12.2闭合电路的欧姆定律 同步练习(Word版含解析) (2).docx

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1、人教版必修第三册12.2闭合电路的欧姆定律一、单选题1.两个相同的电流表分别改装成两个电压表V1、v2,把它们接入如图所示的电路,其中V1与V2的量程之比为1: 3,电容器Cl、C2的电容之比为1: 2o已知电源的电动势为6V,内阻不计。闭合开关,电路稳定后下列说法正确的是()A.两个电压表V1、V2的示数相等B.指针偏转角度,Vi表比V2表大C.电容器Cl、C2的电量之比为1: 6D.若V2断开,Vi最终的示数为6V2.如图所示,电键K接通时,A、B两灯均正常发光,后因电路出现了故障,A、B两灯均熄灭,用理想电压表测电压U=0, Ubc=O, Ucd=4V, Uad=4V,由此可知电路中发生

2、断路的地方是()A. A灯C.变阻器B. B灯D. A、B两灯同时断路3.如图所示,%为定值电阻,L为小灯泡,%为光敏电阻(阻值随所受照射光强度的增大而减小)。当照射光强度增大时()A.电路的总电阻变大C,小灯泡变亮B.电压表的示数减小D.电源内阻消耗的功率变小当照射光强度增大时,R3阻值减小,电路总电阻减小,总电流变大,用上的电压变大,即 电压表读数变大,电源内阻以及R/上的电压之和变大,则&的并联支路的电压减小,& 的电流减小,则灯泡L的电流变大,灯泡变亮;根据尸=产厂可知电源内阻消耗的功率变 大,选项C正确,ABD错误。故选C。4. B【详解】AD.当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路

3、的阻值减小,电路中的总电阻减小,根据R可知电路中的电流增大,所以电磁铁的磁性增强,磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁 场的增强而增大,所以由于磁敏电阻的增大,则总电阻增大,所以总电流减小,根据U=IR可知电压表的示数减小,电源内阻消耗的电压变小,AD错误;BC,由于内电压减小,根据闭合电路的欧姆定律可得路端电压增大,而电压表的示数减 小,所以并联部分的电压增大、&的电流变大,总电流减小,所以通过L的电流减小,小 灯泡消耗的功率变小,故B正确,C错误。故选Bo5. D【详解】AB.滑动变阻器触头P向上滑动时,R?变小,飞是定值电阻,根据欧姆定律 R等+=与得知号不变,,牛变小,故AB错误;C.

4、因为R告答案第2页,共10页UR1M故c错误;D.根据闭合电路欧姆定律E = UIr则”=rA/故D正确。故选Do6. D【详解】A.电荷在电源外部受静电力作用而运动,在电源内部受非静电力和静电力的合力作用而 运动。故A错误;B.电源在其内部的。、两个区域依靠非静电力做功,将其他形式的内转化为电能,在中 间区域仍然是静电力做功。故B错误;C.非静电力把单位正电荷从负极移送到正极做功越多,该电源的电动势越大。故c错 误;D.从电源内部测量的铜、锌极板之间的电压称为外电压。故D正确。故选Do7. B【详解】A.在直流电路中,在电路稳定时,R2与电容器串联的支路不通,因此电容器两端的电压 等于R/两

5、端的电压,增大小的阻值,R/两端的电压增大,电容器两端的电压增大,由d可知,电容器两极板间的电场强度增大,因此板间带电油滴受到的电场力增大,会向上运 动,A项错误;B.增大R2的阻值不改变电路中的总电阻,不改变E两端的电压,因此电容器中的油滴仍答案第3页,共10页 保持静止,B项正确;C.增大两板间的距离,而电容器的两板间的电压一定,由E上d可知,板间的场强减小,油滴受到的电场力减小,油滴会向下运动,C项错误;D.断开电键S,电容器会通过R/、&进行放电,使板间场强减小,油滴受到的电场力减 小而向下运动,D项错误。故选Bo8. D【详解】AB.根据闭合电路动态分析的“串反并同法”可知,当电阻箱

6、的阻值R增大时,与R并联电压表的示数增大,与R间接串联电流表的示数减小,故AB错误;C.电动机不是纯电阻,不满足欧姆定律,所以当电动机两端电压变化量为AU时,其电流U的变化量不等于,故c错误;D.根据闭合电路欧姆定律uhw+r。)可得& 一G=(/2/J(r+A)则有U = _A7& + q)可得故D正确。故选D。9. B答案第4页,共10页【详解】若R3短路则电压表V2示数为零,若用断开则V2测此两端电压,Y测滑动变阻器和此串联总电压,两表示数不同;若七断路,则电压表V2示数为零,电压表示数不相同,E短路,Y测滑动变阻器和氏2串联总电压,V?测(两端电压,&断开,两电压表均测R3电压,电压表

