4.1闭合电路欧姆定律 达标作业（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
4.1闭合电路欧姆定律
达标作业（解析版）
1．如图所示的电路中，电源电动势E，内电阻r，接有灯L1和L2。闭合电键S后，把变阻器R的滑动触头从a向b端移动过程中，则（　　）
A．灯L1和灯L2都变亮
B．灯L1和灯L2都变暗
C．灯L1变暗，灯L2变亮
D．灯L1变亮，灯L2变暗
2．如图所示，直线b为电源的U-I图像，直线a为电阻R的U-I图像，用该电源和该电阻串联组成闭合电路时，下列说法中不正确的是（　　）
A．电源的输出功率为4W
B．电源的电动势为3V，电源的内阻为0.5Ω
C．电源的热功率为2W
D．电源的效率约为33.3%
3．如图所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P处于某一位置时，小灯泡L
能发光。将滑片P
从该位置向b端滑动的过程中（不考虑温度对电阻的影响）（　　）
A．小灯泡L变亮，电流表的示数变大
B．电阻R3自右向左的电流
C．电阻R2的电功率变小
D．电源的输出功率变大
4．电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻、及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是（　　）
A．电压表读数增大，电流表读数减小
B．电压表读数减小，电流表读数增大
C．电压表和电流表读数都减小
D．消耗的功率减小
5．在如图所示的I－U图像中，直线Ⅰ为某一电源中流过的电流与其路端电压的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的I－U图线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图像可知（　　）
A．电源的电动势为3V，内阻为0.5Ω
B．电阻R的阻值为2Ω
C．电源的输出功率为2W
D．电源的效率约为33.3%
6．如图所示，某学生研究路端电压随外电阻变化的电路图，电源电动势不变，内阻未知，定值电阻R0=10Ω。当滑动变阻器R=0时，电流表读数为0.3A；当R=5Ω时，电流表读数可能是（　　）
A．0.2A
B．0.22A
C．0.25A
D．0.3A
7．图甲为某电源的U-I图线，图乙为某小灯泡的U-I图线，则下列说法中正确的是（　　）
A．电源的内阻为0.5Ω
B．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
C．当小灯泡两端的电压为0.5V时，它的电阻约为
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为3W
8．如图所示的电路中，E是一个电流恒定的电源，A、B、C为三个相同的电灯（电阻恒定），当开关S断开时，A灯上的电压为UA。则当S闭合后（　　）
A．电源的输出功率增大
B．A灯的亮度增大
C．B灯的功率减为原来的
D．C灯的电压为UA
9．如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向左移动时（　　）
A．电流表读数变小，电压表读数变大
B．小灯泡变亮
C．电容器C两板间的电场强度变小
D．电源的总功率变小
10．如图所示电路图中电压表和电流表均为理想电表。闭合开关S，水平放置的平行板电容器C间有一带电液滴恰好处于静止状态。现将滑动变阻器的滑片向上移动一些，则下列说法正确的是（　　）
A．带电液滴将向下运动
B．电流表的示数可能增大
C．电压表示数与电流表示数之比变大
D．电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比变大
11．在如图的电路中，C是极板水平放置的平行板电容器，开关、均闭合时极板间悬浮着一带电油滴。以下说法正确的是（　　）
A．仅断开后，电容器两极板间的电场强度不变
B．仅断开时，油滴向上运动
C．仅断开后，电容器两极板间的电场强度增大
D．仅断开时，油滴向上运动
12．如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，灯泡L1、L2、L3规格相同，且电阻大于电源内阻r，理想电压表V1、V2示数为U1、U2，其变化量的绝对值分别为和；流过电源的电流为I，其变化量的绝对值为。当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中（　　）
