高中物理 第二章 电路 第三节 研究闭合电路练习 粤教版选修3-1
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2020-2021学年高二物理粤教版选修3-1教师用书:第2章第3节研究闭合电路含解析第三节研究闭合电路[学习目标]1。
[物理观念]理解电动势的概念.(难点)2.[物理观念]理解闭合电路的欧姆定律,掌握其内容及公式.(重点)3.[科学思维]掌握路端电压与负载的关系.(重点)4。
[科学探究]会使用电压表和电流表测电源的电动势和内阻.(重点)一、闭合电路及电动势1.闭合电路的组成(1)电路错误!(2)电阻错误!2.电动势:数值上等于不接用电器时电源正、负两极间的电压,它反映了电源本身的一种性质.二、闭合电路的欧姆定律1.电压错误!2.电势错误!3.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.(2)公式:I=错误!.(3)电动势与内、外电压的关系:E=U外+U内.三、路端电压跟负载的关系1.路端电压与电流的关系(1)公式:U=E-Ir.(2)图象(U-I图象如图所示)2.路端电压随外电阻的变化规律(1)外电阻R增大时,电流I减小,外电压U增大,当R增大到无穷大(断路)时,I=0,U=E.(2)外电阻R减小时,电流I增大,外电压U减小,当R减小到零(短路)时,I=错误!,U=0.1.正误判断(1)根据I=错误!得E=I(R+r),由此可知,电动势与电流成正比.(×)(2)闭合电路欧姆定律I=错误!适用于纯电阻电路,而E=U外+U内适用于任何电路.(√)(3)闭合电路中U。
I图象与纵轴的交点的值就是电动势的值,图象斜率的绝对值就是电源内阻.(√) (4)闭合电路中U.I图象与横轴的交点为短路电流,此时路端电压为电源的电动势.(×)(5)外电路电阻增大时,电流减小,但路端电压增大.(√)2.(多选)若用E表示电源电动势,U表示外电压,U′表示内电压,R表示外电路的总电阻,r表示内电阻,I表示电流,则下列各式中正确的是()A.U=2U′B.U′=E-UC.U=E+Ir D.U=错误!·EBD[由闭合电路欧姆定律可知,E=U+U′=Ir+IR.U=IR,可推得:U′=E-U,U=错误!·R.故B、D正确,A、C错误.] 3.有两个相同的电阻R,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R的电流为错误!,则该电源的内阻是()A.R B.错误!C.4R D.错误!C[由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I=错误!,两电阻并联时错误!I=错误!·错误!,解得r=4R,故选C.]对电动势的理解1.对电动势的理解电动势的大小由电源自身的特性决定,与电源的体积无关,与外电路无关.不同电源的电动势一般不同.2.电源电动势与电势差的区别和联系电势差电动势n个完全相同的电池串联时,总电动势:E=nE,总内阻:r总=总nr。
研究闭合电路练习一、单项选择题1.关于电动势及闭合电路欧姆定律,以下说法正确的是().A.电动势越大,电源所提供的电能就越多B.电源电动势等于电源工作时转化的能量C.电源电动势越大,电源工作时电路中的总电流就越大D.电动势在数值上等于电源内外电路的电压之和2.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是().A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随着增大B.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随着内电压减小D.若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于二者之和3.下列关于闭合电路的说法中,错误的是().A.电源短路时,电源的内电压等于电动势B.电源短路时,路端电压为零C.电源断路时,路端电压最大D.电路的外电阻增加时,路端电压减小4.在如图所示的电路中,闭合开关,当滑动变阻器R1的触头向右移动时,电压表V1和电压表V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2(均取绝对值),则ΔU1和ΔU2的大小关系为().A.ΔU1>ΔU2 B.ΔU1<ΔU2C.ΔU1=ΔU2 D.条件不足,无法确定ΔU1和ΔU2的大小关系5.“嫦娥二号”卫星是“嫦娥一号”卫星的姐妹星,于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空,并获得了圆满成功.卫星在太空中可以利用太阳能电池板供电.若一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA,若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是().A.0.10 V B.0.20 VC.0.30 V D.0.40 V二、双项选择题6.如图所示电路中,L1、L2、L3、L4是四只相同的电灯,当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,下列说法正确的是().A.L1变暗,L2变亮 B.L1变亮,L2变暗C.L2变暗,L3变亮 D.L1变暗,L4变亮三、非选择题7.如图,R1=14 Ω,R2=9 Ω,当开关处于位置1时,电流表读数I1=0.4 A;当开关处于位置2时,电流表读数I2=0.6 A.求电源的电动势E和内电阻r.8.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r所用的电路如图甲所示,一位同学测得的6(1(2)根据图线求出电池的电动势E=________V,电池的内阻r=________Ω.(3)若一位同学未画出图线,只选用其中两组U和I数据,可利用公式E=U+Ir算出E和r,这样做可能得出误差较大的结果,选用第________组和第________组数据,求得E、r的误差最大.参考答案1.答案:D 解析:电源电动势的大小与电源工作时转换的能量没有直接关系,选项A、B错.电源工作时电路中的总电流与电动势有关,但还与内外电路的电阻有关,因此,电动势大,总电流不一定大,选项C错.由实验的结果可知,选项D正确.2.答案:D 解析:无论任何情形下都有:E=U外+U内,电动势不变,所以A、B、C 均错,D对.3.答案:D 解析:由E=IR+Ir得,当外电路短路时,R=0,E=Ir,U外=0,所以选项A、B正确;当外电路断路时,I=0,Ir=0,E=U外,选项C正确;电路的外电阻增加时,路端电压增大,D项错误.4.答案:A 解析:电源的外电路是电阻R1和R2的串联,当变阻器的触头向右移动时,R1减小,总电阻减小,电路的总电流变大,电源的内电压升高,U1和U2的读数之和将减小,由欧姆定律知,U 2=IR 2,U 2将变大,U 1将减小且U 1的减小量大于U 2的增加量,即ΔU 1>ΔU 2,选项A 正确.5.