12.2 闭合电路的欧姆定律（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中必修第三册物理（人教版2019）

12.2　闭合电路的欧姆定律 [见学生用书P60] 我们都有过这样的体验：手电筒里的两节干电池用久了以后，灯泡发红，这就是我们常说的“电池没有电了”，有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用，你觉得这种做法合理吗？ 【答案】 不合理，新旧电池搭配使用，不仅电源效率低，而且旧电池内阻消耗功率有可能大于旧电池本身所提供的功率，从而成为耗电元件，所以新旧电池搭配使用的做法不合理。 1．(多选)铅蓄电池电动势为 2 V，这表示(　ABD　) A．电路中每通过 1 C的电荷量，电源就把2 J的化学能转化为电能 B．未接入电路时，蓄电池两极间的电压为 2 V C．蓄电池在 1 s 内将 2 J的化学能转化为电能 D．蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节干电池强 2．电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，下列关于路端电压的说法正确的是(　C　) A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变 B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大 C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小 D．若外电路断开，则路端电压为0 【解析】 电源电动势不变，路端电压随外电阻的增大而增大，A错误；当R增大时，I减小，不能根据U－I图像判断路端电压的变化，而由U＝E－Ir分析，E，r不变，当I减小时，U增大；当I增大时，路端电压减小，B错误，C正确；若外电路断开，电流为0，根据U＝E－Ir，路端电压为E，D错误。 3．(多选)硅光电池作为电源已广泛应用于人造卫星、灯塔和无人气象站等，高速公路上安装的“电子眼”通常也采用硅光电池供电。硅光电池的原理如图所示，a、b是硅光电池的两个电极，P、N是两块硅半导体，E区是两块半导体自发形成的匀强电场区，P的上表面镀有一层增透膜。光照射到半导体P上，使P内受原子束缚的电子成为自由电子，自由电子经E区电场加速到达半导体N，从而产生电动势，形成电流。下列说法正确的是(　AC　) 第3题图 A．E区匀强电场的方向由N指向P B．电源内部的电流方向由P指向N C．a电极为电池的正极 D．硅光电池是一种把化学能转化为电能的装置 【解析】 根据题意，E区电场能使P上逃逸出的自由电子向N运动，因负电荷受到的静电力与电场方向相反，所以电场方向由N指向P，由于电流的方向与负电荷的运动方向相反，所以电源内部的电流方向由N指向P，A正确，B错误；根据上述对电流方向的分析可知，a为电源正极，该电池是将光能转化为电能的装置，C正确，D错误。故选AC。 4．如图所示为一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器(其电阻随温度的升高而减小)。值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器。当传感器R3处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(　C　) 第4题图 A．I变大、U变大 B．I变大、U变小 C．I变小、U变小 D．I变小、U变大 【解析】 传感器R3处出现火情时，电阻R3减小，则总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小。通过R1的电流增大，通过R2的电流变小，C正确。 5．上海世博会中国馆的所有门窗都采用喷涂了特殊涂料的LOM－E玻璃，该涂料可将太阳能转化为电能并储存起来。中国馆顶上的观景台也引进了最先进的太阳能薄膜，它能储藏阳光并利用光电转换将太阳能转化为电能。已知太阳能电池板的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA。现将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路，下列说法错误的是(　C　) A．电池板的电动势为800 mV B．电池板的内阻为20 Ω C．闭合电路的路端电压为800 mV D．闭合电路的路端电压为400 mV 【解析】 太阳能电池板的电动势等于开路电压，即E＝800 mV，A正确；内阻r＝＝20 Ω，B正确；将其与20 Ω的电阻连成一闭合电路，路端电压为400 mV，C错误，D正确。 6．(多选)如图所示，电源内阻为r，定值电阻R0＝r，可变电阻R的最大阻值为2r。当可变电阻的滑片向右移动时 (　BC　) 第6题图 A．路端电压由大变小 B．电阻R0两端的电压由大变小 C．电源的内电压由大变小 D．电源的总功率由小变大 【解析】 根据闭合电路的欧姆定律，当R增大时，电路中的电流I＝减小，内电压U内＝Ir减小，电阻R0两端的电压U0＝IR0减小，路端电压U＝E－Ir增大，电源的总功率P＝EI减小，B、C正确。故选BC。 7．如图所示，电源的电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，标有“8 V　16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机线圈的电阻R0＝1 Ω。求： 第7题图 (1)电源的总功率； (2)电动机的输出功率。 【答案】 (1)40 W；(2)12 W。 【解析】 (1)灯泡L正常发光，路端电压等于灯泡的额定电压8