2021-2022学年高中物理鲁科版必修第三册测评：第4章 第1节　闭合电路欧姆定律 WORD版含解析.docx

1、第4章闭合电路欧姆定律与科学用电第1节闭合电路欧姆定律课后篇素养形成合格考达标练1.(2021山西吕梁检测)如图所示的电路中,把R由2 改为6 时,电流减小为原来的一半,则电源的内电阻应为()A.4 B.8 C.6 D.2 解析根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r),当R=2时,E=I(2+r);当R=6时,E=I2(6+r),解得r=2,故选D。答案D2.一个闭合电路,是由电池供电的,外电路是纯电阻时,以下说法正确的是()A.当外电阻增大时,路端电压增大B.当外电阻减小时,路端电压增大C.当外电阻减小时,电路中的电流减小D.电池的内阻越小,外电阻变化时,路端电压的变化越大解析根据U=E-Ir,

2、当外电阻增大时,I减小,U增大,A正确,B错误;根据I=ER+r,C错误;再根据U=E-Ir,U=Ir,故D错误。答案A3.如图所示,当开关S断开时,电压表示数为3 V,当开关S闭合时,电压表示数为2 V,则外电阻R与电源内阻r之比为()A.12B.21C.23D.32解析开关断开时,电压表的示数等于电源的电动势,故E=3V;当开关闭合时,电压表示数为R两端的电压,由U=E-U内可知,内电压U内=E-U=1V,则外电阻与内电阻的比值Rr=UU内=21,故B正确,A、C、D错误。答案B4.(2021安徽六安检测)在如图所示的电路中,电源的电动势E=3 V,内阻r=1.0 ,R为滑动变阻器。当闭合

3、开关S后,电流表示数为0.3 A,忽略电流表的内阻,则滑动变阻器接入电路的阻值为()A.8.0 B.9.0 C.10.0 D.11.0 解析闭合开关S,根据闭合电路欧姆定律得I=ER+r,变形得R=EI-r=30.3-1.0=9.0,即滑动变阻器接入电路的阻值为9.0,故选B。答案B5.某太阳能电池板,测得它不接负载时的电压为900 mV,短路电流为45 mA,若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连接成闭合电路,则:(1)该太阳能电池板的内阻是多大?(2)电阻器两端的电压是多大?(3)通电10分钟,太阳能电池板输送给电阻器的能量是多大?解析(1)根据欧姆定律有r=EIs,解得r=20;(2)闭

4、合电路欧姆定律有I=ER+r,U=IR,解得U=0.45V;(3)由焦耳定律有Q=I2Rt解得Q=6.075J。答案(1)20 (2)0.45 V(3)6.075 J6.如图所示的电路中,R1=9 ,R2=30 ,S闭合时,电压表V的示数为11.4 V,电流表A的示数为0.2 A,S断开时,电流表A的示数为0.3 A,电压表和电流表均为理想电表。求:(1)电阻R3的值;(2)电源电动势E和内阻r的值。解析(1)R2两端电压U2=I2R2=6V所以,R1两端电压为U1=U-U2=5.4V则流过R1的电流I1=U1R1=0.6A流过电阻R3的电流I3=I1-I2=0.6A-0.2A=0.4A所以电

5、阻R3的阻值R3=U2I3=60.4=15(2)由闭合电路欧姆定律,当开关闭合时E=11.4V+0.6Ar当开关断开时E=0.3(9+30)V+0.3Ar得E=12V,r=1答案(1)15 (2)E=12 Vr=1 等级考提升练7.物理课上,老师做了一个实验(电路图如图所示):当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时,看到已点亮的电灯亮度逐渐变暗,对这一现象,下列说法正确的是()A.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压不变B.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压不变C.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小D.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小解析当电路中点亮的电灯数目逐渐增多

6、时,根据并联电阻的规律可知,电路中总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律I=ER总,可知干路电流增大,根据E=U+Ir,可知路端电压减小,所以加在灯泡两端的电压减小,根据P=U2R,可知灯泡的功率减小,所以亮度变暗,故ABD错误,C正确。答案C8.如图所示,已知R1=R2=R3=1 。当开关S闭合后,电压表的读数为1 V;当开关S断开后,电压表的读数为0.8 V,电表均为理想电表,则电源的电动势等()A.1 VB.1.2 VC.2 VD.4 V解析当S闭合时电阻R3与R2并联后与R1串联,外电阻为R=12R2+R1=1.5,干路电流为I=UR1=11A=1A,故有E=I(1.5+r);当S断开时,I

7、=UR1=0.8A,故有E=I(2+r),解得E=2V,C正确。答案C9.如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 。电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10 A,电压表示数为12 V,再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8 A,则此时通过启动电动机的电流是()A.2 AB.8 AC.50 AD.58 A解析只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir=(12+100.05)V=12.5V,车灯的电阻为R灯=UI=1210=1.2,再接通S2后,流过电动机的电流为I电动机=E-IR灯r-I=12.5-81.20.05A-8A

8、=50A,故A、B、D错误,C正确。答案C10.如图所示,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分别为理想电压表与理想电流表。初始时S0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的读数变大解析将S断开,则电路的总电阻变大,总电流变小,由U=E-Ir知,路端电压变大,故电压表的示数变大;R1两端的电压IR1变小,则R3两端的电压变大,流过R3的电流变大,电流表的示数变大。选项B正确。答案B11.如图所示,电源电动势为6 V,内阻为1 ,R1=5 ,R2=10 ,滑

9、动变阻器R3阻值变化范围为010 ,求电路中的总电流的变化范围。解析当R3阻值为零时,R2被短路,外电阻最小,电流最大,R外=R1=5,I=ER外+r=65+1A=1A;当R3阻值为10时,外电阻最大,电流最小,R并=R3R2R3+R2=5,R外=R1+R并=10,I=ER外+r=610+1A=0.55A。答案0.551 A12.如图所示,电源的电动势E=10 V,内电阻r=1 ,定值电阻R1=5 ,R2=10 ,电动机的线圈电阻R3=0.5 。当开关S闭合,电动机转动稳定后,电压表示数U1=2 V,不计电动机除线圈电阻外其他损耗,求:(1)R2两端的电压U2;(2)电动机的机械效率。解析(1)根据闭合电路欧姆定律可知E=U2+(I1+I2)r根据欧姆定律可得通过R2电流为I2=U2R2通过R1的电流为I1=U2-U1R1联立并代入数据解得U2=8V,I1=1.2A;(2)电动机的输入功率为P=U1I1=21.2W=2.4W电动机的发热功率为P热=I12R3=1.220.5W=0.72W电动机的输出功率为P出=P-P热=2.4W-0.72W=1.68W电动机的效率为=P出P100%=1.682.4100%=70%答案(1)8 V(2)70%