学年新教材物理粤教版必修第三册412 常见的电路元器件 闭合电路的欧姆定律.docx

学年新教材物理粤教版必修第三册412 常见的电路元器件 闭合电路的欧姆定律.docx

《学年新教材物理粤教版必修第三册412 常见的电路元器件 闭合电路的欧姆定律.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《学年新教材物理粤教版必修第三册412 常见的电路元器件 闭合电路的欧姆定律.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

学年新教材物理粤教版必修第三册412常见的电路元器件闭合电路的欧姆定律

课时素养评价

十二　常见的电路元器件　闭合电路的欧姆定律

（25分钟·60分）

一、选择题（本题共6小题,每小题6分,共36分）

1.（2020·雅安高二检测）下列有关电动势的说法正确的是（　　）

A.电动势和电势差虽名称不同,但物理意义相同

B.电动势就是电源两极间的电压

C.非静电力做功越多,电源的电动势就越大

D.电动势的大小由电源本身性质决定

【解析】选D。

电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,反映了电源内部非静电力做功的本领,电压和电势差是两点之间电势的差,它们的物理意义不同,故A、B错误;电动势的大小与非静电力做功的能力大小有关,与非静电力做功的多少无关,故C错误;电动势的大小是由电源本身的性质决定的,故D正确。

2.（2020·洛阳高二检测）关于电源的电动势,下面说法不正确的是（　　）

A.电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量

B.电动势在数值上等于电路中通过1C电荷量时电源提供的能量

C.电源的电动势跟电源的体积有关,跟外电路有关

D.电动势虽有方向,但电动势是标量

【解析】选C。

由电动势的物理意义可知,电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能本领的物理量,它在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压,也等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的能量;电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的大小无关,跟外电路也无关;电动势虽然有方向,但电动势是标量。

综上所述,不正确的选项是C。

3.电动势为E,内阻为r的电源,向可变电阻R供电,关于路端电压说法正确的是（　　）

A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变

B.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大

C.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小

D.若外电路断开,则路端电压小于E

【解析】选C。

电源的电动势不变,路端电压随外电阻的增大而增大,减小而减小,故A错误;I增大是由于外电阻R减小造成的,所以不能根据U=IR判断路端电压的变化,当I增大时,电源的内电压增大,由闭合电路欧姆定律可知,路端电压应减小,故B错误;由U=E-Ir分析,E、r不变,I增大,得到U减小,即路端电压减小,故C正确;若外电路断开,电流为零,根据U=E-Ir,路端电压为E,故D错误。

4.在新冠肺炎疫情出现后,全国上下纷纷参与到了这场没有硝烟的战争中。

某厂家生产的医用监护仪紧急发往疫情地区医院,其配套的电池如图所示。

某同学根据电池上的标示,所做的判断错误的是（　　）

A.该电池放电时能输出的总电荷量为1800C

B.该电池的电动势为3.6V

C.若电池以10mA的电流工作,可用50h

D.若两块电池串联使用,电动势仍为3.6V

【解析】选D。

由电池铭牌可知,该电池的电动势为3.6V,故B项正确;由q=

500mA·h得,q=500×10-3A×3600s=1800C,故A项正确;由q=It得t=

=

s=1.8×105s=50h,故C项正确;两块电池串联使用时,E总=2E=7.2V,故D项错误。

5.（2020·成都高二检测）如图所示的电路中,电源的电动势和内阻一定,当可变电阻的阻值由2Ω变为6Ω时,电源的路端电压变为原来的1.5倍,则电源的内阻为（　　）

A.4Ω　　　B.8Ω　　　C.6Ω　　　D.2Ω

【解析】选D。

由闭合电路欧姆定律有U1=

E,U2=

E

由题意有

=1.5

联立解得:

r=2Ω

故D正确。

【加固训练】

如图所示的电路中,把R由2Ω改变为6Ω时,电流强度减小为原来的一半,则电源的内电阻应为（　　）

A.4Ω　　　B.8Ω　　　C.6Ω　　　D.2Ω

【解析】选D。

设电源的内阻为r,则根据闭合电路欧姆定律,得I1=

　①,I2=

　②。

联立①②两式得2（R1+r）=R2+r,代入数据解得r=2Ω,故D项正确。

6.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流40mA。

若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是（　　）

A.0.10V　　B.0.20V　　C.0.30V　　D.0.40V

【解析】选D。

设电池板的内阻为r,其开路电压等于它的电动势,依题意有:

E=

800mV,I短=

解得电源内阻:

r=

=

Ω=20Ω,电池板连上20Ω阻值后,流过电阻的电流大小为:

I=

=

mA=20mA

此时的路端电压为:

U=IR=20×20mV=400mV=0.40V,故选D。

二、计算题（本题共2小题,共24分。

要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位）

7.（12分）如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S闭合时,理想电压表V的示数为11.4V,理想电流表A的示数为0.2A,S断开时,理想电流表A的示数为0.3A,求:

（1）电阻R3的值;

（2）电源电动势E和内阻r的值。

【解析】

（1）S闭合时,R2两端电压:

U2=I2R2=6V;

所以,R1两端电压为:

U1=U-U2=5.4V;

流过R1的电流:

