课时作业(三十一) [第31讲 闭合电路的欧姆定律]
1.关于电动势,下列说法中正确的是( )
A.电源两极间的电压就是电源的电动势
B.电源的电动势越大,电源将其他形式的能转化为电能的本领越大
C.电源的电动势越大,电源将电能转化为其他形式的能的本领越大
D.电源的电动势与外电路的组成无关
2.关于闭合电路的性质,以下说法正确的是( )
A.电源短路时,输出电流无限大
B.电源断路时,路端电压无限大
C.外电路电阻越大,输出电流越大
D.外电路电阻越大,路端电压越大
3.2011·西城一模在如图K31-1所示的电路中,E为电源的电动势,r为电源的内阻,R1、R2为可变电阻.在下列操作中,可以使灯泡L的亮度变暗的是( )
图K31-1
A.仅使R1的阻值增大
B.仅使R1的阻值减小
C.仅使R2的阻值增大
D.仅使R2的阻值减小
4.某电池当外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4 V,则可以判定该电池的电动势E和内阻r为( )
A.E=2.4 V,r=1 Ω B.E=3 V, r=2 Ω
C.E=2.4 V,r=2 Ω D.E=3 V,r=1 Ω
5.2010·上海卷在如图K31-2所示的闭合电路中,当滑片向右移动时,两电表读数的变化是( )
图K31-2
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
6.在某控制电路中,需要连成如图K31-3所示的电路,主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯.当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是( )
图K31-3
A.L1、L2两个指示灯都变亮
B.L1、L2两个指示灯都变暗
C.L1变亮,L2变暗
D.L1变暗,L2变亮
7.2011·海淀一模在如图K31-4所示的电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0 A.以下判断中正确的是( )
图K31-4
A.电动机的输出功率为14 W
B.电动机两端的电压为7.0 V
C.电动机产生的热功率为4.0 W
D.电源输出的电功率为24 W
8.某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图K31-5所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2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( )
图K31-5
A.将R1、R2串联后接到电源两端
B.将R1、R2并联后接到电源两端
C.将R1单独接到电源两端
D.将R2单独接到电源两端
9.如图K31-6所示,直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线.若A、B对应的横坐标为2 A,那么线段AB表示的功率及I=2 A对应的外电阻是( )
图K31-6
A.2 W,0.5 Ω B.4 W,2 Ω
C.2 W,1 Ω D.6 W,2 Ω
10.2011·淄博模拟如图K31-7所示,电流表、电压表均为理想电表,L为小电珠,R为滑动变阻器,电源电动势为E,内阻为r.现将开关S闭合,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列结论正确的是( )
图K31-7
A.电流表示数变小,电压表示数变大[来源: ]
B.小电珠变亮
C.电容器C上电荷量减少
D.电源的总功率变大
11.2012·黄冈模拟如图K31-8所示,平行金属板中带电质点P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R4的滑片向b端移动时,则( )
图K31-8
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.R3上消耗的功率逐渐增大
12.2011·奉贤模拟如图K31-9甲所示的电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,R1=4 Ω,R2=6Ω,R3=3 Ω.
(1)若在C、D间连一个理想电压表,其读数是多少?[来源: ]
(2)若在C、D间连一个理想电流表,其读数是多少?
(3)图甲中虚线框内的电路可等效为一个电源,即图甲可等效为图乙,其等效电动势E′等于C、D间未接入用电器时C、D间的电压;若用导线直接将C、D两点连接起来,通过该导线的电流等于等效电源的短路电流,则等效电源的内电阻r′是多少?
(4)若在C、D间连一个“6 V,3 W”的小灯泡,则小灯泡的实际功率是多少?
图K31-9
课时作业(三十一)
【基础热身】
1.BD [解析] 电源电动势是由电源本身决定的一个物理量,与是否接入外电路、外电路电阻大小无关,选项D正确;电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,电动势越大,移动同样电量的电荷非静电力做功越多,转化成的电能越多,选项C错误,选项B正确;电动势不是电压,两者不是一个概念,选项A错误.
