课时2 闭合电路的欧姆定律
1.如图所示的电路中,电阻R=2 Ω。断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为( A )
A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω
解析:当S断开后,电压表读数为U=3 V,可认为电动势E=3 V,当S闭合后,由闭合电路欧姆定律知E=U′+Ir,且I=,整理得电源内阻r=
=1 Ω,选项A正确。
2.一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内阻r为( B ) A.E=2.4 V,r=1 Ω C.E=2.4 V,r=2 Ω
B.E=3 V,r=2 Ω D.E=3 V,r=1 Ω
解析:当外电路断路时,I=0,U外=E=3 V;接上8 Ω负载时,I′==
A=0.3 A,则r=== Ω=2 Ω。
3.在正常照射下,太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6 V的电动势,可获得0.1 A的电流,则每秒照射到这种太阳能电池上的太阳光的能量是( C ) A.0.24 J C.0.26 J
B.0.25 J D.0.28 J
解析:根据W=UIt可得每秒单片单晶硅太阳能电池产生的能量为W=0.6×0.1×1 J=0.06 J,设太阳能每秒照射的能量为Q,则由能的转化和守恒定律得Q×23%=W,所以Q≈0.26 J。 4.如图所示,某中学生科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的水果制作了水果电池,该电池能使一个发光二极管发光,但却不能使标称值为“2.5 V,0.3 A”的小灯泡发光。断开电路用电表测量该电池两端的电压值,却发现接近于2.5 V。对小灯泡不亮的原因,该小组同学进行以下一些猜想,你认为可能正确的是( D )
A.水果电池的电动势太大 B.水果电池的电动势太小 C.小灯泡的电阻太大 D.水果电池的内阻太大
解析:断开电路用电表测量该电池两端的电压值接近于2.5 V,表明水果电池的电动势接近于2.5 V,选项A,B错误;如果是小灯泡的电阻太大,则水果电池的内压降接近于0,故小灯泡应正常发光,C错误;如果是水果电池的内阻太大,水果电池的内压将很大,使得路端电压很小,则小灯泡不能发光,D正确。
5.如图所示,a,b,c为三只相同且功率较大的电炉,接于电压恒定的照明电路中,a极靠近电源,b,c离电源较远,而离用户电灯L很近,输电线有电阻。关于电炉接入电路后对电灯的影响,下列说法中正确的是( B )
A.使用电炉a时对电灯的影响最大
B.使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大 C.使用电炉c时对电灯几乎没有影响 D.使用电炉b对电灯的影响比使用电炉c时大
解析:电炉a极靠近电源,Ua即为电源电压,b,c离电源较远,而离用户电灯L很近,故UL=Ub=Uc=Ua-U线,U线=IR线。接入电炉a时,其后的输电线上的电流基本不变,b,c,L的电压也基本不变,而接入电炉b,c时,输电线上电流明显增加,UL将明显减小。离电源越远,影响越大,故使用电炉b对电灯的影响比使用电炉c时小。
6.如图所示,把两个电源的UI关系曲线取相同的坐标,画在同一坐标系中,由图象可得出的正确结论是( B )
A.E1=E2,内电阻r1>r2 B.E1=E2,发生短路时I1>I2 C.E1
解析:由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir,UI关系曲线上的纵截距表示电源的电动势E,横截距表示短路电流I短,斜率大小表示电源内阻r。所以图示电源电动势相等,内电阻r1
7.硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常量),图线b是某电阻R的UI 图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,硅光电池的内阻为( A )
A.5.5 Ω B.7.0 Ω C.12.0 Ω D.12.5 Ω
解析:由UI图象可知,E=3.6 V,而U=2.5 V时,I=0.2 A,代入U=E-Ir得硅光电池的内阻为r=
=
Ω=5.5 Ω,故选项A正确。
8.如图所示,直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr随路端电压U变化的图象,但具体对应关系未知,根据图象可判断( C )
A.PEU图象对应图线a,由图知电动势为9 V,内阻为3 Ω B.PrU图象对应图线b,由图知电动势为3 V,内阻为3 Ω
C.PRU图象对应图线c,图象中任意电压值对应的功率关系为PE=Pr+PR D.外电路电阻为1.5 Ω时,输出功率最大且为2.25 W
解析:稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE=EI,路端电压U=E-Ir,联立解得PE=
=-U,PEU图象对应图线a,由图可知,=9 W,=3,解得电动势E=3 V,内阻r=1 Ω,
选项A错误;输出功率PR=UI=·U=U-U可知PRU图象对应图线c,图象中任意电压值对应
2
的功率关系为PE=Ir+PR=Pr+PR,选项C正确;电源内部发热功率Pr=Ir=
22
=-U+U,可知
2
PrU图象对应图线b,将坐标(0,9) 和(3,0)代入,解得电动势为3 V,内阻为1 Ω,选项B错误;由图线c可知,当U=1.5 V时输出功率最大,此时有
=,解得R=1 Ω,最大功率PRm=
（）R=2.25 W,选项D错误。
2
9.某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略),通过改变滑动变阻器电阻大小,观察到电压表和电流表的读数同时变大,则他所连接的电路可能是图中的( C )
解析:设图中定值电阻的阻值为R,则四个选项中电压表的读数分别为UA=E-I(r+R),UB=E-Ir,UC=IR和UD=E-Ir,则可知只有选项C满足要求。
10.热敏电阻是一种广泛应用于自动控制电路中的重要电子元件,它的重要特性之一是其电阻值随着环境温度的升高而减小。如图为一自动温控电路,C为电容器,A为零刻度在中央的电流计,R为定值电阻,Rt为热敏电阻。开关S闭合稳定后,观察电流表A的偏转情况,可判断环境温度的变化情况。以下关于该自动温控电路的分析,正确的是( A )
A.当发现电流计A中的电流方向是由a到b时,表明环境温度是正在逐渐升高 B.当发现电流计A中的电流方向是由a到b时,表明环境温度是正在逐渐降低
C.为了提高该温控装置的灵敏度,应取定值电阻R的阻值远大于热敏电阻Rt的阻值 D.为了提高该温控装置的灵敏度,应取定值电阻R的阻值远小于热敏电阻Rt的阻值
解析:当电流计A中的电流方向是由a到b时,表明电容器C正在充电,即定值电阻R两端的电压升高,故热敏电阻Rt的阻值在减小,则环境温度在逐渐升高。为了提高该温控装置的灵敏度,应取定值电阻R的阻值与热敏电阻Rt的阻值相差不多。
11.图甲是观察电容器放电的电路。先将开关S与1端相连,电源向电容器充电,然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,在屏幕上显示出电流随时间变化的It曲线如图乙所示。则下列判断正确的是( D )
A.随着放电过程的进行,该电容器的电容逐渐减小 B.根据It曲线可估算出该电容器的电容大小
C.电容器充电过程的It曲线电流应该随时间的增加而增大 D.根据It曲线可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量
解析:电容器的电容由电容器本身的特性决定,与板间的电荷量无关,因此在放电过程中,该电容器的电容不变,故A错误;It图线与时间轴围成的面积表示电荷量,可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量,但由于不知道电容器电压的变化量,由C=
知,不能估算出该电容
器的电容大小,故B错误,D正确;电容器充电过程,电流应该随时间的增加而减小,充电完毕时电流减为零,故C错误。
12.如图所示电路中,电源内阻不计,当S断开时,理想电压表的示数为6 V,当S闭合后,a,b两点间电压可能是( D )
2021版高考物理一轮复习第七章恒定电流课时2闭合电路的欧姆定律课时训练(含解析)新人教版
