课后作业45分钟
一、选择题(8×5′,共40分)
1.在闭合电路中,下列叙述正确的是( )
A.闭合电路中的电流跟电源电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比
B.当外电路断开时,路端电压等于零
C.当外电路短路时,电路中的电流无穷大
D.当外电阻增大时,路端电压也增大
答案:AD
2.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是( )
A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大
B.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小
C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随内电压减小
D.若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于二者之和
答案:D
3.某手电筒里的两节干电池已用过很长时间,使手电筒里的小灯泡只能发出微弱的光.把这两节干电池取出来,用电压表测它们串联后的总电压很接近3 V,把它们装入一个台式电子钟表里做电源,电子钟能正常工作,下列论述错误的是( )
A.这两节干电池的电动势减小了许多
B.这两节干电池的内电阻减小了许多
C.这个电子钟的额定电压一定小于电筒里小灯泡的额定电压
D.这个电子钟的额定电流一定小于电筒里小灯泡的额定电流
解析:干电池用旧了是电池的内阻增大,而电动势几乎不变.
答案:ABC
4.如图12所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是( )
图12
A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2
B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.电动势E1>E2,内阻r1<r2
D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大
解析:由图象可知E1=E2,r1<r2,又因为ΔU内=ΔI·r,所以ΔU外=-ΔI·r,故ΔI相同时,r越大,路端电压变化越大.
答案:AD
5.如图13所示是一火险报警的一部分电路示意图.其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )
图13
A.I变大,U变大 B.I变小,U变小
C.I变小,U变大 D.I变大,U变小
解析:出现火情时,温度升高,R2电阻减小,总电阻减小,总电流增大,a、b间电压减小 ,I也就减小.
答案:B
6.(2011·海南卷)如下图14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,与分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )
图14
A.的读数变大,的读数变小
B.的读数变大,的读数变大
C.的读数变小,的读数变小
D.的读数变小,的读数变大
解析:S断开,则电路中的总电阻变大,总电流变小,由全电路的欧姆定律U=E-Ir知,路端电压变大了,即电压表的示数变大;R1两端的电压变小,那么R3两端的电压增大,流过R3的电流增大,则电流表的示数也增大,B项对.
答案:B
图15
7.某同学设计了一个转向灯电路(如图15),其中L为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,以下判断正确的是( )
A.L的功率小于额定功率
B.L1亮,其功率等于额定功率
C.L2亮,其功率等于额定功率
D.含L支路的总功率较另一支路的大
解析:考查直流电路的分析.当单刀双掷开关S置于位置1时,指示灯L与转向灯L2串联后接到电源E上,指示灯L两端电压低于额定电压6 V,所以指示灯L的功率小于额定功率,选项A正确.由于电源E有内阻,转向灯L1接到电源E上,转向灯L1虽然比转向灯L2亮,但功率仍然小于额定功率,选项B错.同理,选项C错.含L支路两个灯泡串联,总电阻大于另一支路,通过的电流小于另一支路,所以含L支路的总功率一定小于另一支路,选项D错.
答案:A
8.一电源(电动势为E,内阻为r),当它和一标有“6 V 3 W”的小灯泡构成闭合回路时,小灯泡恰好正常发光.如果该电源与一标有“6 V 6 W”的小灯泡构成一闭合回路,该灯泡( )
A.正常发光
B.比正常发光暗
C.比正常发光亮
D.因不知电源内阻的大小,故无法确定
解析:“6 V 6 W”的灯泡电阻小于“6 V 3 W”的灯泡,接入电路时,电路总电流就增大,内阻上分得电压就变大,故灯泡两端电压小于6 V,比正常发光暗.
答案:B
二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)
图16
9.如图16所示的电路中,电阻R1=6 Ω,R2=3 Ω,S断开时,电流表示数为0.9 A,S闭合时,电流表示数为0.8 A,则电源电动势为E=__________V,内阻r=__________Ω.
解析:S断开时,E=I1(R1+r),S闭合时,E=·3I2,所以E=5.76 V,r=0.4 Ω.
答案:5.76;0.4
10.电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,R1=3 Ω,R2=2 Ω,R3=5 Ω,C1=4 μF,C2=1 μF,如图17所示,当S闭合时间足够长时,C1和C2所带电荷量分别是Q1=________C;Q2=________C.当S断开后,通过R2的电荷量________C.
图17
解析:S闭合时间足够长时,R3中无电流,R1,R2串联,电路中的电流:I==2 A,C1两端电压为Ubc,C2两端电压为Uac,Ubc=IR2=4 V,Uac=I(R1+R2)=10 V,故C1、C2所带的电荷量分别为:Q1=C1Ubc=4×10-6×4 C=1.6×10-5C,Q2=C2Uac=1×10-6×10 C=1.0×10-5C;当S断开时,C1通过R2、R3放电,故流过R2的电荷量为Q1,C2通过R1、R2、R3放电,流过R2的电荷量为Q2,所以通过R2的总电荷量Q=Q1+Q2=1.6×10-5C+1.0×10-5C=2.6×10-5C.
答案:1.6×10-5;1.0×10-5;2.6×10-5
图18
11.如图18所示电路中,电阻R1=R2=R3=10 Ω,电源内阻r=5 Ω,电压表可视为理想电表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10 V.当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?
解:电阻R2中的电流I=,
代入数据得I=1 A,
外电阻R=R2+,路端电压U=IR=15 V,
根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r),
代入数据解得E=20 V
S1闭合而S2断开,电路中的总电流I′=
电压表示数U′=I′(R1+R2),
代入数据解得U′=16 V.
图19
12.如图19所示,电源电动势E=30 V,内阻r=1 Ω,电灯上标有“6 V 12 W”字样,直流电动机线圈电阻R=2 Ω.若电灯恰能正常发光,求电动机输出的机械功率.
解:灯正常发光,则I==2 A,
又EI=P机+I2r+I2R+P电,
所以P机=36 W.