答案:D 解析:电源没有接入外电路时,路端电压值等于电源电动势,所以电动势E =800 mV .由闭合电路欧姆定律得短路电流=E I r短, 所以电源内阻3380010== =20 4010E r I --⨯ΩΩ⨯短, 该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流800== mA=20 mA 2020E I R r ++,所以路端电压U =IR =400 mV =0.40 V ,选项D 正确.6.答案:AD 解析:P 向上移动,L 1所在支路总电阻增大,从而干路电阻增大,所以干路电流变小.路端电压升高,L 4变亮,所以L 4支路电流变大,从而L 3支路电流变小,L 3变暗,L 3所分电压降低,所以L 2两端电压升高,L 2变亮,L 2中电流升高,从而知L 1变暗.故只有A 、D 选项正确.7.答案:6 V 1 Ω解析:当开关接1时,由闭合电路欧姆定律得:E =0.4 A×(R 1+r )当开关接2时,由闭合电路欧姆定律得:E =0.6 A×(R 2+r )两式联立得:r =1 Ω E =6 V .8.答案:(1)见解析图 (2)1.46 0.71 (3)3 4解析:(1)先建立坐标系,建立坐标系时纵轴的电压应从1.00 V 开始取点,再进行描点,然后连线.在连线时发现坐标(0.32,1.18)显然不在直线上,所以应将此点舍掉.连线如图所示.(2)连成线后,将线延长分别与两坐标轴相交,与纵轴的截距为1.46 V ,此即为电池的电动势.再利用点(0.12,1.37)和点(0.57,1.05)可求出这条直线的斜率的绝对值.1.37 1.05=0.71 0.120.57r -Ω≈Ω-. (3)由图知,当过第3组和第4组数据作直线时,此直线与原直线偏离最大,因此选用第3组和第4组数据求得的结果误差最大.。
2019年精选粤教版高中物理选修3-1第二章电路第03节研究闭合电路习题精选-含答案解析第三十八篇第1题【单选题】如图所示的电路,电源电动势为E ,内阻为r ,闭合开关S,滑动变阻器滑片向左移动,下列结论正确的是( )A、电流表读数变小,电压表读数增大B、小灯泡L变亮C、电容器C上电荷量减小D、电源的总功率变大【答案】:【解析】:第2题【单选题】某同学做三种导电元件的导电性能实验,他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I-U图象,如图所示,则下述判断正确的是( )A、只有乙图正确B、甲、丙图的曲线肯定是偶然误差太大C、甲、丙不遵从欧姆定律,肯定不可能正确D、甲、乙、丙三个图都可能正确,并不一定有较大误差【答案】:【解析】:第3题【单选题】如图所示,小灯泡的规格为“6V 3W”,R3=4Ω,电源内阻r =1Ω,.闭合开关S,灯泡L正常发光,电压表示数为零,电流表示数为1A,电表均为理想电表,则电源电动势E和电源输出功率P分别为( )A、E=8V,P=6WB、E=8V,P=7WC、E=9V,P=8WD、E=9V,P=9W【答案】:【解析】:第4题【单选题】如图所示,电源的电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻,R为变阻器,已知R0>r.为使R0上消耗的电功率最大,应将变阻器阻值调整到( )A、R0B、R0+rC、R0-rD、0【答案】:【解析】:第5题【单选题】受动画片《四驱兄弟》的影响,越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车,某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I的变化图象如图所示,由图可知下列选项错误的是( )A、该电池的电动势有误=4 VB、该电池的内阻r=1 ΩC、该电池的输出功率为3 W时,电路中的电流可能为1 AD、输出功率为3 W时,此电源的效率一定为25%【答案】:【解析】:第6题【单选题】图为小灯泡的U﹣I图线,若将该小灯泡与一节电动势E=1.5V,内阻r=0.75Ω的干电池组成闭合电路时,电源的总功率和小灯泡的实际电功率分别接近以下哪一组数据( )A、1.5W,1.0WB、0.75W,0.5WC、0.75W,0.75WD、1.5W,0.75W【答案】:【解析】:第7题【单选题】功率为10w的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60W的白炽灯相当。
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研究闭合电路1关于电动势及闭合电路欧姆定律,以下说法正确的是()A.电动势越大,电源所提供的电能就越多B.电源电动势等于电源工作时转化的能量C.电源电动势越大,电源工作时电路中的总电流就越大D.电动势在数值上等于电源内外电路的电压之和2下列说法中正确的是()A.电源电动势表示电源把其他形式的能转变为电能的本领B.照明电路中使用的电灯越多,电路的总电阻越大,电源的路端电压越高C.外电路断开时的路端电压在数值上等于电源电动势D.外电路短路时的路端电压在数值上等于电源电动势3在如图所示的电路中,当滑动变阻器R1的触头向右移动时,电压表V1和电压表V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2(均取绝对值),则ΔU1和ΔU2的大小关系为()A.ΔU1>ΔU2 B.ΔU1<ΔU2C.ΔU1=ΔU2 D.条件不足,无法确定ΔU1和ΔU2的大小关系4如图所示电路中,L1、L2、L3、L4是四只相同的电灯,当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,下列说法正确的是()A.L1变暗,L2变亮 B.L1变亮,L2变暗C.L2变暗,L3变亮 D.L1变暗,L4变亮5如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法正确的是( )A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗B.灯多时各灯两端的电压较低C.灯多时通过电池的电流较大D.灯多时通过各灯的电流较大6下图是两个电池外壳上的说明文字RECHARGEABLE.2 V 500 mA·h上述进口电池的电动势是______伏.上述国产电池最多可放出______毫安时的电量;若该电池平均工作电流为0。