7、示数相同,ACD错误,B正确。 故选B。10. A【详解】当滑动变阻器的滑片向右移动一小段距离后,则R阻值变大,总电阻变大,总电流变小, 路端电压变大,即电容器两端电压变大,根据Q=CU可知,电容器带电量变大,Ro两端的电压为零,不变;通过灯泡的电流减小,灯泡变暗; 根据P=IE可知电源总功率减小,但是由于电源外电阻与内电阻的关系不确定,无法判断电源输出功 率的变化情况。故选Ao 11. D【详解】AB.当保温箱的温度升高时,R/的阻值增大,外电路总电阻增大,干路电流减小,电流表 A的读数变小,灯泡L2变暗,电源的内电压减小,根据闭合电路欧姆定律得知路端电压增 大,电压表V的读数变大。路端电压

8、增大而L2灯电压减小,所以Li灯的电压增大,Li灯 变亮,故AB错误;C.由以上分析可知,小灯泡L变亮,说明保温箱的温度升高,C错误;D.由以上分析可知,电压表V的读数变小,说明保温箱的温度降低,D正确。 故选D。答案第5页,共10页【点睛】12. D【详解】AB. AB系统在水平面内以角速度g转动时,无论角速度增大还是减小,BC的电阻不 变,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中电流保持不变,与角速度无关,AB错误;C设系统在水平面内以角速度g转动时,弹簧伸长的长度为羽则对元件A,根据牛顿第 二定律得求得mlco1x 二7k - mcoC错误;D.输出电压u =&le = ERbc L求得Emco

9、1U k - marD正确故选D。13. C【详解】AB,滑动变阻器R3的滑片由。端向b端缓慢滑动,以减小,根据串反并同规律,U减 小,/增大,AB错误;D.设&和a的并联值为后3,根据欧姆定律7 = 3滑动变阻器R3的滑片由。端向人端缓慢滑动,尺3减小,&3减小,号减小,D错误;C.把R看作电源的内阻,U/就是等效电源的输出功率,根据题意答案第6页,共10页用 Ri +r/ 1尺23 R?所以矽 火+滑动变阻器丛的滑片由。端向b端缓慢滑动,&减小,后3减小,外电阻的阻值远离等效电源的的内阻,等效电源的输出功率U/减小,c正确。故选Co14. A【详解】A.由电源的伏安特性图线可知,斜率表示内

10、阻,故电源以人电动势一样大,匕内阻较 大,A正确;B.当电源与电阻直接相连时,电源和电阻的伏安特性图线交点表示电阻的工作状态,其 横坐标表示电路中的电流,故R接到电源。上,电路中的电流较大,B错误;CD.由P = UI可知,电源和电阻的伏安特性图线交点横纵坐标乘积(矩形面积)即为电源的输出功率, 如图所示可知R接到电源。上,电源的输出功率较大,电源的效率可表示为Z7 = -xl00% = xlOO%枭 E由电源的伏安特性图线可知,两电源的电动势E相等,当R接到电源。上,路端电压U较大,电源效率较高,CD错误。故选Ao15. A答案第7页,共10页【详解】总电动势为总内阻为根据闭合电路欧姆定律输

11、出电压为故选Ao16.电势差E = 0.16x5000V = 800V0.25x5000 125C = 10C=1Au = IR = 790V【详解】略电势降落17. 电动势 内、外电路的电阻之和U外+U的【详解】略18. Elt FRt I2rt FRt+Frt【详解】略19. (1) /=4A; (2) U = 8V【详解】答案第8页,共10页(1)电动机卡死”状态下可视为纯电阻,由闭合电路的欧姆定律有I =-= 4Ar + R。+ R(2)电动机正常工作时,工作电流为32A,其输入功率等于输出功率和热功率之和,由 能量守恒有砥= /;(+RJ + U/。代入数据解得t/ = 8V20.

