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

2021-2022学年粤教版（2019）必修第三册
4.2闭合电路欧姆定律
课后作业（解析版）
1．有两位同学用同一组电学元件分别连接成图甲和图乙的调光电路。在闭合电键后，使滑动变阻器的滑片由最左端开始向右滑动，直到灯泡正常发光。则灯泡正常发光时电源总功率和整个过程中灯泡的亮度变化情况是（　　）
A．甲电路中的电源总功率小，亮度变化范围大
B．甲电路中的电源总功率小，亮度变化范围小
C．乙电路中的电源总功率小，亮度变化范围大
D．乙电路中的电源总功率小，亮度变化范围小
2．在如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R1，滑动变阻器为R。现闭合开关S，滑动变阻器R的滑动触头P从M端向N端滑动时，则电路中连接的电压表及电流表示数的变化情况分别是（　　）
A．先变大后变小，一直变大
B．先变小后变大，一直变小
C．先变大后变小，先变小后变大
D．先变小后变大，先变大后变小
3．如图所示，、为定值电阻，L为小灯泡，为光敏电阻（光照越强，电阻越小），当照射光强度增大时（　　）
A．电压表的示数减小
B．中电流变大
C．小灯泡的功率减小
D．电路的路端电压减小
4．某温度检测、光电控制加热装置原理如图所示。图中RT为热敏电阻（随温度升高阻值减小），用来探测加热电阻丝R的温度，RG为光敏电阻（随光照强度增大阻值减小），接收小灯泡L的光照，除RT、RG外，其他电阻均为定值电阻。当R处温度降低时（　　）
A．L变亮
B．通过R3的电流减小
C．E2的路端电压减小
D．R消耗的功率减小
5．如图甲所示，电动势为E，内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成闭合回路。已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙所示。下述说法中正确的是（　　）
A．图乙中Rx=15Ω
B．电源的电动势E=10V，内阻r=4Ω
C．滑动变阻器消耗功率P最大时，定值电阻R也消耗功率最大
D．调整滑动变阻器Rp的阻值，可以使电源的输出电流达到1.25A
6．火警报警器的电路示意图如图所示其中用半导体热敏材料制成。这种热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当所在处出现火情时，通过显示器的电流I报警器两端的电压U的变化情况是（　　）
A．I变小
B．I变大
C．U变小
D．U变大
7．如图，电路中的定值电阻大于电源的内电阻现将开关S闭合，将滑动变阻器R的滑片P向上滑动，理想电压表V1、V2、V3的示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A的示数变化量的绝对值为，则下列说法中正确的是（　　）
A．电压表
V1的示数增大，电压表V2的示数减小
B．电流表A的示数变大，电压表V3的示数增大
C．电压表
V3和电流表A的示数变化量的比值
D．电压表
V1和V2的变化量
8．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照射强度下路端电压U和电流I的关系图（电池电动势不变，内阻不是常量），图线b是某电阻的U－I图象，倾斜虚线是过ab交点a的切线。在某光照强度下将它们组成闭合回路时，下列相关叙述说法正确的是（　　）
A．此时硅光电池的内阻为12.5Ω
B．此时硅光电池的总功率为0.72W
C．此时硅光电池的输出效率为55.6%
D．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，电动机的输出功率为0.4W
9．在如图所示电路中，定值电阻R1、R2阻值均为R，电源电动势为E内阻r=R，平行板电容器的电容为C。初始时，开关S1闭合，S2断开，带电液滴在P点处于静止状态。整个装置处于真空中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．若仅减小电容器两极板的正对面积，则液滴仍保持静止
B．若仅将电容器上极板上移少许，则P点电势升高
C．若闭合S2，则电路稳定后电容器所带电荷量比原来增加了
D．若闭合S2，电路稳定后液滴还在板间运动，则其加速度大小为
10．如图所示的电路中，电流表A和电压表V均为理想电表，R1、R3是定值电阻，R2是滑动变阻器，电容器的电容为C，电源电动势为E、内阻为r，当开关K闭合后，滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是
（　　）
A．电容器所带电荷量减少
B．电容器所带电荷量增多
C．电流表示数减小，电压表示数增大
D．电流表示数减小，电压表示数减小
11．用磁敏电阻作为传感器可以探测空间是否存在磁场，设计电路如图所示，电源内阻不可忽略。处于磁场中的磁敏电阻R，阻值随着磁感应强度的增大而增大。闭合开关S，当磁感应强度增大时（已知小灯泡始终不会超过额定电压，且电阻保持不变），下列判断正确的是（　　）
A．小灯泡L1变亮
B．小灯泡L2变亮
