高中物理人教版 (2019)必修 第三册2 闭合电路的欧姆定律达标测试

2.闭合电路的欧姆定律

基础巩固

1.(多选)电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处,我们可以将电势能类比于重力势能,如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做功相类比

B.可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做的功类比

C.可以将电流通过灯泡时做的功与重力对球做的功类比

D.可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比

2.(多选)如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像,则下列说法正确的是(　　)

A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2

B.电动势E1=E2,内阻r1>r2

C.电动势E1>E2,内阻r1<r2

D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大

3.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

4.一块数码相机中用的锂电池的电动势为3.6 V,容量为1 000 mA·h(相当于用1 000 mA的电流释放可放电1 h,用500 mA的电流释放可放电2 h,以此类推)。当关闭液晶屏时可拍摄照片400张左右,则每拍一张照片所消耗的电能约为　　　　J;当打开液晶屏时可拍摄照片150张左右,则每拍一张照片液晶屏消耗的电能约为　　　　J。 

5.铅蓄电池的电动势为2 V,一节干电池的电动势为1.5 V,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1 A和0.2 A。试求:两个电路都工作20 s,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大?

能力提升

1.有两个阻值相同都为R的电阻,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,此时通过一个电阻的电流为,则该电源的内阻是(　　)

A.R B. C.4R D.

2.(多选)如图所示的U-I图像中,直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的U-I曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知(　　)

A.R的阻值为1.5 Ω

B.电源电动势为3 V,内阻为0.5 Ω

C.电源的输出功率为3 W

D.电源内部消耗功率为1.5 W

3.(多选)如图所示,甲、乙为两个独立电源(外电路为纯电阻)的路端电压与通过它们的电流 I 的关系图线,下列说法正确的是(　　)

A.电源甲的电动势大于电源乙的电动势

B.电源甲的内阻小于电源乙的内阻

C.路端电压都为U0时,它们的外电阻相等

D.电流都是I0时,两电源的内电压相等

4.如图所示电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,R1=4 Ω,R2=6 Ω,R3=3 Ω。

(1)若在C、D间连一个理想电压表,其读数是多少?

(2)若在C、D间连一个理想电流表,其读数是多少?

参考答案

基础巩固

1. 解析将电势能类比重力势能,电流通过灯泡做功,电势能减少,可类比重力做功,重力势能减少,非静电力做功,电势能增加,可类比人抛球对球做功,球重力势能增加,故B、C正确。

答案BC

2. 解析由题图可知两电源的U-I图线交纵轴于一点,则说明两电源的电动势相同;交横轴于两不同的点,很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流,则A项正确。又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值,即电源2的内阻大于电源1的内阻,则可知B、C项错误。由图像可判断当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量,可知D项正确。

答案AD

3.解析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。

答案D

4.解析电源输出的总电能E=UQ=UIt=3.6×1×3 600 J=12 960 J。

关闭液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能

E1==32.4 J。

打开液晶屏时,每拍一张照片消耗的电能

E2==86.4 J。

每拍一张照片液晶屏消耗的电能E3=E2-E1=86.4 J-32.4 J=54 J。

答案32.4　54

5.解析对于铅蓄电池的电路,20 s内通过的电荷量为q1=I1t=2 C,对于干电池的电路,20 s内通过的电荷量为q2=I2t=4 C。

由电动势的定义式得电源消耗的化学能分别为

W1=q1E1=4 J,W2=q2E2=6 J。

电动势反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小,电动势越大,电源本领越大,故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大。

答案4 J　6 J　铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大

能力提升

1.解析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,故选C。

答案C

2.答案AD

3. 解析图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小,由图线可知,甲与U轴交点的坐标值比乙的大,表明甲的电动势大于乙的电动势,故A正确;图线的斜率的绝对值表示电源内阻的大小(电动势与短路电流的比值),图线甲的斜率的绝对值大于图线乙的斜率的绝对值,表明甲的内阻大于乙的内阻,故B错误;甲、乙两图线的交点坐标为(I0,U0),外电路是纯电阻说明两电源的外电阻相等,故C正确;电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积,即U内=Ir,因为甲的内阻比乙的内阻大,所以当电流都为I0时,甲电源的内电压较大,故D错误。故选A、C。

答案AC

4.解析(1)若在C、D间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律,有I1= A=1 A。

理想电压表读数为UV=I1R2=6 V。

(2)若在C、D间连一个理想电流表,这时电阻R2与R3并联,并联电阻大小R23= Ω=2 Ω

根据闭合电路欧姆定律,有

I2= A=1.5 A

U2=E-I2(r+R1)=3 V

理想电流表读数为I'==1 A。

答案(1)6 V　(2)1 A