高中物理人教版2019課后習(xí)題第十二章2-閉合電路的歐姆定律

2.閉合電路的歐姆定律合格考達(dá)標(biāo)練1.如圖所示為某電池的銘牌,第一行標(biāo)有“3.8V3000mA·h(11.4W·h)”。對該銘牌參數(shù)的分析,下列說法中正確的是()A.銘牌中的W·h是能量的單位B.銘牌中的mA·h是功率的單位C.該電池放電時輸出的總能量約為11.4JD.該電池放電時輸出的總電荷量約為1.08×105C答案A解析功率乘以時間得到功,功和能量單位相同,故功率的單位乘以時間的單位是能量的單位,故A正確;電流乘以時間得到電荷量,故電流的單位乘以時間的單位是電荷量的單位,故銘牌中的mA·h是電荷量的單位,故B錯誤;該電池放電時輸出的總能量約為11.4W·h=11.4×3600J=4.104×104J,C錯誤;該電池放電時輸出的總電荷量約為3000mA·h=3000×103×3600C=1.08×104C,故D錯誤。2.如圖所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的UI圖像,則下列說法正確的是()A.電動勢E1=E2,短路電流I1>I2B.電動勢E1=E2,內(nèi)阻r1>r2C.電動勢E1>E2,內(nèi)阻r1<r2D.當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時,電源1的路端電壓變化較大答案A解析由題圖可知兩電源的UI圖線交縱軸于一點,則說明兩電源的電動勢相同;交橫軸于兩不同的點,可判斷出電源1的短路電流大于電源2的短路電流,則A項正確,C項錯誤。又由兩圖線的傾斜程度可知圖線2的斜率的絕對值大于圖線1的斜率的絕對值,即電源2的內(nèi)阻大于電源1的內(nèi)阻,則可知B項錯誤。由圖像可判斷當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時,電源2的路端電壓的變化量大于電源1的路端電壓的變化量,可知D項錯誤。3.關(guān)于電源電動勢,下列說法正確的是()A.電動勢就是電源供給電路的能量B.電源與外電路斷開時,電動勢等于其兩端電壓C.電源接入電路時,其兩端的電壓就是電源電動勢D.電動勢的大小一定等于電路中的電流與全電路電阻的乘積答案B解析由電動勢的定義知A錯誤;電源與外電路斷開時,電源電動勢在數(shù)值上才等于其兩端電壓,故B正確,C錯誤;當(dāng)外電路有非純電阻時,電動勢的大小不等于電路中的電流與全電路電阻的乘積,故D錯誤。4.(2021山東濟寧魚臺一中高二月考)有關(guān)電壓與電動勢的說法中正確的是()A.電壓與電動勢的單位都是伏特,所以電壓與電動勢是同一物理量的不同叫法B.電動勢是電源兩極間的電壓C.電動勢公式E=Wq中的W與電壓公式U=Wq中的W是一樣的D.電動勢是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)強弱的物理量答案D解析電壓與電動勢是兩個不同的概念,電動勢公式E=Wq中的W是非靜電力做的功,電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)強弱的物理量;而電壓公式U=Wq中的W則是電場力做的功,電動勢的大小也不一定等于電壓的大小,故A、B、C錯誤5.(2021湖北黃岡模擬)為了充分利用舊電池,小明使用一節(jié)新電池搭配一節(jié)舊電池共同為手電筒供電。已知新舊電池的電動勢均為1.5V,新電池內(nèi)阻為1Ω,舊電池內(nèi)阻為8Ω,手電筒采用的燈泡參數(shù)為“3V,1.5W”。(1)新舊電池的輸出功率分別為多少?(2)結(jié)合計算結(jié)果思考,新舊電池能否搭配使用呢?答案(1)0.26W0.02W(2)不能解析(1)由題意可知,燈泡內(nèi)阻為:R=U2P=6由閉合電路歐姆定律知,電路中的電流為:I=2ER+r1+新電池的輸出功率:P1=EII2r1=0.26W;舊電池的輸出功率:P2=EII2r2=0.02W。(2)新舊電池搭配使用時,舊電池的輸出功率為負(fù)值,不向外輸出反而消耗能量,充當(dāng)用電器,故新舊電池不能搭配使用。6.如圖所示,電源的電動勢E=10V,內(nèi)電阻r=1Ω,定值電阻R1=5Ω,R2=10Ω,電動機的線圈電阻R3=0.5Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合,電動機轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后,電壓表示數(shù)U1=2V,不計電動機除線圈電阻外其他損耗,求:(1)R2兩端的電壓U2。(2)電動機的機械效率η。