内容正文:
一、选择题
1.一个闭合电路,是由电池供电的,外电路是纯电阻时,以下说法正确的是( )
A.当外电阻增大时,路端电压增大
B.当外电阻减小时,路端电压增大
C.当外电阻减小时,电路中的电流减小
D.电池的内阻越小,外电阻变化时,路端电压的变化越大
解析:A [根据U=E-Ir,当外电阻增大时,I减小,U增大,A正确,B错误.根据I=,C错误,再根据U=E-Ir,ΔU=ΔIr,故D错误.]
2.在如图所示的电路中,电阻R=2.0 Ω,电源的电动势E=3.0 V,内电阻r=1.0 Ω.闭合开关S后,通过电阻R的电流为( )
A.1.0 A B.1.5 A
C.2.0 A D.6.0 A
解析:A [根据闭合电路欧姆定律得I== A=1 A,则A正确.]
3.有两个相同的电阻R,串联起来接在电动势为E的电源上,电路中的电流为I;将它们并联起来接在同一电源上,此时流过电源的电流为,则电源的内阻为( )
A.R B.
C.4R D.
解析:C [由串联电路和并联电路的特点及闭合电路的欧姆定律得E=I(2R+r),E=I,由以上两式可得r=4R.]
4.(多选)如图所示电路中,电源电动势E=9 V、内阻r=3 Ω,R=15 Ω,下列说法中正确的是( )
A.当S断开时,UAC=9 V
B.当S闭合时,UAC=9 V
C.当S闭合时,UAB=7.5 V,UBC=0
D.当S断开时,UAB=0,UBC=0
解析:AC [当S断开时,UAC与UBC为路端电压,等于电源电动势,A正确,D错误;当S闭合时,UAC=UAB=R=7.5 V,UBC=I×0=0,B错误,C正确.]
5.如图所示,电池电动势为E,内阻为r.当可变电阻的滑片P向b点移动时,电压表的读数U1与电压表的读数U2的变化情况是( )
A.U1变大,U2变小
B.U1变大,U2变大
C.U1变小,U2变小
D.U1变小,U2变大
解析:A [滑片P向b移动时,总电阻变大,干路中I=变小.由于路端电压U=E-Ir,U增大,即V1表示数U1变大.由于V2表示数U2=IR,U2减小,所以A正确.]
6.如图所示,A为电源的UI图线,B为电阻R的UI图线,用该电源和电阻组成闭合电路时,电源的输出功率和效率分别是( )
A.4 W, B.2 W,
C.4 W, D.2 W,
解析:C [从题图可知E=3 V,图线A和图线B的交点是电源和电阻R构成闭合电路的工作点,因此P出=UI=4 W,P总=EI=6 W.电源的效率η==.]
7.(多选)直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( )
A.总功率一定减小
B.效率一定增大
C.内部损耗功率一定减小
D.输出功率一定先增大后减小
解析: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总=IE可知电源的总功率减小,选项A正确.滑动变阻器连入电路部分阻值变大,路端电压变大,由η=×100%可知电源的效率增大,选项B正确.内部损耗功率为P内=I2r,电流减小,因而内部损耗功率减小,选项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,选项D错误.]
8.如图所示,直线A为某电源的UI图线,曲线B为某小灯泡的UI图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是( )
A.4 W,6 W B.4 W,8 W
C.2 W,3 W D.2 W,4 W
解析:A [由题图可知,电源的电动势 E=3 V,内阻r==0.5 Ω;两图线的交点表示灯泡与电源连接时的工作状态,此时灯泡的电压U=2 V,电流I=2 A;则电源的总功率P总=EI=3×2 W=6 W;电源的输出功率 P出=EI-I2r=(3×2-22×0.5) W=4 W,故选A.]
9.(多选)如图所示电路中,电源内阻不能忽略.闭合S后,调节R的阻值,使电压表示数增大ΔU,在这一过程中,有( )
A.通过R1的电流增加
B.R2两端电压减小ΔU
C.通过R2的电流减小量小于
D.路端电压增大量为ΔU
解析:AC [由电流I=可知,当电压增加ΔU时,通过R1的电流就增加,故A正确;由于电源的内阻不能忽略,故R2两端电压减小量比ΔU小,B错误,C正确;因R2两端的电压减小,故路端电压增大量比ΔU要小,故D错误.]
10.如图是研究电源内、外电压的实验装置。“+”“-”是电池的两极,A、B是位于两极内侧的探针,电压表V1、V2分别接在电池的两极和两探针上,R是滑动变阻器,P是它的滑动触头,下列说法中错误的是( )
A.P向右滑动时,V1的示数增大
B.P向右滑动时,V2的示数减小
C.电压表V2跟A端相连的接线柱应是“+”接线柱
D.电压表V2跟B端相连的接线柱应是“+”接线柱
解析:C [当P向右滑动时,外电路电阻增大,根据I=,总电流减小,由U=E-Ir知路端电压增大,则内电压减小,选项A、B正确;V2是测量内电压的,根据电流从电压表正接线柱流入,它的正接线柱应跟B端的探针相接,选项C错误,选项D正确。]
二、计算题
11.如图所示的电路中,所用电源的电动势E=4 V,内电阻r=1 Ω,电阻R1可调.现将R1调到3 Ω后固定.已知R2=6 Ω,R3=3 Ω,求:
(1)开关S断开和接通时,通过R1的电流分别为多大?
(2)为了使A、B之间电路的电功率在开关S接通时能达到最大值,应将R1的阻值调到多大?这时A、B间消耗的最大电功率是多少?
解析:(1)开关S断开时,I1== A=0.4 A
开关接通时,R2、R3并联的总电阻R23==2 Ω
I1′== A=0.667 A.
(2)开关接通时,A、B之间的总电阻R23=2 Ω为定值,所以,只有当R1′=0时,总电流最大,A、B之间的电功率才最大.
I== A= A
PAB=I2R23=2×2 W=3.556 W.
答案:(1)0.4 A 0.667 A (2)0 3.556 W
12.某电路如图甲所示。若电阻未知,电源电动势也未知,电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U-I图线分别如图乙中所示,求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)电源的路端电压;
(3)电源的输出功率。
解析:(1)由图线的意义可知,不过原点的斜线是电源的路端电压U随电流I的变化图线,当电流为0时,路端电压等于电源的电动势,所以电动势为4 V;图线斜率的绝对值表示电源的内阻,所以r==1 Ω。
(2)由图像可知,电源的U-I图线及外电阻的U-I图线的交点表示该电阻与电源单独相连时的工作电压与电流情况,由图可知路端电压为3 V。
(3)由图可知,电源的路端电压是3 V,电路中的电流是1 A,所以电源的输出功率P=UI=3×1 W=3 W。
答案:(1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W
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