2021-2022学年粤教版(2019)必修第三册 4.2闭合电路欧姆定律 跟踪训练(word解析版)

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名称 2021-2022学年粤教版(2019)必修第三册 4.2闭合电路欧姆定律 跟踪训练(word解析版)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-08-19 12:12:21

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文档简介

2021-2022学年粤教版(2019)必修第三册
4.2闭合电路欧姆定律
跟踪训练(解析版)
1.如图所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,三个灯泡亮度的变化情况是(  )
A.L1变亮,L2和L3均变暗
B.L1变亮,L2不能确定,L3变暗
C.L1变暗,L2和L3均变亮
D.L1变亮,L2变亮,L3变暗
2.如图所示,R4是由半导体材料制成的热敏电阻,电阻率随温度的升高而减小,电流表是安放在值班室的显示器,电源两极之间接一个报警器,当R4所在处出现火情时,电流表显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是(  )
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
3.在如图所示的电路中,只有一处导线发生断路,已知电池和两个定值电阻完好.现要求用多用电表对该电路的故障进行探究,一同学将两表笔正确地插入插孔后,将红表笔接触图中的a点,然后黑表笔分别接触b、c两点.已知电源的电压为U=6
V,两个定值电阻的阻值分别为R1=100
Ω、R2=5
Ω。为了能完成上述操作应选择的合理挡位是(  )
A.直流电压挡10
V
B.直流电流挡0.5
A
C.直流电压挡5
V
D.欧姆挡
4.如图所示,平行金属板中带电质点P原处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,当滑动变阻器R2的滑片向b端移动时,则(  )
A.电压表示数增大
B.电流表示数减小
C.质点P将向下运动
D.R1上消耗的功率逐渐减小
5.如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片从点滑到点的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的图线如图乙所示。下列叙述正确的是(  )
A.电源电压为
B.图乙中是表示电压表的示数随电流表示数变化的图线
C.滑片从点滑到点的过程中,电路消耗的总功率最大值为
D.滑片在点时,内电阻消耗的电能为
6.如图所示的是握力计的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,间有可收缩的导线,是保护电阻,电压表示数会随压力变化而变化。则当握力增加时,电压表的示数将(  )
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法确定
7.在如图所示的电路中,、是定值电阻,滑动变阻器的滑片位于最右端。闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动一段距离,待电路稳定之后,下列判断正确的是(  )
A.电阻两端电压降低
B.电容器电荷量增加
C.电阻两端电压升高
D.滑动变阻器两端电压降低
8.如图所示是某同学设计的称重仪的工作原理图,其中定值电阻的阻值为,金属电阻片的最大阻值为,其接入电路中的阻值R与称重台所受压力大小F的关系为(k为已知常量),显示表是由电流表改装成的,若时,电流表恰好显示表满偏,则下列有关该称重仪的说法中正确的是(  )
A.电路中电流大小与称重台所受压力大小成正比
B.称重仪电路由于缺少开关而始终处于通路
C.重物重量越大,上消耗的功率越大
D.改装后的重量显示表的刻度是均匀的
9.阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路开关S断开且电流稳定时,C所带的电荷量为Q1,闭合开关S,电流再次稳定后,C所带的电荷量为Q2,Q1与Q2的比值为(  )
A.
B.
C.
D.
10.如图所示电路,电源内阻为r,两相同灯泡
电阻均为R,D为理想二极管(具有单向导电性),电表均为理想电表。闭合S后,一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动,电压表
示数变化量绝对值分别为
,电流表示数变化量为,则下列说法中错误的是(  )
A.两灯泡逐渐变亮
B.油滴将向下运动
C.
D.
11.如图所示的电路中,、为两只完全相同的灯泡,为光敏电阻(随光照的增强电阻减小),当光照强度逐渐增强的过程中,下列判断正确的是(  )
A.、两灯均逐渐变暗
B.灯逐渐变亮,灯逐渐变暗
C.电源内电路消耗功率逐渐增大
D.电源消耗的总功率减小
12.在如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。下列判断正确的是(  )
A.|ΔU1|<|ΔU2|,|ΔU2|>|ΔU3|
B.不变,变小
C.变大,变大
D.变大,变大
13.将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.图线b表示电源内部的发热功率Pr随电流I的变化关系
B.M点对应的功率为最大输出功率
C.在图线上A、B、C三点的纵坐标一定满足关系PAD.两个交点M与N的横坐标之比一定为1∶4,纵坐标之比一定为1∶2
14.如图所示电路中,合上开关S后,电压表和电流表的读数分别为U、I,定值电阻R2消耗的功率为P,电容器所带的电荷量为Q,两电表均为理想电表.当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列有关物理量之间变化关系图象正确的是(  )
A.
B.
C.D.
