内容正文:
训练十六
闭合电路的欧姆定律
基碑练 学测慨
5.(多选)在如图所示的电路中,
电源电动势E和内阻,均为定
1.如图所示为同一品种的新的
值,当外电路电阻R发生变化
1号干电池和7号干电池,则
时,电路中电流I、路电压
该两种型号的电池相比较
U、内电压U都将随之发生变化。下列图
像能正确表示其变化规律的是
(
)
1号
7号
”
.u
A.电动势1号的比7号的大
B.内阻一样大
C.将电能转化为化学能的本领相同
D.非静电力的性质相同,即电动势相同
2.钾离子电池主要依靠钗离子(Li)在正极
6.2022年7月15日至17日,第十届万魅·北
和负极之间移动来工作。下图为常用手机
方礼品玩具展在山东临沂举办。如图是一
钾电池的内部结构,某过程中Li从负极
参展玩具起重机的电路示意图。电源电动
脱嵌通过隔膜嵌入正极。此钗电池的电动
势为6V.内阻为0.50.电阻R-2.50.闭
-_.
势为3.7V,则
(
合开关S后,当电动机以1m/s的速度匀速
隔
向上提升一质量为0.16kg的物体时(不计一
负极
正极
切摩擦阻力,重力加速度g取10m/s),标有
Li
Lii
“3V0.6W”的灯泡恰好正常发光。求:
21
(1)电动机两端的电压。
i
(2)通过电阻R的电流。
-电动机
A.将钗电池接入电路,铿电池两端电压为
(3)电动机的内阻。
3.7V
B.此过程电池内部电流方向从正极到
负极
C. 在电池中电荷量的单位通常表示为kW·h
D.电源内部每搬运一个Li ,非静电力做
功3.7eV
3.如图所示的电路中,电源
的电动势和内阻一定,当
可变电阻的阻值由20变
为60时,电源的路端电压变为原来的
1.5倍,则电源的内阻为
C
A.42
B.82
C.62
D.22
能力练 优
4.在如图所示的电路中,当
开关S 断开、开关S。闭
7.(多选)太阳能电池已经越来越多地应用于
合时,电压表的示数为
我们的生活中,有些太阳帽前安装的小
3V;当开关S、S。均闭
风扇就是靠太阳能电池供电的。可以测
合时,电压表的示数为1.8V,已知电压表
得某太阳能电池可产生0.6V的电动
势,这表示
为理想电压表,外接电阻为R、电源内阻为
A.电路中每通过1C电荷量,太阳能电池
__
_
把0.6J的太阳能转化为电能
.
C2
D3
B.无论接不接入外电路,太阳能电池两极
间的电压都为0.6V
33
高中物理·必修 第三册(人教版)
C. 太阳能电池在1s内将0.6J的太阳能
10.许多人造地球卫星都用太阳能电池供电。
转化为电能
太阳能电池由许多片电池板组成。某电
D. 太阳能电池将太阳能转化为电能的本
池板不接负载时的电压是600uV,短路
领比一节干电池(电动势为1.5V)将化
电流为30uA。若将该电池板与一阻值
学能转化为电能的本领小
为202的电阻器连成一闭合电路,则它
的路端电压是
8.酒精测试仪用于机
1-
)
.酒精气体传感器
A. 200V
动车驾驶人员及其
B.300V
C.400V
他严禁酒后作业人
D.600V
员是否饮酒的现场
11.如图所示是某电源的路端电压与电流的
检测,它利用的是一
关系图像,下面结论正确的是
)
种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。
(传表
uV
这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒
精气体的浓度成正比,在如图所示的电路
中,电压表示数U与酒精气体浓度c之间
的对应关系正确的是
5.0 0.10.20.30.40.5 iA
A.U越大,表示c越大,c与U成正比
A.电源的电动势为6.0V
B.U越大,表示c越大,但是c与U不成
B.电源的内阻为12Q
正比
C.电源的短路电流为0.5A
C.U越大,表示c越小,c与U成反比
D.外电路接人了一个阻值是182的电
D.U越大,表示c越小,但是c与U不成
动机,电路中的电流一定为0.3A
反比
12.如图所示,甲图中滑动变阻器的滑片从一
9.某同学在研究性学习
端滑到另一端的过程中,两电压表的示数
活动中自制电子秤,
随电流表示数的变化情况如图乙中的
原理示意图如图所
④
AC、BC两直线所示。不考虑电表对电路
示。用理想电压表的
的影响。
示数指示物体的质
u
量,托盘与电阻可忽
7.5
略的金属弹策相连,托盘与弹策的质量均
4.5
不计,滑动变阻器的滑动端与弹策上端连
3.0
接。当托盘中没有放物体时,滑片恰好指
1.5.-
在滑动变阻器的最上端,此时电压表示数
0 0.5 1.0 1.5 2.0 )/
乙
(1)电压表V.、V。的示数随电流表示数
体质量为n:设滑动变阻器总电阻为R,电
的变化图像应分别为U-I图像中的哪一
源电动势为E,电源内阻,可忽略不计,限
条直线?
