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课时作业(15) 闭合电路欧姆定律的综合应用
[对应学生用书P196]
1.如图所示,电源的电动势E=10 V,内阻r=0.2 Ω,标有“8 V 16 W”字样的灯泡L恰好正常发光,电动机线圈的电阻R0=0.15 Ω,则电源的输出功率为( )
A.16 W B.440 W
C.80 W D.400 W
C [电路的总电流I== A=10 A,则电源的输出功率为P=IU额=10×8 W=80 W,C正确.]
2.如图所示,直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线,曲线OBC表示同一直流电源内部的发热功率随电流I变化的图线.若A、B点的横坐标均为1 A,那么AB线段表示的功率为( )
A.1 W B.6 W
C.2 W D.2.5 W
C [由图像不难看出,在C点,电源的总功率等于电源内部的发热功率,所以电源的电动势为E=3 V,短路电流为I=3 A,所以电源的内阻为r==1 Ω.图像上AB段所表示的功率为PAB=P总-I2r=(1×3-12×1) W=2 W.故选项C正确.]
3.如图所示,电源电动势为E,内阻为r,R1、R2为定值电阻,R3为滑动变阻器.当R3的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.R1的功率P1必然减小
B.R2的功率P2必然变大
C.电源的总功率必然增大
D.电源热功率必然减小
D [R3的滑片P向右移动时,接入电路的电阻增加,总电阻增加,总电流减小,路端电压增加,则R1的功率P1必然增大,A错误;总电流减小,通过R1的电流增加,通过R2的电流减小,则R2的功率P2必然减小,B错误;电动势不变,总电流减小,电源的总功率减小,C错误;总电流减小,电源的热功率减小,D正确.]
4.如图所示,E为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,V与A分别为电压表与电流表.初始时S0与S均闭合,现将S断开,则( )
A.V的读数变大,A的读数变小
B.V的读数变大,A的读数变大
C.V的读数变小,A的读数变小
D.V的读数变小,A的读数变大
B [S断开,相当于总电阻变大,总电流减小,由U=E-Ir知,路端电压增大,即电压表的读数变大,R3两端的电压U3=E-Ir-IR1,因总电流减小,则U3增大,R3中的电流也增大,电流表的读数变大,B正确.]
5.如图所示,电路中R1、R2均为可变电阻,电源内阻不能忽略,平行板电容器C的极板水平放置.闭合开关S,电路达到稳定时,带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅仅改变下列某一个条件,油滴仍能保持静止状态的是( )
A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值
C.增大两板间的距离 D.断开开关S
B [带电油滴处于静止状态,说明带电油滴受到的静电力和重力平衡,即满足qE=mg,要使油滴保持静止,即满足两极板间电场强度不变,增大R1的阻值,电路总电阻增大,电流减小,内电压减小,路端电压增大,电容器两端电压增大,根据E=可知,电场强度增大,油滴向上运动,A错误,增大R2的阻值,电路稳定后,R2中没有电流,电容器两端电压不变,电场强度不变,油滴保持静止,B正确;增大两板间的距离,电路结构不变,电容器两端电压不变,根据E=可知,电场强度减小,油滴向下运动,C错误;断开开关S,电容器进行放电,油滴向下运动,D错误.]
6.(多选)如图所示,R1为定值电阻,R2为可变电阻,E为电源电动势,r为电源内阻,以下说法中正确的是( )
A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率
B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率
C.当R2=0时,R1获得最大功率
D.当R2=0时,电源的输出功率最大
AC [在讨论R2的电功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为电动势为E、内阻为(R1+r)的电源(等效电源),如图所示,R2的电功率是等效电源的输出功率,显然当R2=R1+r时,R2获得的电功率最大,A项正确;讨论R1的电功率时,由于R1为定值,根据P=I2R知,电路中电流越大,R1的电功率就越大(P1=I2R1),所以,当R2=0时,电路的总电阻最小,电流最大,R1获得的电功率最大,B项错误,C项正确;讨论电源的输出功率时,(R1+R2)为外电阻,内阻r恒定,由于题目没有给出R1和r的具体数值,所以当R2=0时,电源输出功率不一定最大,D项错误.
]
7.如图所示电路中,L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡,R为光敏电阻(光照越强,阻值越小).闭合开关S后,随着光照强度逐渐增强( )
A.L1逐渐变暗,L2逐渐变亮
B.L1逐渐变亮,L2逐渐变暗
C.电源内电路消耗的功率逐渐减小
D.光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大
A [当光照增强时,光敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中