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

1、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

2、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1 C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1 C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,

3、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,

4、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1 800 CB.该电池的电动势为3.6 VC.若电池以10 mA的电流工作,可用50 hD.若两块电池串联使用,电动势仍为3.6 V【解析】选D。由电池铭牌可知,该电池的电动势为3.6 V,故B项正确;由q=500 mAh得,q=50010-3 A3 600 s=1 8

5、00 C,故A项正确;由q=It得t= s=1.8105 s=50 h,故C项正确;两块电池串联使用时,E总=2E=7.2 V,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2 变为6 时,电源的路端电压变为原来的1.5倍,则电源的内阻为 ()A.4 B.8 C.6 D.2 【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=2 故D正确。【加固训练】如图所示的电路中,把R由2 改变为6 时,电流强度减小为原来的一半,则电源的内电阻应为 ()A.4 B.8 C.6 D.2 【解析】选D。设电源的内阻为r,则根

6、据闭合电路欧姆定律,得I1=,I2=。联立两式得2(R1+r)=R2+r,代入数据解得r=2 ,故D项正确。6.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流40 mA。若将该电池板与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是 ()A.0.10 VB.0.20 VC.0.30 VD.0.40 V【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=800 mV ,I短=,解得电源内阻:r= =20 ,电池板连上20 阻值后,流过电阻的电流大小为:I= mA=20 mA此时的路端电压为:U=IR=2020 mV=400 mV=0.40 V,故选D。二、计

7、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=9 ,R2=30 ,S闭合时,理想电压表V的示数为11.4 V,理想电流表A的示数为0.2 A,S断开时,理想电流表A的示数为0.3 A,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=6 V;所以,R1两端电压为:U1=U-U2=5.4 V;流过R1的电流:I1=0.6 A流过电阻R3的电流I3=I1-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A所以电阻R3的阻值R3= =15 (2)由闭合电路欧姆定律,当S闭合时

8、E=U+I1r当S断开时E=I(R1+R2+r)代入数据,联立解得E=12 V,r=1 。答案:(1)15 (2)12 V1 8.(12分)如图所示,电路中接一电动势为4 V、内阻为2 的直流电源,电阻R1、R2、R3、R4的阻值均为4 ,电容器的电容为30 F,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R

9、3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=0.4 A;(2)电容器所带的电量Q=CU3=CIR3=4.810-5 C;(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=2.410-5 C。答案:(1)0.4 A(2)4.810-5 C(3)2.410-5C(15分钟40分)9.(6分)在如图所示电路中,电源的电动势E=9.0 V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其最大电阻R=30 ;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0 V,额定功率P=1.8 W;S为开关,

10、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.10 B.20 C.15 D.5 【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=0.3 A,两端电压为额定电压U额=6.0 V,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= =10 ,所以RCB=R-RAC=20 ,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12 B.

11、电源的电动势为6.0 VC.电源的短路电流为0.5 AD.电流为0.3 A时的外电阻是18 【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= =2 ,电动势为图像与纵轴交点E=6.0 V,故A错误、B正确。短路电流I=3 A,故C错误。电流为0.3 A时,外电路电阻R=-r=18 ,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= U=E-Ir=E-=E U=Ir=E

12、根据式可知,I随R的增大单调递减,但不是线性变化,故A正确。将式变形可得U=E,利用数学知识可知B正确,D错误。根据式可知,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

13、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= =3 。当电流取最小值I0=0.5 A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=6 V,总电阻R= =12 。(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=|= =1 ,电动势E=UB+I0r=(7.5+0.51) V=8 V。答案:(1)见解析(2)3 12 (3)8 V1 【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

14、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。