I1=

=0.6A

流过电阻R3的电流

I3=I1-I2=0.6A-0.2A=0.4A

所以电阻R3的阻值R3=

=

Ω=15Ω

（2）由闭合电路欧姆定律,当S闭合时E=U+I1r

当S断开时E=I（R1+R2+r）

代入数据,联立解得E=12V,r=1Ω。

答案:

（1）15Ω　

（2）12V　1Ω

8.（12分）如图所示,电路中接一电动势为4V、内阻为2Ω的直流电源,电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4Ω,电容器的电容为30μF,电流表的内阻不计,当电路稳定后,求:

（1）电流表的读数;

（2）电容器所带的电荷量;

（3）如果断开电源,通过R2的电荷量。

【解析】当开关S闭合时,电阻R1、R2被短路,根据欧姆定律求出流过R3的电流,即电流表的读数,电容器的电压等于R3两端的电压,求出电压,再求解电容器的电量,断开开关S后,电容器通过R1、R2放电,R1、R2并联后与R3串联,再求解通过R2的电量。

（1）当开关S闭合时,电阻R1、R2被短路,根据欧姆定律得

电流表的读数I=

=0.4A;

（2）电容器所带的电量Q=CU3=CIR3=4.8×10-5C;

（3）断开开关S后,电容器相当于电源,外电路是R1、R2并联后与R3串联的电路。

由于各个电阻都相等,则通过R2的电量为Q′=

Q=2.4×10-5C。

答案:

（1）0.4A　

（2）4.8×10-5C　（3）2.4×10-5C

（15分钟·40分）

9.（6分）在如图所示电路中,电源的电动势E=9.0V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其最大电阻R=30Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0V,额定功率P=

1.8W;S为开关,开始时滑动变阻器的触头位于B端,现在接通开关S,然后将触头缓慢地向A端滑动,当到达某一位置C时,小灯泡恰好正常发光。

则C、B之间的电阻应为（　　）

A.10Ω　　　B.20Ω　　　C.15Ω　　　D.5Ω

【解析】选B。

小灯泡恰好正常发光,说明此时通过小灯泡的电流为额定电流I额=

=

A=0.3A,两端电压为额定电压U额=6.0V,而小灯泡和电源、滑动变阻器的AC部分串联,则通过电阻AC的电流与通过小灯泡的电流相等,故RAC=

=

Ω=10Ω,所以RCB=R-RAC=20Ω,故B项正确。

10.（6分）（多选）（2020·杭州高二检测）如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下列说法正确的是（　　）

A.电源的内阻为12Ω

B.电源的电动势为6.0V

C.电源的短路电流为0.5A

D.电流为0.3A时的外电阻是18Ω

【解析】选B、D。

根据闭合电路的欧姆定律可知U=E-Ir,所以图像的斜率代表内阻r=

Ω=2Ω,电动势为图像与纵轴交点E=6.0V,故A错误、B正确。

短路电流I=

=3A,故C错误。

电流为0.3A时,外电路电阻R=

-r=18Ω,故D正确。

11.（6分）（多选）在如图所示的电路中,电源电动势E和内阻r均为定值,当外电路电阻R发生变化时,回路电流I、路端电压U、内电压U′都将随之发生变化。

下列图像能正确表示其变化规律的是（　　）

【解析】选A、B。

由闭合电路欧姆定律有I=

　①

U=E-Ir=E-

=

E　②

U′=Ir=

E　③

根据①式可知,I随R的增大单调递减,但不是线性变化,故A正确。

将②式变形可得U=

E,利用数学知识可知B正确,D错误。

根据③式可知,C错误。

故选A、B。

12.（22分）如图所示,甲图中滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示。

不考虑电表对电路的影响。

（1）电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图像应分别为U-I图像中的哪一条直线?

（2）定值电阻R0、滑动变阻器的总电阻R分别为多少?

（3）求出电源的电动势和内阻。

【解析】

（1）电流增大,路端电压减小,定值电阻R0分压增大,V1指示电阻R0两端电压,示数变化如AC直线所示,V2指示路端电压,示数变化如BC直线所示。

（2）根据欧姆定律,由题图乙可知,R0=

=

Ω=3Ω。

当电流取最小值I0=

0.5A时,滑动变阻器的阻值最大,此时滑动变阻器两端电压UR=UB-UA=

（7.5-1.5）V=6V,总电阻R=

=

Ω=12Ω。

（3）根据闭合电路欧姆定律,路端电压与电流的关系是U=E-Ir,所以BC直线斜率的绝对值表示电源内阻,

即r=|

|=

Ω=1Ω,

电动势E=UB+I0r=（7.5+0.5×1）V=8V。

答案:

（1）见解析　

（2）3Ω　12Ω　（3）8V　1Ω

【加固训练】

图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。

把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙）,用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。

下列说法正确的是（　　）

A.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系

B.tA应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系

C.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系

D.tB应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系

【解析】选B。

由题图甲可知,tA点对应的电阻阻值较小,由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大,故tA应标在电流较大的刻度上;而tB点对应的电阻阻值较大,由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小,故tB应标在电流较小的刻度上;由题图甲得R=R0+kt

其中R0为图线的纵截距,由闭合电路欧姆定律得I=

联立解得t=

-

可知t与I是非线性关系,故B正确,A、C、D错误。