2024屆一輪復習新人教版 第9章第2講　閉合電路的歐姆定律 作業(yè)

第2講閉合電路的歐姆定律1.某電路如圖所示,已知電池組的總內(nèi)阻r=1Ω,外電路電阻R=5Ω,理想電壓表的示數(shù)U=3.0V,則電池組的電動勢E等于(B)A.3.0V B.3.6VC.4.0V D.4.2V解析:由于電壓表的示數(shù)為路端電壓,而U=IR,則I=UR=0.6A,由閉合電路歐姆定律可得E=I(R+r)=0.6×2.(2022·廣東汕頭檢測)如圖甲所示,用充電寶為一手機電池充電,其等效電路如圖乙所示。在充電開始后的一段時間t內(nèi),充電寶的輸出電壓U、輸出電流I可認為是恒定不變的,設手機電池的內(nèi)阻為r,則時間t內(nèi)(D)A.充電寶輸出的電功率為UI+I2rB.充電寶產(chǎn)生的熱功率為I2rC.手機電池產(chǎn)生的焦耳熱為U2D.手機電池儲存的化學能為UIt-I2rt解析:充電寶輸出的電功率為P=UI,故A錯誤;充電寶的內(nèi)阻未知,所以無法判斷充電寶產(chǎn)生的熱功率,故B錯誤;U是充電寶的輸出電壓,不是手機電池的內(nèi)電壓,所以不能用U2rt計算手機電池產(chǎn)生的焦耳熱,其焦耳熱應為Q=I2rt,故C錯誤;充電寶輸出的電能一部分轉(zhuǎn)化為手機電池儲存的化學能,一部分轉(zhuǎn)化為手機電池產(chǎn)生的焦耳熱,故根據(jù)能量守恒定律可知手機電池儲存的化學能為E=UIt-I3.(多選)某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標系內(nèi),如圖所示,根據(jù)圖線可知(CD)A.反映Pr變化的圖線是aB.電源電動勢為8VC.電源內(nèi)阻為2ΩD.當電流為0.5A時,外電路的電阻為6Ω解析:電源的總功率PE=IE,功率與電流成正比,由Pr=I2r知電源內(nèi)部的發(fā)熱功率與電流的平方成正比,A錯誤;直流電源的總功率PE=IE,PI圖像的斜率等于電動勢E,則有E=PI=82V=4V,電流為2A時電源的總功率與發(fā)熱功率相等,則根據(jù)Pr=I2r可得r=PrI2=4.(2022·廣東潮州期末)如圖所示的電路,電源內(nèi)阻不可忽略,閉合開關(guān)S后(A)A.電流表的示數(shù)增大B.電流表的示數(shù)減小C.電壓表的示數(shù)不變D.電壓表的示數(shù)增大解析:閉合開關(guān)后,外電路電阻變小,則總電阻減小,電路中總電流增大,即電流表示數(shù)增大,故A正確,B錯誤;電路中總電流增大,則電源的內(nèi)電壓增大,則由U=E-Ir可知,路端電壓減小,故電壓表示數(shù)減小,故C、D錯誤。5.(多選)某學生做研究串聯(lián)電路電壓特點的實驗時,接成如圖所示的電路,接通S后,他將電壓表的紅、黑表筆并聯(lián)在A、C兩點間時,電壓表讀數(shù)為U;當并聯(lián)在A、B兩點間時,電壓表讀數(shù)也為U;當并聯(lián)在B、C兩點間時,電壓表讀數(shù)為零,故障的原因可能是(AD)A.AB段斷路 B.BC段斷路C.AB段短路 D.BC段短路解析:由題意可得UAB=UAC=U,說明由A、B分別至電源的線路均已接通。若BC段完好,則AB段斷路;若BC段短路,則AB段可能斷路,也可能完好。又由題述得UBC=0,因而可能AB段斷路,或BC段短路,也有可能出現(xiàn)兩者同時發(fā)生的情況,故選A、D。6.如圖所示的電路中,R1為定值電阻,R2為光敏電阻(光照越強電阻越小),C為電容器,電源內(nèi)阻不可忽略。閉合開關(guān)后,當光照增強時,下列說法正確的是(A)A.電源的效率降低B.電流表的示數(shù)減小C.R1的電功率減小D.電容器兩端電勢差減小解析:閉合開關(guān)后,當光照增強時,光敏電阻R2的阻值減小,電源輸出電流增大,電流表示數(shù)增大,選項B錯誤;由P=I2R可知,R1的電功率增大,選項C錯誤;R1兩端電勢差增大,電容器兩端電勢差增大,選項D錯誤;由于電源輸出電流I增大,電源內(nèi)阻消耗的電功率I2r增大,內(nèi)電壓增大,導致電源外電路電壓U減小,由η=UIEI×100%=UE7.(2022·上海模擬)如圖所示,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,R0、R1為定值電阻,R2為滑動變阻器。