15.如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,定值电阻R1=r,当滑动变阻器R2的滑片P位于图示位置时,带电微粒O恰好静止在平行板电容器中。将P向下移动至某位置,在微粒尚未打到极板之前,下列说法正确的是(  )
A.电压表的读数减小
B.微粒向下运动
C.微粒的电势能减小
D.不考虑电容器对电路的影响,电源的效率增大
16.如图所示,电阻R1=8Ω,R2=3Ω,当开关S接a点时,理想电流表示数为1A;当开关S接b点时,理想电流表示数为2A,求电源的电动势和内阻。
17.如图所示,变阻器R2的最大电阻是10Ω,R3=5Ω,电源的内电阻r=1Ω,当电键S闭合,变阻器的滑片在中点位置时,电源的总功率为16W,电源的输出功率为12
W.此时电灯R1正常发光,求:
(1)电灯阻值R1是多少?(设R1阻值恒定不变)
(2)当电键S断开时,要使电灯正常工作,应使变阻器的电阻改变为多少?
18.在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,回路的总电流、路端电压如何变化?通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化,它们两端的电压如何变化?
19.如图为闭合电路的组成.
(1)在外、内电路中,沿着电流方向,各点电势如何变化?
(2)若电源电动势为E,电路中的电流为I,在t时间内非静电力做功多少?内、外电路中产生的焦耳热分别为多少?它们之间有怎样的关系?
(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样?
20.如图所示电路中,电源的电动势E=4V,内电阻r=1Ω,电阻R1可调。已知R2=6Ω,R3=3Ω,求:
(1)先将R1调到3Ω后固定,则开关S断开和接通时,通过R1的电流分别为多大?
(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值,应将R1的阻值调到多大?这时A、B间消耗的最大电功率是多少?
(3)为了使开关S接通时R1自身消耗的功率最大,应将R1的阻值调到多大?这时R1消耗的最大电功率是多少?
参考答案
1.C
【详解】
当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时,变阻器接入电路的电阻减小,并联部分的电阻减小,外电路的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得,电路中总电流I增大,L3变亮
并联部分电压
E、R3、r都不变,I增大,则U减小,I1减小,L1变暗
流过L2的电流
I增大,I1减小,I2增大,则L2变亮。
故选C。
2.A
【详解】
当传感器R4所在处出现火情时,R4的阻值变小,R2、R3与R4的并联电阻减小,外电路总电阻变小,则总电流变大,电源的内电压变大,路端电压变小,即有U变小;因U变小,而电流增大,故R1分压增大;并联部分分压减小,故R3的电流减小,由可知,电流表示数变大,故选A。
3.A
【详解】
因为被检测的电路为含电源电路,所以选用欧姆挡一定不行;由于电路中电源电压为6
V,所以选用直流5
V挡也不安全;估测电路中电流的最大值可能为
所以选用直流0.5
A挡也不合理,只能选用直流10
V挡,A合理。
故选A。
4.C
【详解】
ABC.由图可知,R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后,再由R1串联接在电源两端;电容器与R3并联;当滑片向b移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则电路中总电阻减小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中电流增大;路端电压减小,同时,R1两端的电压也增大;故并联部分的电压减小;由欧姆定律可知流过R3的电流减小,则流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大,因并联部分电压减小,而R2中电压增大,故电压表示数减小,因电容器两端电压减小,故电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,合力向下,电荷向下运动,AB错误,C正确;
D.因R1两端的电压增大,由
可知,R1上消耗的功率逐渐增大,D错误。
故选C。
5.C
【详解】
AB.图乙中,
dc图像随着电流的增加,电压降低,是表示V1示数随着电流的变化而变化,它与纵坐标的交点等于电源电动势,它的斜率表示R2和R电阻之和,由图像可知,电源电动势为15V,R2和R电阻之和为
AB错误;
C.滑片从点滑到点的过程中,当滑到a点处时,电路电流最大,因此消耗的总功率最大
C正确;
D.根据ac图像可知电阻R2的阻值
因此电阻R阻值为
滑片在点时,内电阻消耗的电能
D错误。
故选C。
6.A
【详解】
当握力增加时,AB间距减小,则滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,总电流减小,则R0和电源内阻的电压减小,则滑动变阻器两端电压变大,即电压表的示数将变大。
故选A。
7.B
【详解】
A.在电路稳定时,电容器所在支路无电流,则两端电压仍为零,A错误;
B.滑动变阻器的滑片向左移动一段距离后,电路的总电阻增大,则电路总电流减小,则电源分压减小,故路端电压增大,由
可知,路端电压增大,C不变,则电容器C电荷量增加,B正确;
C.滑动变阻器的滑片向左移动一段距离后,电路的总电阻增大,则电路总电流减小,由
电流减小,则电阻两端电压降低,C错误;
D.滑动变阻器的滑片向左移动一段距离后,电路的总电阻增大,则电路总电流减小,则电源分压减小,故路端电压增大,又电阻两端电压降低,故滑动变阻器两端电压升高,D错误。
故选B。
8.C
【详解】
AD.电路中电流大小
则电流与称重台所受压力大小不是成正比,即改装后的重量显示表的刻度不是均匀的,选项AD错误;
B.称重仪电路因指针下面有绝缘体,则当指针与绝缘体接触时,电路是断开的,选项B错误;
C.重物重量越大,则金属电阻接入电路的电阻越小,电路中电流越大,则上消耗的功率越大,选项C正确;
故选C。
9.C
【详解】
根据等效电路,开关S断开时,电容器的电压

