2019-2020学年人教版选修3-1 第二章7闭合电路的欧姆定律 课时作业Word版含答案

2019-2020学年人教版选修3-1 第二章7闭合电路的欧姆定律 课时作业
1.在如图所示的电路中,电源的电动势E=3.0 V,内阻r=1.0 Ω,R为滑动变阻器.当闭合开关S后,电流表示数为0.30 A.忽略电流表的内阻,则滑动变阻器接入电路的阻值为(　B　)

A.8.0 Ω B.9.0 Ω
C.10.0 Ω D.11.0 Ω
解析:闭合开关S,根据闭合电路欧姆定律得I=,得R=-r=-1.0 Ω=9.0 Ω,即滑动变阻器接入电路的阻值为9.0 Ω,选项B正确.
2.(2019·河南洛阳月考)一个闭合电路由电池供电,外电路是纯电阻,以下说法正确的是(　A　)
A.当外电阻增大时,路端电压增大
B.当外电阻减小时,路端电压增大
C.当外电阻减小时,电路中的电流减小
D.电池的内阻越小,外电阻变化时,路端电压的变化越大
解析:根据U=E-Ir,当外电阻增大时,I减小,U增大,A正确,B错误.根据I=,外电阻R减小时,电流增大,C错误,根据U=E-Ir,有ΔU=ΔIr,外电阻变化,电流变化,r越小,对应的电压越小,故D错误.
3.(2019·安徽淮北月考)有两个相同的电阻R,串联起来接在电动势为E的电源上,电路中的电流为I;将它们并联起来接在同一电源上,此时流过电源的电流为,则电源的内阻为(　C　)
A.R B. C.4R D.
解析:根据闭合电路欧姆定律,两电阻串联时有E=I(2R+r),两电阻并联时有E=I(+r),可得r=4R,选项C正确.
4.(2019·河南郑州月考)如图所示电路中,电源电动势E=9 V,内阻r=3 Ω,R=15 Ω,下列说法中正确的是(　A　)

A.当S断开时,UAC=9 V
B.当S闭合时,UAC=9 V
C.当S闭合时,UAB=9 V,UBC=0
D.当S断开时,UAB=0,UBC=0
解析:当S断开时,UAC,UBC均为路端电压,等于电源电动势,A正确,D错误;当S闭合时,UAC=UAB=R=7.5 V,UBC=0,B,C错误.
5.(2019·江苏盐城检测)如图所示,直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线;直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线;直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线.将这个电阻分别接到a,b两电源上,那么(　A　)

A.R接到b电源上时电源的效率高
B.R接到b电源上时电源的输出功率较大
C.R接到a电源上时电源的输出功率较小,电源效率也较低
D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大,电源效率也较高
解析:由题图知Ea>Eb,内阻ra>rb,当电阻R接到电源两极时,电源的效率为η==,所以R接到电源b上时,电源的效率高,A对,D错.由题图知,R接到电源a上时,电源的路端电压和电流均比接到b上时大,故R接到电源a上时,电源的输出功率较大,B,C错.
6.(2019·江苏扬州中学月考)(多选)在如图所示电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机M的内阻为 0.5 Ω,闭合开关S后,电动机转动,理想电流表的示数为2.0 A,则以下判断中正确的是(　AB　)

A.电动机的输出的功率为12 W
B.电动机两端的电压为7.0 V
C.电动机产生的热功率为4.0 W
D.电源输出的电功率为24 W
解析:电路中电流表的示数为2.0 A,所以电动机的电压为U=E-U内-UR0= 12 V-Ir-IR0=(12-2×1-2×1.5)V=7 V,所以B正确;电动机的总功率为P总=IU=2×7 W=14 W,电动机的发热功率为P热=I2R=22×0.5 W=2 W,所以电动机的输出功率为P出=14 W-2 W=12 W,所以A正确,C错误;电源的输出的功率为P出′=EI-I2r=(12×2-22×1)W=20 W,所以D错误.
7.如图所示,电池电动势为E,内阻为r.当可变电阻的滑片P向b点移动时,电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是(　A　)

