沪科版 (2019)必修 第三册第4章 闭合电路欧姆定律4.4 现代家庭电路课后复习题

【精挑】第4节现代家庭电路-1优选练习

一.填空题

1．据报道媒体艺术家Charland用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的水果电池组，通过特殊装置就可以给手机充电。小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻。小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为1V，内阻约为1000Ω电流表量程为3mA，内阻忽略不计。

（1）实验室的电阻箱有两种规格:电阻箱R1（0~99.9Ω）电阻箱R2（0~999.9Ω），图甲中的电阻箱R应选______用（选填“R1”或“R2”）；

（2）闭合开关S，改变电阻箱R的阻值，并记录对应的电流表的示数，其中某次电流表的示数如图乙所示，则电流表的示数为______mA；

（3）利用电阻箱的阻值R与相应的电流表的示数I，做出R－图像，如图丙所示。根据图像可得，水果电池的电动势为______V，内阻为______Ω；（结果保留两位有效数字）

（4）若考虑电流表的内阻不能忽略，水果电池内阻的测量值______真实值（填“大于”．“小于”或“等于”）。

2．如图所示，，当．都闭合时，电压表示数为1V；当闭合，断开时，电压表示数为0.8V，则电源的电动势_______V.内阻_______Ω.

3．取两片不同的金属，相隔一定距离插入水果（如芒果等）内，就构成了简易水果电池．用理想电压表测得电池两极间的电压为1.26V。用阻值为10Ω的电阻与理想电流表串联，接在电池两极间，测得电流表中的电流为30mA，则该电池的电动势为________V，内阻为_______Ω．

4．如图为一直线运动加速度测量仪的原理示意图。A为U型底座，其内部放置一绝缘滑块B；B的两侧各有一弹簧，它们分别固连在A的两个内侧壁上；滑块B还与一阻值均匀的碳膜电阻的滑动头相连（B与A之间的摩擦及滑动头与碳膜间的摩擦均忽略不计）。电阻及其滑动头与另外的电路相连（如图2所示）。

工作时将底座A固定在被测物体上，使弹簧及电阻均与物体的运动方向平行。当被测物体加速运动时，物块B在弹簧的作用下，以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数，可以得知加速度的大小。已知滑块B的质量为，两弹簧的劲度系数均为，的全长为，被测物体可能达到的最大加速度为（此时弹簧仍为弹性形变），直流电源的电动势为．内阻忽略不计。则电路中电压表的示值可以反映加速度的大小。

此时电路满足要求：

①当加速度为零时，电压表指针在表盘中央；

②当物体向左以可能达到的最大加速度加速运动时，电压表示数为满量程。（所给电压表可以满足要求）通过计算给出（不要求有效数字）：

(1)电压表量程为________：

(2)当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻的C端________处；

(3)当物体向左做减速运动，加速度的大小为时，电压表示数为________。

5．如图所示，电源的电动势和内阻都保持不变，电表为理想电表。当滑动变阻器的滑动触点向上端移动过程中，电压表V的示数将_______（选填“增大”．“减小"或“不变’’），电流表A的示数将_______（选填“增大”．“减小”或“不变”），电阻Rl消耗的电功率将_____ （选填“增大”．“减小”或“不变”）。

6．如图所示的电路中，电炉电阻，电动机线圈的电阻，电路两端电压，电流表的示数为，则通过电动机的电流强度为_______，通电一分钟，电动机做的有用功为_______。

7．有一电动势约为，内阻在范围内的电源，其允许的最大电流为。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；为电阻箱，阻值范围为；为保护电阻。

（1）实验室备有的定值电阻有以下几种规格，本实验应选用______。

A.，    B.，    C.，    D.，

（2）该同学按照图甲所示的电路图，为已知，连接实验电路，接好电路后，闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，以为横坐标，以为纵坐标，代入数据可画出如图乙所示图像，对应的函数方程式为______（用所给物理量的字母表示）。

（3）图像中若用表示图线与纵轴的截距，用表示斜率。则______，______。

8．图甲是小华设计的门铃控制电路。当小华在家时，将单刀双掷开关K打向a，不在家时将K打向b。有人按键，确保在家时电铃响；不在家时电铃不响，报警灯闪烁并提示主人不在家。电铃的工作电压为3 V，低于3 V时电路断开，长时间高于3 V时电铃损坏。图中R1．R2为滑动变阻器，R2的阻值范围为0～20Ω，电源为积层电池，该电池的图线如图乙。（积层电池适用于仪表测量．仪器供电，电池容量小，电压高，内部化学反应迟缓，放电电流小，能使用很长时间）

