高中教育最新高中物理第2章恒定电流7闭合电路欧姆定律课时作业新人教版选修3.docx
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高中教育最新高中物理第2章恒定电流7闭合电路欧姆定律课时作业新人教版选修3.docx
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高中教育最新高中物理第2章恒定电流7闭合电路欧姆定律课时作业新人教版选修3
——教学资料参考参考范本——
【高中教育】最新高中物理第2章恒定电流7闭合电路欧姆定律课时作业新人教版选修3
______年______月______日
____________________部门
基础夯实
一、选择题(1~3题为单选题,4~6题为多选题)
1.关于闭合电路,下列说法正确的是( B )
A.电源短路时,放电电流为无限大
B.电源短路时,内电压等于电源电动势
C.用电器增加时,路端电压一定增大
D.把电压表直接和电源连接时,电压表的示数等于电源电动势
解析:
电源短路时,R=0,放电电流I=,U内=E,A错误,B正确;当并联用电器增加时,并联电阻变小,电路中的电流变大,内电压变大,路端电压变小,C错误;当电压表直接和电源连接时,电压表不视为理想电表时,电路中有微小电流,内电路有一定的电势降落,D错误。
2.20xx年10月19日凌晨,“神舟十一号”与“天宫二号”的成功对接,使中国空间站建设迈出了坚实的一步。
飞行器在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量。
有一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA。
若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( D )
A.0。
1VB.0。
2VC.0。
3VD.0。
4V
解析:
电池没有接入外电路时,路端电压等于电池电动势,所以电动势E=800mV。
由闭合电路欧姆定律得短路电流I短=,所以电池内阻r==Ω=20Ω,该电池与20Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流I==mA=20mA,所以路端电压U=IR=400mV=0。
4V,D项正确。
3.如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增多时,以下说法错误的是( D )
A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗
B.各灯两端电压在灯多时较低
C.通过电池的电流在灯多时较大
D.电池输出功率灯多时较大
解析:
由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电路的总电流越大,电源的内电压越大,路端电压越低,流过每个灯的电流越小,每个电灯越暗,选项A、B、C正确,选项D错。
4.学生为“神州十一号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置,其原理可简化如图,拴在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接,该装置在地面上静止时其电压表的指针指在表盘中央的零刻度处,在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值,当加速度方向竖直向上时电压表的示数为正。
这个装置在“神州十一号”载人飞船发射、运行和回收过程中,下列说法中正确的是( ABD )
A.飞船在竖直减速上升的过程中,处于失重状态,电压表的示数为负
B.飞船在竖直减速返回地面的过程中,处于超重状态,电压表的示数为正
C.飞船在圆轨道上运行时,电压表的示数为零
D.飞船在圆轨道上运行时,电压表的示数为负
解析:
飞船在竖直减速上升的过程中,加速度方向竖直向下,由牛顿第二定律得知,飞船处于失重状态。
此时电压表的示数为负,故A正确;飞船在竖直减速返回地面的过程中,加速度方向竖直向上,由牛顿第二定律得知,处于超重状态,电压表的示数为正,故B正确;飞船在圆轨道上运行时,加速度方向竖直向下,电压表的示数为负,故C错误,D正确。
5.(20xx·湖南××市长郡中学高二上学期期中)如图所示的电路中,电键K1、K2、K3、K4均闭合,在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P,下列判断正确的是
( ACD )
A.若断开K1,则P将继续悬浮不动
B.若断开K2,则P将向下加速运动
C.若断开K3,则P将向下加速运动
D.若断开K4,则P将继续悬浮不动
解析:
断开K1,电容器两板间的电压不变,场强不变,油滴所受的电场力不变,油滴仍处于平衡状态,故P悬浮不动,故A正确;断开K2,电容器两板间的电压增大,稳定时,其电压等于电源的电动势,板间场强增大,油滴所受的电场力增大,油滴将向上运动,故B错误;断开K3,电容器通过电阻放电,板间场强逐渐减小,油滴所受的电场力减小,油滴将向下加速运动,故C正确;断开K4,电容器的电量不变,板间场强不变,油滴仍处于静止状态,故D正确,故选ACD。
6.(20xx·安徽省××市高二上学期期末)如图所示,电源电动势E=3V,小灯泡L标有“2V、0。
4W”,开关S接1,当变阻器调到R=4Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作。
则( AD )
A.电源内阻为1ΩB.电动机的内阻为4Ω
C.电动机正常工作电压为1VD.电源效率约为93。
3%
解析:
小灯泡的额定电流为I==A=0。
2A
电阻为RL==Ω=10Ω
当接1时,E=I(RL+R+r)代入数据解得r=1Ω,故A正确;当接2时灯泡正常发光,流过的电流为I=0。
2A
电源内阻分的电压为U=Ir=0。
2×1V=0。
2V
故电动机分的电压为U动=E-UL-U=3-2-0。
2V=0。
8V
故电阻R<=Ω=4Ω,故BC错误;
电源的效率η=×100%=×100%=93。
3%,故选:
AD。
二、非选择题
7.(20xx·安徽师大附中高二上学期期末)如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=7。
5Ω,电容器的电容C=4μF。
开关S原来断开,现在合上开关S到电路稳定,试问这一过程中通过电流表的电荷量是多少?