流电阻阻值为R。且R一R,不计一切摩
(2)定值电阻R。、滑动变阻器的总电阻R
擦和其他阻力则
。2
分别为多少?
(3)求出电源的电动势和内阻。
质量为2n
质量为3m
C.该电子秤可称量物体的最大质量为4
D.该电子秤电压表各刻度对应的质量是
均匀的
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能正常发光。对于B电路,由于Rg>RA,A灯又与滑动
变阻器并联,并联电阻小于RA,所以Up>U#,B灯被烧
毁,A灯不能正常发光。对于C电路,B灯与滑动变阻
器并联,电阻可能等于RA,所以可能UA=Up=110 V,
两灯可以正常发光。对于D电路,若滑动变阻器的有效
电阻等于 A、B的并联电阻,则UA=Up=110 V,两灯可
以正常发光。比较C、D两个电路,由于C电路中滑动变
阻器功率为(IA-Ig)×110 V,而D电路中滑动变阻器功
率为(IA+Ig)×110 V,所以C电路消耗电功率最小。
9.C 由题意可知水从水泵出水口开始做平抛运动,在空
=√=0.4s,可得空中水柱的质量为中运动时间为
m?=4×0.4kg=1.6kg,A 错误;以每秒出水量为研究对
象,每秒钟水泵对水做功为W=mgH+_m2,H=8m
+0.8m=8.8m,解得W=402 J,B错误;每秒钟水泵对
水做功为402J,则水泵的输出功率为402 W,C正确;由
题意可知电动机的总功率Ps=Pl+P内,Pl×80%=
402 W,可得Pl=502.5W,PA=47.5W,电动机额定
I=P=2.5A,PA=FR=电压为220 V,则额定电流
47.5W,解得电动机线圈的电阻R=7.6Ω,D错误。
p=卡可10.B 知,电压一定时,电路的电阻越大,功
率越小,由图可知当两个电阻串联时,电路的总电阻最
大,功率最小,所以 B正确,A、C、D错误。
11.D 充电宝的输出电压U、输出电流I,所以充电宝输
出的电功率为P=UI,A错误;手机电池充电电流为
I,所以手机电池产生的热功率为P,=I2r,而充电宝的
热功率应为充电宝的总功率减去输出功率,根据题目
信息无法求解,B、C错误;输出的电能一部分转化为手
机的化学能,一部分转化为电池的热能,故根据能量守
恒定律可知手机电池储存的化学能为W=UIt-I2rt,
D正确。
12.解析(1)电动机不转动时,是纯电阻电路,
根据欧姆定律得
R=Y=0.2a=0.52。
(2)当电动机正常工作时,
P机=UI-IR=(2×1-12×0.5)W=1.5 W。
(3)当电动机正常工作1分钟时,电动机消耗的电能
E=UIt=2×1×60 J=120 J。
(4)电能转化为机械能的效率
,=p×100?.?×100?5??