（1）积层电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω；

（2）小华通过调节R1．R2使电铃正常工作，若调节R1使其连入电路的阻值为7Ω，则变阻器R2滑片右侧的阻值应为___________Ω，R1连入电路的最大阻值为___________Ω；

（3）某次小华在家时电铃正常工作，不在家时，有人按开关，发现电铃也响，且报警灯正常闪烁并提示。为使电路工作正常，小华应进行的操作是___________。

9．某同学设计了如图所示的电路测量电池组的电动势和内阻。除待测电池组外，还需使用的实验器材：灵敏电流表G，可变电阻．，电压表V1．V2，电流表A1．A2，开关，导线若干。

（1）选择合适的可变电阻．后，按图所示电路图连接好电路，将可变电阻．调到合适的阻值，闭合开关S，反复调节可变电阻．，直到电流表G的指针不偏转，电压表V1和V2的示数之和记为，电流表A1和A2的示数之和记为。

（2）断开开关，适当调小可变电阻的阻值，闭合开关，发现此时电流表G的指针发生了偏转，缓慢___________（选填“调大”或“调小”）可变电阻的阻值，直至电流表G的指针不发生偏转，电压表V1和V2的示数之和记为，电流表A1和A2的示数之和记为。

（3）重复（2）的步骤，记录到多组数据．……

（4）实验完毕，整理器材。

（5）利用记录的数据，作出图线如图所示，依据图线可得电池组的内阻r为___________，电动势为___________。

（6）理论上该同学测得的电池组内阻___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

10．某课外实验兴趣小组用图甲所示的电路对电流表进行改装，改装后的电流表有两个量程，分别为0.1A和0.6A，其中表头的满偏电流Ig=1mA，内阻rg=200Ω。请回答下面问题：

(1)甲电路中，定值电阻R1=______Ω，定值电阻R2=______Ω；（结果保留2位有效数字）

(2)该小组将改装后量程为0.1A的电流表接入图乙所示的电路中，电流表用A1表示，来测量某电池的电动势和内阻。当电阻箱R阻值为25.40Ω时，表头示数为0.50mA；当电阻箱R阻值为14.70Ω时，表头的示数为0.80mA，则该电池电动势E=______V，内阻r=______Ω；（结果保留2位有效数字）

(3)该小组设计了图丙所示电路对改装后量程为0.1A的电流表A1进行校对，校对电路中使用了(2)中电池作为电源，电路中标准电流表A的量程为0.1A，内阻为6.0Ω，校对过程中标准电流表示数调节范围为0.02A~0.1A，则电路中定值电阻R0应选用______，R＇应选用最大阻值为______的滑动变阻器；（选填选项字母代号）

A．5Ω        B．10Ω    C．30Ω    D．100Ω

(4)校对过程中发现，改装后的电流表A1．A2的示数都总小于标准电流表的示数，则应该采取的最佳措施是______。

11．如图所示电路，M．N是一对平行金属板，将N板接地。已知电源电动势E=36V，内阻r=100Ω，R0=200Ω为定值电阻，R1．R2均为0~999.9Ω的可调电阻箱，带电小球用绝缘细线悬挂在平行金属板之间。闭合电键S，当R1=200Ω，R2=400Ω时，UMN=___________；若将R1从200Ω调到400Ω，小球的电势能将___________（选填“变大”．“变小”或“不变”）。

12．如图所示电路，电源电压保持恒定，若滑动变阻器的滑片向右移动，则电流表的示数将_______，电压表的示数将_______。（均选填“变大”．“变小”或“不变”）

13．在如图乙所示的电路中，电源电动势．内阻，定值电阻，电压表为理想电表。闭合开关，通过电阻的电流________，电压表示数________，电阻消耗的功率________。

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

(1)若在C．D间连一个理想电压表，其读数是_____V；

(2)若在C．D间连一个理想电流表，其读数是_____A。

15．一台电动机，线圈电阻是0.4Ω，当电动机两端加220V电压时，流过电动机的电流是50A，电机线圈的发热功率______，电动机消耗的电功率______，电动机所做机械功的功率______，电动机每分钟所做的机械功______。