A．小灯泡L1、L2变亮，L3变暗
B．
C．不变
D．电源输出功率变小
13．电动势刻画了电源把其它形式的能量转化成电能的本领大小。对于闭合电路，请从能量的角度论述说明“电源的电动势等于外电压与内电压之和”。
14．在如图所示的电路中，定值电阻R1=2Ω、R2=R3=4Ω，闭合开关、，断开开关，定值电阻消耗的功率为，保持开关S1闭合，断开开关S2、S3，电压表的读数为4.5V。则：
(1)闭合开关S1、S2断开开关S3时，流过电路的总电流以及电压表的读数分别为多少？
(2)该电源的电动势以及内阻分别为多少？
(3)当保持开关S1、S3闭合，断开开关S2时，流过定值电阻的电流为多大？
15．现有一直流电动机M，加上的电压时，电动机不转，通过电动机线圈的电流为；将该电动机与R=20Ω的电阻并联后，接在电动势为的电源两端，如图所示，已知电源内阻为r=1Ω，此时电源两端的电压为，电动机恰好能正常工作。
(1)求电源的输出功率；
(2)求电动机输出的机械功率；
(3)如果电动机的转子突然被卡住不能转动，求电动机的发热功率（结果保留两位有效数字）。
16．小张买了一只袖珍手电筒，里面有两节干电池。他取出手电筒中的小灯泡，看到上面标有“”的字样。小张认为，产品设计人员的意图是使小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光。由此，他推算出了每节干电池的内阻。如果小张的判断是正确的，那么内阻是多少？提示：串联电池组的电动势等于各个电池的电动势之和，内阻等于各个电池的内阻之和。
参考答案
1．D
【详解】
闭合电键S后，把变阻器R的滑动触头从a向b端移动过程中,外电路电阻减小。根据闭合电路欧姆定律有
干路电流增大，故灯L1变亮，又因为
可知灯L2的端电压减小，故灯L2变暗。
故选D。
2．D
【详解】
A.
电源的输出功率为
A正确，不符合题意；
B.
电源的电动势等于纵轴的截距3V，电源的内阻等于图像的斜率
B正确，不符合题意；
C.
电源的热功率为
C正确，不符合题意；
D.
电源的效率约为
D错误，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】
将滑片P从该位置向b端滑动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路总电阻变大，由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流I变小，则电流表示数变小。总电流变小，电源的内电压变小，则路端电压变大，小灯泡的电压变大，则小灯泡L变亮，则R2电流变小，电压变小，功率变小，路端电压变大，则电阻R1两端电压变大，电容器充电，电阻R3自左向右的电流；因为不确定内阻与外阻关系，无法确定电源输出功率变化，故C正确ABD错误。
故选C。
4．D
【详解】
当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，R接入电路的阻值增大，回路中的外电阻增大，干路电流减小，所以R1消耗的功率减小；根据闭合电路欧姆定律可知外电压增大，所以电压表读数增大；根据串联分压规律可知R两端电压增大，所以R2两端电压增大，则电流表读数增大。综上所述可知ABC错误，D正确。
故选D。
5．D
【详解】
A．根据闭合电路欧姆定律得U=E－Ir，当I=0时，U=E，由读出电源的电动势
E=6V
内阻等于图线的斜率大小，则
故A错误；
B．电阻
故B错误；
C．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为
故C错误；
D．电源的效率
故D正确。
故选D。
6．C
【详解】
设当变阻器R=0时，电流表的读数为I，当R=5Ω时，电流表读数为I′，根据闭合电路欧姆定律知
由于外电路增大，则路端电压增大，即有
得
故有
故选C。
7．D
【详解】
A．结合甲图像，电源的内阻为
A错误；
B．由图乙可知，电压和电流越大，即功率越大，图像的斜率越大，由
可知，小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，B错误；