答案(1)0.5Ω(2)1.5W(3)120 J
(4)75%
训练十六 闭合电路的欧姆定律
基础练学考测评
1.D 干电池的电动势都是1.5 V,所以同一品种新的1
号干电池和新的7号干电池的电动势相同,而1号干电
池内阻比7号干电池内阻小,故 A、B错误;电源电动势
表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小,同
一品种的新的1号干电池和7号干电池电动势相同,则
将化学能转化为电能的本领相同,非静电力的性质相
同,故C错误,D正确。
2.D 电源电动势的大小等于电源未接入电路时其两端
的电压,当电源接入电路时,由于电源内部分压,其两端
电压小于电源电动势,故将锂电池接入电路,锂电池两
端电压小于3.7V,A错误;由于Li+从负极脱嵌通过隔
膜嵌入正极,则其形成的电流方向为从电池负极到正
极,B错误;在电池中电荷量的单位通常用mA·h或
A·h表示,而kW·h是电功的单位,C错误;根据E=
可知,移动一个锂离子,非静电力做功W。=E=
3.7 eV,D正确。
u=r+R,1.5U=3.D 由闭合电路欧姆定律可得
R,F,R?,,代入数据R?=2 Ω,R?=6Q,联立两式,解得r
=2 Q,故D正确。
4.D 当开关S?断开、开关S?闭合时,电压表的示数等于
电源的电动势,即 E=3 V。当开关S、S,均闭合时,U
=1.8 V,所以UA=E-U#=1.2 V,因U=IR,UA=
Ir,所以R:r=U#:UA=1.8:1.2=3:2,故D正确。
I=RF5.AB 由闭合电路欧姆定律有
U=E-Ir=E-kEr=RRF
U′=Ir=+
①
②
③
根据①式可知,I随R的增大单调递减,但不是线性变
化,故A正确,精O或变影可得0-+,相用数学
知识可知B正确,D错误。根据③式可知,C错误。
6.解析 (1)由图可知,灯泡与电动机并联,灯泡正常发
光,电压为UL=3 V,因此电动机两端的电压为Um=U?
=3V。(2)R和电源内阻r串联,其两端的总电压为U?
=3 V,由闭合电路欧姆定律可得流经电阻R的总电流
为I=-U=2.5-3.5A=1A。(3)灯泡的电流为I
五= .6A=0.2 A 电动机的电流为Im=I-I=
1 A-0.2 A=0.8 A,由题意可得电动机的输出功率为
P=mgv=UMIm-Im2rm,代入数据解得 rm=1.2502。
答案(1)3V (2)1A (3)1.250
能力练素能培优
7.AD 电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷从
电源内部的负极移到正极所做的功,即把太阳能转化为
电能的多少,而不是在1s内转化的电能。电动势越大,
将其他形式的能转化为电能的本领越大,故 A、D正确,
C错误;电源在不接入电路时,两极间的电压大小为电
动势,故B错误。
8.B 由闭合电路欧姆定律可得,电压表示数U=
r+R?FR+RR。,酒精气体传感器的电阻的倒数与酒
k=kc,精气体的浓度成正比,即 整理得U=
+B+R+R.,用0越大,表示c越大,但是e与U
不成正比,故 B正确,A、C、D错误。
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是时,则基=RF+R R?=g,9.B 当电压示数为 ,解得
变阻器总电阻R=R?,设滑动变阻器R总长为L,则弹簧
,则mg=k言; 县时,则E=当电压表示数为被压缩
R.+R?,解得R?=R。,则弹簧被压缩L,则 mg=kL,则
m1=3m,选项 A错误,B正确;由以上分析可知,该电子
秤可称量物体的最大质量为3m,选项C错误;因电压表
0--员-示数 为滑动片以上部
分的长虚且mg-0 +可知 m与U并非
线性关系,则该电子秤电压表各刻度对应的质量不是均
匀的,选项D错误。
10.B 电池板没有接入外电路时,路端电压等于电动势,
所以电动势E=600μV。由闭合电路欧姆定律得短路