C．电流表示数变小
D．电源的输出功率变大
12．直流电源E、定值电阻R1、R2以及电容器C和电键S构成的电路如图所示。电源的电动势E=5V，内阻忽略不计，，，，电键S处于闭合状态，下面说法正确的是（　　）
A．电容器C上的电荷量为
B．电容器C上的电荷量为
C．断开电键S，电容器C增加的电荷量
D．断开电键S，电容器C增加的电荷量
13．图示电路中，C为电容器，为的电阻箱，电源内阻定值电阻，。现闭合开关S，调节使其电阻从零逐渐增至最大，在此过程中（　　）
A．电容器的a板先带正电后带负电
B．电容器的a板先带负电后带正电
C．电源的输出功率先增大后减小
D．电容器两板间的电压先增大后减小
14．杭州市区某学校创建绿色校园，如图甲为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制，电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变，如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现增加光照强度，则下列判断正确的是（　　）
A．A、B灯都变暗
B．电源的总功率变大
C．电源的输出功率变小
D．电源的效率变小
15．如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电流表A和电压表V1、V2均为理想电表，C为电容器。闭合开关S，将滑动变阻器的触头P从上向下滑动一段距离，电路稳定后与滑动前相比，下列说法中正确的是（　　）
A．电流表A的示数变大
B．电压表V1的示数变大
C．电压表V2的示数变大
D．电容器C的电荷量变大
16．如图所示的电路中，电源电动势E=1.5V，内阻r=1，电阻R1=1，R2=4，电容器的电容为10μF。求：
(1)将开关闭合，电路稳定时通过R1的电流；
(2)将开关断开，通过R1的电量的大小及方向。
17．如图所示，电源的电动势，定值电阻，电动机内阻，电键始终闭合。当电键断开时，通过电阻的电流为；当电键闭合时，电阻的电功率是。求：
(1)电源的内阻；
(2)当电键闭合时流过电源的电流和电动机的输出功率。
18．在图示电路中，L为“
”的照明灯泡，定值电阻R的阻值为，电源的电动势为，内阻不计。若闭合开关K，调节滑动变阻器的阻值，使得灯泡正常工作，电流表示数为零。求滑动变阻器接入电路的阻值和定值电阻的阻值。
19．如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V。则，当电阻箱读数为R3=1Ω时，电压表读数为多少？
参考答案
1．B
【详解】
乙图是分压式控制电路，电压电流可以从0开始调节，则小灯泡的亮度变化范围较大，甲图是限流式控制电路，电压电流不能从0开始，则小灯泡的亮度变化范围较小。
甲电路中的电源总功率为
乙电路中的电源总功率为
则甲电路中的电源总功率较小。
故选B。
2．A
【详解】
由电路的结构可知，滑动变阻器R的滑动触头P两边的电阻并联，设PN部分的电阻为x，则并联电阻为
则当P从M端向N端滑动时，并联电阻先增大后减小，所以电路的总电阻先变大后减小，则总电流先减小后变大，根据
则路端电压先变大后变小，即电压表的示数先变大后变小，PN部分的电流为
则随着x的减小，Ix逐渐变大，即电流表示数一直变大，所以A正确；BCD错误；
故选A。
3．D
【详解】
AD．当光照增大时,光敏电阻的阻值减小，总电阻减小;则由闭合电路欧姆定律可得，电路中总电流增大；则由
可知，路端电压减小，因干路电流增大，则两端的电压增大，故电压表示数增大，故A错误，D正确；
B．因路端电压减小，电压表示数增大，则并联部分电压减小，故中的电流减小，故B错误；
C．由以上分析可知，通过L的电流增大，由
可知灯泡功率增大；故C错误。
故选D。
4．B
【详解】
当R处温度降低时，热敏电阻RT阻值增大，由闭合电路欧姆定律可知，左侧电路中的电流减小，即通过小灯泡L的电流减小，小灯泡L的光照强度减小，所以光敏电阻RG的阻值增大，则右侧电路中总电阻增大，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，电源E2的路端电压增大，R两端电压增大，通过R的电流也增大，R消耗的功率增大，根据并联电路分流规律可知通过R3的电流减小，综上所述可知B正确，ACD错误。
故选B。
5．B
【详解】
B．由图乙知，当
时，滑动变阻器消耗的功率最大，时，则
最大功率
解得
B正确；
A．滑动变阻器的阻值为5Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等，有
解得
A错误；
C．当回路中电流最大时，即时定值电阻R消耗的功率最大，C错误；
D．当滑动变阻器的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为
则调整滑动变阻器Rp的阻值，不可能使电源的输出电流达到1.25A，选项D错误。
故选B。
6．AC
【详解】
CD．当热敏电阻R3所在的位置出现火情时，R3的阻值减小，电路中总电阻减小，干路电流变大，路端电压变小，即报警器两端的电压U变小，故C正确，D错误；