2020--2021粤教版物理选修3—1第2章电路练习含答案粤教版选修3—1第二章电路1、将截面均匀、长为l、电阻为R的金属导线截去ln,再拉长到l,则导线电阻变为()A.n-1n R B.1n RC.nn-1R D.nR2、(双选)一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电压恒为100 V,则( )A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是40 ΩB.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是40 ΩC.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80 VD.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80 V3、(双选)如图所示,电源内阻不可忽略,当滑动变阻器的滑动片向右滑动时,下列说法中正确的是( )A.电流表A1读数变小B.电流表A2读数变大C.电压表V读数变大D.电压表V读数不变4、一电流表的满偏电流I g=1 mA,内电阻R g=200Ω,要把它改装成一个量程为0.5 A的电流表,则应在电流表上( )A.串联一个0.4 Ω的电阻B.并联一个0.4 Ω的电阻C.串联一个200 Ω的电阻D.并联一个200 Ω的电阻5、灯泡L1、L2分别标有“24 V 12 W”、“12 V 12 W”的字样,将两个灯泡串联后接入电源电压为U的电路中,若要保证两个灯泡不损坏,则(不考虑灯丝电阻变化)( )A.电源电压U的最大值为30 VB.两灯泡的实际功率之比为P1∶P2=1∶4C.灯泡L2两端电压与电源电压U之比为1∶3D.电源电压U为36 V时,灯泡L1、L2均能正常发光6、如图所示,甲、乙、丙表示或门、与门或者非门的输入信号或输出信号,下列说法中正确的是( )A.若甲、丙为输入信号,乙为输出信号,则该电路是或门电路B.若甲为输入信号,乙为输出信号,则该电路是非门电路C.若乙、丙为输入信号,甲为输出信号,则该电路是与门电路D.若甲、乙为输入信号,丙为输出信号,则该电路是与门电路7、(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10 Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则( )A.电路中的电流为0.6 AB.电阻R2的阻值为20 ΩC.三只电阻两端的总电压为21 VD.电阻R3两端的电压为4 V8、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是( )A .电压表和电流表读数都增大B .电压表和电流表读数都减小C .电压表读数增大,电流表A 1读数减小,A 2读数增大D .电压表读数减小,电流表A 1读数增大,A 2读数减小9、如图是有两个量程的电压表,当使用a 、b 两个端点时,量程为0~10 V ,当使用a 、c 两个端点时,量程为0~100 V .已知电流表的内阻R g 为500 Ω,满偏电流I g 为1 mA ,则电阻R 1、R 2的值( )A .9 500 Ω 90 000 ΩB .90 000 Ω 9 500 ΩC .9 500 Ω 9 000 ΩD .9 000 Ω 9 500 Ω10、(双选)日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风可将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R 1,它与电阻为R 2的电热丝相串联,接到直流电源上,电吹风两端电压为U ,通过的电流为I ,消耗的电功率为P ,则以下选项正确的是( )A .IU >PB .IU =PC .P>I 2(R 1+R 2)D .P =I 2(R 1+R 2) 11、如图所示,低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成.该报警器只有当A 端输入电压过低时(与B 相同),蜂鸣器才会发出警报,则( )A .甲是“或”门,乙是“非”门B .甲是“或”门,乙是“与”门C .甲是“与”门,乙是“或”门D .甲是“与”门,乙是“非”门12、在如图所示的电路中,小量程电流表G 的内阻R g =100 Ω,满偏电流I g =1mA ,R 1=900 Ω,R 2=100999 Ω.(1)当S1和S2均断开时,改装成的表是什么表?量程为多大?(2)当S1和S2均闭合时,改装成的表是什么表?量程为多大?13、在体育比赛中,甲、乙两名裁判员各控制一只开关,用灯的亮与否来表达评判结果.如灯亮,表示合格;灯灭,表示不合格.(1)若比赛规则规定两名裁判员都认为合格,才可发出合格信号,试画出逻辑电路.(2)若比赛规则规定两名裁判员只要有一人认为合格就可发出合格信号,试画出逻辑电路.2020--2021粤教版物理选修3—1第2章电路练习含答案粤教版选修3—1第二章电路1、将截面均匀、长为l、电阻为R的金属导线截去ln,再拉长到l,则导线电阻变为()A.n-1n R B.1n RC.nn-1R D.nRC[R=ρlS,截去ln再拉长到l后的截面积为S′,则(l-ln)S=lS′,S′=n-1n S,则R′=ρlS′=nn-1ρlS=nn-1R.]2、(双选)一个T型电路如图所示,电路中的电阻R1=10 Ω,R2=120 Ω,R3=40 Ω.另有一测试电源,电压恒为100 V,则( )A.当c、d端短路时,a、b之间的等效电阻是40 ΩB.当a、b端短路时,c、d之间的等效电阻是40 ΩC.当a、b两端接通测试电源时,c、d两端的电压为80 VD.当c、d两端接通测试电源时,a、b两端的电压为80 VAC[根据电路中串、并联特点,c、d端短路时,R2、R3并联后与R1串联,所以等效电阻R=R1+R2·R3R2+R3=10 Ω+120×40120+40Ω=40 Ω,故A正确.同理,a、b端短路时,c、d之间等效电阻R=128 Ω,故B错.a、b端接电源时,R1与R3串联,无电流流经R2,故c、d两电压即R3两端电压,故U cd=R3R1+R3·U ab=4040+10×100 V=80 V,故C正确.同理c、d端接电源时U ab=R3R2+R3·U cd=40120+40×100 V=25 V,故D错.]3、(双选)如图所示,电源内阻不可忽略,当滑动变阻器的滑动片向右滑动时,下列说法中正确的是( )A.电流表A1读数变小B.电流表A2读数变大C.电压表V读数变大D.电压表V读数不变AC[从图中可得电压表测量路端电压,电流表A1测量电路总电流,电流表A2测量滑动变阻器电流,当滑动变阻器的滑动片向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻增大,电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可得路端电压增大,即电压表示数增大,C正确,D错误;电路总电流减小,即电流表A1的示数减小,因为定值电阻两端的电压增大,所以通过定值电阻的电流增大,因为电路总电流等于通过定值电阻电流与通过滑动变阻器电流之和,所以通过滑动变阻器的电流减小,即A2读数减小,故A正确,B错误.]4、一电流表的满偏电流I g=1 mA,内电阻R g=200Ω,要把它改装成一个量程为0.5 A的电流表,则应在电流表上( )A.