2.D [解析] 根据闭合电路欧姆定律I=可知,电源短路时,外电阻R=0,输出电流为I=,选项A错误;外电阻越大,输出电流越小,选项C错误;路端电压为:U=E-Ir,电源断路时,电流I=0,路端电压U=E,选项B错误;外电阻越大,路端电压越大,选项D正确.
3.AD [解析] 使灯泡L的亮度变暗的方法有两个:一是使R2的阻值减小,则路端电压减小;二是使与灯泡串联的电阻R1增大,则灯泡所在支路的电流减小,所以选项A、D正确.
4.B [解析] 断路时的路端电压等于电源电动势,故E=3 V,由闭合电路欧姆定律E=U+r,可知r=R×8 Ω=2 Ω,选项B正确.
【技能强化】
5.B [解析] 滑片P向右滑动时,滑动变阻器R的阻值变大,电源的外电阻变大,电路中的总电流变小,路端电压变大,即电流表的读数变小,电压表的读数变大,选项B正确.
6.B [解析] 当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,电位器接入电路的电阻减小,根据串并联电路特点可知电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可得干路电流I增大,内阻分得的电压增大,路端电压减小,L1灯变暗,通过L1的电流I1减小;由UR1=I2R1及I2=I-I1可知,R1两端电压增大,L2及R2两端电压减小,L2功率减小而变暗,选项B正确.
7.B [解析] 电动机两端的电压为U=E-I(R0+r)=7 V,电动机产生的热功率为P热=I2rM=2 W,电动机的输出功率为P1=UI-I2rM=12 W,电源输出的电功率为P2=EI-I2r=20 W,所以选项B正确.
8.C [解析] 由图象知电源的电动势为E=3 V,内阻为r=0.5 Ω,R1、R2的电阻分别为0.5 Ω、1 Ω,根据电源输出功率随外电阻变化的规律,当外电路的电阻与电源的内电阻相等时,电源输出功率最大,所以可采用的接法是将R1单独接到电源两端.
9.A [解析] 当I=3 A时,P总=EI=9 W,所以E=3 V.又由Pr=I2r=9 W得r=1 Ω,当I′=2 A时,P′总=EI′=6 W,P′r=I′2r=4 W,所以PAB=P′总-P′r=2 W,由PAB=I′2R得R=0.5 Ω,所以选项A正确.[来源: ]
10.A [解析] 当滑动变阻器的滑片向左移动时,R接入电路的阻值变大,则电路的总阻值也增大,干路电流减小,路端电压变大,故电流表示数变小,电压表示数变大,小电珠L变暗,A正确,B错误;根据闭合电路欧姆定律可判定电容器C两极板的电压增大,所带电荷量也应变大,故C错误;根据电源的总功率P=EI,干路电流I减小,所以P应变小,D错误.
11.A [解析] 变阻器R4的滑片向b端移动时,变阻器连入电路的电阻减小,根据闭合电路欧姆定律知,电路中总电流增大,R1两端的电压U1=IR1及电源内电压Ir均随之增大,电阻R3两端的电压则减小,通过电阻R3的电流减小,通过R2的电流增大,R2两端的电压增大,因此电流表读数增大,电压表读数减小,选项A正确、B错误;电容器两极板间电压与电阻R3的两端电压相等,因电阻R3两端的电压减小,板间电场强度随之减小,质点受到的向上的电场力减小,质点P将向下运动,选项C错误;R3消耗的功率P3=逐渐减小,选项D错误.
【挑战自我】
12. (1)6 V (2)1 A (3)6 Ω (4)1.33 W
[解析] (1)若在C、D间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律得I1==1 A
理想电压表读数为UV=I1R2=6 V
(2)若在C、D间连一个理想电流表,这时电阻R2与R3并联,并联电阻大小为R23==2 Ω
根据闭合电路欧姆定律得I2==1.5 A
理想电流表读数为I′==1 A
(3)该等效电源的电动势为E′=I1R2=6 V
短路电流为I′=1 A
所以等效电源的等效内阻r′==6 Ω
(4)小灯泡的电阻R==12 Ω,将小灯泡连在C、D之间,相当于接在等效电源E′两端,则流过小灯泡的电流大小为I3== A
小灯泡的实际功率为P′=IR=1.33 W
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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