16．如图所示的电路中，电源电动势为12V，内阻为3Ω，四个电阻的阻值已在图中标出。闭合开关S，路端电压为______V；a．b间用导线连接，电路中的总电流为________A。

17．如图所示的三个电路图，________是串联电路，________是并联电路。

18．如图所示，在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串．并联电路，黑箱面板上有三个接线柱1．2和3。

(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图中多用电表的________（选填“A”“B”或“C”）。

(2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱内任意两接点间是否存在电源时，要一表笔接某一点（如1），另一表笔应________（选填“短暂”或“持续”）接另一点（如2），同时观察指针偏转情况。

(3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值，测量结果如表所示：

在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式_______。

(4)如果将1．3接线柱用导线连接起来，1．2接线柱之间的电阻为________Ω。

参考答案与试题解析

1．【答案】    (1). R2    (2). 1.00    (3). 1.1    (4). 1.1×103    (5). 大于

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]电源内阻是1000Ω，故选用R2，电流表示数才会有明显变化；

(2)[2] 电流表的精度为0.1mA，向后估读一位，故读数为1.00mA；

(3)[3]由闭合电路欧姆定律

可得

图像的斜率为E，则

[4]电源内阻为

(4)[5]考虑电流表内阻，则有

可得

故水果电池内阻的测量值大于真实值。

2．【答案】2    1.5   

【解析】

【详解】

[1][2]当．都闭合时，根据欧姆定律可得：

根据闭合电路欧姆定律可得：

当断开时，根据欧姆定律可得：

根据闭合电路欧姆定律可得：

可得：

3．【答案】1.26    32   

【解析】【来源】江苏省苏州市吴江区汾湖中学2019-2020学年高二上学期期中考试物理试题

【详解】

[1]用理想电压表测电池两极间的电压，即为电源的电动势

E=1.26V，

[2]由闭合电路的欧姆定律，有：

，

解得电源的内电阻

4．【答案】6.0    3.0    1.5   

【解析】

(1)(2)[1][2]当加速度为零时，应将滑动头调在距电阻的C端l0处，电压表指针在表盘中央，则

当物体向左以最大加速度加速运动时，弹簧型变量为

此时电压表示数为满量程，，由比例关系可得

解得

，

(3)[3]当物体向左做减速运动，加速度大小为时，弹簧型变量为x3，电压表示数为U3，则

同理可得

解得

5．【答案】增大    减小    减小   

【解析】【来源】云南省保山市第九中学2020-2021学年高二（上）阶段性测试物理试题

【分析】

【详解】

[1][2][3]当滑动变阻器的滑动触点向上端移动过程中，R3阻值变大，总电阻变大，总电流减小，内阻上的电压减小，则路端电压变大，即电压表V的示数将增大，R1上的电压减小，Rl消耗的电功率将减小，则R2上的电压变大，R2上的电流变大，则R3的电流减小，即电流表A的示数将减小。

6．【答案】10A    5.4×104 J   

【解析】【来源】湖南省邵阳市新邵县2018-2019学年高二（上)期末质量检测物理试题

【分析】

【详解】

[1]．通过电炉的电流为

则通过电动机的电流强度为

[2]．通电一分钟，电动机做的有用功为

7．【答案】    ①. B    ②.     ③.     ④.

【解析】

【分析】

【详解】（1）当电阻箱短路时，电路中通过的最大电流为，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最大阻值为

应选用B规格。

（2）由闭合欧姆定律得

变形得

（3）可得图像中斜率

截距

即

8．【答案】    ①. 9    ②. 18    ③. 15    ④. 22    ⑤. 将的滑片向右移动，同时减小连入电路中的阻值

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1][2]根据电池的图线可知电动势

E=9V

内阻

（2）[3]长时间高于3 V时电铃损坏，则电铃电阻远大于的电阻，可看作电压表，所以K打向a时，。根据闭合电路欧姆定律有

解得

设右侧电阻，电铃应分3V电压，即

解得

[4]当滑片在最左端时，电铃应分3V电压正常工作，此时连入电路中的阻值最大，根据闭合电路欧姆定律有

解得

（3）[5]人不在家时，开关S打向b，人按开关发现电铃也响且报警灯正常闪烁，说明电铃两端的电压不低于3V，应将的滑片向右移动减小电铃两端电压，同时为不影响开关S打向a时电铃正常工作，应减小连入电路的阻值。