串联一个0.4 Ω的电阻B.并联一个0.4 Ω的电阻C.串联一个200 Ω的电阻D.并联一个200 Ω的电阻B[给一个小量程的电流表并联上一个较小电阻,凭借它的分流作用可以改装为一个大量程的电流表,A、C错;电流表改装时所并联电阻大小R=IgRgI-Ig=0.001×2000.5-0.001Ω≈0.4 Ω,故B对,D错.]5、灯泡L1、L2分别标有“24 V 12 W”、“12 V 12 W”的字样,将两个灯泡串联后接入电源电压为U的电路中,若要保证两个灯泡不损坏,则(不考虑灯丝电阻变化)( )A.电源电压U的最大值为30 VB.两灯泡的实际功率之比为P1∶P2=1∶4C.灯泡L2两端电压与电源电压U之比为1∶3D.电源电压U为36 V时,灯泡L1、L2均能正常发光A[由P=UI可得,两灯泡的额定电流:I1=1224A=0.5 A,I2=1212A=1 A;由I=UR可得,两灯泡的电阻:R1=240.5Ω=48 Ω,R2=121Ω=12 Ω;因要保证两个灯泡不损坏,所以电路中的最大电流I=I1=0.5 A;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源的最大电压U=I(R1+R2)=0.5 A×(48 Ω+12 Ω)=30 V,故A正确;当电源电压U为36 V时,灯泡L1、L2不能正常发光,故D错误;因串联电路各处的电流相等,所以由P=I2R可知,两灯泡的实际功率之比P1 P2=R1 R2=4812=41,故B错误;由U=IR可知,灯泡L2两端电压与电源电压之比:U2U=IR2I(R1+R2)=R2R1+R2=1212+48=15,故C错误.故选A.]6、如图所示,甲、乙、丙表示或门、与门或者非门的输入信号或输出信号,下列说法中正确的是( )A.若甲、丙为输入信号,乙为输出信号,则该电路是或门电路B.若甲为输入信号,乙为输出信号,则该电路是非门电路C.若乙、丙为输入信号,甲为输出信号,则该电路是与门电路D.若甲、乙为输入信号,丙为输出信号,则该电路是与门电路B[若甲、丙为输入信号,乙为输出信号,则对应关系分别为“0、1、1”、“1、1、0”,若乙、丙为输入信号,甲为输出信号,则对应关系是“1、1、0”、“0、1、1”,不属于常见三种门电路之一,A、C错误;若甲为输入信号,乙为输出信号,则对应关系是“0、1”、“1、0”,反映了相反的一种关系,属于非门,B正确;若甲、乙为输入信号,丙为输出信号,则对应关系是“0、1、1”、“1、0、1”,反映了或逻辑关系,D错误.]7、(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中.已知R1=10 Ω、R3=5Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则( )A.电路中的电流为0.6 AB.电阻R2的阻值为20 ΩC.三只电阻两端的总电压为21 VD.电阻R3两端的电压为4 VABC[电路中电流I=U1R1=610A=0.6 A;R2阻值为R2=U2I=120.6Ω=20 Ω,三只电阻两端的总电压U=I(R1+R2+R3)=21 V;电阻R3两端的电压U3=IR3=0.6×5 V=3 V.]8、电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路.当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时,下列说法正确的是( )A .电压表和电流表读数都增大B .电压表和电流表读数都减小C .电压表读数增大,电流表A 1读数减小,A 2读数增大D .电压表读数减小,电流表A 1读数增大,A 2读数减小C [由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时,滑动变阻器连入电路中的阻值R 增大,则外电路的总阻值R 总增大,干路电流I =E R 总+r,所以I 减小,故A 1示数减小;路端电压U =E -Ir ,因I 减小,所以U 增大,即电压表的读数增大;R 2两端电压U 2=E -I(R 1+r),因I 减小,所以U 2增大,由I 2=U2R2知,I 2增大,即电流表A 2的读数增大,故选项C 正确,选项A 、B 、D 错误.]9、如图是有两个量程的电压表,当使用a 、b 两个端点时,量程为0~10 V ,当使用a 、c 两个端点时,量程为0~100 V .已知电流表的内阻R g 为500 Ω,满偏电流I g 为1 mA ,则电阻R 1、R 2的值( )A .9 500 Ω 90 000 ΩB .90 000 Ω 9 500 ΩC .9 500 Ω 9 000 ΩD .9 000 Ω 9 500 ΩA [接a 、b 时,由串联电路特点有R 总=R 1+R g =U1Ig ,则R 1=U1Ig -R g =9 500 Ω;接a 、c 时,同理有R 总′=R 1+R 2+R g =U2Ig ,则R 2=U2Ig -R g -R 1=90 000 Ω,故A 正确.]10、(双选)日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风可将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R 1,它与电阻为R 2的电热丝相串联,接到直流电源上,电吹风两端电压为U ,通过的电流为I ,消耗的电功率为P ,则以下选项正确的是( )A .IU >PB .IU =PC .P>I 2(R 1+R 2)D .P =I 2(R 1+R 2)BC [根据题意可知,通过电吹风的电流为I ,它两端的电压为U ,所以它消耗的电功率P =UI ,B 项正确,A 项错误;电吹风内部有两部分电阻,一是电热丝的电阻,二是电动机线圈的电阻,所以热功率为I 2(R 1+R 2),因为有一部分电能转化为电动机的机械能,所以P>I 2(R 1+R 2),C 项正确,D 项错误.] 11、如图所示,低电位报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成.该报警器只有当A 端输入电压过低时(与B 相同),蜂鸣器才会发出警报,则( )A .甲是“或”门,乙是“非”门B .甲是“或”门,乙是“与”门C .甲是“与”门,乙是“或”门D .甲是“与”门,乙是“非”门A [若甲是“或”门,乙是“非”门,当输入电压为低电压,经过“或”门输出为低电压,经过“非”门输出为高电压,蜂鸣器发出警报,当输入为高电压,经过“或”门输出为高电压,经过“非”门输出为低电压,蜂鸣器不发出警报.故A 正确.乙只有一个输入端,不会是“或”门和“与”门,故B 错误,C 错误;若甲是“与”门,乙是“非”门,不管输入电压为低电压还是高电压,经过“与”门后输出为低电压,经过“非”门后输出高电压,蜂鸣器都会发出警报,故D 错误.]12、在如图所示的电路中,小量程电流表G 的内阻R g =100 Ω,满偏电流I g =1mA ,R 1=900 Ω,R 2=100999Ω.