人教版高二物理选修3-1课时达标第二章第7节闭合电路的欧姆定律

第二章　第7节　闭合电路的欧姆定律
能力提升练
1．(多选)据统计，由于用电不慎导致的火灾占火灾总量的比重很大，利用电路安装防火报警装置，及时发现“火情”，提早报警，是防止火灾发生，保证家庭成员生命安全的重要措施．图甲是一火警报警电路的示意图．其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻随温度变化的情况如图乙所示．显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器，电源的电动势E和内阻r不变，且内阻值小于R1的阻值．当传感器R3所在处出现火情时，关于显示器的电流I、报警器两端的电压U、电源的输出功率P的变化情况，下列判断正确的是　　(　　)
A．I变大，P变大
B．I变小，U变小
C．I变小，P变大
D．I变大，U变小
2．在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是(　　)
A．I1增大，I2不变，U增大
B．I1减小，I2增大，U减小
C．I1增大，I2减小，U增大
D．I1减小，I2不变，U减小
3．(多选)如图所示的电路由电源、电阻箱和电流表组成，电源电动势E＝4
V，内阻r＝2
Ω.电流表内阻忽略不计，闭合开关，调节电阻箱，当电阻箱读数分别等于R1和R2时，电流表对应的读数分别为I1和I2，这两种情况下电源的输出功率相等．下列说法中正确的是(　　)
A．I1＋I2＝2
A
B．I1－I2＝2
A
C．R1＝
D．R1＝
4．(多选)如图所示的电路，当滑动变阻器滑片P由a滑到b的过程中，三只理想电压表示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，则下列各组数据中可能出现的是(　　)
A．ΔU1＝0，ΔU2＝1.5
V，ΔU3＝1.5
V
B．ΔU1＝1V，ΔU2＝2
V，ΔU3＝3
V
C．ΔU1＝3V，ΔU2＝1
V，ΔU3＝2
V
D．ΔU1＝1V，ΔU2＝1
V，ΔU3＝2
V
5.如图所示的电路中，电源的内电阻r＝0.6
Ω.电阻R1＝4
Ω，R3＝6
Ω，闭合开关后电源消耗的总功率为40
W，输出功率为37.6
W．求：
(1)电源电动势E；
(2)电阻R2的阻值．
答案
1解析：选BC　出现火情时，由图乙可以看出半导体热敏材料的电阻随温度的升高而减小，R3的阻值变小，总电阻变小，所以总电流增大，内电压增大，外电压U减小；R1两端电压增大，R2、R3并联部分的电压减小，显示器的电流I变小；由于电源的内阻值小于外电路的阻值，所以输出功率P随外电阻的减小而增大，故选项B、C正确．
2解析：选B　由图知电压表测量路端电压，电流表A1测量流过R1的电流，电流表A2测量流过R2的电流．R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，即电压表示数U减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大．故A、C、D错误，B正确．
3解析：选AD　根据闭合电路欧姆定律可知，I1＝＝，I2＝＝，两种情况下电源的输出功率相等，IR1＝IR2，联立解得I1＋I2＝2
A，R1＝，A、D选项正确．
4.解析：选BD　滑动变阻器的滑片P从a滑向b的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流增大，U2增大，路端电压U1减小，则变阻器两端电压U3减小．由于U1＝U2＋U3，U1减小，则知ΔU2＜ΔU3，ΔU1＜ΔU3，所以B、D是可能的，A、C不可能．故B、D正确，A、C错误．
5.解析：(1)电源内电路发热功率
Pr＝I2r＝(40－37.6)W＝2.4
W
则电路中电流I＝2
A
电源总功率P＝IE＝40
W，得E＝20
V.
(2)外电路总电阻R满足E＝IR＋Ir，
得R＝9.4
Ω，R＝＋R2
解得R2＝7
Ω.
答案：(1)20
V　(2)7
Ω