粤教版（2019）高中物理 必修第三册 课时分层作业14 常见的电路元器件 闭合电路的欧姆定律word版含答案

课时分层作业(十四)　
(建议用时：25分钟)
考点1　对电动势的理解
1．关于电源的电动势，下列说法正确的是(　　)
A．在某电池的电路中每通过2 C的电荷量，电池提供的电能是4 J，那么这个电池的电动势是0.5 V
B．电源的电动势越大，电源所提供的电能就越多
C．电源接入电路后，其两端的电压越大，电源的电动势也越大
D．无论电源接入何种电路，其电动势是不变的
D　[由电动势的定义可知，当通过单位电荷时转化的电能为2 J，即电源的电动势为2 V，故A错误；电源所能提供的电能与电动势无关，它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的，故B错误；电源的电动势与外电路无关，故C错误。]
2．一台发电机用0.5 A电流向外输电，在1 min内将180 J的机械能转化为电能，则发电机的电动势为(　　)
A．6 V　　　 B．360 V
C．120 V D．12 V
A　[q＝It，E＝＝＝ V＝6 V。]
考点2　闭合电路欧姆定律的理解和应用
3．如图所示的电路中，把R由2 Ω改为6 Ω时，电流减小为原来的一半，则电源的内电阻应为(　　)
A．4 Ω B．8 Ω
C．6 Ω D．2 Ω
D　[根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，当R＝2 Ω时，E＝I(2 Ω＋r)；当R＝6 Ω时，E＝(6 Ω＋r)，解得r＝2 Ω，故选D。]
4．有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，通过每个电阻的电流为I，若将这两个电阻并联起来，仍接在该电源上，此时通过一个电阻R的电流为，则该电源的内阻是(　　)
A．R B．
C．4R D．
C　[由闭合电路欧姆定律得，两电阻串联时I＝，两电阻并联时I＝·，解得r＝4R。]
5．如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3 V，当开关S闭合时，电压表示数为1.8 V，则外电阻R与电源内阻r之比为(　　)
A．5∶3 B．3∶5
C．2∶3 D．3∶2
D　[S断开时，电压表的示数等于电源的电动势，即E＝3 V。S闭合时，U外＝1.8 V，所以U内＝E－U外＝1.2 V。因U外＝IR，U内＝Ir，所以R∶r＝U外∶U内＝1.8∶1.2＝3∶2。]
6．如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象，下面结论正确的是(　　)
A．电源的电动势为6.0 V
B．电源的内阻为12 Ω
C．电源的短路电流为0.5 A
D．电流为0.3 A时的外电阻是12 Ω
A　[因电源的U?I图象纵轴坐标并不是从零开始，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E＝6.0 V，但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r＝＝Ω＝2 Ω。由闭合电路欧姆定律可得电流I＝0.3 A时，外电阻R＝－r＝18 Ω。]
7．如图所示的电路中，电阻R＝10 Ω，当开关S打开时，理想电压表示数为6 V。当开关S合上时，电压表示数为5.46 V，则电源的内阻为多少？
[解析]　当S打开时，R外→∞，E＝U外＝6 V
S闭合时，U外＝IR
即5.46＝I×10 Ω
所以I＝0.546 A
再由E＝U外＋I·r
即6＝5.46＋0.546r
得r≈1 Ω。
[答案]　1 Ω
考点3　闭合电路的动态分析问题
8．(多选)电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是(　　)
A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B．当R增大时，路端电压也增大
C．当干路电流I增大时，路端电压也增大
D．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小
BD　[电源电动势不变，而路端电压随外电阻的增大而增大，减小而减小。故A错误；当R增大时，I减小，不能根据U＝IR判断路端电压的变化，而应由U＝E－Ir分析，E，r不变，I减小，得到U增大。故B正确；当I增大时，说明R减小，不能根据U＝IR判断路端电压的变化，而由U＝E－Ir分析，E，r不变，I增大，得到U减小。故C错误；根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可知，I增大时，路端电压U减小。故D正确。]
9．(多选)如图所示电路中，在滑动变阻器的滑片P由b端向a端滑动的过程中，下列描述正确的是(　　)
A．电压表示数增大，电流表示数减小
B．电压表示数减小，电流表示数增大
C．电路中的总电阻增大
D．通过R1的电流增大
AC　[滑片P由b端向a端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，干路电流减小，路端电压增大，电阻R1分压减小，并联支路电压增大，通过电阻R2的电流增大，总电流等于通过电阻R2和通过电流表的电流之和，所以通过电流表的电流减小，综上可知，选项A、C正确，选项B、D错误。]

(建议用时：15分钟)
10．(多选)如图所示，用两节干电池点亮几只小灯泡，当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是(　　)
A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗
B．灯多时各灯两端的电压较低
C．灯多时通过电池的电流较大
D．灯多时通过各灯的电流较大
ABC　[由于电灯并联在电路中，所以接入电路的电灯越多，总电阻越小，电路的总电流越大，选项C正确；此时电源的内电压越大，路端电压越低，选项B正确；流过每个灯的电流越小，每个电灯越暗，选项A正确，选项D错误。]
11．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置。G为灵敏电流计。开关S闭合后，两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态。则在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中，下列判断正确的是(　　)
A．灵敏电流计G中有a→b的电流
B．油滴向上加速运动
C．电容器极板所带电荷量将减小
D．通过电阻R2的电流将减小
B　[在滑动变阻器R的触头P向上移动的过程中，R增大，总电阻增大，电动势和内阻不变，可知总电流减小，内电压减小，外电压增大，外电压等于R1上的电压和R2与R并联电压之和，而R1上的电压减小，所以R2与R的并联电压增大，通过R2的电流增大。根据Q＝CU可知，电容器所带的电量增大，上极板带正电，电容器充电，所以流过电流计的电流方向是b→a。电容器两端电压增大，电场强度增大，电场力增大，开始电场力与重力平衡，所以油滴会向上加速，故A、C、D项错误，B项正确。]
12．在如图所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝5 Ω，当a、b两点间接理想的电流表时，其读数为0.5 A；当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为1.8 V。求电源的电动势和内电阻。
[解析]　当a、b两点间接理想的电流表时，R1被短路，回路中的电流I1＝0.5 A，由闭合电路欧姆定律得：E＝I1(R2＋r)
代入数据得：E＝0.5(5＋r) ①
当a、b两点间接理想的电压表时，回路中的电流I2＝＝ A＝0.2 A
由闭合电路欧姆定律得：
E＝I2(R2＋R1＋r)
即E＝0.2(14＋r) ②
联立①②得：E＝3 V，r＝1 Ω。
[答案]　3 V　1 Ω
13．在图甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2的阻值未知，R3是一滑动变阻器，当其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的。求：
甲　　　　　　　　　乙
(1)电源的电动势和内电阻；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)滑动变阻器R3的最大值。
[解析]　(1)由闭合电路欧姆定律得：E＝U＋Ir
将图象中A、B两点的电压和电流代入得：
E＝16＋0.2r，E＝4＋0.8r
解得E＝20 V，r＝20 Ω。
(2)当R3的滑片滑到最右端时，R3、R1均被短路，此时外电路电阻等于R2，且对应于图线上B点，故由B点的U、I值可求出R2的阻值为：R2＝＝ Ω＝5 Ω。
(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时，R3阻值最大，设此时外电路总电阻为R，由图象中A点坐标求出：
R＝＝ Ω＝80 Ω
又R＝＋R2，代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3＝300 Ω。
[答案]　(1)20 V　20 Ω　(2)5 Ω　(3)300 Ω
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