12-2-閉合電路的歐姆定律(課中練習(xí))-高中物理人教版(2019)必修第三冊

12.2閉合電路的歐姆定律課中練一、電動勢【課堂引入】1.（1）電源內(nèi)部的電場沿什么方向？正電荷所受靜電力是正電荷運動的動力還是阻力？（2）是什么力把正電荷從電源的負(fù)極搬到正極？此過程正電荷的電勢能如何變化？【例題】2.關(guān)于電壓和電動勢，下列說法正確的是（）A.電壓和電動勢的單位都是伏特，所以電動勢和電壓是同一物理量的不同說法B.電動勢就是反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強弱的物理量C.電動勢E越大，表明電源儲存的電能越多D.電動勢公式E=中的W與電壓U=中的W是一樣的，都是電場力做的功【課堂練習(xí)】2.某電源的電動勢為3．6V，這表示（）A.電路通過1C的電荷量，電源把3．6J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能B.電源在每秒內(nèi)把3．6J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C.該電源比電動勢為1．5V的電源做功多D.該電源與電動勢為1．5V的電源相比，通過1C電荷量時轉(zhuǎn)化的電能多【課堂練習(xí)】4.如圖是某智能手機電池上的信息，支持低壓大電流充電，則（）A.表示該電池的電動勢B.表示該電池能提供的電量C.表示該電池能提供的電能D.該電池充滿電后以的電流工作時，可連續(xù)工作30小時二、閉合電路的歐姆定律【課堂引入】5.如圖為閉合電路的組成．（1）在外、內(nèi)電路中，沿著電流方向，各點電勢如何變化？（2）若電源電動勢為E，電路中的電流為I，在t時間內(nèi)非靜電力做功多少？內(nèi)、外電路中產(chǎn)生的焦耳熱分別為多少？它們之間有怎樣的關(guān)系？（3）閉合電路的電流I與電動勢E、外電阻R和內(nèi)電阻r的關(guān)系怎樣？【例題】6.如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2的阻值未知，R3是一個滑動變阻器，在其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的變化圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點是滑片在變阻器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?！菊n堂練習(xí)】7.飛行器在太空飛行，主要靠太陽能電池提供能量．若一太陽能電池板，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的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是()A.0.10V B.0.20V C.0.30V D.0.40V三、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系【課堂引入】8.在如圖所示的電路中，電源的電動勢E＝10V，內(nèi)阻r＝1Ω，試求當(dāng)外電阻分別是3Ω、4Ω、9Ω時所對應(yīng)的路端電壓。通過數(shù)據(jù)計算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出路端電壓U與干路電流I之間的關(guān)系式，并畫出U－I圖像？【例題】9.如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下列結(jié)論正確的是（）A.電源的電動勢為6.0VB.電源的內(nèi)阻為12ΩC.電源的短路電流為0.5AD.電流為0.3A時的外電阻是18Ω【課堂練習(xí)】10.如圖所示的U－I圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ為某一電阻R的U－I圖線，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3.0WD.電源內(nèi)部消耗功率為1.5W【例題】11.如圖所示，E＝8V，r＝2Ω，R1＝8Ω，R2為變阻器接入電路中的有效阻值，問：(1)要使變阻器獲得的電功率最大，則R2的取值應(yīng)是多大？這時R2的功率是多大？(2)要使R1得到的電功率最大，則R2的取值應(yīng)是多大？R1的最大功率是多少？這時電源的效率是多大？(3)調(diào)節(jié)R2的阻值，能否使電源以最大的功率輸出？為什么？

參考答案1.【答案】（1）由正極指向負(fù)極，阻力；（2）是非靜電力把正電荷從電源的負(fù)極搬到正極；此過程克服電場力做功，正電荷的電勢能增加；【詳解】（1）電源內(nèi)部電場方向由正極指向負(fù)極，在電源內(nèi)部使正電荷從負(fù)極定向移動到正極的力是非靜電力，從低電勢到高電勢靜電力對正電荷的運動其阻礙作用，是阻力。（2）是非靜電力把正電荷從電源的負(fù)極搬到正極；此過程克服電場力做功，正電荷的電勢能增加；2.B【詳解】A、電壓與電動勢的單位相同，但物理意義不同，是兩個不同的物理量．故A錯誤；B、電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電動勢反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大?。蔅正確；C、電動勢的物理意義是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)強弱，電動勢越大，本領(lǐng)越大，不表示電源儲存的電能越多，故C錯誤；D、電動勢公式中的W是非靜電力做功，電壓中的W是靜電力做功．故D錯誤；故選B．3.D【詳解】A、電動勢是表示電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量，根據(jù)電動勢的定義式E知：電動勢為3.6V，表示電路通過1C的電荷量，電源把3.6J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，故AB錯誤；C、電動勢越大，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)越大，故C錯誤，D正確．故選D．4.D【詳解】A.4.35V為充電電壓，不是該電池的電動勢，故A錯誤；B.11.4Wh為電池的充電電能，不是該電池的電量，故B錯誤；C.是電量的單位，所以3000mAh表示該電池能提供的電量，故C錯誤；D.該電池充滿電后以的電流工作時，可連續(xù)工作H，故D正確．5.【答案】（1）在外電路中沿電流方向電勢降低；在內(nèi)電路中沿電流方向電勢升高；（2）EIt；I2rt；I2Rt；EIt＝I2Rt＋I2rt；（3）E＝IR＋Ir或I＝6.【答案】(1)20V，20Ω；(2)5Ω；(3)300Ω【詳解】（1）由閉合電路歐姆定律得將圖像中A、B兩點的電壓和電流代入可得聯(lián)立解得（2）當(dāng)R3的滑片自左向右滑時，R3阻值變小，使電路總電阻變小，而總電流變大。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所得到的。當(dāng)滑片位于最右端時，R3＝0，R1被短路，外電路總電阻即為R2(3)當(dāng)滑片在最左端時，其阻值最大，并對應(yīng)著圖線上的A點又代入數(shù)值解得滑動變阻器的最大值7.D【詳解】設(shè)電池板的內(nèi)阻為r，其開路電壓等于它的電動勢，依題意有：E=800mV；I短=E/r，解得電源內(nèi)阻：，電池板連上20Ω阻值后，流過電阻的電流大小為：；此時的路端電壓為：U=IR=20×20mV=400mV=0.4V；故D正確，ABC錯誤．8.【答案】見解析【詳解】由閉合電路的歐姆定律得分別將外電阻3Ω、4Ω、9Ω代入計算可求得路端電壓分別為7.5V、8V、9V，可得隨著外電阻增大，路端電壓逐漸增大，由及得U－I圖像如圖所示9.AD【詳解】A．對比閉合電路歐姆定律U=E-Ir可知，圖線與縱軸交點表示電動勢，即E=6.0V，圖線的斜率表示內(nèi)阻，大小為A正確，B錯誤；C．當(dāng)外電路短路，只有內(nèi)阻時電流為C錯誤；D．由閉合電路歐姆定律可得當(dāng)電流為0.3A時的外電阻是18Ω，D正確。故選AD。10.AD【詳解】A.R的阻值為A正確；B.電源電動勢為縱截距3V，內(nèi)阻為B錯誤；C.電源的輸出功率為C錯誤；D.電源內(nèi)部消耗功率為D正確。故選AD。11.【答案】(1)10Ω；1.6W；(2)0；5.12W；80%；(3)不能；理由見解析【詳解】(1)將R1和電源等效為一新電源，則新電源的電動勢E′＝E＝8V，內(nèi)阻r′＝r＋R1＝10