解析:
S断开,C相当于断路,R3中无电流,C两端电压即R2两端电压。
电容器的电压U2=E=3V
电容器的带电量Q=CU2=1。
2×10-5C且a板带正电,b板带负电。
S闭合,R1与R2串联后再与R3并联,C两端电压即R1两端电压,
外电路总电阻为R外==3Ω
电容器的电压U1=·=1。
8V
电容器的带电量Q′=CU1=7。
2×10-6C。
且a板带负电,b板带正电。
通过电流表的电量ΔQ=Q+Q′=1。
92×10-5C。
能力提升
一、选择题(1~4题为单选题,5、6题为多选题)
1.如图所示的电路中,灯泡A和B原来都是正常发光的,现在突然发现灯泡A比原来变暗了些,灯泡B比原来变亮了些,则电路中出现的故障可能是( C )
A.R3断路B.R1短路
C.R2断路D.R1、R2同时短路
解析:
若R3断路,外电阻增大,路端电压U增大,A、B两灯均变亮,不符合题意,故A错误;若R1短路,外电阻减小,路端电压U减小,干路电流I增大,R3电流I3减小,则通过A的电流IA=I-I3增大,UA增大,A灯变亮,不符合题意,故B错误;R2断路,外电阻增大,路端电压U增大,干路电流I减小,R3电流I3增大,则通过A的电流IA=I-I3减小,A灯变暗,B灯电压UB=U-IA(RA+R1)增大,B灯变亮,符合题意,故C正确;R2短路,B灯不亮,不符合题意,故D错误。
2.(20xx·黑龙江牡丹江一中高二上学期期中)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12。
5V,内阻为0。
05Ω。
电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了( B )
A.35。
8WB.43。
2WC.48。
2WD.76。
8W
解析:
电动机未启动时,由E=I1(R+r)得灯泡的电阻为:
R==Ω=1。
2Ω,
车灯消耗的功率为:
P1=IR=100×1。
2=120W;
电动机启动时,路端电压为:
U2=E-I2r=12。
5-58×0。
05=9。
6V,
则车灯消耗的功率为:
P2===76。
8W
车灯的电功率降低了ΔP=P1-P2=120-76。
8=43。
2W,故选B。
3.(20xx·江西南昌二中高二上学期期中)氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。
它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化,在如图所示的电路中,氧化锡传感器电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比,不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻值,这样,显示仪表(即图中)的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系,观察仪表指针就能判断一氧化碳是否超标。
那么,电压表示数U与一氧化碳浓度C之间的对应关系,正确的是
( D )
A.U越大,表示C越小,C与U成反比
B.U越大,表示C越大,C与U成正比
C.U越大,表示C越小,但是C与U不成反比
D.U越大,表示C越大,但是C与U不成正比
解析:
电压表示数U与一氧化碳浓度C之间的对应关系为:
有=kC,U=IR=·R=,由公式可知,U越大,则C越大,但U和C不成正比;故D正确;故选D。
4.如图所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时,下面说法中正确的是( D )
A.伏特表V1的读数减小,安培表A1的读数减小
B.伏特表V1的读数增大,安培表A1的读数增大
C.伏特表V2的读数减小,安培表A2的读数增大
D.伏特表V2的读数增大,安培表A2的读数减小
解析:
当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时,变阻器接入电路的电阻减小,由闭合电路欧姆定律得知,干路电流I增大,路端电压U减小,则电流表A1读数增大;电压表V1读数U1=E-I(R1+r),I增大,其他量不变,则U1减小;通过电流表A2的电流I2=,U1减小,则I2减小;通过电阻R2电流I2′=I-I2,I增大,I2减小,则I2′增大,则伏特表V2的读数增大,故D正确,故选D。
5.(20xx·陕西西安中学高二上学期期末)如图所示,直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线,如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,则下列说法正确的是( ABC )
A.电源1与电源2的内阻之比是11︰7
B.电源1与电源2的电动势之比是1︰1
C.在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是1︰2
D.在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1︰2
解析:
由图可知,E1=E2=10V,r1==Ω,r2==Ω,故选项A、B正确;由小灯泡的伏安特性曲线可知,R1==0。
6Ω,R2==Ω,P1=I1′U1′=15W,P2=I2′U2′=30W,故选项C正确,D错误。
6.有一种测量体重的电子秤,其原理图如下图中的虚线部分所示,它主要由三部分构成:
踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。
设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压力变化的函数为R=30Ω-0。
02F(F和R的单位分别是N和Ω)。
下列说法正确的是( AC )
A.该秤能测量的最大体重是1400N
B.该秤能测量的最大体重是1300N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0。
375A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0。
400A处
解析:
当电流表示数达到3A时,压力传感器受到的压力最大,由E=I(R+r)可求得R=2Ω,由R=30Ω-0。
02F可求得F=1400N,选项A正确,B错误;当踏板空载时,R′=30Ω,电流表G示数为I′==A=0。
375A,选项C正确,D错误。
二、非选择题
7.(20xx·××市东北育才中学高二上学期检测)如图所示,电灯L标有“4V、1W”,滑动变阻器R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,电压表示数变为10V,若导线完好,电路中各处接触良好,试问:
(1)发生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少;
(3)电源电动势和内电阻分别为多大?
答案:
(1)故障为断路,只可能灯L发生断路;
(2)20Ω;(3)12。
5V;5Ω
解析:
(1)电路发生故障后,电流表示数变大,路端电压U=U2=I2R2也增大,因此一定是外电路电阻增大所致,一定是外电路某处发生断路故障,由于电流表有示数,R2不可能断路,电压表有示数则变阻器不可能断路,据题意可知只可能灯L发生断路。
(2)L断路后,外电路只有R2,因无电流流过R,故电压表示数即为路端电压为:
U2=U端=10V,R2==Ω=20Ω
L未断路时恰好正常发光:
UL=4V,IL==0。
25A
U端′=U2′=I2′·R2=0。
45×20V=9V
R===20Ω
(3)根据闭合电路欧姆定律:
E=U+Ir
故障前:
E=9+(0。
45+0。
25)r,
故障后:
E=10+0。
5r,
解得:
r=5Ω,E=12。
5V
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