4.1
闭合电路欧姆定律
同步练习
1.有关电压与电动势的说法中正确的是
( )
A.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法
B.电动势就是电两极间的电压
C.电动势公式E=中W与电压U=中的W是一样的,都是电场力做的功
D.电动势是反映电把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量
解析:电动势是表示电把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量,与电压有着本质的区别,故D项正确,A、B错.电动势公式E=中W指的是非静电力做的功,C错.
答案:D
2.电动势为2
V的电池在电路上输出1
A的电流,可以断定
( )
A.内、外电阻相差2
Ω
B.外电阻是2
Ω
C.内电阻是2
Ω
D.内、外电阻之和是2
Ω
解析:由闭合电路欧姆定律I=可知D正确.
答案:D
3.如图所示的电路中,把R由2
Ω改变为6
Ω时,电流强度减小为原的一半,则电的内电阻应为
( )
A.4
Ω
B.8
Ω
C.6
Ω
D.2
Ω
解析:根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r),当R=2
Ω时,E=I(2+r);当R=6
Ω时,E=(6+r),解得r=2
Ω,故选D.
答案:D
4.在“测定电电动势和内阻”的实验中,某同学根据实验数据,作出了正确的U-I图象,如图所示,其中图线斜率绝对值的物理含义是
( )
A.短路电流
B.电内阻
C.电电动势
D.全电路电阻
解析:由闭合电路公式E=I(R+r)=U+Ir得,U=E-Ir,所以在U-I图象中图线斜率的绝对值表示电内阻.
答案:B
5.某电池当外电路断开时,路端电压为3
V,接上8
Ω的负载电阻后其路端电压降为2.4
V,则可以判定该电池的电动势E和内电阻r分别为
( )
A.E=2.4
V,r=1
Ω
B.E=3
V,r=2
Ω
C.E=2.4
V,r=2
Ω
D.E=3
V,r=1
Ω
答案:B
6.法国和德国两名科学家先后独立发现了“巨磁电阻”效应,共同获得2007年诺贝尔物理学奖.所谓“巨磁电阻”效应,是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象,物理兴趣小组的同学从“巨磁电阻”效应联想到一些应用,他们的探究如下:为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,可以先将玩具放置强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在,图是磁报警装置一部分电路示意图,其中RB是利用“巨磁电阻”效应而制作的磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,a、b接报警器,当传感器RB所在处出现断针时,电流表的电流I、a、b两端的电压U将
( )
A.I变大,U变大
B.I变小,U变小
C.I变大,U变小
D.I变小,U变大
解析:当RB处出现断针时,RB减小,R总减小,I总增大,I总r增大,Uab=E-I总r将减小;由于I总增大,所以R1分压增大,UR1+URB=Uab,可得URB减小,IR3减小,由IR3+I=I总,可得I增大.
答案:C
7.小明同学有一次在实验室做实验,突然发现小灯泡L不亮了,他用电压表检查电路中的故障,如图所示,当开关S闭合时,测得Uad=3.5
V,Ucd=0
V,Ubc=0
V,Uab=3.5
V,你帮他诊断一下,故障可能发生在
( )
A.L断路
B.R断路
C.R′断路
D.S断路
答案:B
8.下面对电电动势概念的认识正确的是
( )
A.电电动势等于电两极间的电压
B.在闭合电路中,电动势等于内、外电压之和
C.电电动势表征了电把其他形式的能转化为电能的本领,电把其他形式的能转化为电能越多,电动势就越大
D.电动势、电压和电势差虽名称不同,但物理意义相同,所以单位也相同
解析:电电动势等于电开路时正、负极间的电压,若电路闭合时由于存在内电压,此时电两极间的电压小于电电动势,故A项错.电电动势是描述电把其他形式的能转化为电能本领的物理量,即在电路中通过一定电量时,电提供的电能越多,电动势就越大,并不是电把其他形式能转化为电能越多,电动势就越大,因为转化的能量除与电动势有关外,还与所经历的时间、用电情况有关,故C项错.电动势和电势差意义不同,电势差是表示电能转化为其他形式能的本领的物理量,故D项错.
答案:B
9.如图所示是一实验电路图.在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列表述正确的是
( )
A.路端电压变小
B.电流表的示数变大
C.电内阻消耗的功率变小
D.电路的总电阻变大
答案:A
一太阳能电池板,测得它的开路电压为800
mV,短路电流为40
mA,若将该电池板与一阻值为20
Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是
( )
A.0.10
V
B.0.20
V
C.0.30
V
D.0.40
V
答案:D
10.如图所示的电路中,当S闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6
V和0.4
A.当S断开时,它们的示数各改变0.1
V和0.1
A,求电的电动势和内电阻.
解析:当S闭合时,R1、R2并联接入电路,由闭合电路欧姆定律得:
U=E-Ir即E=1.6+0.4
r
①
当S断开时,只有R1接入电路,
由闭合电路欧姆定律
U′=E-I′,即E=(1.6+0.1)+(0.4-0.1)r
②
由①②得:E=2
V,r=1
Ω.
答案:2
V 1
Ω
11.某新型纳米晶太阳能电池的电动势为2
V,一节干电池的电动势为1.5
V,将太阳能电池和干电池分别接入电路中,两个电路中的电流分别为0.2
A和0.4
A,试求:
(1)哪一个电把其他形式的能转化为电能的本领大?
(2)两个电路都工作10
s的时间内,电所消耗的化学能分别是多少?
解析:(1)由于太阳能电池的电动势大于干电池的电动势,故该太阳能电池把其他形式的能转化为电能的本领大.
(2)对太阳能电池电路,10
s内通过电池的电荷量为:q1=I1t=2
C
对一节干电池电路,10
s内通过电池的电荷量为:q2=I2t=4
C
由电动势的定义式得电消耗的能量
W1=q1E1=2×2
J=4
J
W2=q2E2=4×1.5
J=6
J.
答案:(1)太阳能电池 (2)4
J 6
J