(1)当S 1和S 2均断开时,改装成的表是什么表?量程为多大?(2)当S 1和S 2均闭合时,改装成的表是什么表?量程为多大?[解析](1)S 1和S 2均断开时,电阻R 1与小量程电流表G 串联,可组成较大量程的电压表,电压表的内阻R V =R g +R 1=1 000 Ω.所以改装成的电压表的量程为 U =I g R V =0.001×1 000 V =1 V .(2)S 1和S 2均闭合时,电阻R 1被短路,电阻R 2与小量程电流表G 并联,组成较大量程的电流表.当小量程电流表G 满偏时,通过R 2的电流为I R2=IgRg R2=0.001×100100999A =0.999 A ,故改装成的电流表的量程为I =I R2+I g =0.999 A +0.001 A =1 A.[答案] (1)电压表 1 V (2)电流表 1 A13、在体育比赛中,甲、乙两名裁判员各控制一只开关,用灯的亮与否来表达评判结果.如灯亮,表示合格;灯灭,表示不合格.(1)若比赛规则规定两名裁判员都认为合格,才可发出合格信号,试画出逻辑电路.(2)若比赛规则规定两名裁判员只要有一人认为合格就可发出合格信号,试画出逻辑电路.[答案]。
2、3研究闭合电路每课一练(粤教版选修3-1)知能综介训练热点集训知能提升一、单项选择题1。
对闭合电路的说法中,错误的是()Ao电源短路时,路端电压等于电动势B. 电源短路时,路端电压为零C. 电源断路时,路端电压最大D. 电源的负载增加时,路端电压也增大解析:根据E=U^+lr可判断B、C、D正确。
答案:A2. 如图2。
3. 21所示,已知斤:=區=尼=1 0、当开关S闭合后,电压表的读数为1 V;当开关S断开后,电压表的读数为0、8 V,则电池的电动势等于()A o 1 V B. 1、2 VCo 2 V D.4 V解析:开关闭合时,心=「+丘+错误!=_r+l、5将C错误! = 1 A代入公式得er+1、5①开关断开时,RY =r+兄+尽=r+2将F =错误!=0、8 A代入公式得片0、8卄1、6②解之得F=2 V,r=0、5 Q答案:C3。
法国和徳国两需科学家先后独立发现了 "巨磁电阻”效应,共同获得2007年诺贝尔物理学奖.所谓“巨磁电阻”效应,是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象,物理兴趣小组的同学从“巨磁电阻"效应联想到一些应用,他们的探究如下:为了儿童安全,布绒玩具必须检测英中是否存在金属断针,可以先将玩具放宜强磁场中,若其中有断针“则断针被磁化,用磁报警装置可以检测到断针的存在.图2。
3。
22 是磁报警装置一部分电路示意图,苴中尼是利用"巨磁电阻”效应而制作的磁敏传感器,它的电阻随断针的.出现而减小,&、b接报警器,当传感器尼所在处出现断针时,电流表的电流I.必两端的电压心•将()图2o 3« 22Ao /变大,〃变大 B.Z变小,D变小C. J■变大卫变小D。
Z变小,〃变大解析:当冷处岀现断针时,尼减小,斤总减小,7总增尢hi•增大,弘=E-"r将减小;由于「◎增大,所以氏分压增大,弘+弘=必可得弘减小,:减小,由1= 14可得Z增大. 答案:C4、如图2・3。
2020--2021粤教版物理选选修3—1第2章 电路含答案 粤教版选修3—1第二章 电路1、如图所示,P 为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A 、B 之间,然后将它再按图乙方式接在电极C 、D 之间,设AB 、CD 之间的电压是相同的,则这两种接法电阻大小关系为( )A .R 甲=12R 乙 B .R 甲=14R 乙 C .R 甲=2R 乙 D .R 甲=4R 乙2、如图所示电路中,电阻R 1、R 2、R 3的阻值相等,电池的电阻不计.那么开关K 接通后流过R 2的电流是K 接通前的( )A .12 B .23 C .13D .143、单位正电荷沿闭合电路移动一周,电源释放的总能量决定于( ) A .电源的电动势 B .通过电源的电流C .内外电路电阻之和D .电荷运动一周所需要的时间4、如图所示是简化的多用电表的电路图.转换开关S 与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R 3<R 4,下面是几位同学对这一问题的讨论,请你判断下列说法正确的是( )A.S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较小B.S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大C.S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表5、如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线,将L1与该电源组成闭合电路时,L1恰好能正常发光.若将相同材料制成的标有“3 V,20 W”的灯泡L2与该电源组成闭合电路,下列说法中正确的是( )A.电源的内阻23ΩB.把灯泡L1换成L2,L2可能正常发光C.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率可能相等D.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率一定变小6、如图所示,用两个基本门电路连接成逻辑电路,根据该电路的真值表,下列判断中正确的是( )A B Z0 0 00 1 11 0 01 1A.虚线框内应是“与门”,真值表内空缺处应填“0”B.虚线框内应是“或门”,真值表内空缺处应填“0”C.虚线框内应是“与门”,真值表内空缺处应填“1”D.虚线框内应是“或门”,真值表内空缺处应填“1”7、两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示,可知两电阻R1∶R2等于( )A.1∶3 B.3∶1C.1∶ 3 D.3∶18、一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A,接13Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A,则电源的电动势和内阻分别为( )A.2 V 1.5 ΩB.1.5 V 2 ΩC.2 V 2 ΩD.1.5 V 1.5 Ω9、(双选)某同学设计了一个多量程多用电表,其内部结构原理图如图所示.测电流和测电压时各有两个量程,还有两个挡位用来测电阻.下列说法正确的是( )A.当功能选择开关S与触点1、2相接时,测的是电流B.当功能选择开关S与触点3、4相接时,测的是电压C.A表笔为红表笔,B表笔为黑表笔D.功能选择开关S旋到触点5时的量程比旋到触点6时的量程大10、如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.0 5 Ω,电流表和电压表均为理想电表.