内容正文:
北京市2025-2026学年度高二物理寒假作业系列
旧知重练(十)
电路中的能量转化
作业时间: 月 日
(作业时长建议:45分钟)
一、知识回顾
1.闭合电路
(1)
(2)内、外电压的关系:
2.闭合电路欧姆定律
(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成 ,跟内、外电路的电阻之和成
(2)
(3)路端电压与外电阻的关系
.负载增大减小减小增大,外电路断路时 无穷,,。
.负载减小增大增大减小,外电路短路时,,。
(4)关系图:由可知,路端电压随着电路中电流的增大而减小,关系图线如图所示。
.当电路断路即时,纵轴的截距为 。
.当外电路电压为时,横轴的截距为 。
.图线斜率的绝对值为电源的 。
二、典型例题
例1、如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连。为定值电阻,滑动变阻器的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时,滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数表示待测物体的质量,用单位质量变化下电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦,弹簧始终于弹性限度内,下列说法正确的是 ( )
A.仅更换阻值更大的定值电阻,电子秤的灵敏度会下降
B.电子秤的灵敏度会随待测物体质量的增大而增大
C.弹簧的劲度系数越小,电子秤的量程越大
D.电压表示数与待测物体质量成非线性关系
导学追问:
①电路中,滑动变阻器与定值电阻之间是怎么链接的?
②滑片移动的过程中,电路的总电阻是否发生变化?
③滑片移动引起的电阻变化与电压表示数之间的关系是什么?
④电压表示数与电子秤托盘受到的压力之间是什么关系?
参考答案:A
三、强化提升
基础篇
1.如图所示,电源电动势E=3.0V,电阻R=5.0Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,则电源内阻r为( )
A.1.0Ω
B.3.0Ω
C.5.0Ω
D.6.0Ω
2.利用图(a)所示电路测量电源的电动势,路端电压与电流关系的图像如图(b)所示,则电源的电动势为( )
A.0.50V
B.1.00V
C.1.50V
D.3.00V
3.如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,若移动滑动变阻器R的滑片使其电阻减小,则下列判断正确的是( )
A.电压表示数将减小,灯L将变暗
B.电压表示数将减小,灯L将变亮
C.电压表示数将增大,灯L将变暗
D.电压表示数将增大,灯L将变亮
4.如图所示是根据某次实验记录数据画出的图像,下列关于这个图像的说法中不正确的是( )
A.纵轴截距表示待测电池的电动势
B.横轴截距表示短路电流
C.根据,计算出待测电池内阻为2
D.电流为0.3A时的外电阻是18Ω
5.将一电源电动势为E,内阻为r的电池,与外电路连接,构成一个闭合电路,用R表示外电路电阻,I表示电路的总电流,下列说法正确的是( )
A.由可知,外电压随I的增大而增大
B.由可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小
C.电路的电流总是从电源正极流向电源的负极
D.由外可知,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大
6.在如图所示的U-I图像中,直线a为某电源的路端电压与干路电流的关系图像,直线b为某电阻R的伏安特性曲线,用该电源和电阻R连接成闭合电路,由图像可知( )
A.R的阻值3Ω
B.电源电动势为3V,内电阻为1.5Ω
C.电源的输出功率为3.0W
D.此电源的效率为25%
7.我国《道路交通安全法》规定,严禁酒驾醉驾。如图所示为交警使用的某型号的酒精测试仪的工作原理图,已知定值电阻的阻值为,酒精传感器的电阻的阻值R随气体中酒精浓度的增大而减小,两电表均为理想电表。当酒驾司机对着测试仪吹气时,下列说法正确的是()
A.酒精传感器把电信息转换为非电信息
B.电压表、电流表示数均增大
C.电流表示数越大,说明测得的酒精浓度越大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值减小
8.一种能自动测定油箱内油面高度的装置如图所示,装置中金属杠杆的一端接浮球,另一端触点接滑动变阻器,油量表由电流表改装而成。当汽车加油时油箱内油面上升,下列分析正确的有( )
A.触点向上滑动
B.电路中的电流变小
C.两端电压增大
D.路端电压增大
提高篇
9.德州市某学生喜欢拼插乐高玩具,如图甲是拼插的吊车模型,图乙是吊车模型的电路图。直流电源是三节5号干电池,每节干电池电动势为1.5V、内阻为0.5Ω,保护电阻,电动机线圈的电阻为R,重物的质量。当吊车以恒定速度向上提升重物时,平板显示器上数据显示速度,电路中的电流,不计各处的摩擦,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.电动机消耗的电功率为0.40W
B.电动机的输出功率为0.02W
C.电动机线圈的电阻为1.5Ω
D.若重物在上升过程中电动机转子出现故障卡住不再转动,此时电源的输出功率为0.7614W
10.生产流水线上常要对产品计数。图1是利用光敏电阻自动计数的示意图,是一台发光强度可调的发光仪器,是接收处理光信号的仪器,核心元件为光敏电阻,特性曲线如图2所示。计数电路用来分析定值电阻两端的电压变化,当大于预设值时可以实现相应的计数功能。光敏电阻始终会受到流水线中环境光强的影响。下列说法正确的是( )
A.仅减小的发光强度,计数过程中将增大
B.仅减小环境光强,计数过程中将减小
C.仅增大环境光强,适当降低可以保证计数装置正常运行
D.仅增大环境光强,不会影响装置的正常运行
11.如图所示,电源电动势为,内阻为,定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,不计导线电阻。闭合开关S,若电动机风叶卡住不转动,电流表和电压表示数分别为1A和2V;断开开关,清除故障,闭合开关S,电动机正常工作,此时电压表示数为6V,关于电动机正常工作后,下列说法正确的是( )
A.电流表示数为0.5A
B.电动机输出功率为3W
C.电源效率为89%
D.经1min,电阻产生的热量为3240J
12.如图所示电路,电源内阻不可忽略。开关S闭合后,在滑动变阻器的滑动端向上滑动的过程中( )
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.两端电压增大
D.两端电压减小
13.某同学设计了如图所示的输液提示器,灯泡的电阻可视为不变。已知电源电阻不可忽略,且电源内阻,弹簧始终在弹性限度内,滑动变阻器的滑片P不会超出、端。对于该装置,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.当药液减少时,电源的效率减小
B.当药液减少时,电源的输出功率减小
C.当向药液袋内注射液体时,灯泡变亮
D.当向药液袋内注射液体时,电压表的示数变小
14.如图所示,电源电动势为、内阻为,、为定值电阻,电表均为理想电表。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中,电流表、、电压表示数变化的绝对值分别为、、,下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大
B.电流表示数增大
C.
D.
15.如图所示,电源电动势E=12V,内阻未知,小灯泡标有“3V 1.5W”的字样,小灯泡标有“3V 3W”的字样,电动机D的内阻,当闭合开关S、将滑动变阻器R的阻值调到某一数值时,理想电压表示数,两灯泡和电动机均能正常工作,求:
(1)电源的内阻;
(2)电动机的输出功率;
(3)滑动变阻器R接入电路的有效阻值。
16.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33A,若电源电动势为12.5V,内阻为0.1Ω,电动机绕组的电阻0.2Ω,电流表内阻不计,求:(1)车灯的电阻值;
(2)电动机启动时流过车灯的电流以及电动机的输出功率;
(3)因电动机启动,车灯的电功率降低了多少?
答案
1.A 2.C 3.B 4.B 5.B 6.B 7.C 8.C 9.D 10.C 11.A 12.B 13.A 14.C
15.(1)2Ω (2)1.75W (3)14Ω
16.(1)1.15Ω;(2)8 A,105 W;(3)41.4 W
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