9．【答案】调大        b    等于   

【解析】

(2)[1] 调小可变电阻的阻值，则电流表G的下端电势降低，要使电流表G没有电流经过，则电流表G上端的电势也要降低，所以适当调大可变电阻的阻值。

(5)[2] [3]电压表之和表示路端电压，电流表示数之和表示干路电流，所以图像的截距表示电动势，斜率的绝对值表示电源内阻，即

，

 (6)[4]因为路端电压及干路电流均准确测量，所以内阻的测量值与真实值相等。

10．【答案】(1). 1.68    (2). 0.34    (3). 1.43    (4). 1.13    (5). A    (6). D    (7). 适当增大R2

【解析】(1)[1][2]电流表量程为0.1A时R1．R2串联后再与电流计并联，设I1=0.1A于是有

电流表量程为0.6A时电流计．R1串联后再与R2并联，设I2=0.6A于是有

联立解得，

(2)[3][4]当改装后的电流表量程为0.1A时，其内阻为

表头示数为0.50mA和0.80mA时实际电流对应为．根据闭合电路的欧姆定律有

联立代入数据得E=1.43V, r=1.13Ω

(3)[5]丙图中，定值电阻R0为保护电阻，当电流最大时电路中总电阻为

解得，因此路中定值电阻R0应选用A。

[6]当电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值为，电路中总电阻为

解得，因此滑动变阻器因选D。

(4)[7] 校对过程中发现，改装后的电流表A1．A2的示数都总小于标准电流表的示数,说明流过表头的电流偏小，由并联电路的特点可知，应增大与表头并联的电阻的阻值即适当增大R2

11．【答案】10.3V    不变   

【解析】

[1][2]与电容器串联，则相当导线作用，改变对电路的总电阻没有影响，对总电流没有影响，故改变时小球的电势能将保持不变；与串联，则电路中的总电流为

而电容器与并联，故电容器两端的电压等于两端的电压，则

12．【答案】    (1). 变小    (2). 变小

【解析】

【详解】[1][2]滑动变阻器的滑片向右移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据闭合电路欧姆定律，整个回路的电流将变小，故电流表示数变小。电流变小，电压表所测电阻两端的电压根据欧姆定律可知将变小。

13．【答案】2    8    16   

【解析】

[1][2][3] 电源电动势．内阻，定值电阻，闭合开关，通过电阻的电流

电压表示数

电阻消耗的功率

14．【答案】3    0.5   

【解析】

(1)[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

代入数据，得

理想电压表读数为

代入数据，得

(2)[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

代入数据，得

根据闭合电路欧姆定律，有

代入数据，得

理想电流表读数为

代入数据，得

15．【答案】1000W    11000W    10000W       

【解析】【来源】新疆和田地区皮山县高级中学2020-2021学年高二（上）第一次月考物理试题

[1] 电机线圈的发热功率为

[2] 电动机消耗的电功率为

[3] 电动机所做机械功的功率

[4] 电动机每分钟所做的机械功为

16．【答案】  (1). 9    (2). 1.1

【解析】[1]外电路电阻为

则总电流

路端电压

U=IR=9V

[2]a．b间用导线连接，外电路电阻为

则总电流

17．【答案】A    BC   

【解析】

[1][2]判断电路是串联的还是并联的，最好的办法是从图中电源的正极出发，用铅笔轻轻地沿电流的路径“走”上一圈，回到电源的负极。在这一圈中，如果一直没有“分岔”，即出现支路，则为串联电路；如果“分岔”，各支路电流汇合后又流回负极，则为并联电路。则A为串联电路，BC为并联电路

18．【答案】A    短暂    见解析图甲    0.6   

【解析】

(1)[1]多用电表使用前应进行机械调零，机械调零部件为A。

(2)[2]使用多用电表测量电压时，为保证电表不被损坏，往往要进行试触，即让两表笔进行短暂接触，观察指针偏转情况，若持续接触则有可能损坏电表。

(3)[3]根据已知1．2间电阻为1.0Ω，2．3间电阻为1.5Ω，1．3间电阻为2.5Ω，可画出电阻的连接方式如图甲所示。

图甲

(4)[4]若将1．3用导线连接起来，则等效电路图如图乙所示：

图乙

则1．2接线柱之间的电阻为

Ω＝0.6Ω