人教版高中物理必修第三册第十二章电能能量守恒定律12-2闭合电路的欧姆定律练习含答案

第十二章电能能量守恒定律2闭合电路的欧姆定律【基础巩固】1.一台发电机以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:A2.(多选)交警查酒驾使用的酒精测试仪原理如图所示,R为传感器,其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小,电源的电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻,R0>r,电流表和电压表均为理想电表.当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时()A.电压表的示数变小 B.电流表的示数变小C.电源的总功率变大 D.电源的输出功率变小答案:AC3.如图所示的电路中,把R由2Ω改为6Ω时,闭合开关,电流减小为原来的一半,则电源的内阻应为()A.4Ω B.8Ω C.6Ω D.2Ω答案:D4.(多选)欧姆表的内部电路如图所示,已知表头的电阻为Rg,滑动变阻器接入电路的阻值为R0,电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是()A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B.电路图中左侧的表笔为黑表笔C.欧姆表表盘的最左端为电阻“0”刻度D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中=r+Rg+R0解析:欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,选项A正确;测量电阻时,电流从黑表笔出,红表笔进,选项B错误;“∞”刻度在刻度盘的左端,选项C错误;当欧姆表指针指在中间位置时,Ig2=ER0+Rg+r+Rx,Ig=ER0+r+Rg,所以Rx答案:AD5.(多选)某一电源路端电压的U-I图像如图所示,由图可知()A.电源电动势为2VB.电源内阻为13C.电源短路时电流为6AD.电源的路端电压为1V时,电路中电流为5A解析:在U-I图线中,纵轴截距表示电源电动势,选项A正确;横轴截距表示电源短路电流,选项C错误;图线斜率的绝对值表示电源的内阻,则r=0.2Ω,选项B错误;当路端电压为1V时,内阻分得的电压U内=E-U外=1V,则电路中的电流I=U内r=答案:AD6.(多选)在如图所示的电路中,电源电动势为12V,电源内阻r为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻R为0.5Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A.下列判断正确的是()A.电动机的输出功率为14WB.电动机两端的电压为7.0VC.电动机的热功率为2.0WD.电源输出的电功率为24W解析:电路中电流表的示数为2.0A,所以电动机两端的电压为U=E-U内-UR0=E-I(r+R0)=7.0V,选项B正确;电动机的电功率为P电=UI=14W,电动机的热功率为P热=I2R=2.02×0.5W=2W,输出功率小于14W,选项A错误,选项C正确;电源的输出功率为P输出=EI-I2r=12×2W-2.02×1W=答案:BC7.在如图所示的电路中,R1=9Ω,R2=5Ω.当A、B两点间接理想电流表时,其读数为0.5A;当A、B两点间接理想电压表时,其读数为1.8V.求电源的电动势和内阻.解析:当A、B两点间接理想电流表时,R1被短接,电路中的电流I1=0.5A,由闭合电路欧姆定律得E=I1(R2+r)①当A、B两点间接理想电压表时,电路中的电流I2=UR由闭合电路欧姆定律得E=I2(R2+R1+r)③联立①②③式并代入数据,解得E=3V,r=1Ω.答案:3V1Ω【拓展提高】8.(多选)如图甲所示是用来测量脂肪积累程度的仪器,其原理是根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例(体液中含有钠离子、钾离子等,而脂肪不容易导电,脂肪含量越高电阻越大),模拟电路如图乙所示.测量时,闭合开关S,测试者分握两手柄AB,体型相近的两人相比,脂肪含量高者()甲乙A.电流表示数小 B.电压表示数大C.电压表示数小 D.路端电压大解析:由于脂肪不容易导电,当脂肪含量较高时,测试时接在电路中的电阻R较大,由闭合电路欧姆定律I=ER1+R2+R+r,可知R越大,I越小,电流表的示数越小,故选项A正确;根据A项分析知,电源内阻的电压Ur=Ir变小,路端电压U外=E-Ur变大,电压表的示数U=E-I(r+R1+R2)变大,故选项C答案:ABD9.(多选)某同学将一玩具车的太阳能电池板取下,并通过测量多组电池板的路端电压U及流过其电流I的数据描绘了电池板的U-I图像,如图甲所示,图像的横、纵截距分别为I0和U0.现将该电池板与一定值电阻相连组成如图乙所示的电路,电压表和电流表的示数分别为U1和I1,两电表均为理想电表,下列说法正确的是()A.该电池板的内阻恒为UB.该电池板内阻消耗的功率为(U0-U1)I1C.该电池板的输出功率为U0I1D.该电池板的效率为U解析:U-I图像的斜率表示内阻,该电池板的U-I图像为曲线,故内阻是变化的,选项A错误;该电池板内阻消耗的功率为P=U内I1=(U0-U1)I1,选项B正确;该电池板的输出功率为P出=U外I1=U1I1,选项C错误;该电池板的效率为η=U1I1U0I答案:BD10.如图所示的电路中,电阻R1=R2=R3=10Ω,电源内阻r=5Ω,电压表可视为理想电压表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10V.(1)通过电阻R2的电流为多大?(2)路端电压为多大?(3)电源的电动势为多大?(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?解析:(1)I2=U2R2(2)路端电压等于外电路电压,故U=I2R2+R(3)因为U=E-I2r,故E=U+I2r=20V.(4)当开关S1闭合而S2断开时,电路是R1、R2串联再与电源连接构成的闭合电路,电压表示数等于外电路电压.U'=ER1+R2+r(R1答案:(1)1A(2)15V(3)20V(4)16V【挑战创新】11.(多选)某手机用锂电池铭牌如图甲所示,某型号超级电容器铭牌如图乙所示,二者的内阻均不计.如果将充满电的锂电池和电容器的电荷量放完,锂电池可以释放电荷量Q1,同时对外做功W1;电容器可以释放电荷量Q2,同时对外做功W2.则下列关系正确的是()甲乙A.Q1>Q2 B.Q1<Q2C.W1>W2 D.W1<W2解析:手机锂电池电荷量放完释放的电荷量Q1=It=2000