2024-2025學(xué)年高中物理第4章閉合電路歐姆定律和邏輯電路第1節(jié)閉合電路歐姆定律作業(yè)含解析魯科版選修3-1

PAGE5-閉合電路歐姆定律(時間：40分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．下列說法正確的是()A．電源電動勢等于路端電壓B．外電阻越大，內(nèi)電壓越大C．當(dāng)外電壓增大時，內(nèi)電壓肯定減小D．無論外電路如何變更，只要電源的內(nèi)阻不變，則內(nèi)電壓肯定不變C[由E＝U外＋U內(nèi)可知，A錯誤，C正確；由I＝eq\f(E,R＋r)和U內(nèi)＝Ir得U內(nèi)＝eq\f(Er,R＋r)，明顯外電阻越大，內(nèi)電壓越小，B、D錯誤。]2．對于電動勢的定義式E＝eq\f(W,q)的理解，正確的是()A．E與W成正比B．E與q成反比C．E的大小與W、q無關(guān)D．W表示非靜電力C[電動勢是描述電源非靜電力搬運電荷本事大小的物理量，與W、q無關(guān)。]3．下列關(guān)于電動勢的說法中正確的是()A．發(fā)電機(jī)作為電源時，沒有電動勢只有電壓B．電源電動勢的大小等于非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極送到正極所做的功的大小C．電動勢是矢量D．電動勢的大小不隨外電路的變更而變更D[發(fā)電機(jī)作為電源時，同樣具有電動勢，A錯誤；依據(jù)電動勢的定義，電源電動勢的大小等于非靜電力在電源內(nèi)部把單位正電荷從負(fù)極送到正極所做的功的大小，B錯誤；電動勢雖然有方向，但它是標(biāo)量，C錯誤；電動勢取決于電源本身的性質(zhì)，其大小不隨外電路的變更而變更，D正確。]4．(多選)如圖所示為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I圖象，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更量相同時，電源2的路端電壓變更量較大AD[由題圖可知兩電源的U-I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，很簡單推斷電源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的斜率的肯定值大于圖線1的斜率的肯定值，即電源2的內(nèi)阻大于電源1的內(nèi)阻，則可知B項錯誤。由圖象可推斷當(dāng)兩電源的工作電流變更量相同時，電源2的路端電壓的變更量大于電源1的路端電壓的變更量，可知D項正確。]5．如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時，電流表和電壓表的讀數(shù)變更為()A．eq\o\ac(○,A)的讀數(shù)減小，eq\o\ac(○,V)的讀數(shù)增大B．eq\o\ac(○,A)的讀數(shù)增大，eq\o\ac(○,V)的讀數(shù)減小C．eq\o\ac(○,A)、eq\o\ac(○,V)的讀數(shù)均減小D．eq\o\ac(○,A)、eq\o\ac(○,V)的讀數(shù)均增大C[S閉合后，R總減小，依據(jù)I總＝eq\f(E,R總)知I總增大，又U＝E－I總r，所以U減小，即eq\o\ac(○,V)讀數(shù)減小，而UR1＝I總R1，UR1增大，而UR3＝U－UR1，UR3減小，由I＝eq\f(UR3,R3)知I減小，即eq\o\ac(○,A)讀數(shù)減小，所以C項正確。]6．如圖所示的電路中，把R由2Ω變更為6Ω時，電流強(qiáng)度減小為原來的一半，則電源的內(nèi)電阻應(yīng)為()A．4Ω B．8ΩC．6Ω D．2ΩD[依據(jù)閉合電路歐姆定律E＝I(R＋r)，當(dāng)R＝2Ω時，E＝I(2Ω＋r)；當(dāng)R＝6Ω時，E＝eq\f(I,2)(6Ω＋r)，解得r＝2Ω，故選D。]二、非選擇題(14分)7．如圖所示的電路中，當(dāng)S閉合時，電壓表和電流表(均為志向電表)的示數(shù)各為1.6V和0.4A；當(dāng)S斷開時，它們的示數(shù)各變更0.1V和0.1A，求電源的電動勢及內(nèi)阻。[解析]當(dāng)S閉合時，由閉合電路歐姆定律得U1＝E－I1r，即E＝1.6V＋0.4r，①當(dāng)S斷開時，由閉合電路歐姆定律得U2＝E－I2r，即E＝(1.6＋0.1)V＋(0.4－0.1)r，②由①②得E＝2V，r＝1Ω。[答案]2V1Ω一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．在已接電源的閉合電路中，關(guān)于電源的電動勢、內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系應(yīng)是()A．如外電壓增大，則內(nèi)電壓增大，電源電動勢也會隨之增大B．如外電壓減小，內(nèi)電阻不變，內(nèi)電壓也就不變，電源電動勢必定減小C．如外電壓不變，則內(nèi)電壓減小時，電源電動勢也隨內(nèi)電壓減小D．