（新教材适用）高中物理第12章电能能量守恒定律2闭合电路的欧姆定律课后习题新人教版

2.闭合电路的欧姆定律课后训练巩固提升基础巩固1.下列说法正确的是()A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B.电源的电动势在数值上等于两极间的电压C.电源的电动势与电压的单位相同,但与电压有本质的区别D.电动势越大,电源两极间的电压一定越高答案:C解析:电动势与电压有本质的区别,二者单位相同。只有电源与外电路断开时,两极间的电压在数值上才与电动势相等。2.一台发电机用0.5A的电流向外输电,在1min内将180J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为()A.6V B.360VC.120V D.12V答案:A解析:1min内流出的电荷量为q,由q=It得q=0.5×60C=30C,根据E=Wq得E=18030V=6所以A正确。3.一个闭合电路,是由电池供电的,外电路是纯电阻时,下列说法正确的是()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答案:A解析:根据U=EIr,当外电阻增大时,I减小,U增大,A正确,B错误。根据I=ER+r,C错误。再根据U=EIr,ΔU=ΔIr,故D4.如图所示,当开关S断开时,电压表示数为3V,当开关S闭合时,电压表示数为1.8V,则外电阻R与电源内阻r之比为()A.5∶3 B.3∶5C.2∶3 D.3∶2答案:D解析:S断开时,电压表的示数等于电源的电动势,即E=3V。S闭合时,U外=1.8V,所以U内=EU外=1.2V。因为U外=IR,U内=Ir,所以R∶r=U外∶U内=3∶2。5.在如图所示的电路中,开关S闭合后和闭合前相比,三个电表示数的变化情况是()A.V示数变大,A1示数变大,A2示数变小B.V示数变大,A1示数变小,A2示数变大C.V示数变小,A1示数变大,A2示数变小D.V示数变小,A1示数变小,A2示数变大答案:C解析:本题通过考查闭合电路的动态分析,培养科学思维。由题中电路图可知,开关S闭合前,电阻R、R2串联,两电流表测电路电流,电压表测路端电压。开关S闭合后,电阻R1与R2并联,然后与R串联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,开关闭合后,外电阻R总减小,由I=ER+r可知,电路电流I增大,电流表A1示数增大,由U=EIr可知,路端电压U减小,电压表示数减小,并联电路电压U并=EI(r+R)减小,I2=U并R2减小,电流表A6.电路图如图甲所示,若电阻未知,电源电动势和内阻也未知,电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的UI图线分别如图乙所示,求:(1)电源的电动势和内阻;(2)电源的路端电压;(3)电源的输出功率。答案:(1)4V1Ω(2)3V(3)3W解析:本题考查路端电压与负载的关系,培养科学思维。(1)由题图乙所示UI图线知,电源电动势E=4V,短路电流I短=4A,故内阻r=EI短=1(2)由题图乙知,电源与电阻构成闭合回路时对应路端电压U=3V。(3)由题图乙知,R=3Ω,故P出=U2R=3能力提升1.一电池具有一定的电阻,经测量其断路时的电压为1V,如果用导线将其短路,经测量电流为0.05A。如果将该电池与一定值电阻R串联在一起,已知R=20Ω,则电池的内阻所分得的电压为()A.0.4V B.0.5VC.1V D.0.8V答案:B解析:由已知条件得E=1V,又I短=Er,所以r=EI短=10.05Ω=20Ω,所以U内=Ir=ER+rr=120+202.如图所示,电阻R1=20Ω,电动机的内阻R2=10Ω。当开关断开时,电流表的示数为I0=0.5A,开关闭合后,电动机转动起来,电路两端的电压不变,则电流表的示数I和电路消耗的电功率P的值正确的是()A.I=1.5AB.I>1.5AC.P=15WD.P<15W答案:D解析:当开关S断开时,电动机没有通电,欧姆定律成立,所以电路两端的电压U=I0R1=0.5×20V=10V;开关闭合后,电动机转动,电路两端电压U=10V,功率满足U(II0)>(II0)2R2,所以I<UR2+I0=1010A+0.5A=1.5A,所以电流表的示数I<1.5A,选项A、B错误;电路消耗的电功率P=UI<10×1.5W=15W,选项C3.右图为欧姆表的原理示意图。其中,电流表的满偏电流为300μA,内阻rg=100Ω,调零电阻最大值R=50kΩ,串联的定值电阻R0=50Ω,电池电动势E=1.5V。用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是()A.30~80kΩ B.3~8kΩC.300~800Ω D.30~80Ω答案:B解析:用欧姆表测量电阻,指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确。当电流最大时,Ig=ER内,其中R内为欧姆表的内阻,得R内=EIg=1.5300×10-6Ω=5000Ω,用它测量电阻Rx,当指针指在表盘中央时12Ig4.如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=30Ω,S闭合时,理想电压表V的示数为11.4V,理想电流表A的示数为0.2A,S断开时,理想电流表A的示数为0.3A,求:(1)电阻R3的值;(2)电源电动势E和内阻r的值。答案:(1)15Ω(2)12V1Ω解析:(1)S闭合时,R2两端电压U2=I2R2=6V所以,R1两端电压为U1=UU2=5.4V流过R1的电流I1=U1R1=0流过电阻R3的电流I3=I1I2=0.6A0.2A=0.4A所以电阻R3的阻值R3=U2I3=(2)由闭合电路欧姆定律,当S闭合时E=U+I1r当S断开时E=I(R1+R2+r)代入数据,联立解得E=12V,r=1Ω。5.如图所示,电灯L的规格为“4V1W”,滑动变阻器R的总电阻为50Ω。当滑片P滑至某位置时,L恰好正常发光,此时电流表示数为0.45A。由于外电路发生故障,电灯L突然熄灭,此时电流表示数变为0.5A,电压表示数为10V。若导线连接完好,电路中各处接触良好。试问:(1)发生的故障是短路还是断路?发生在何处?(2)发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?(3)电源的电动势和内阻为多大?答案:见解析解析:(1)电路发生故障后,电流表读数增大,路端电压U端=U2=I2R2也增大,因此外电路总电阻增大,在外电路某处一定发生了断路。由于电流表有读数,R2不可能断路,电压表也有读数,滑动变阻器R也不可能断路,因此,只可能是电灯L发生断路。(2)L断路后,外电路只有R2,因此无电流流过R,电压表示数即为路端电压,U2=U端=10V,R