C．由图乙可知，当小灯泡两端的电压为0.5V时，通过的电流为，则它的电阻约为
C错误；
D．把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起，图像的交点即小灯泡的电压、电流，如图所示
可得U=0.5V，I=6A，则小灯泡的功率约为
D正确。
故选D。
8．CD
【详解】
A．当S闭合后，电路中的总电阻减小，要保持电流恒定，电源电动势减小，电源总功率减小，电源内部电压保持不变，内部消耗的功率保持不变，则电源输出功率减小，A错误；
B．根据部分电路的欧姆定律，灯泡A的电压不变，则灯泡A亮度不变，B错误；
CD．开关S断开时，因为A、B为相同的电灯，所以B灯上的电压也为UA，B灯的功率为
现在闭合S，C和B并联，并联电路的总电阻为，因为干路中电流不变，所以并联部分的电压为，根据并联电路电压特点，B灯上的电压等于C灯上的电压为，B灯的功率为
CD正确。
故选CD。
9．AD
【详解】
AB．当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻变大，外电路总电阻增大，由闭合电路欧姆定律分析可知，电路中总电流变小，路端电压变大，则知电流表读数变小，电压表读数变大，小灯泡变暗，B错误A正确；
C．电路中总电流变小，小灯泡两端的电压变小，路端电压变大，由串联电路分压特点得知，电容器C两板间电压增大，则板间电场强度变大，C错误。
D．电源的总功率
I变小，则P变小，D正确。
故选AD。
10．AC
【详解】
A．滑动变阻器的滑片向上移动一些时，增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得：电压表示数增大，电流表示数减小，根据部分电路欧姆定律得：电阻两端电压减小，即电容器两端电压减小，带电液滴将向下运动，故A正确；
B．电压表示数加上电阻两端电压等于电压表示数，因此电压表示数增大，电阻的电流增大；电流表的示数等于电流表的示数加上电阻的电流，因此电流表的示数一定减小，故B错误；
C．电压表示数与电流表示数之比等于滑动变阻器的电阻可见增大，故C正确；
D．电压表示数变化量的绝对值与电流表示数变化量的绝对值之比等于电源内阻，应为不变，故D错误。
故选AC。
11．CD
【详解】
AB．仅断开后，电容器通过R1和R2放电，则两极板间的电场强度变为零，则油滴将向下运动，选项AB错误；
CD．两电键均闭合时，电容器两板间的电压等于R1两端电压，仅断开后，电容器两极板间的电压等于电源的电动势，则两板间电压变大，则电容器两板间的电场强度增大，电场力变大，则油滴向上运动，选项CD正确；
故选CD。
12．CD
【详解】
A．当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中，滑动变阻器的阻值增大，由串反并同规律，与之串联的小灯泡L1、L2变暗，与之并联的L3变亮，A错误；
B．当滑动变阻器的触片从左端滑到右端的过程中，滑动变阻器的阻值增大，由串反并同规律，与之串联的电压表V2读数变小，与之并联的电压表V1读数变大；由于外电阻变大，电源的路端电压变大，所以，B错误；
C．因为，C正确；
D．由于外电阻大于电源内阻，并且外电阻增大，所以电源的输出功率减小，D正确。
故选CD。
13．见解析
【详解】
由能量守恒可知，电源提供的电能转化为电路中用电器产生的热量，即
得
即为
14．(1)1A，4V；(2)6V，2Ω；(3)0.5A
【详解】
(1)当闭合开关、，断开开关时，被短路，外电阻为，根据电功率公式可得，通过电路的电流
两端的电压即为电压表的读数
(2)当闭合开关、，断开开关时，由闭合电路欧姆定律得
当保持开关闭合，断开开关、时，外电路电阻
通过电路的电流
这时有
联立得
，
(3)当保持开关、闭合，断开开关时，与并联的电阻
总电阻
总电流
通过的电流
15．(1)20W；(2)10.5W；(3)30W
【详解】
(1)电动机的线圈电阻为
通过电源的电流为
电源的输出功率
(2)通过电动机的电流
电动机输出的机械功率
(3)如果电动机的转子突然被卡住不能转动，则外电路电阻
电路的总电流
路端电压
电动机的发热功率
16．
【详解】
若小张的判断是对的，小灯泡在这两节干电池的供电下正常发光，则电路中的电流为
I=0.25A，路端电压为
U=2.2V，根据闭合电路的欧姆定律
则每一节干电池的内阻为