12、E=3.0V; r=L0Q【详解】根据闭合电路欧姆定律可得U = E-Ir依题意,当U尸2.8V时,电路中电流为L = 4 = 0.2AR当U2=2.7V时,电路中电流为八二支=0.3A一 %把这两组电压和电流的值代入闭合电路欧姆定律公式,联立可得E=3.0V, r=1,0Q21. (1) 2A; (2) IQ【详解】(1)当开关S闭合时,根据欧姆定律得/上RI = 2A(2)当开关S断开时,电源的电动势等于路端电压,即E = 12V根据闭合电路欧姆定律得答案第9页,共10页1 = -R+r电源的内电阻为r = lQ22. (1) E = 6V, %=5。; (2) 2.5。工与10。;(3)

13、 =5Q,=1.8W【详解】(1)由闭合电路欧姆定律可知解得 = 6V,凡=5Q(2)由图像可知,在A点%=+1OQKr =S = 2.5。1B Ji2所以滑动变阻器与的阻值范围为2.5Q R, 100(3)根据功率计算公式P = I2R1 =3j41时,与消耗功率最大E2P = 1.8Wmax 4&答案第10页,共10页4.科学家研究发现,磁敏电阻(GMR)的阻值随所处空间磁场的增强而增大,随所处 空间磁场的减弱而变小,如图所示电路中GMR为一个磁敏电阻,R为滑动变阻器,E 为电源,其内阻为心L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变),R/、R2为定值电阻,V 为理想电压表。闭合开关,和S,当尸/向

14、左端移动时,则()A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过&的电流变小D.电源内阻消耗的电压变大5 .在如图所示的电路中,电源电动势恒定、内阻为6R/为定值电阻。闭合开关S, 理想电流表A、理想电压表V、V2、V的示数分别用/、5、S和S表示。当滑动 变阻器&的滑动触头P向上滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表示数变化 量的绝对值分别用/、0/、。2和43表示,下列说法正确的是()sOl)RiA.与不变,号变大B.乎变大,号变小C.AU1=r2D.6 .如图,关于闭合电路,下列说法正确的是()A.电荷在电源外部受静电力作用而运动,在电源内部受非静电力作用而运动B.图中、匕两薄

15、层之间所夹的区域是非静电力做功的区域C.非静电力在单位时间内做功越多,该电源的电动势越大D.从电源内部测量的铜、锌极板之间的电压称为外电压7 .如图所示,电路中R/、&为两个电阻箱,平行板电容器C的极板水平放置.闭合电 键S一段时间后,带电油滴悬浮在两板之间静止不动;如果电源的内阻不能忽略,且 只允许做一个调整,则下列做法中,仍然能使油滴静止不动的是()A.增大R的阻值B.将&的阻值调为原来的2倍C.增大两板间的距离D.断开电键S8 .如图所示的电路图,电流表、电压表是理想电表,电阻凡是定值电阻,电源的电动势和内阻为别为从厂,电动机的内阻为彳);当合上开关,增大电阻箱R的阻值时,A.电压表的示

16、数减小电流表和电压表的数值变化量分别为A/、下列说法正确的是()B.电流表的示数增大AUC.电动机的电流变化量为 彳)D.尸+ /?()=NU9 .某同学按如图电路进行实验,电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零。实验中由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由于某一用电器引起的,则可能的故障是()LR2I,A. Rp断路B. &断路C. R/短路D. 以短路10.在如图所示的电路中,电源电动势为E、内电阻为修。为电容器,岛为定值电阻,R为滑动变阻器。开关闭合后,灯泡L能正常发光;当滑动变阻器的滑片向右移动一小段距离后,下列说法中正确的是()A.电容器C的带电量

17、将增大B. &两端的电压增大C.灯泡L变亮D.电源的总功率变小,但电源的输出功率一定变大11 .如图所示为一保温箱温度报警器的简化电路图,电源电动势为E内阻为几不计 电压表和电流表内阻对电路的影响,当电键闭合后,两小灯泡(电阻保持不变)均能 发光。均为热敏电阻(阻值随温度的升高而增大),下列说法正确的是()A.当保温箱的温度升高时,灯泡L1、L2均变暗B.当保温箱的温度升高时,电流表A的读数变大C.小灯泡L1变亮,说明保温箱的温度降低D.电压表V的读数变小,说明保温箱的温度降低12 .角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度,其结构如图所示。当系统绕 光滑的轴。转动时,元件A发生位移并输出

18、相应的电压信号,成为飞机、卫星等的 制导系统的信息源。已知A的质量为相,弹簧的劲度系数为鼠自然长度为/,电源的 电动势为从 内阻不计。滑动变阻器总长也为/,电阻分布均匀,系统静止时滑片P位 于5点,当系统以角速度。转动时()o输出电压工Ip .OII-B CA.电路中电流随角速度的增大而增大B.电路中电流随角速度的减小而增大C.弹簧的伸长量为xk - marD.输出电压。与的函数式为竺。k 一 mco13 .如图所示的电路中,两个定值电阻的阻值与,为。闭合开关S后,理想电流表示数为/,理想电压表示数为U。若滑动变阻器丛的滑片由。端向匕端缓慢滑动,则在 此过程中()A. /变小B. U变大C.

