鲁科版高中物理必修第三册·17.第4章第1节闭合电路的欧姆定律(同步练习含答案)
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第1节 闭合电路的欧姆定律
1.如图所示,直线、分别为电源、的路端电压与电流的关系图线,设两个电源的内阻分别为和,若将一定值电阻分别接到、两电源上,通过的电流分别为和,则以下结论错误的是( )
A.
B.
C.接到电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低
D.接到电源上,电源的输出功率较小,电源的效率较低
2.如图所示电路中,电源的电动势为。闭合开关后,电压表示数为,电流表示数为。将电压表和电流表视为理想电表,则电源的内阻r为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率
P总随电流I变化的图线,抛物线OBC为该电源内部热功率Pr随电流I变化的图线。若A、B的横坐标为1A,那么AB表示的功率等于( )
A.2W B.2.5W C.3W D.4W
4.如图所示,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器的滑片向下滑动,理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI,则( )
A.A的示数减小
B.V1的示数减小
C.ΔU1大于ΔU2
D.ΔU3与ΔI的比值等于r
5. 如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一个条件,油滴能保持静止状态的是( )
A.增大R1的阻值
B.增大R2的阻值
C.增大两板间的距离
D.断开开关S
6. 如图所示,直线A为电源U-I图像,曲线B为灯泡的U-I图像。用该电源和灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是( )
A 4 W,8 W B. 2 W,4 W
C. 2 W,3 W D. 4 W,6 W
7. 如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的A、B两灯变亮,C、D两灯变暗,故障的原因可能是( )
A.R1短路 B.R2断路
C.R2短路 D.R3短路
8. [多选]如图所示,图中直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图线,图中曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图线,则下列说法正确的是( )
A.电源的电动势为50 V
B.电源的内阻为 Ω
C.电流为2.5 A时,外电路的电阻为15 Ω
D.输出功率为120 W时,输出电压是30 V
9. 如图所示的电路中,两平行金属板之间的带电液滴处于静止状态,电流表和电压表均为理想电表,由于某种原因灯泡L的灯丝突然烧断,其余用电器均不会损坏,则下列说法正确的是( )
A.电流表、电压表的读数均变小
B.电源内阻消耗的功率变大
C.液滴将向上运动
D.电源的输出功率变大
10. [多选]如图所示电路中,电源内阻忽略不计,R0的阻值小于R1的总电阻。闭合开关S,电压表示数为U,电流表示数为I;在滑动变阻器R1的滑片P由b端滑到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数I先变小后变大
B.电压表示数U先变小后变大
C.电压表示数U变化量与电流表示数I变化量比值不变
D.电压表示数U与电流表示数I比值先变大后变小
11.手电筒里的两节干电池用久了,灯泡发出的光会变暗,这时我们会以为电池没电了。有人为了“节约”,在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。设新电池的电动势E1=1.5 V,内阻r1= 0.3 Ω;旧电池电动势E2 =1.2 V,内阻r2=4.0 Ω。手电筒使用的小灯泡的电阻为4.5 Ω,则:
(1)当使用两节新电池时,求灯泡两端的电压。
(2)当使用新、旧电池混装时,求灯泡两端的电压。
(3)根据上面的计算结果,分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。
12.现有电动势为1.5 V、内阻为1.0 Ω 的电池多节,准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为6.0 V、工作电流为0.1 A 的用电器供电。
问:最少需要用几节这种电池?电路还需要一个定值电阻来分压,请计算这个电阻的阻值。
13.如图所示,电源电动势,内阻,闭合开关S后,标有“8 V 12 W”字样的灯泡恰能正常发光,电动机M绕组的电阻。求:
(1)电源的输出功率;
(2)10 s内电动机产生的热量Q;
(3)电动机的机械功率。
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第1节 闭合电路的欧姆定律
参考答案
1.D 2.B 3.A 4.C 5.B 6.D 7.D 8. ACD 9.C 10. ACD
11. 解:(1)I=≈0.59 A
灯泡两端电压U=IR≈2.66 V
(2)I′=≈0.31 A
灯泡两端电压U′=I′R≈1.40 V
(3)根据计算结果,新旧电池搭配使用的做法不合理。
12. 解:通过用电器的电流I=0.1 A。设至少需要n节电池,串联的分压电阻为R0,因为路端电压必须大于(或等于)用电器的额定电压,即nE-Inr≥U,得n ≥=,可见n取整数的最小值为5。这时路端电压U′=5E-I×5r=7.0 V,需要串联的分压电阻为R0== Ω=10 Ω。
13. 解:(1)由题意,并联部分电压为U=8 V,内电压应为
U′=E-U=10 V-8 V=2 V
总电流为A
电源的输出功率P0=UI=8×2 W=16 W
(2)流过灯泡的电流A
则流过电动机的电流I2=I-I1=0.5 A
电动机在10 s内产生的热量Q==0.52×4×10 J=10 J
(3)电动机的总功率P总=UI2=8×0.5 W=4 W
电动机的发热功率P热==0.52×4 W=1 W
电动机的机械功率P机=P总-P热=3 W