高中物理 第4章 閉合電路歐姆定律和邏輯電路 第1節(jié) 閉合電路歐姆定律學業(yè)分層測評 魯科版選修3-1

閉合電路歐姆定律 (建議用時：45分鐘)學業(yè)達標1下列關(guān)于電動勢的說法中正確的是 ()A發(fā)電機作為電源時，沒有電動勢只有電壓B電源電動勢的大小等于非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負極送到正極所做的功的大小C電動勢是矢量D電動勢的大小不隨外電路的改變而改變【解析】發(fā)電機作為電源時，同樣具有電動勢，A錯誤；根據(jù)電動勢的定義，電源電動勢的大小等于非靜電力在電源內(nèi)部把單位正電荷從負極送到正極所做的功的大小，B錯誤；電動勢雖然有方向，但它是標量，C錯誤；電動勢取決于電源本身的性質(zhì)，其大小不隨外電路的改變而改變，D正確【答案】D2在已接電源的閉合電路中，關(guān)于電源的電動勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應是()A如外電壓增大，則內(nèi)電壓增大，電源電動勢也會隨之增大B如外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動勢必然減小C如內(nèi)電壓減小，則外電壓不變，電源電動勢隨內(nèi)電壓減小D如外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源電動勢始終為二者之和，保持不變【解析】在閉合電路中，電源電動勢和內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系為：EU外U內(nèi)，E由其自身性質(zhì)決定，一般不變，所以U外增大，U內(nèi)減小；U外減小，U內(nèi)增大二者之和始終不變【答案】D3如圖4110所示的電路中，電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E和r，當閉合開關(guān)S，向左移動滑動變阻器的滑片時，下列說法正確的是()【導學號：34660101】圖4110A電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變大B電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小C電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小D電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大【解析】向左移動滑動變阻器的滑動觸頭，R增大，由I，U知，電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小，D選項正確【答案】D4如圖4111所示電路中，定值電阻R2r(r為電源內(nèi)阻)，滑動變阻器的最大阻值為R1，且R1R2r，在滑動變阻器的滑片P由左端a向右滑動的過程中，以下說法正確的是()圖4111A電源的輸出功率變小BR2消耗的功率先變大后變小C滑動變阻器消耗的功率先變大后變小D以上說法都不對【解析】滑片向右移動，滑動變阻器接入電路部分電阻變小，電路中的電流變大，通過電源的電流和通過電阻R2的電流都變大，這兩個電阻是定值電阻，消耗的功率變大，在滑動的過程中內(nèi)阻始終小于外電阻，所以電源的輸出功率一直增大考慮滑動變阻器上的功率消耗時，可以把R2看成電源內(nèi)阻的一部分當滑動變阻器的阻值等于2r時，消耗的功率最大故選C.【答案】C5(多選)如圖4112所示的是兩個閉合電路中兩個電源的UI圖象，下列說法中正確的是()圖4112A電動勢E1E2，內(nèi)阻r1r2B電動勢E1E2，內(nèi)阻r1r2C電動勢E1E2，發(fā)生短路時的電流I1I2D當兩電源的工作電流變化相同時，電源2的路端電壓變化較大【解析】電源的電動勢和內(nèi)阻的判定可以通過UI圖象來完成，由圖象可知，E1E2，兩電源的短路電流I1I2(圖象的橫截距)，故內(nèi)阻rE/I，r1r2，選項A、C正確，因圖象1的斜率的絕對值小于圖象2的斜率的絕對值，由圖象可以得到UkI，可知U2U1，選項D正確【答案】ACD6如圖4113所示，I是電源的路端電壓隨電流變化的圖線，是某電阻的伏安特性曲線，當該電源向該電阻供電時，電阻上消耗的功率和電源的效率分別是()圖4113A4 W和33%B2 W和67%C2 W和33%D4 W和67%【解析】將R連入電路后，路端電壓U2 V，電流I2 A，所以PRUI22 W4 W，67%，故D對【答案】D7如圖4114所示，電源的內(nèi)阻r為2 ，R110 ，R28 ，當S連接1時，電流表的示數(shù)為0.2 A，則將S切換到2時，電流表的示數(shù)變?yōu)?)【導學號：34660102】圖4114A0.18 AB0.20 AC0.24 AD0.26 A【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律S連1時I1S連2時I2兩式聯(lián)立得I20.24 A.【答案】C8如圖4115所示，電動勢為2 V的電源跟一個阻值R9 的電阻連接成閉合電路，測得電源兩端電壓為1.8 V，求電源的內(nèi)阻圖4115【解析】通過電阻R的電流為I A0.2 A由閉合電路歐姆定律EUIr，得電源內(nèi)阻r 1 .【答案】1 能力提升9如圖4116所示，當開關(guān)S閉合時，電流表和電壓表的讀數(shù)變化為()【導學號：34660103】圖4116A.的讀數(shù)減小， 的讀數(shù)增大B.的讀數(shù)增大，的讀數(shù)減小C.、的讀數(shù)均減小D.、的讀數(shù)均增大【解析】S閉合后，R總減小，根據(jù)I總知I總增大，又UEI總r，所以U減小，即讀數(shù)減小，而UR1I總R1，UR1增大，而UR3UUR1，UR3減小，由I知I減小，即讀數(shù)減小，所以C項正確【答案】C10如圖4117所示電路，閉合開關(guān)S，兩個燈泡都不亮，電流表指針幾乎不動，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，該電路的故障可能是()圖4117A電流表壞了或未接好B從點a經(jīng)過燈L1到點b的電路中有斷路C燈L2的燈絲斷了或燈座未接通D電流表和燈L1、L2都壞了【解析】由于閉合開關(guān)，兩燈不亮，電流表沒有示數(shù)，可以斷定電路中某處斷路，由于電壓表有示數(shù)，則經(jīng)開關(guān)、電流表、電壓表、L2線路沒有斷路，故應是a經(jīng)L1到點b間有斷路，故B正確【答案】B11人造地球衛(wèi)星常常利用太陽能電池作電源，太陽能電池由許多片電池板組成設某太陽能電池板的內(nèi)電阻為r20 ，它不接外電路時兩極間的電壓為8104 V.(1)該太陽能電池板的電動勢為多大？(2)該太陽能電池板的短路電流為多大？(3)若在該太陽能電池板的兩極間連接一只定值電阻R，R5 ，則電阻R兩端的電壓為多大？【解析】(1)電池板的電動勢E等于不接外電路時兩極間的電壓U，即E8104 V(2)外電路短路時，R0，I短4105 A(3)由I及URIR得UR1.6104 V.【答案】(1)8104 V(2)4105 A(3)1.6104 V12電路圖如圖4118甲所示，圖乙中圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖象，滑動變阻器的最大阻值為15 ，定值電阻R03 .甲乙圖4118(1)當R為何值時，R0消耗的功率最大，最大值為多少？(2)當R為何值時，電源的輸出功率最大，最大值為多少？【解析】(1)由題圖乙可知電源的電動勢和內(nèi)阻為：E20 V，r7.5 .由題圖甲分析知道，當R0時，R0消耗的功率最大，最大值為P2R023 W10.9 W.(2)當rRR0，即R4.5 時，電源的輸出功率最大，最大值為P2(R0R)2(34.5) W13.3 W.【答案】(1)010.9 W(2)4.5 13.3 W