19、U/一定减小D. 可能不变14 .电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。直线A、B和C分别是电源。、电源匕和电阻R的伏安特性图线。将这个电阻R分别接到a、b两电源上,那么(A.电源、b电动势一样大,人内阻较大B. R接到电源。上,电路中的电流较小C. R接到电源人上,电源的输出功率较大D. R接到电源人上,电源效率较高15 .电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类,它能借助分布在身体两侧肌肉内的起电斑 产生电流。某电鳗体中的起电斑并排成125行,每行串有5000个起电斑,沿着身体延 伸分布。已知每个起电斑的内阻为0.25Q,并能产生0.16V的电动势。该起电斑阵列 一端在电鳗的头部

20、而另一端接近其尾部,与电鳗周围的水形成回路。假设回路中水的 等效电阻为790Q,则电鳗放电时,其首尾间的输出电压为()A. 790VB. 800VC. 974VD. 503V二、填空题16 .作用:使导体两端始终存在 o17 .闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流跟电源的 成正比,跟 成反比.F(2)表达式:/=q. R+r(3)另一种表达形式:E=即:电源的电动势等于内、外电路 之和.18 .闭合电路中的能量转化(1)时间,内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为卬=%=.(2)在时间,内,外电路转化的内能为。外=.内电路转化的内能为。内=(3)根据能量守恒定律,非静电力做的功应

21、有W=Q苏+Q勿 即=三、解答题19 .无人机在人们生活中扮演着一个不可缺少的角色,为人们的生产生活带来诸多便利,一个摄影爱好者利用无人机在空中航拍,某时刻,无人机的电动机出现故障完全 “卡死”(此时电动机视为纯电阻),通过短暂调整后无人机电动机恢复正常。无人机的 内部简化电路如图所示,电源电压为E=12V,内阻r=0.5Q,定值电阻R/=L5Q,电动 机的线圈电阻为R尸1Q,电动机正常工作电流为/o=2A。(电流表为理想电流表,导线 和开关电阻不计)求:(1)电动机“卡死”状态下,电流表的示数/;(2)电动机正常工作时两端电压U。20 .如图,当电阻箱R的电阻为14。时,电压表示数为2.8V

22、;当电阻箱R的电阻为9Q时,电压表的读数为2.7V,求电源的电动势E和内阻各是多少?21 .如图所示的电路中,电阻R = 5O,当开关S断开时,电压表示数为12V (电压表视为理想电压表),当开关S闭合时,电压表示数为10V,求:(1)开关闭合时电路中的电流/;(2)电源的内阻22 .某学校科技小组同学利用图甲所示的电路进行相关测试,飞为滑动变阻器,R?为定值电阻、电源内阻不计。实验时,他们调节滑动变阻器的阻值,得到了各组电压 表和电流表的数据,用这些数据在坐标纸上描点、拟合,作出U-/图像如图乙所示, 已知电流表和电压表都是理想电表。求:(1)电源的电动势E和定值电阻(2)图线A3从A状态变

23、化到B状态的过程中,滑动变阻器与阻值的变化范围;(3)当凡的阻值为多大时,尺消耗的功率最大?最大功率为多少?甲UN a A A4-Bn11u 0.4 0.8 /A参考答案:1. c【详解】AB.因为电路稳定后,电容器相当于断路,故电路等效为两电压表串联。又因为电流表改 装成电压表,是将电流表和电阻串联,故两电压表偏转角度相同,但是量程不同,所以示 数不等,示数之比为电阻之比,又因为ujW + R)所以电阻之比为量程之比,所以U2 3故AB错误;C.由。=旨得Q = CU解得一二 CM JQ1 C2U2 6故C正确;D.若V2断开,则电路相当于断路,则电路中,没有电流,电压表Vi最终的示数为0,故D错误。故选Co2. C【详解】该电路为串联电路,闭合开关后,两灯泡都不发光,说明电路有断路;用理想电压表测电 压U=4V, Uad=4V;因为Ucd=4V,即为电源电压,因此cd之间的变阻器出现断路 现象,其它部分接触良好,故C正确;ABD错误。故选C。3. C【详解】答案第1页,共10页

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