人教版（2019）高二物理必修第三册同步课时作业 （19）闭合电路的欧姆定律

2020-2021学年高二物理人教版（2019）必修第三册同步课时作业
（19）闭合电路的欧姆定律
一，选择题
1.关于电源电动势下列说法中正确的是(
)
A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B.电源的电动势在数值上等于两极间的电压
C.电源的电动势与电压的单位相同,但与电压有本质的区别
D.电动势越大,电源两极间的电压一定越高
2.2018年10月15日，我国用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射第39、40颗北斗三号组网卫星．卫星在太空飞行，主要靠太阳能电池提供能量．有一太阳能电池板，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的电阻连成一闭合电路，则它的路端电压是(
)
A.0.1
V
B.0.2
V
C.0.3
V
D.0.4
V
3.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的U－I图像，在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为(　　)
A.8.0
Ω
B.10
Ω
C.12
Ω
D.12.5
Ω
4.如图所示电路中,电源内阻不可忽略,电压表可以看做是理想电表.当开关S闭合后,将滑动
变阻器的滑动触头由右端向左端移动时,下列说法正确的是（
）
A.灯泡变暗,灯泡变亮
B.灯泡变亮,灯泡变暗
C.电压表的示数增大
D.电源的内阻消耗的功率减小
5.(多选)如图所示，一直流电动机与阻值R＝9
Ω的电阻串联在电源上，电源电动势E＝30
V，内阻r＝1
Ω，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10
V，已知电动机线圈电阻RM＝1
Ω，则下列说法中正确的是(　　)
A.通过电动机的电流为10
A
B.电动机的输入功率为20
W
C.电动机的热功率为4
W
D.电动机的输出功率为16
W
6.如图所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都是正常发光的。现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是(　　)
A.R3断路
　　　
B.R1短路
C.R2断路
　　　
D.R1、R2同时短路
7.如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接。只闭合开关S1，三个灯泡都能正常工作。如果再闭合S2，则下列表述正确的是(　　)
A.电源输出功率减小
B.L1上消耗的功率增大
C.通过R1的电流增大
D.通过R3的电流增大
8.一太阳能电池板开路电压为80mV,短路电流为40mA,若将该电池板与一阻值为2.0Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是(
)
A.0.010V
B.0.020V
C.0.030V
D.0.040V
9.在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略,在调节可变电阻R的阻值过程中,发现理想电压表的示数减小,则(
)
A.R的阻值变小
B.路端电压不变
C.干路电流减小
D.路端电压和干路电流的比值减小
10.(多选)如图，三个电阻R1、R2、R3的阻值均为R，电源的内阻r＜R，c为滑动变阻器的中点。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，下列说法正确的是(　　)
A.R2消耗的功率变小
B.R3消耗的功率变大
C.电源输出的功率变大
D.电源内阻消耗的功率变大
11.如图所示,
直线Ⅰ、Ⅱ分別是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的图线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是(
)
A.电源1与电源2的内阻之比是11:7
B.电源1与电源2的电动势之比是1:1
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1:2
D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1:2
二，简答题
12.国家大力推广节能环保汽车，电动汽车是许多家庭的首选。已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的，当正常行驶时，电路中的电流为5
A，在10
min内电源做功1.8×105
J，则这30组蓄电池的总电动势是多少？每组蓄电池的电动势为多少？
13.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。
14.如图所示，甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表的读数随电流表读数的变化情况如图乙中的AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路的影响。
(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U－I图像中的哪一条直线？
(2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少？
(3)求出电源的电动势和内阻。
答案以及解析
1.答案：C