只接通S1时,电流表示数为10A,电压表示数为12 V;再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为9A,则( )A.蓄电池的电动势为12 VB.此时通过电动机的电流是34 AC.此时通过电动机的电流是25 AD.此时电动机的输入功率为500 W11、如图是为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路.当温度升高,热敏电阻的阻值变小.设计要求是:点火开关闭合且温度过高时,继电器通电,右侧磁性开关合上,冷却风扇M工作.则( )A.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易起动,则应增大可变电阻R1B.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易起动,则应减小可变电阻R1C.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易起动,则应增大可变电阻R1D.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易起动,则应减小可变电阻R112、图示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=500μA,内阻R g=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色.按正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x=________ kΩ.13、在铁路与公路的交叉路口,安装有自动控制的信号灯.当火车来的时候信号灯亮,火车过去时信号灯灭.如图是这种信号灯的控制电路图.S1、S2为两个光控开关,光照到时接通,没照到时断开.只有两个开关都接通时,信号灯才是灭的.请画出符合要求的门电路符号.2020--2021粤教版物理选选修3—1第2章电路含答案粤教版选修3—1第二章电路1、如图所示,P为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A、B之间,然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间,设AB、CD之间的电压是相同的,则这两种接法电阻大小关系为( )A.R甲=12R乙B.R甲=14R乙C.R甲=2R乙D.R甲=4R乙B[将四分之一圆形薄合金片看成一个电阻,设为r,图甲中等效为两个电阻并联,R甲=r2,图乙中等效为两个电阻串联,R乙=2r,所以R甲=14R乙,所以B正确.]2、如图所示电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池的电阻不计.那么开关K接通后流过R2的电流是K接通前的( )A.12B.23C.13D.14B[设电池提供的电压为U,每个电阻的阻值为R.K接通前,通过R2的电流I=UR1+R2=U2R.K接通后,通过R2的电流I′=12×UR1+R2R3R2+R3=12×UR+0.5R=U3R,I′I=23,B项正确.]3、单位正电荷沿闭合电路移动一周,电源释放的总能量决定于( )A.电源的电动势B.通过电源的电流C.内外电路电阻之和D.电荷运动一周所需要的时间A[电动势的物理意义是:在电源内部,非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功.所以电源释放的总能量决定于电源的电动势,故A正确.]4、如图所示是简化的多用电表的电路图.转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3<R4,下面是几位同学对这一问题的讨论,请你判断下列说法正确的是( )A.S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较小B.S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大C.S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表D[S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,电阻R1、R2起分流作用,所以S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻较小,所以前者量程较大;S与3或4连接时,电流表与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,由于R3<R4,所以前者量程较小;S与5连接时,多用电表就成了欧姆表,R6为欧姆挡调零电阻.综上所述,D正确.]5、如图所示,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线,将L1与该电源组成闭合电路时,L1恰好能正常发光.若将相同材料制成的标有“3 V,20 W”的灯泡L2与该电源组成闭合电路,下列说法中正确的是( )A.电源的内阻23ΩB.把灯泡L1换成L2,L2可能正常发光C.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率可能相等D.把灯泡L1换成L2,电源的输出功率一定变小C[由图读出电源的电动势为E=4 V,图线A的斜率大小表示电源的内阻,则r=4-16Ω=0.5 Ω,故A错误;灯泡与电源连接时,A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态,则知其电压U=3 V,I=2 A,则灯泡L1的额定电压为3 V,功率为P 1=UI =6 W .把灯泡L 1换成“3 V ,20 W ”的灯泡L 2,不能正常发光,而由P =U2R 知:灯泡L 2的正常工作时的电阻为R 2=U 2P 2=3220=0.45 Ω,灯泡L 1的电阻为R 1=U I =32 Ω=1.5 Ω,则知正常发光时灯泡L 2的电阻更接近电源的内阻,但是这里灯泡并没有达到正常发光,此时L 2的电阻是不确定的;电源的输出功率可能变大,可能相等,也有可能变小,故B 、D 错误,C 正确.] 6、如图所示,用两个基本门电路连接成逻辑电路,根据该电路的真值表,下列判断中正确的是( )A B Z 0 0 0 0 1 1 1 0 0 11A .虚线框内应是“与门”,真值表内空缺处应填“0”B .虚线框内应是“或门”,真值表内空缺处应填“0”C .虚线框内应是“与门”,真值表内空缺处应填“1”D .虚线框内应是“或门”,真值表内空缺处应填“1”A [A 、B 输入为0,0,即输入虚线框为1,0,输出为0;A 、B 输入为0,1,即输入虚线框为1,1,输出为1,知虚线框中是“与门”.输入为1,1,则输入与门为0,1,所以输出为0.