高中物理人教版选修31巩固提升216闭合电路的欧姆定律
课后巩固提升
一、单项选择题(每小题6分,共42分)
1.一太阳能电池板,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.0.20V
C.0.30VD.0.40V
2.在如图所示的闭合电路中,当滑片P向右移动时,两电表读数的变化是( )
A.A变大,V变大
B.A变小,V变大
C.A变大,V变小
D.A变小,V变小
3.如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法错误的是( )
A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗
B.灯多时各灯两端的电压较低
C.灯多时通过电池的电流较大
D.灯多时通过各灯的电流较大
4.如图所示,电源电动势为6V,当开关接通时,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压Uad=0,Ucd=6V,由此可以判定( )
A.L1和L2的灯丝都断了
B.L1的灯丝断了
C.L2的灯丝断了
D.变阻器R断路
5.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05Ω,电流表和电压表均为理想电表.只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V,再接通S2,电动机工作时,电流表示数变为8A,则此时通过电动机的电流是( )
A.2AB.8A
C.50AD.58A
6.如图所示,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( )
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
7.如图所示,直线A为电源的U—I图线,直线B和C分别为电阻R1和R2的U—I图线,用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P1、P2,电源的效率分别为η1、η2,则( )
A.P1>P2B.P1 C.η1>η2D.η1<η2 二、多项选择题(每小题8分,共24分) 8.如图所示,一台电动机提着质量为m的物体,以速度v匀速上升.已知电动机线圈的电阻为R,电源电动势为E,通过电源的电流为I,当地重力加速度为g,忽略一切阻力及导线电阻,则( ) A.电源内阻r= -R B.电源内阻r= - -R C.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变大 D.如果电动机转轴被卡住而停止转动,较短时间内电源消耗的功率将变小 9.如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线,用该电 课后巩固提升 1.D 电源电动势为0.8V,根据I短= 解得r= =20Ω.所以U= E=0.4V. 2.B 该电路中,当滑片P向右移动时,滑动变阻器的有效电阻变大,闭合电路的总电阻变大,根据闭合电路的欧姆定律I= 可知,电路中的电流变小,电流表的读数变小,而电压表的读数为U=E-I(R0+r),I减小,电压表读数变大,选项B正确. 3.D 由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电路的总电流越大,选项C正确.电源的内电压越大,路端电压越低,选项B正确,流过每个灯的电流越小,每个电灯越暗,选项A正确,选项D错. 4.C 由题给条件可知,电路中有的地方没有电压,由Uad=0,Ucd=6V可知电路是断路,电路a、d之间没有断点,c、d之间有断点,取其公共部分可知灯L2断路.由电灯L2两端电压不为零,可知灯L1与变阻器R是完好的,选项C正确. 5.C 根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12V,得E=12.5V,车灯电阻R= = Ω=1.2Ω;接通S2,电动机工作时,电流表示数变为8A,车灯电压U1=I1R=9.6V,电源内电压为U内=E-U1=2.9V,通过电源的电流I总= = A=58A,通过电动机的电流I2=I总-I1=50A,C正确. 6.C 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=E-IR1减小,则其消耗的功率减小,选项B错误;通过R3的电流I= 减小,选项D错误. 7.C A与B,A与C图线的交点所示电压、电流值分别为电阻R1、R2分别与电源组成闭合电路时的路端电压和电流,则P1=4×2W=8W,P2=2×4W=8W,由图象可知电源的电动势为E=6V,η1= = ,η2= = ,故η1>η2,选项C正确. 8.BC 本题主要考查学生对欧姆定律适用范围、电功和电热的区别,要求学生熟练掌握欧姆定律,电功率及焦耳定律的应用.由于电动机是非纯电阻元件,欧姆定律不再适用,电动机的输入功率P1=UI,热功率P2=I2R,输出功率P3=mgv,P1=P2+P3,可解得: U=IR+ ,又由闭合电路欧姆定律得: E=U+Ir,解得: r= - -R;当电动机被卡住时,电动机变成纯电阻元件,总电流I总= ,电流增大,故电源消耗的功率P增大,所以选项B、C正确. 源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知( ) A.R的阻值为1.5Ω B.电源电动势为3V,内阻为0.5Ω C.电源的输出功率为3.0W D.电源内部消耗的功率为1.5W 10.有一种测量体重的电子秤,其原理图如图中的虚线部分所示,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为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数为R=30Ω-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是( ) A.该秤能测量的最大体重是1400N B.该秤能测量的最大体重是1300N 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0.375A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0.400A处 三、非选择题(共34分) 11.(16分)如右图所示E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF.电池内阻可忽略. (1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流; (2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量. 12.(18分)如图所示,一电荷量q=3×10-4C带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点.S合上后,小球静止时,细线与竖直方向的夹角α=37°.已知两板相距d=0.1m,电源电动势E=12V,内阻r=2Ω,电阻R1=4Ω,R2=R3=R4=12Ω.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)流过电源的电流; (2)两板间的电场强度的大小; (3)小球的质量. 课后巩固提升 9.AD 由直线Ⅰ可知,电源的电动势为3V,内阻为1.5Ω,选项B错误;由直线Ⅱ可知,R的阻值为1.5Ω,选项A正确;闭合回路的电流为I= =1A,则电源的输出功率为P出=EI-I2r=1.5W,电源内部消耗功率为P内=I2r=1.5W,选项C错误,D正确. 10.AC 当电流表示数达到3A时,压力传感器受到的压力最大,由E=I(R+r)可求得R=2Ω,由R=30Ω-0.02F可求得F=1400N,选项A正确,B错误;当踏板空载时,R′=30Ω,电流表G示数为I′= = A=0.375A,选项C正确,D错误. 11. (1)1A (2)1.2×10-4C 解析: (1)电路稳定后,电容器所在的支路上无电流通过,因此R1与R2串联,C两端的电压即为R2两端的电压. 由欧姆定律得,通过R1的电流 I= = A=1A. (2)电容器两端电压U2=IR2=6V, 电容器所带电荷量Q1=CU2=30×10-6×6C=1.8×10-4C. 开关S断开稳定后,总电流为零,电容器两端电压为E,所带电荷量Q2=CE=30×10-6×10C=3×10-4C. 通过R1的电荷量,即为电容器增加的电荷量, ΔQ=Q2-Q1=1.2×10-4C. 12. (1)1A (2)100N/C (3)4×10-3kg 解析: (1)R2与R3并联后的电阻值R23= =6Ω 由闭合电路欧姆定律得: I= =1A (2)电容器两板间的电压UC=I(R1+R23) 电容器两板间的电场强度 E1= = =100N/C (3)小球处于静止状态,所受电场力为F,由平衡条件得: F=mgtanα,又有F=qE1,所以m= ,解得m=4×10-3kg.
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