AB．而R1两端电压（）变大，根据
所以R2两端的电压变小，电流表示数变小，I变小，故A正确，B错误；
故选AC。
7．CD
【详解】
A
B．由题图可知，电源的内阻r，R0，R串联构成回路，电流表串在干路中，电压表V1与R0并联，V3与R并联，测路端电压，当R向上滑动时，R的阻值增大，整个电路电阻变大，V3、
V2示数变大，电流表示数变小，AB错误；
C．电阻R上电压的增加量的绝对值
等于r，R0两个电阻电压减少量的绝对值，所以
C正确；
D．
V2增加的数值的绝对值
等于电源内阻两端内部电压降低的数值绝对值
整个电路是串联关系，由于
所以
D正确；
故选CD。
8．BC
【详解】
A．由闭合电路欧姆定律得
U=E－Ir
当I=0时，E=U，由图线a与纵轴的交点可得电动势为E=3.6V，根据两图线交点处的状态可知，电阻R两端的电压为2.0V，则内阻
故A错误；
B．此时硅光电池的总功率为
P总=EI=0.72W
故B正确；
C．此时硅光电池的输出功率
P出=UI=2.0×0.2W=0.4W
此时硅光电池的输出效率为
故C正确。
D．若把内阻为10Ω的直流电动机接到该电池上，电动机为非纯电阻电路，故电动机的输出功率小于0.4W，故D错误；
故选BC。
9．AD
【详解】
A．开关S1闭合，S2断开，带电液滴在P点处于静止状态，若仅减小电容器两极板的正对面积
场强不变，则电场力不变，液滴仍保持静止，故A正确；
B．若仅将电容器上极板上移少许，板间场强变小，则
P与下极板零电势点距离不变，所以电势差减小，则P点电势降低，故B错误；
C．闭合S2之前，根据电压与电阻关系可知电容器两端电压
闭合之后，外电路总电阻
是总电阻的
，所以电容器两端电压
故
电路稳定后电容器所带电荷量比原来减小了，故C错误；
D．闭合S2之前，
若闭合S2，电路稳定后液滴还在板间运动
整理得
故D正确。
故选AD。
10．AC
【详解】
由于电表都是理想电表，所以电阻R3只相当于导线，电阻R1和R2是串联的，电压表测量的是路端电压，电容器是与电阻R1并联。
当开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右滑动时，R2增大，电路中电流减小，电流表的示数减小，内电压减小，路端电压增大，即电压表的示数增大，电阻R1两端的电压减小，由Q=CU知，电容器所带的电荷量将减少。
故选AC。
11．AC
【详解】
当磁感应强度增大时，磁敏电阻R的阻值变大，电路总电阻变大，总电流减小，即电流表示数变小，路端电压变大，R0两端电压减小，则L1两端电压变大，小灯泡L1变亮；则通过L2的电流减小，则小灯泡L2变暗；因不知道电源内阻与外电阻之间的关系，则无法判断电源的输出功率的变化情况，故选项AC正确，BD错误。
故选AC。
12．BD
【详解】
AB．电键S闭合，电容器两极板间电压等于两端电压，由闭合电路欧姆定律
由电荷量表达式可知
故A错误，B正确；
CD．电键S断开，电容器两极板间电压等于电源电动势
由电荷量表达式可知
故C错误，D正确。
故选BD。
13．AC
【详解】
ABD．当为零时，a板接电源正极，电势最高，带正电；当时，电容器两板等势，不带电；当时，b板电势较高，a板带负电。即电容器两端的电压先减小后增大。A正确，BD错误；
C．当为零时，外电阻最小，最小值为
当最大时，外电阻最大，最大值为
根据电源的输出功率与外电阻的图像
所以电源的输出功率先增大后减小。C正确。
故选AC。
14．ABD
【详解】
A．光照强度增大，光敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，故电路总电流增大，消耗在内阻上的电压增大，路端电压减小，A灯变暗，由于R0两端的电压增大，B灯两端的电压减小，B灯变暗，故A正确；
BC．电源电动势不变，电路总电流增大，电源的总功率P=EI变大，但是不知道电源内阻与外电路的电阻的关系，则无法判断输出功率的变化，故B正确，C错误；
D．电源的效率为
路端电压减小，电源的效率变小，故D正确；
故选ABD。
15．BD
【详解】
滑动变阻器的触头P从上向下滑动一段距离，接入电路的总电阻增加，总电流减小，电流表A的示数变小，外电压增大，电压表V1的示数变大，R1两端电压减小，电压表V2的示数变小，R2两端电压增加，电容器C两端电压增加，电荷量变大。
故选BD。
16．(1)0.25A；(2)2.5×10-6C，方向从下往上
【详解】
(1)将开关闭合，电路稳定时通过R1的电流
(2)R1两端的电压
电容器带的电量为
q=CU=2.5×10-6C
下端为正极；
断开开关后，通过R1的电量q=2.5×10-6C，方向从下往上。
17．（1）2Ω；（2）4A，759W
【详解】
(1)当电键断开时，通过电阻的电流为
则两端的电压
电源的内阻为
(2)当电键闭合时，电阻的功率
代入数据，解得
此时流过电源的干路中电流为
通过的电流为
通过电动机的电流为
则电动机的机械功率为
18．10Ω，1.5Ω
【详解】
灯泡的电阻
灯泡正常工作时电流
电流表示数为零，其两端电势相符，由于
解得
19．3V
【详解】
根据闭合电路的欧姆定律
可得
解得
E=6V
r=1Ω
则电阻箱读数为R3=1Ω时，电压表读数为