閉合開關(guān)K,將變阻器滑片向右緩慢滑動過程中,ΔU、ΔI分別表示電壓表和電流表與初始示數(shù)的變化量,則ΔU與ΔI的比值ΔUA.不變 B.變大C.變小 D.先變大后變小解析:根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得U=E-I(R0rR0+r),則可得8.圖甲為某元件R的UI特性曲線,把它連成圖乙所示電路。已知電源電動勢E=5V,內(nèi)阻r=1.0Ω,定值電阻R0=4Ω。閉合開關(guān)S后,求:(1)該元件的電功率;(2)電源的輸出功率。解析:(1)設非線性元件的電壓為U,電流為I,由歐姆定律得U=E-I(R0+r),代入數(shù)據(jù)得U=5-5I,畫出U=5-5I圖線如圖,兩圖線交點坐標為(0.4,3.0),該元件的電功率PR=UI=3.0×0.4W=1.2W。(2)電源的輸出功率P=PR0+PR=I2R0+PR=0.42答案:(1)1.2W(2)1.84W9.如圖所示,R1為定值電阻,R2為變阻器,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)阻,以下說法中正確的是(C)A.當R1+R2=r時,R2獲得最大功率B.當R1=R2+r時,R1獲得最大功率C.當R2=0時,R1上獲得最大功率D.當R2=0時,電源的輸出功率最大解析:將R1等效為電源內(nèi)阻,R2上的功率為電源的輸出功率,當外電阻變化時,電源的輸出功率隨外電阻的變化而變化,當外電阻等于內(nèi)阻,即R2=R1+r時,輸出功率最大,即R2上的功率最大,故選項A錯誤;對電路中的定值電阻R1,電流最大時其功率最大,當外電阻R2=0時,電流最大,故選項B錯誤,C正確;當外電阻等于內(nèi)阻時,即R1+R2=r時,電源的輸出功率最大,故選項D錯誤。10.(2022·廣東潮州二模)某汽車的電源與啟動電機、車燈連接的簡化電路如圖所示。當汽車啟動時,開關(guān)S閉合,電機工作,下列說法正確的是(A)A.車燈變暗B.路端電壓變大C.電路的總電流變小D.電源的總功率變小解析:開關(guān)S閉合,電機工作,車燈與電機并聯(lián),外電路總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可知電路總電流變大,由U=E-Ir可知,路端電壓變小,再由公式I燈=UR燈可知,流過車燈的電流減小,車燈變暗,故A正確,B、C錯誤;由P11.(2022·廣東廣州模擬)如圖所示,電源的電動勢為E,內(nèi)阻為r,C為電容器(能承受的電壓足夠大),R0是阻值為10r的定值電阻,V為電壓表,R為光敏電阻(阻值隨光照強度的增大而減小),L為燈泡。閉合開關(guān)S,減弱光敏電阻R的光照強度,下列說法正確的是(D)A.燈泡的亮度變小B.電壓表的示數(shù)變小C.光敏電阻R的功率一定減小D.當電壓表示數(shù)變化量為ΔU,則電容器的帶電荷量減小10ΔUC解析:減弱光敏電阻R的光照強度,光敏電阻阻值增大,則總電阻增大,干路電流減小,內(nèi)電壓和定值電阻兩端的電壓減小,則燈泡兩端電壓增大,亮度變大,故A錯誤;結(jié)合上述分析可知路端電壓增大,則電壓表示數(shù)變大,故B錯誤;將除光敏電阻外的電阻均看作電源內(nèi)阻,當光敏電阻與內(nèi)阻等大時,電源輸出功率最大,光敏電阻功率最大,但不知道初始燈泡和光敏電阻的阻值,無法判斷光敏電阻阻值增大時,其功率的變化,故C錯誤;當電壓表示數(shù)變化量為ΔU,則內(nèi)電壓變化量大小也為ΔU,干路電流變化量大小為ΔI=ΔUr,定值電阻電壓變化量大小為ΔU′=10rΔI=10ΔU,電容器的帶電荷量減小ΔQ=CΔU12.在如圖所示的電路中,電阻R1=12Ω,R2=8Ω,R3=4Ω。當開關(guān)K斷開時,電流表示數(shù)為0.25A,當K閉合時,電流表示數(shù)為0.36A,求:(1)開關(guān)K斷開和閉合時的路端電壓U及U′;(2)電源的電動勢和內(nèi)阻;(3)開關(guān)K斷開和閉合時內(nèi)阻上的熱功率P及P′。解析:(1)K斷開時,根據(jù)歐姆定律可得U=I(R2+R3)=3V,K閉合時,有U′=I′R2=2.88V。(2)K斷開時,外電路總電阻為R=(RK閉合