2.7 闭合电路的欧姆定律 作业 Word版含解析

课时作业
(时间：40分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．一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＝，C错误。再根据U＝E－Ir，ΔU＝ΔIr，故D错误。]
2．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。]
3．A、B、C是三盏不同规格的灯泡，按图所示方式连接恰好均能正常发光，已知电源的电动势为E，内电阻为r，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则A、B、C三盏灯亮度变化情况是(　　)
A．三盏灯都变亮
B．三盏灯都变暗
C．A、B两盏灯变亮，C灯变暗
D．A、C两盏灯变暗，B灯变亮
D　[P向右移动后滑动变阻器连入电路的电阻增大，故电路总电阻增大，路端电压增大，总电流减小。A在干路上，所以通过A的电流减小，故A变暗；因为路端电压增大，所以并联电路两端电压增大，即B两端电压增大，故B变亮，通过B的电流增大，而总电流是减小的，所以通过C的电流减小，故C变暗，故D正确。]
4.两个电源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。]
5．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，电压表的读数U1与电压表的读数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，所以A正确。]
6．如图所示，闭合开关S，电路稳定后，水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态，若将滑动变阻器R2的滑片向a端移动，则(　　)
A．电压表读数增大 B．电流表读数减小
C．R1消耗的功率减小 D．质点P将向下运动
D　[由题图可知，R1与滑动变阻器串联；电容器与变阻器并联；当滑片向a端移动时，滑动变阻器接入电路电阻减小，总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压增大，所以电压表示数减小，电流示数增大，故A、B错误。流过R1的电流增大，由公式P＝I2R知R1消耗的功率增大，故C错误。电容器板间电压减小，板间电场强度减小，故质点P受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，质点P将向下运动，故D正确。]
二、非选择题(14分)
7．如图所示的电路中，S闭合后，电压表和电流表(均为理想电表)的示数分别为1.6 V和0.4 A。S断开后，它们的示数分别改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势及内阻。
[解析]　S闭合后，R1、R2并联接入电路，由闭合电路欧姆定律得U1＝E－I1r，即
E＝1.6 V＋0.4 A×r ①
S断开后，只有R1接入电路，由闭合电路欧姆定律得
U2＝E－I2r，即E＝(1.6＋0.1)V＋(0.4－0.1) A×r ②
由①②得E＝2 V，r＝1 Ω。
[答案]　2 V　1 Ω
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1.在如图所示的电路中，R1、R2、R3和R4皆为定值电阻，R5为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为I，电压表的读数为U，当R5的滑动触点向图中a端移动时(　　)
A．I变大，U变小　　　 B．I变大，U变大
C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
D　[本题考查闭合电路的动态分析。当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5接入电路的电阻变小，外电路的总电阻就变小，总电流变大，路端电压变小即电压表的读数U变小；由于总电流变大，使得R1、R3两端电压都变大，而路端电压又变小，因此，R2和R4串联两端电压变小，则电流表的读数I变小，故选D。]
2．如图所示某同学设计了一个转向灯电路，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源。当S置于位置1时，以下判断正确的是(　　)
A．L1的功率大于L与L2的功率之和
B．L2的功率大于L与L1的功率之和
C．L1比L2亮，L1的功率等于额定功率
D．L2比L1亮，L2的功率等于额定功率
A　[由于电源存在内阻，因而L1两端电压必然小于6 V，因而L1的功率小于额定功率，同理L2的功率小于额定功率；L和L2的电阻之和大于L1的电阻，因而L1的功率大于L与L2功率之和。故选A。]
3.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线。若A、B点的横坐标均为1 A，那么AB线段表示的功率为(　　)
A．1 W B．6 W
C．2 W D．2.5 W
C　[由图象中不难看出，在C点，电源的总功率等于电源内部的热功率，所以电源的电动势为E＝3 V，短路电流为I＝3 A，所以电源的内阻为r＝＝1 Ω。图象上AB段所表示的功率为PAB＝P总－I2r＝ (1 × 3－12×1) W＝2 W。故正确选项为C。]
4.如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是(　　)
A．L1变亮，L2和L3均变暗
B．L1变亮，L2不能确定，L3变暗
C．L1变暗，L2和L3均变亮
D．L1变亮，L2变亮，L3变暗
C　[当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，所以L3变亮。因为U3变大，且路端电压变小，所以L1变暗。总电流变大，流过L1的电流变小，所以流过L2的电流增大，L2变亮。故选项C正确。]
二、非选择题(本题共2小题，共26分)
5．(13分)某品牌小汽车电动机和车灯的实际电路可以简化为如图所示的电路，电源电动势E＝12.5 V，内阻r＝0.05 Ω，电动机的线圈电阻r′＝0.02 Ω，只闭合S1时，电流表示数I1＝10 A，再闭合S2，电动机正常工作，电流表示数I2＝58 A(电流表内阻不计)，不考虑灯丝电阻的变化。求：
(1)在只闭合S1时，车灯两端电压UL和车灯的功率PL；
(2)再闭合S2后，车灯两端的电压U′L和电动机输出功率P出。
[解析]　(1)只闭合S1时，设车灯灯丝电阻为R，
由欧姆定律得I1＝
解得R＝1.2 Ω
车灯两端的电压UL＝I1R＝12 V
车灯消耗功率PL＝IR＝120 W。
(2)闭合S1、S2后，U′L＝E－I2r＝9.6 V
流过车灯的电流I′L＝＝8 A
电动机的输出功率
P出＝P入－P消＝U′L(I2－I′L)－(I2－I′L)2r′＝430 W。
[答案]　(1)12 V　120 W　(2)9.6 V　430 W
6．(13分)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，求：
(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，I1＝＝ A＝0.4 A
开关接通时，R2、R3并联的总电阻R23＝＝2 Ω
I1 ′＝＝ A＝0.667 A。
(2)开关接通时，A、B之间的总电阻R23＝2 Ω为定值，所以，只有当R1′＝0时，总电流最大，A、B之间的电功率才最大。
I＝＝ A＝ A
PAB＝I2R23＝×2 W＝3.556 W。
[答案]　(1)0.4 A　0.667 A　(2)0　3.556 W