2020版高中物理（新教材）人教必修第3册：课时分层作业14 闭合电路的欧姆定律

课时分层作业(十四)闭合电路的欧姆定律(时间：40分钟分值：100分)[合格基础练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．一个闭合电路是由电池供电的，外电路是纯电阻时，以下说法正确的是()A．当外电阻增大时，路端电压增大B．当外电阻减小时，路端电压增大C．当外电阻减小时，电路中的电流减小D．电池的内阻越小，外电阻变化时，路端电压的变化越大A[根据U＝E－Ir，当外电阻增大时，I减小，U增大，A正确，B错误。根据I＝eq\f(E,R＋r)，C错误。再根据U＝E－Ir，ΔU＝ΔIr，故D错误。]2．有两个相同的电阻R，串联起来接在电动势为E的电源上，电路中的电流为I；将它们并联起来接在同一电源上，此时流过电源的电流为eq\f(4I,3)，则电源的内阻为()A．R B．eq\f(R,2)C．4R D．eq\f(R,8)C[由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E＝I(2R＋r)，E＝eq\f(4,3)I(eq\f(R,2)＋r)，由以上两式可得r＝4R。]3．(多选)如图所示电路中，电源电动势E＝9V、内阻r＝3Ω，R＝15Ω，下列说法正确的是()A．当S断开时，UAC＝9VB．当S闭合时，UAC＝9VC．当S闭合时，UAB＝7.5V，UBC＝0D．当S断开时，UAB＝0，UBC＝0AC[当S断开时，UAC与UBC为路端电压，等于电源电动势，A正确，D错误；当S闭合时，UAC＝UAB＝eq\f(E,R＋r)R＝7.5V，UBC＝I×0＝0，B错误，C正确。]4．(多选)电源的电动势和内阻都保持一定，在外电路的电阻逐渐变小的过程中，下列说法正确的是()A．路端电压一定逐渐变小B．电源的输出功率一定逐渐变小C．电源内部消耗的电功率一定逐渐变大D．电源的输出电流一定变大ACD[外电路的电阻逐渐变小的过程中，由U外＝eq\f(R,R＋r)E知，路端电压一定逐渐变小。内电压变大，输出电流一定变大，电源内部消耗的电功率一定逐渐变大，但输出功率不一定变小，故选A、C、D。]5．一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()A．E＝2.4V，r＝1ΩB．E＝3V，r＝2ΩC．E＝2.4V，r＝2ΩD．E＝3V，r＝1ΩB[外电路断开时的路端电压等于电动势，即E＝3V，接上8Ω的负载电阻后，路端电压U＝E－eq\f(U,R)r＝2.4V，可得r＝2Ω，B正确。]6．如图所示，电源电动势为E，内阻为r。当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表的读数U1与电压表的读数U2的变化情况是()A．U1变大，U2变小B．U1变大，U2变大C．U1变小，U2变小D．U1变小，U2变大A[滑片P向b移动时，总电阻变大，干路中I＝eq\f(E,R＋r)变小。由于路端电压U＝E－Ir，U增大，即V1表示数U1变大。由于V2表示数U2＝IR，所以U2减小，所以A正确。]二、非选择题(14分)7.如图所示的电路中，电阻R1＝9Ω，R2＝15Ω，电源电动势E＝12V，内电阻r＝1Ω。求当电流表示数为0.4A时，变阻器R3的阻值多大？[解析]对R2，有U2＝I2R2＝0.4×15V＝6V则R1和r上的电压U＝E－U2＝(12－6)V＝6V故总电流I1＝eq\f(U,R1＋r)＝eq\f(6,9＋1)A＝0.6A流过R3的电流I3＝I1－I2＝(0.6－0.4)A＝0.2A故R3＝eq\f(U2,I3)＝eq\f(6,0.2)Ω＝30Ω。[答案]30Ω[等级过关练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1．