即真值表内空缺处应填“0”.故选A.]7、两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图所示,可知两电阻R 1∶R 2等于( )A .1∶3B .3∶1C .1∶ 3D .3∶1A [在I-U 图象中直线斜率的倒数等于该导体的电阻,因此两个电阻之比等于斜率的倒数之比R1R2=tan 30°tan 60°=13,故A 正确.]8、一个电源接8 Ω电阻时,通过电源的电流为0.15 A ,接13Ω电阻时,通过电源的电流为0.10 A ,则电源的电动势和内阻分别为( ) A .2 V 1.5 Ω B .1.5 V 2 Ω C .2 V 2 ΩD .1.5 V 1.5 ΩB [由闭合电路欧姆定律得 E =I 1(R 1+r),E =I 2(R 2+r)代入数据联立得r =2 Ω,E =1.5 V ,故B 正确.] 9、(双选)某同学设计了一个多量程多用电表,其内部结构原理图如图所示.测电流和测电压时各有两个量程,还有两个挡位用来测电阻.下列说法正确的是( )A .当功能选择开关S 与触点1、2相接时,测的是电流B .当功能选择开关S 与触点3、4相接时,测的是电压C .A 表笔为红表笔,B 表笔为黑表笔D .功能选择开关S 旋到触点5时的量程比旋到触点6时的量程大AC [当功能选择开关S 与触点1、2相接时,表头并联电阻,改装为电流表,选项A 正确;当功能选择开关S 与触点3、4相接时,内含电源和调零电阻,测的是电阻,选项B 错误;电流从红表笔流进,则A 表笔为红表笔,B 表笔为黑表笔,选项C 正确;功能选择开关S 旋到触点5时串联一个电阻,串联的电阻值比旋到触点6时小,旋到触点5时的量程比旋到触点6时的量程小,选项D 错误.] 10、如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05 Ω,电流表和电压表均为理想电表.只接通S 1时,电流表示数为10 A ,电压表示数为12 V ;再接通S 2,启动电动机工作时,电流表示数变为9 A ,则( )A.蓄电池的电动势为12 VB.此时通过电动机的电流是34 AC.此时通过电动机的电流是25 AD.此时电动机的输入功率为500 WC[只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir=12+10×0.05=12.5 V,故A错误.车灯的电阻为R灯=UI=1210Ω=1.2 Ω,再接通S2后,流过电动机的电流为I电动机=E-I′R灯r-I′=12.5-9×1.20.05A-9 A=25 A,故B错误,C正确.此时电动机的输入功率为P M=U′·I电动机=I′R灯·I电动机=9×1.2×25=270 W,故D错误.] 11、如图是为汽车发动机的冷却风扇设计的一个控制电路.当温度升高,热敏电阻的阻值变小.设计要求是:点火开关闭合且温度过高时,继电器通电,右侧磁性开关合上,冷却风扇M工作.则( )A.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易起动,则应增大可变电阻R1B.虚线框内接入的门电路是“或”门,要使冷却风扇容易起动,则应减小可变电阻R1C.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易起动,则应增大可变电阻R1D.虚线框内接入的门电路是“与”门,要使冷却风扇容易起动,则应减小可变电阻R1C[设计要求是点火开关闭合且温度过高时,继电器才通电,即符合2个条件继电器才工作,这符合逻辑电路中与门的特点,可知虚线框内门电路为与门.要使冷却扇容易工作,即温度不太高时就工作.只要将R1增大,使得热敏电阻相对变小,分的电压较小,则输入门电路的电压高,使冷却风扇容易起动,C正确,A、B、D错误.]12、图示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=500μA,内阻R g=100 Ω,可变电阻R的最大阻值为10 kΩ,电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色.按正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x=________ kΩ.[解析] 欧姆表内阻R内=EIg=1.5 V500×10-6 A=3000 Ω,用欧姆表测电阻时指针指在刻度盘的正中央,由闭合电路欧姆定律得12I g=ER内+Rx=IgR内R内+Rx.解得R x=R内=3000 Ω=3 kΩ.[答案]红 313、在铁路与公路的交叉路口,安装有自动控制的信号灯.当火车来的时候信号灯亮,火车过去时信号灯灭.如图是这种信号灯的控制电路图.S1、S2为两个光控开关,光照到时接通,没照到时断开.只有两个开关都接通时,信号灯才是灭的.请画出符合要求的门电路符号.[解析]开关闭合时输入为高电势,灯亮时输出为高电势,所以开关闭合为1,断开为0,灯亮为1,灯灭为0,则此时门电路的真值表应如表所示,这是与非门真值表,所以框内应为如图所示门电路.[答案] 见解析。
第二章 电路 第三节 研究闭合电路
A 级 抓基础
1.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV ,短路电流为40 mA ,若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( )
A .0.10 V
B .0.20 V
C .0.30 V
D .0.40 V
解析:电池板开路电压等于电动势E =800 mV.短路时I =E r
,求得内阻r =20 Ω.再由欧
姆定律或电压分配关系,可得外接20 Ω电阻时的路端电压为0.40 V .
答案:D
2.如下图所示,直线A 为电源的U -I 图线,直线B 为电阻R 的U -I 图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的电动势和内阻是( )
A .3 V ,1 Ω
B .2 V ,1 Ω
C .3 V ,0.5 Ω
D .2 V ,0.5 Ω
解析:从图中可以看出电源的电动势为3 V ,电源内阻r =0.5 Ω,所以C 正确. 答案:C
3.如图所示电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果电路只有一处故障,则故障可能是( )
A.电灯L1断路B.电灯L2断路
C.电灯L1短路D.电灯L2短路
解析:电灯L1断路,则整个电路中都没有电流,灯都不亮,电表无示数.符合题意.故A正确;电灯L2断路.则电压表会与灯L1串联,电压表分担电源电压有示数,由于电压表的内阻很大,电路中电流很小,灯不亮,电流表无示数.不合题意.故B错误;电灯L1短路,灯L2会分担电源电压,会变亮,电表有示数.不合题意.故C错误;电灯L2短路,电压表也短路无示数.但灯L1会分担电源电压,会变亮,电流表有示数.不合题意.故D错误.