S闭合时


选项C正确。
故选C。
10.B
【详解】
A.滑片向上滑动,其阻值减小,总电阻减小,回路中电流变大,两灯变亮,选项A正确;
B.总电流增大,故内电压增大,所以外电压减小,即V1的示数减小,而L1的电压变大,所以并联部分L2的电压减小,所以V2的示数及电容器板间电压变小,应放电,但二极管的单向导电性使电荷不能放出,由于Q不变,则由

可知E不变,油滴静止不动,选项B错误;
C.把电阻R看作电源内阻一部分,就是两端电压的增加量,也是电容器两板间电压减少量,则
选项C正确;
D.由闭合电路欧姆定律可得
所以
选项D正确。
本题选错误的,故选B。
11.C
【详解】
AB.当光照强度逐渐增强时,光敏电阻阻值减小,由闭合电路欧姆定律可知,干路电流I增大,L2两端电压变大,L2变亮,由
可知,L1两端电压变小,L1变暗,AB错误;
C.电源内电路消耗功率为
可知电源内电路消耗功率逐渐增大,C正确;
D.电源消耗的总功率为
可知电源消耗的总功率增大,D错误。
故选C。
12.A
【详解】
A.滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时,R2接入电路中的电阻增大,总电阻增大,因而干路电流减小,由
E=Ur+U1+U2=Ur+U3,U3=U1+U2
可知,Ur和U1均减小,U2增大,因而
|ΔU1|<|ΔU2|,|ΔU2|>|ΔU3|
A正确;
B.因为为定值;=R1为定值,B错误;
C.因为=R2变大,根据
U2=E-I(r+R1)
可知
=r+R1
为定值,C错误;
D.因为
=R1+R2
变大,根据
U3=E-Ir
可知
=r
为定值,D错误。
故选A。
13.AB
【详解】
A.由电源的总功率、输出功率和电源内部的发热功率表达式
PE=EI,PR=EI-I2r,Pr=I2r
可知,a表示的是电源的总功率随电流I的变化关系;b表示的是电源内部的发热功率随电流I的变化关系;c表示输出功率PR随电流I的变化关系,A正确;
B.当R=r时,输出功率最大,M点是输出功率最大的位置,B正确;
C.A、B、C为在a、b、c三条图线上横坐标相同的三点,因为直流电源的总功率等于输出功率和电源内部的发热功率之和,所以这三点的纵坐标一定满足关系
PA=PB+PC
故C错误;
D.M点输出功率最大时,有R=r,则