A.U1变大,U2变小 B.U1变大,U2变大
C.U1变小,U2变小 D.U1变小,U2变大
解析:滑片P向b移动时,总电阻变大,干路中I=变小.由于路端电压U=E-Ir,U增大,即V1表示数U1变大.由于V2表与电阻并联,则U2=IR,其示数减小,选项A正确.
8.如图所示电路中,定值电阻R2=r(r为电源内阻),滑动变阻器的最大阻值为R1且R1>R2+r.在滑动变阻器的滑片P由左端a向右滑动的过程中,以下说法正确的是(　C　)

A.电源的输出功率变小
B.R2消耗的功率先变大后变小
C.滑动变阻器消耗的功率先变大后变小
D.电压表的示数先变大后变小
解析:滑片向右移动,滑动变阻器接入电路部分电阻变小,电路中的电流变大,由U=E-Ir可知,电压表示数逐渐变小,通过电阻R2的电流变大,R2消耗的功率变大,在滑片滑动的过程中内阻始终小于外电阻,所以电源的输出功率增大.把R2看成电源的一部分,当滑动变阻器的阻值等于2r时,消耗的功率最大,当滑动变阻器阻值小于2r时,消耗的功率变小.选项C正确.
9.(2019·浙江杭州检测)如图所示的电路中,闭合开关,灯L1,L2正常发光.由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是(　A　)

A.R1断路 B.R2断路
C.R3短路 D.R4短路
解析:把原电路改画为如图所示的电路,由于电流表示数减小、灯L2变暗,可推知电路中的总电流减小,路端电压增大,表明外电阻增大,R3,R4不可能短路.灯L1变亮,表明灯L1两端电压增大、灯L2两端电压减小,则R2不可能断路,只能是R1发生断路,选项A正确.

10.(2019·黑龙江鸡西期中)在如图所示的电路中,电源的电动势E=6.0 V,内电阻r=1.0 Ω,外电路的电阻R=5.0 Ω.闭合开关S.求:

(1)通过电阻R的电流I;
(2)电源消耗的总功率P;
(3)电源的效率η.
解析:(1)根据闭合电路欧姆定律,通过电阻R的电流为
I==A=1.0 A.
(2)电源消耗的总功率为P=IE=6.0 W.
(3)R上消耗的电功率为P=I2R=12×5 W=5 W.
电源的效率为η==≈83.3%.
答案:(1)1.0 A　(2)6.0 W　(3)83.3%
(教师备用)
1.(2019·湖北武汉检测)如图所示电路中,电源内阻不能忽略.闭合S后,调节R的阻值,使电压表示数增大ΔU,在这一过程中,有(　C　)

A.通过R1的电流不变
B.R2两端电压减小ΔU
C.通过R2的电流减小量小于
D.路端电压增大量为ΔU
解析:由电流I=可知,当电压增加ΔU时,通过R1的电流就增加,故A错误;若电阻R2看做“新电源”的内阻,由U=E-Ir知,电路总电阻减小,R2和内阻上的电势降落为ΔU,故R2两端电压减小量比ΔU小,电流减小量小于,B错误,C正确;因R2两端的电压减小,故路端电压增大量比ΔU要小,故D错误.
2.(2019·辽宁沈阳月考)如图所示的电路中,所用电源的电动势E=4 V,内电阻r=1 Ω,电阻R1可调.现将R1调到3 Ω后固定.已知R2=6 Ω, R3=3 Ω.

(1)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?
解析:(1)开关S断开时,由闭合电路欧姆定律,通过R1的电流为I1== A=0.4 A;
开关S接通时,R2,R3并联的总电阻
R23==2 Ω;
通过R1的电流I1′== A≈0.67 A.
(2)开关接通时,A,B之间的总电阻R23=2 Ω为定值,只有当总电流最大时,A,B之间的电功率才最大.则有R1′=0,此时总电流
I== A= A;
PAB=I2R23=()2×2 W≈3.56 W.
答案:(1)0.4 A　0.67 A　(2)0　3.56 W