答案:A
4.一电源(电动势为E,内阻为r),当它和一标有“6 V 3 W”的小灯泡构成闭合回路时,小灯泡恰好正常发光.如果该电源与一标有“6 V 6 W”的小灯泡构成一闭合回路,则该灯泡( )
A.正常发光
B.比正常发光暗
C.比正常发光亮
D.因不知电源内阻的大小,故无法确定
解析:“6 V 3 W”的小灯泡的电阻为12 Ω,而“6 V 6 W” 的小灯泡的电阻为6
Ω.由闭合电路欧姆定律I=
E
R+r知,电阻减小回路电流增大,而
U=E-Ir路端电压减小,
小于6 V,所以比正常发光暗.
答案:B
5.如图所示电路中,电源的总功率是40 W,R1=4 Ω,R2=6 Ω,a、b两点间的电压是4.8 V,电源的输出功率是37.6 W.求:
(1)通过电源的电流; (2)电源电动势E ; (3)电源的内电阻r . 解析:R 1中的电流:I 1=
U ab R 1
=1.2 A ,
R 2中的电流:I 2=U ab
R 2
=0.8 A ,
总电流:I =I 1+I 2=2 A , 电源总功率:P 总=EI , 电源电动势:E =
P 总I
=20 V ,
电源内部消耗的功率:P 内=P 总-P 出=2.4 W , 由P 内
=I 2r, 电源内阻:r =
P 内I 2
=0.6 Ω.
答案:见解析
B 级 提能力
6.(多选)如图所示电路中,电源的内电阻不能忽略.已知定值电阻R 1=10 Ω,R 2=8 Ω.当开关S 接到位置1时,电压表V 的示数为2 V ;当开关S 接到位置2时,电压表V 的示数可能为( )
A .2.2 V
B .1.9 V
C .1.6 V
D .3 V
解析:由I =
E
R +r
,U =
E 1+
r R
,电阻变小而路端电压变小,读数应小于2 V ,但大于零,
所以选B 、C.
答案:BC
7.(多选)如图所示,用两节干电池点亮几只小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法正确的是( )
A .灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗
B .灯多时各灯两端的电压较低 C
.灯多时通过电池的电流较大 D .灯多时通过各灯的电流较大
解析:由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电路的总电流越大,选项C 正确.此时电源的内电压越大,路端电压越低,选项B 对.流过每个灯的电流越小,每个电灯越暗,选项A 正确,选项D 错.
答案:ABC
8.如图所示,电路中A 、B 两灯均正常发光,R 为一滑动变阻器,P 为滑片,若将滑片向下滑动,则( )
A .A 灯变亮
B .B 灯变亮
C .R 1上消耗功率变小
D .总电流变大
解析:当滑片向下滑动时R 电阻减小,外电路总电阻减小,由I =
E
R 总+r
可知干路电流
I 增大,D 对;由U =E -Ir 可知路端电压变小,所以A 两端的电压变小,A 灯泡变暗,由
U B=E-I(r+R1)知U B变小,B灯泡变暗;而由P=I2R1知R1上消耗的电功率变大,C错.答案:D
9.(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图象,则下列说法中正确的是( )
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量相同时,电源2的路端电压变化较大
解析:因为UI图线与纵坐标的交点为电动势,所以E1=E2;而斜率为电源内阻可知r1< r2,由横坐标可知I1>I2 .
答案:AD
10.(多选)关于闭合电路,下列说法中正确的是( )
A.闭合电路中,电流总是从电势高的地方流向电势低的地方
B.闭合电路中,电源的路端电压越大,电路的电流就越大
C.闭合电路中,电流越小,电源的路端电压就越大
D.闭合电路中,外电阻越大,电源的路端电压就越大
解析:在闭合电路中在电源内部由于非静电力做功电流从电势低的地方流向电势高的
地方,A错;由U=E-Ir可知路端电压越大,电流越小,B错C对;而U=E
R+r
R,当外电阻增大时,路端电压也增大,D对.
答案:CD
11.在如图所示的电路中,R1=2 Ω,R2=4 Ω,当电键K接a时,R2上消耗的电功率为4 W,当电键K接b时,电压表示数为4.5 V,试求:
(1)电键K 接a 时,通过电源的电流和电源两端的电压; (2)电源的电动势和内电阻.
解析:(1)K 接a 时,R 1被短路,外电阻为R 2,根据电功率公式:
P =I 2R 2 ,得:I 1=
P R 2
=1 A ,
P =U 21R 2
,得:U 1=PR 2=4 V.
(2)K 接a 时,有E =U 1+I 1r =4+r ,① K 接b 时,R 1和R 2串联,R ′外=R 1+R 2=6 Ω, 通过电源电流I 2=
U 2
R 1+R 2
=0.75 A ,
这时有:E =U 2+I 2r =4.5+0.75 r ,② 由①②可得:E =6 V ,r =2 Ω. 答案:见解析
12.如图所示的电路中,电源的电动势E =12 V ,内阻未知,R 1=8 Ω,R 2=1.5 Ω,L 为规格“3 V 3 W”的灯泡,开关S 断开时,灯泡恰好正常发光(不考虑温度对灯泡电阻的影响).试求:
(1)灯泡的额定电流和灯丝电阻; (2)电源的内阻;
(3)开关S 闭合时,灯泡实际消耗的功率. 解析:(1)灯泡的额定电流:
I 0=P 0U 0=3
3
A =1 A ,
灯丝电阻R L =
U 20P 0
=323
Ω=3 Ω.
(2)断开S 时,灯L 正常发光,即I 1=I 0,根据闭合电路欧姆定律:
E =I 0(R 1+R L +r ),
得 r =E
I 0-(R 1+R L )=12
1Ω-(8+3) Ω=1 Ω.
(3)闭合 S 时,设外电路总电阻为R 外:
R 外=
R L ·R 2R L +R 2
+R 1=9 Ω,
设干路电流为I 总, I 总=
E
R 外+r
=1.2 A ,
灯两端的电压U L ,U L =I 总·
R L ·R 2
R L +R 2
=1.2 V ,
灯的实际功率P L ,P L =U 2L R L
=0.48 W.
答案:见解析。