铅蓄电池的电动势为2V，下列说法错误的是()A．电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能B．铅蓄电池断开时其两极间的电压为2VC．铅蓄电池在1s内将2J的化学能转化成电能D．铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的大C[根据电动势的定义E＝eq\f(W,q)，非静电力移动1C电荷量所做的功W＝qE＝1×2J＝2J，由功能关系可知有2J的化学能转化为电能，A正确，C错误。电源两极的电势差(电压)U＝eq\f(E电能,q)，而E电能＝W，所以U＝E＝eq\f(W,q)＝2V，B正确。电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，E蓄电池＝2V>E干电池＝1.5V，D正确。]2．如图所示电路中，电源电动势恒定，内阻不计，电阻R1＝10Ω，R2＝20Ω，R的阻值未知但不为零，开关S断开时，电流表示数为0.20A，则当开关S闭合后，电流表的示数可能是()A．0.25A B．0.30AC．0.35A D．0.40AA[根据闭合电路的欧姆定律有：当S断开时E＝I1×(R1＋R2＋R)＝0.2×(30＋R)①当S闭合时，R1被短路，E＝I2(R2＋R)＝I2(20＋R)②联立①②得I2＝eq\f(0.230＋R,20＋R)R阻值未知但不为0，所以0.2A＜I2＜0.3A，故A正确，B、C、D错误。]3.如图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝0.2Ω，标有“8V16W”的灯泡L恰好正常发光，电动机线圈电阻R0＝0.15Ω，则电源的输出功率为()A．16W B．440WC．80W D．400WC[电路的总电流I＝eq\f(E－U额,r)＝eq\f(10－8,0.2)A＝10A，则电源的输出功率为P＝IU额＝10×8W＝80W。]4.如图所示是一实验电路图。在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()A．路端电压变小B．电流表的示数变大C．电源内阻消耗的功率变小D．电路的总电阻变大A[滑动触头由a端滑向b端的过程中，R1值减小，因此电路总电阻变小，D错误；干路电流变大，路端电压变小，A正确；内阻消耗的功率变大，C错误；定值电阻R3两端的电压变小，电流表示数变小，B错误。]二、非选择题(本题共2小题，共26分)5．(12分)如图所示，R1＝R3＝4Ω，R2＝8Ω，当滑动变阻器R3的滑片滑到A端时，电压表示数为15V；当滑片滑到B端时，电流表示数为4A。试求电源的电动势和内电阻。[解析]滑片滑到A端时，R2、R3串联，再与R1并联，则R外＝eq\f(R1R2＋R3,R2＋R3＋R1)＝eq\f(4×8＋4,8＋4＋4)Ω＝3Ω，由闭合电路欧姆定律得E＝U＋eq\f(U,R外)r…①。滑片滑到B端时，R1、R3串联，再与R2并联，则R外′＝eq\f(R2R1＋R3,R2＋R1＋R3)＝eq\f(8×4＋4,8＋4＋4)Ω＝4Ω，由闭合电路欧姆定律得E＝I(R外′＋r)…②。由①②两式代入数据解得：E＝20V，r＝1Ω。[答案]20V1Ω6．(14分)某品牌小汽车电动机和车灯的实际电路可以简化为如图所示的电路，电源电动势E＝12.5V，内阻r＝0.05Ω，电动机的线圈电阻r′＝0.02Ω，只闭合S1时，电流表示数I1＝10A，再闭合S2，电动机正常工作，电流表示数I2＝58A(电流表内阻不计)，不考虑灯丝电阻的变化。求：(1)在只闭合S1时，车灯两端电压UL和车灯的功率PL；(2)再闭合S2后，车灯两端的电压U′L和电动机输出功率P出。[解析](1)只闭合S1时，设车灯灯丝电阻为R，由欧姆定律得I1＝eq\f(E,R＋r)解得R＝1.2Ω车灯两端的电压UL＝I1R＝1