内容正文:
课时训练11 研究闭合电路
基础夯实
1.关于电动势及闭合电路欧姆定律,以下说法正确的是 ( )
A.电动势越大,电源所提供的电能就越多[来源:学科网ZXXK]
B.电源电动势等于电源工作时转化的能量
C.电源电动势越大,电源工作时电路中的总电流就越大
D.电动势在数值上等于电源内、外电路的电压之和
答案:D
解析:电源电动势的大小与电源工作时转换的能量没有直接关系,选项A、B错.电源工作时电路中的总电流与电动势有关,但还与内外电路的电阻有关,因此,电动势大,总电流不一定大,选项C错.由实验的结果可知,选项D正确.
2.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系下列说法正确的是( )
A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随着增大
B.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小
C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也会随着内电压减小
D.若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终等于两者之和
答案:D
解析:无论任何情形下都有E=U外+U内,电动势不变,所以A、B、C均错,D对.
3.下列关于闭合电路的说法中,错误的是( )
A.电源短路时,电源的内电压等于电动势
B.电源短路时,路端电压为零
C.电源断路时,路端电压最大
D.电路的外电阻增大时,路端电压减小
答案:D
解析:由E=IR+Ir得,当外电路短路时,R=0,E=Ir,U外=0,所以选项A、B正确;当外电路断路时,I=0,Ir=0,E=U外,选项C正确;电路的外电阻增大时,路端电压增大,D项错误.
4.在如图所示的电路中,闭合开关,当滑动变阻器R1的滑片向右移动时,电压表V1和电压表V2的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2(均取绝对值),则ΔU1和ΔU2的大小关系为( ) (导学号51120163)
A.ΔU1>ΔU2
B.ΔU1<ΔU2
C.ΔU1=ΔU2
D.条件不足,无法确定ΔU1和ΔU2的大小关系
答案:A
解析:电源的外电路是电阻R1和R2的串联,当变阻器的滑片向右移动时,R1减小,总电阻减小,电路的总电流变大,电源的内电压升高,U1和U2的读数之和将减小,由欧姆定律知,U2=IR2,U2将变大,U1将减小且U1的减小量大于U2的增加量,即ΔU1>ΔU2,选项A正确.
5.(多选)如图所示电路中,L1、L2、L3、L4是四只相同的电灯,当滑动变阻器的滑片P向上滑动时,下列说法正确的是( ) (导学号51120164)
A.L1变暗,L2变亮 B.L1变亮,L2变暗
C.L2变暗,L3变亮 D.L1变暗,L4变亮
答案:AD
解析:P向上移动,L1所在支路总电阻增大,从而干路电阻增大,所以干路电流变小.路端电压升高,L4变亮,所以L4支路电流变大,从而L3支路电流变小,L3变暗,L3所分电压降低,所以L2两端电压升高,L2变亮,L2中电流升高,从而知L1变暗.故只有A、D选项正确.
6.如图所示,R1=14 Ω,R2=9 Ω,当开关处于位置1时,电流表示数I1=0.4 A;当开关处于位置2时,电流表示数I2=0.6 A.求电源的电动势E和内电阻r.
答案:6 V 1 Ω
解析:当开关接1时,由闭合电路欧姆定律得
E=0.4 A×(R1+r)
当开关接2时,由闭合电路欧姆定律得
E=0.6 A×(R2+r)
两式联立得r=1 Ω,E=6 V.
能力提升
7.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r所用的电路如图甲所示,一位同学测得的6组数据如下表所示. (导学号51120165)
实验序号
1
2
3
4
5[来源:学科网]
6
电流I/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57[来源:学科网]
电压U/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05
(1)试根据这些数据在图乙中作出U-I图线.
(2)根据图线求出电池的电动势E= V,电池的内阻r= Ω.
(3)若一位同学未画出图线,只选用其中两组U和I数据,可利用公式E=U+Ir算出E和r,这样做可能得出误差较大的结果,选用第 组和第 组数据,求得E、r的误差最大.
答案:(1)见解析图 (2)1.47 0.74 (3)3 4
解析:(1)先建立坐标系,建立坐标系时纵轴的电压应从 1.00 V 开始取点,再进行描点,然后连线.在连线时发现坐标(0.32,1.18)显然不在直线上,所以应将此点舍掉.连线如图所示.
(2)连成线后, 将线延长分别与两坐标轴相交,与纵轴的截距为1.47 V,此即为电池的电动势.再利用点(0,1.47)和点(0.57,1.05)可求出这条直线的斜率的绝对值.r=Ω≈0.74 Ω.