可得

故D错误;
故选AB。
14.BD
【详解】
A.R2的功率P=I2R2,图象应向上弯曲,与图不相符,则A错误;
B.电容器与滑动变阻器的分压相同,
电量为
与图相符,则B正确;
C.电压表示数为路端电压
U=E-Ir
图为一直线,则C错误;
D.由U=E-Ir可知
故D正确;
故选BD。
15.CD
【详解】
A.根据闭合电路的欧姆定律有
滑动变阻器的滑片P向下滑动,接入电路的电阻增大,则电流减小,电压表的读数为
故电压表的读数增大,A错误;
BC.电容器的上极板接正极,则上极板聚集正电荷,带电油滴恰好静止在平行板电容器中,说明油滴带负电,电容器两端电压等于两端电压,即
电流减小,则两端电压增大,根据电场强度与电势差的关系可得极板间得场强为
其中d为极板间得距离,增大则电场强度增大,油滴将向上运动,重力做负功,重力势能增大,电场力做正功,电势能减小,B错误,C正确;
D.不考虑电容器对电路的影响,电源的效率为
电流减小,则电源的效率增大,D正确。
故选CD。
16.10V,2Ω
【详解】
开关S接a点时,由闭合电路欧姆定律,得
开关S接b点时,由闭合电路欧姆定律,得
代入数据解得

17.(1)2.5Ω;(2)6.5Ω
【详解】
(1)当电键S闭合时,由P总-P出=I2r,得
由P总=EI,得
路端电压
U=E-Ir=8V-2×1V=6V
通过R3的电流为
通过电灯的电流为
I2=I-I3=(2-1.2)
A=0.8
A
电灯R1的阻值
(2)由部分电路欧姆定律得
U=I3R3
I=I3+I1
I1=I-I3=(2-1.2)
A=0.8
A
又可知电灯额定电流
I额=0.8
A
由闭合电路欧姆定律得
E=I额(r+R1+R2)
由上式并代入数据得
R2=6.5
Ω
18.见解析
【详解】
P向右滑动,RP增大,R外增大,由I=可得:
I减小,由U内=I·r得U内减小,路端电压U外增大.
I减小,则R1分压U1=I·R1减小,
又因为U外=U1+U2,所以U2增大.
又因为U2=I2R2,则I2增大,
I=I3+I2,所以I3减小.
因为U3=U2,则U3增大.
19.(1)在外电路中沿电流方向电势降低;在内电路中沿电流方向电势升高;(2)EIt;I2rt;I2Rt;EIt=I2Rt+I2rt;(3)E=IR+Ir或I=
【详解】

20.(1)0.4A;0.67A(2)1Ω;2W(3)3Ω;1.33W
【详解】
(1)将R1调到3Ω后固定,则开关S断开时通过R1的电流
开关S接通时
通过R1的电流为
(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值,则需满足
即应将R1的阻值调到1Ω;这时A、B间消耗的最大电功率是
(3)为了使开关S接通时R1自身消耗的功率最大,则需满足
应将R1的阻值调到3Ω;这时R1消耗的最大电功率是
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