高中物理新教材人教版必修第三册课时作业 12.2　闭合电路的欧姆定律 Word版含解析

◎考点一　对电动势的理解
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．电动势是电源两极间的电压
C．电动势公式E＝中W与电压公式U＝中的W是一样的，都是电场力做的功
D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量
D　[电压与电动势是两个不同的概念，其中电动势公式E＝中W是非静电力做的功，电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领。而电压U＝中W则是电场力做的功，电动势的大小也不一定等于电压的大小，故D正确。]
2．(多选)干电池的电动势为1.5 V，这表示 (　　)
A．电路中每通过1 C的电荷量，电源把1.5 J的化学能转化为电能
B．干电池在1 s内将1.5 J的化学能转化为电能
C．干电池与外电路断开时两极间电势差为1.5 V
D．干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池强
AC　[由电动势物理意义知，电源中每通过1 C电荷量，电源把1.5 J的化学能转化为电能，A正确，B错误；电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。一节干电池的电动势为1.5 V，外电路断开时，路端电压即两极间的电势差是1.5 V，C正确；电动势是表征电源将其他形式能转化为电能本领的物理量，故1.5V的干电池把化学能转化为电能的本领比电动势为2 V的蓄电池弱，D错误。]
3．某公司发布了5分钟即可充满3 000 mA·h电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注。如图是某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则 (　　)
A．4.35 V表示该电池的电动势
B．该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作30小时
C．11.4 Wh表示该电池能提供的电量
D．3 000 mA·h表示该电池能提供的电能
B　[4.35 V为充电限制电压，不是该电池的电动势，故A错误；该电池充满电后以100 mA的电流工作时，可连续工作时间t＝＝30 h，故B正确；11.4 Wh为电池的充电电能，不是该电池的电量，故C错误；mA·h为电量的单位，所以3 000 mA·h表示该电池能提供的电量，故D错误。]
◎考点二　对闭合电路欧姆定律的理解
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，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(　　)
A．R　　　 B．
C．4R D．
C　[由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E＝I(2R＋r)，E＝I(＋r)，由以上两式可得r＝4R，C正确。]
5．(多选)如图所示电路中，电源电动势E＝9 V、内阻r＝3 Ω，R＝15 Ω，下列说法正确的是(　　)
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＝7.5 V，UBC＝0
D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0
AC　[当S断开时，UAC与UBC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＝I×0＝0，B错误，C正确。]
6．两个电源a、b的路端电压和电流的变化关系曲线如图所示，由图可知(　　)
A．电源a的内阻较小，电动势较大
B．电源a的内阻较大，电动势较大
C．电源b的内阻较大，电动势较小
D．电源b的内阻较大，电动势较大
B　[U?I图线的纵截距表示电源电动势，所以Ea>Eb，图线斜率的绝对值等于电源的内阻，所以ra>rb，故B正确。]
7.如图所示的电路中，电阻R1＝9 Ω，R2＝15 Ω，电源电动势E＝12 V，内电阻r＝1 Ω。当电流表示数为0.4 A时，变阻器R3的阻值多大？
[解析]　对R2，有U2＝I2R2＝0.4×15 V＝6 V
则R1和r上的电压U＝E－U2＝(12－6) V＝6 V
故总电流I1＝＝ A＝0.6 A
流过R3的电流I3＝I1－I2＝(0.6－0.4) A＝0.2 A
故R3＝＝ Ω＝30 Ω。
[答案]　30 Ω
◎考点三　闭合电路中的动态问题
8．一个闭合电路是由电池供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是(　　)
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
A　[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＝知，C错误；再根据U＝E－Ir，ΔU＝ΔIr知，故D错误。]
9．如图所示，电源电动势为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．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
A　[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表示数U2＝IR，所以U2减小，故A正确。]
(建议用时：15分钟)
10．如图所示电路中，电源电动势恒定，内阻不计，电阻R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R的阻值未知但不为零，开关S断开时，电流表示数为0.20 A，则当开关S闭合后，电流表的示数可能是(　　)
A．0.25 A　　　 B．0.30 A
C．0.35 A D．0.40 A
A　[根据闭合电路的欧姆定律有：
当S断开时E＝I1×(R1＋R2＋R)＝0.2×(30＋R)①
当S闭合时，R1被短路，E＝I2(R2＋R)＝I2(20＋R)②
联立①②得I2＝
R阻值未知但不为0，所以0.2 A＜I2＜0.3 A，故A正确，B、C、D错误。]
11．(多选)某电源的电动势E和内阻r均为定值，当外电路电阻R发生变化时，回路电流I、路端电压U、内电压U′都将随之发生变化，下列图像能正确表示其变化规律的是(　　)
A　　　　B　　　　C　　　　D
AB　[根据闭合电路的欧姆定律得I＝，可知R增大，I减小，两者是非线性关系，当R→∞时，I→0，故A正确；路端电压U＝IR＝E＝E，E、r为定值，R增大，减小，则得U增大，当R→∞时，U→E，故B正确，D错误；内电压U′＝Ir＝E，可知U′与R是非线性关系，U′?R图像应是曲线，故C错误。]
12．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑片向下滑动的过程中(　　)
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
A　[滑动变阻器R0的滑片向下滑动的过程中，R0接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，总电流变大，电源的内电压变大，外电压变小，电压表的示数变小，R1两端的电压变大，R2两端的电压变小，电流表的示数变小，A正确。]
13．将总电阻R0＝22 Ω的滑动变阻器按如图甲所示与电源相连，已知该电源的路端电压随外电阻变化的图线如图乙所示，电源正常工作时允许通过的最大电流为2 A。求：
(1)电源的电动势和内电阻；
(2)接到滑动变阻器A、B间的负载电阻R′的阻值许可范围。
甲　　　　　　　　　　　乙
[解析]　(1)闭合电路中路端电压为U＝IR＝＝，由此可见：①当外电路电阻R趋向无限大时，趋向0，路端电压趋向电源电动势E；②当R＝r时，路端电压U＝。根据上述结论，分析图像，可知电源电动势E＝12 V，电源内电阻r＝2 Ω。
(2)电源允许通过的最大电流值是2 A，内电压的最大值是4 V，外电压的最小值是8 V，所以外电阻必须大于或等于4 Ω。当滑动变阻器的滑动触头c处在a端时，外电阻最小，此时，负载电阻R′与R0并联为电源的外电阻，应有≥4 Ω，由此可以求得负载电阻的阻值许可范围，R′≥ Ω≈4.9 Ω。
[答案]　(1)12 V　2Ω　(2)R′≥4.9 Ω