解析：AB、电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压，故AB错误；
C、由A的分析可知，电源电动势与电压单位相同，但与电压有本质的区别，故C正确；
D、电动势越大，说明电源转化能量的本领越大，但电源两端的电压与外电路有关，电压并一定大，故D错误。
故选C。
2.答案：D
解析：电池没有接入外电路时，路端电压等于电池电动势，所以电动势．由闭合电路欧姆定律得短路电流，所以电池内阻
该电池与的电阻连成闭合电路时，电路中电流
所以路端电压
故选D。
3.答案：A
解析　由闭合电路欧姆定律得U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U，由a与纵轴的交点读出电动势E＝3.6
V。根据两图线交点处的状态可知，电阻两端的电压U1＝2
V，电流I1＝0.2
A，则内阻r＝＝
Ω＝8.0
Ω，A正确。
4.答案：B
解析：将滑动变阻器的滑动触头由右端向左端移动时,电路中总电阻减小.根据闭合电路欧姆定律得.干路电流增大,故灯泡变亮,内电路电压增大，灯泡两端电压增大，故灯泡两端电压减小，灯泡变暗,电压表的示数即路端电压减小.电源的内阻消耗的功率增大,B项正确,A,C,D项错误
5.答案：BCD
解析　由E＝30
V，电动机两端电压为10
V可得R和电源内阻上分得电压为
20
V，则I＝
A＝2
A，故A错误；电动机输入功率P＝UI＝10
V×2
A＝
20
W，故B正确；P热＝I2RM＝22×1
W＝4
W，故C正确；P输出＝P－P热＝20
W－4
W＝16
W，故D正确。
6.答案：C
解析　灯泡A比原来暗了些，说明灯泡A的电流和电压变小；灯泡B比原来亮了些，说明灯泡B的电压和电流变大。采取代入排除法，将选项逐个代入分析：R3断路→R外增大→R总变大→I减小→U内＝Ir减小，由U＝E－U内可知路端电压U变大，由此可知两灯均变亮，故A错误；R1短路→R外减小→R总减小→I增大，又可知U内＝Ir增大，路端电压U减小，IR3减小，又因为I＝IR3＋IA，故IA增大，通过灯泡A和B的电流变大，两灯变亮，B错误；同理分析可知C正确，D错误。
7.答案:C
解析　闭合S2之前，R3与L3串联后与L1、L2并联，最后与R1串联。闭合S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路的总电流也即流过R1的电流增大，C正确；因电源的内阻不计，则电源的输出功率P＝IE增大，A错误；通过R1中的电流增大时，R1两端电压增大，则并联电路部分两端的电压减小，L1消耗的功率减小，通过R3与L3的电流减小，B、D均错误。
8.答案：D
解析：电源没有接入外电路时,路端电压等于电动势,则电池板的电动势.由闭合电路欧姆定律得电池板的内阻.该电池板与2.0Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流,故路端电压,故选D.
9.答案：AD
解析：电压表的示数减小,则路端电压减小,根据串联电路分压规律知电阻R与并联部分的阻值变小,即R阻值变小,外电路总电阻变小,由闭合电路欧姆定律可知,干路电流增大.路端电压和干路电流的比值等于外电路总电阻,则路端电压和干路电流的比值减小.综上,选项B、C错误,选项A、D正确.
10.答案:CD
解析　等效电路如图所示。
滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，并联电阻减小，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，R1上的电压增大，并联电压减小。R3支路的电阻增大，电流减小，R3消耗的功率变小，选项B错误；因为总电流增大，所以R2支路的电流增大，R2消耗的功率变大，选项A错误；因为总电流增大，则电源内阻消耗的功率变大，D正确；当外电阻等于电源的内电阻时，电源的输出功率最大，外电阻偏离电源的内电阻越大，电源的输出功率越小。原来外电阻大于1.5R，滑动变阻器的滑片由c点向a端滑动，并联电阻减小，总电阻减小，但仍大于内电阻，所以电源输出的功率变大，选项C正确。
11.答案：ABC
解析：电源的图象的斜率的绝对值表示内阻,可得,,则,A正确;电源的图象的纵轴截距表示电动势,故,B正确;灯泡图线与电源图线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态,则连接电源1时,,,故,,连接电源2时,,,故,,故,.C正确,D错误.
12.答案：60
V　2
V
解析　电源移送电荷量为q＝It＝5×10×60
C＝3
000
C，
这30组蓄电池的总电动势为E＝＝
V＝60
V
每组蓄电池的电动势为E1＝＝
V＝2
V。
13.答案：3
V　1
Ω
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)　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)　②
联立①②并代入数据，解得E＝3
V，r＝1
Ω。
14.答案　(1)见解析　(2)3
Ω　12
Ω　(3)8
V　1
Ω
解析　(1)电流增大，路端电压减小，定值电阻R0分压增大，V1指示电阻R0两端电压，示数变化如AC直线所示，V2指示路端电压，示数变化如BC直线所示。
(2)根据欧姆定律，由题图乙可知，
R0＝＝
Ω＝3
Ω。
当电流取最小值I0＝0.5
A时，变阻器的阻值最大，此时变阻器两端电压UR＝UB－UA＝(7.5－1.5)V＝6
V，总电阻R＝＝
Ω＝12
Ω。
(3)根据闭合电路欧姆定律，路端电压与电流的关系是
U＝E－Ir
所以BC直线斜率的绝对值表示电源内阻，
即r＝||＝
Ω＝1
Ω，
电动势E＝UB＋I0r＝(7.5＋0.5×1)
V＝8
V。