答案(1)8V(2)70%解析(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知:E=U2+(I1+I2)r根據(jù)歐姆定律可得通過R2電流為:I2=U通過R1的電流為:I1=U聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:U2=8V,I1=1.2A;(2)電動機的輸入功率為:P=U1I1=2×1.2W=2.4W電動機的發(fā)熱功率為:P熱=I12R3=1.22×0.5W=0.72電動機的輸出功率為:P出=PP熱=2.4W0.72W=1.68W電動機的效率為:η=P出P×100%=1等級考提升練7.(多選)如圖所示電路,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r。當(dāng)開關(guān)S閉合后,小型直流電動機M和指示燈L都恰能正常工作。已知指示燈L的電阻為R0,額定電流為I,電動機M的線圈電阻為R,則下列說法中正確的是()A.電動機的額定電壓為IRB.電動機的輸出功率為IEI2(R0+R+r)C.電源的輸出功率為IEI2rD.整個電路的熱功率為I2(R0+R)答案BC解析電動機不是純電阻,不能滿足歐姆定律,IR不是電動機的額定電壓,故A錯誤;根據(jù)能量守恒定律可知,電動機總功率為IEI2(R0+r),內(nèi)部消耗功率為I2R,故輸出功率為IEI2(R0+R+r),故B正確;電源的總功率為IE,內(nèi)部消耗功率為I2r,則電源的輸出功率為IEI2r,故C正確;整個電路的熱功率為I2(R0+R+r),故D錯誤。8.有兩個阻值相同都為R的電阻,串聯(lián)起來接在電動勢為E的電源上,通過每個電阻的電流為I,若將這兩個電阻并聯(lián)起來,仍接在該電源上,此時通過一個電阻的電流為2I3,則該電源的內(nèi)阻是(A.R B.R2 C.4R D.答案C解析由閉合電路歐姆定律得,兩電阻串聯(lián)時I=E2R+r,兩電阻并聯(lián)時23I=12·ER9.(多選)如圖所示的UI圖像中,直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系,直線Ⅱ為某一電阻R的UI曲線,用該電源直接與電阻R連接成閉合電路,由圖像可知()A.R的阻值為1.5ΩB.電源電動勢為3V,內(nèi)阻為0.5ΩC.電源的輸出功率為3WD.電源內(nèi)部消耗功率為1.5W答案AD10.(多選)如圖所示,甲、乙為兩個獨立電源(外電路為純電阻電路)的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖線,下列說法正確的是()A.電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢B.電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻C.路端電壓都為U0時,它們的外電阻相等D.電流都是I0時,兩電源的內(nèi)電壓相等答案AC解析圖線與U軸交點的坐標(biāo)值表示電動勢的大小,由圖線可知,甲與U軸交點的坐標(biāo)值比乙的大,表明甲的電動勢大于乙的電動勢,故A正確;圖線的斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻的大小(電動勢與短路電流的比值),圖線甲的斜率的絕對值大于圖線乙的斜率的絕對值,表明甲的內(nèi)阻大于乙的內(nèi)阻,故B錯誤;甲、乙兩圖線的交點坐標(biāo)為(I0,U0),外電路是純電阻電路說明兩電源的外電阻相等,故C正確;電源的內(nèi)電壓等于通過電源的電流與電源內(nèi)阻的乘積,即U內(nèi)=Ir,因為甲的內(nèi)阻比乙的內(nèi)阻大,所以當(dāng)電流都為I0時,甲電源的內(nèi)電壓較大,故D錯誤。故選A、C。11.(2021廣東廣州一中模考)截至2020年11月17日凌晨,我國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器已在軌飛行116天,飛行里程突破3億千米。衛(wèi)星在太空飛行,主要靠太陽能電池提供能量。有一太陽能電池板,測得它的開路電壓為800mV,短路電流為40mA。若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻連成一閉合電路,則它的路端電壓是多少?答案0.4V解析電池板沒有接入外電路時,開路電壓等于電池板電動勢,所以電動勢E=800mV。由閉合電路歐姆定律得短路電流I短=Er,所以電池板內(nèi)阻r=EI短=800×10-340×10-3Ω=20Ω,該電池板與20Ω的電阻連成閉合電路時,電路中電流I=ER+12.(2021山東德州月考)如圖所示電路中,電源電動勢E=12V,內(nèi)阻r=2Ω,R1=4Ω,R2=6Ω,R3=3Ω。(1)若在C、D間連一個理想電壓表,其讀數(shù)是多少?(2)若在C、D間連一個理想電流表,其讀數(shù)是多少?答案(1)6V(2)1