电流I=F,所以电池板内阻为20 Ω。该电池板与阻
值为20 Ω的电阻器连成闭合回路时,电路中的电流
I=k+,=15 μA,,所以路端电压U=I'R=300 μV,故
B正确。
11.A U-I图像的纵截距表示电路电流为零时,即处于
断路时路端电压,此时路端电压等于电源电动势,故电
源电动势为6.0 V,A正确;图像的斜率表示内阻,故
有r=6-5a=2 Q,B错误;电源短路电流,即外电阻
I=2A=3A,c为零,路端电压为零,所以短路电流
错误;因为电动机是非纯电阻电路,所以不能根据欧姆
定律计算,D错误。
12.解析 (1)电流增大,路端电压减小,定值电阻R。分压
增大,V?指示电阻R。两端电压,示数变化如 AC直线
所示,V?指示路端电压,示数变化如 BC直线所示。
(2)根据欧姆定律,由题图乙可知,
R=Ac-45a=30,
当电流取最小值I=0.5 A时,滑动变阻器的阻值最
大,此时滑动变阻器两端电压
U =Ug-UA=(7.5-1.5)V=6 V,
R=Y=0.5 Q=12 Ω。总电
(3)根据闭合电路欧姆定律,路端电压与电流的关系是
U=E-Ir,
所以 BC直线斜率的绝对值表示电源内阻,
即r=|A|=2-50-5a=1a,
电动势E=Ug+I?r=(7.5+0.5×1)V=8V。
答案(1)见解析(2)3 0 12 Ω(3)8 V 10
训练十七 闭合电路欧姆定律的应用
基础练学考测评
1.A 分析电路可知,当滑动变阻器的触头P向下移动
时,并联电阻变小,外电路总电阻变小,A正确;根据闭
合电路欧姆定律可知,电路中总电流增大,B错误;a灯
在干路,干路电流增大,a灯一定变亮,C错误;由U=E
—Ir 可知,电源的输出电压减小,而a两端的电压增大,
故并联部分电压减小,c灯一定变暗,D错误。
2.ABC 滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器
连入电路部分的阻值变大,因而电流减小,由P思=
IE 可知电源的总功率减小,A正确。滑动变阻器连
7=罡×入电路部分阻值变大,路端电压变大,由
100?知电源的效率增大,B正确。内部损耗功率
为PA=I2r,电流减小,因而内部损耗功率减小,C正
确。电源输出功率为外电阻消耗功率,但外电阻与
内电阻的大小关系未知,因而不能判断输出功率的
变化情况,D错误。
3.C 开关S闭合时,电容器C?两端电压与R?两端电
压相等,C?两端电压与R?两端电压相等;开关 S断
开时,电路断路,电容器C?、C?两端电压均等于电源
电动势 E,由Q=CU知,电容器C?、C?的电荷量均增
多,C正确。
4.D 当小球 A绕轴00′转动时,小球受到弹簧提供的指
向圆心的向心力,弹簧处于伸长状态,故小球A 由静止
开始转动时,滑片向C端滑动,故 A错误;小球A的转
动角速度增大时,由F=mo2r可知滑片向C端靠近,滑
动变阻器接入电路中的电阻不变,电源中流过的电流不
变,故B错误;由胡克定律有 F=kx=mo2(x+x?),解得a=,,故C错误;输出电压U=U?+FE,所以输出
w=(k-m电压的变化量与角速度的函数式为 ,故
D正确。
I=R+R+5.AD 由题意,可知R增大,电流1 减小,L
将变暗,故 A正确,B错误;路端电压U=E—Ir增大,
则电容器电量Q=CU增大,故C错误,D正确。
6.解析(1)当无风时,定值电阻R与金属杆串联,由欧姆定
I=-U=6 A,此时金属杆接入电路中律得,电路中电流
R=i=0.5Ω,的电阻 故全属杆单位长度的电阻
=1 Q/m.
r=-U=(2)当有风时,由欧姆定律得,电路中电流
A R?=9=0.32,,此时金属杆接入电路中的电阻
金属杆的长度为L=0.3 m,根据胡克定律得,作用在迎
风板上的风力F=k(L?-L)=1 300×(0.5-0.3)N=
260 N。
答案(1)1 0/m (2)260 N
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