如外電壓增大，則內(nèi)電壓減小，電源的電動勢始終為二者之和，保持恒量D[已接電源的閉合電路中，電源電動勢和內(nèi)電壓、外電壓的關(guān)系為：E＝U外＋U內(nèi)，E由其自身性質(zhì)確定，一般不變，所以U外增大，U內(nèi)減??；U外減小，U內(nèi)增大，二者的和始終不變。]2．(多選)在如圖所示的電路中，電源電動勢為E、內(nèi)電阻為r，C為電容器，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光。當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，下列推斷正確的是()A．燈泡L將變暗B．燈泡L將變亮C．電容器C的電量將減小D．電容器C的電量將增大AD[由題意可知R增大，電流I＝eq\f(E,R＋RL＋r)減小，燈泡L將變暗，故A正確，B錯誤；路端電壓U＝E－Ir增大，則電容器電量Q＝CU增大，故C錯誤，D正確。]3．(多選)如圖所示，當(dāng)可變電阻R＝2Ω時，志向電壓表的示數(shù)U＝4V，已知電源的電動勢E＝6V，則()A．此時志向電流表的示數(shù)是2AB．此時志向電流表的示數(shù)是3AC．電源的內(nèi)阻是1ΩD．電源的內(nèi)阻是2ΩAC[如題圖所示電壓表測量的是路端電壓，電流表測的是通過R的電流，由部分電路歐姆定律可得U＝IR，故I＝2A；再由閉合電路歐姆定律得E＝U＋I(xiàn)r，將I＝2A、U＝4V、E＝6V代入可得r＝1Ω。故選項A、C正確。]4．(多選)如圖所示，一臺電動機(jī)提著質(zhì)量為m的物體，以速度v勻速上升。已知電動機(jī)線圈的電阻為R，電源電動勢為E，通過電源的電流為I，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，忽視一切阻力及導(dǎo)線電阻，則()A．電源內(nèi)阻r＝eq\f(E,I)－RB．電源內(nèi)阻r＝eq\f(E,I)－eq\f(mgv,I2)－RC．假如電動機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變大D．假如電動機(jī)轉(zhuǎn)軸被卡住而停止轉(zhuǎn)動，較短時間內(nèi)電源消耗的功率將變小BC[電動機(jī)的輸入功率P1＝UI，熱功率P2＝I2R，輸出功率P3＝mgv，P1＝P2＋P3，可解得：U＝IR＋eq\f(mgv,I)，又由閉合電路歐姆定律得：E＝U＋I(xiàn)r，解得：r＝eq\f(E,I)－eq\f(mgv,I2)－R；當(dāng)電動機(jī)被卡住時，電動機(jī)變成純電阻元件，總電流I總＝eq\f(E,R＋r)，電流增大，故電源消耗的功率P增大，所以選項B、C正確。]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)如圖所示，R為電阻箱，eq\o\ac(○,V)為志向電壓表，當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R1＝2Ω時，電壓表讀數(shù)為U1＝4V；當(dāng)電阻箱讀數(shù)為R2＝5Ω時，電壓表讀數(shù)為U2＝5V。求：(1)電源的電動勢E和內(nèi)阻r；(2)當(dāng)電阻箱R的讀數(shù)為多少時，電源的輸出功率最大？最大輸出功率為多少？[解析](1)由閉合電路歐姆定律有E＝U1＋eq\f(U1,R1)r①E＝U2＋eq\f(U2,R2)r②聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得E＝6V，r＝1Ω。(2)電功率表達(dá)式P出＝eq\f(E2,R＋r2)R③將③式變形為P出＝eq\f(E2,\f(R－r2,R)＋4r)④由④式可知，當(dāng)R＝r＝1Ω時P有最大值P出m＝eq\f(E2,4r)＝9W。[答案](1)6V1Ω(2)1Ω9W6．(14分)在圖甲所示電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是滑動變阻器，在滑片從最左端滑至最右端的過程中，測得電源的路端電壓U隨電流I的變更圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點是滑片在滑動變阻器的兩個不同端點時分別得到的。求：(1)電源的電動勢和內(nèi)電阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑動變阻器R3的最大值。[解析](1)由閉合電路歐姆定律得E＝U＋I(xiàn)r，將題圖乙中A、B兩點對應(yīng)的電壓和電流代入得E＝16V＋0.2r，E＝4V＋0.8r，解得E＝20V，r＝20Ω。(2)當(dāng)R3的滑片自左向右滑動時，R3的有效阻值變小，使電路的總電阻變小，總電流變大，由此可知，圖線上的A、B兩點是滑片分別位于最左端和最右端時得到的。當(dāng)滑片位于最右端時，R3＝0，R1被短路，外電路電阻即為R2，故由B點的U、I值得R2＝eq\f(UB,IB)＝eq\f(4,0.8)Ω＝5Ω。(3)當(dāng)滑片在最左