2017-2018學年度高中物理 第二章 直流電路 第4節(jié) 電源的電動勢和內(nèi)阻 閉合電路歐姆定律課時訓練【含解析】教科版選修3-1

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1、 第4節(jié)　電源的電動勢和內(nèi)阻　閉合電路歐姆定律 【測控導航】 知識點 題號 1.電動勢的理解 1(易),2(易),4(易) 2.閉合電路歐姆定律 5(易),10(中),11(難) 3. UI圖線的應用 3(易) 4.電路的動態(tài)分析 6(中),8(中) 5.含電容電路 7(中),9(中) 1.(多選)下列關于閉合電路的說法中,正確的是(　ABC　) A.外電路短路時,電源的內(nèi)電壓等于電動勢 B.外電路短路時,路端電壓為零 C.外電路斷路時,路端電壓最大 D.電路的外電阻增加時,路端電壓減小 解析:根據(jù)閉合電路歐姆定律E=IR+Ir,當外電路短路時,

2、R=0,E=Ir,U=0,選項A,B正確;當外電路斷路時,I=0,Ir=0,E=U外,選項C正確;電路的外電阻增加時,路端電壓應增大,選項D錯誤. 2.如圖所示,當開關S斷開時,電壓表示數(shù)為3 V,當開關S閉合時,電壓表示數(shù)為1.8 V,則外電阻R與電源內(nèi)阻r之比為(　D　) A.5∶3 B.3∶5 C.2∶3 D.3∶2 解析:S斷開時,電壓表的示數(shù)等于電源的電動勢,即E=3 V.S閉合時, U外=1.8 V,所以U內(nèi)=E-U外=1.2 V.因U外=IR,U內(nèi)=Ir,所以R∶r=U外∶ U內(nèi)=1.8 V∶1.2 V=3∶2. 3.(多選)如圖所示為某一電源的UI圖線,由圖可

3、知(　AD　) A.電源電動勢為2 V B.電源內(nèi)電阻為13 Ω C.電源短路時電流為6 A D.電路路端電壓為1 V時,電路中電流為5 A 解析:在本題的UI圖線中,縱軸截距表示電源電動勢,選項A正確;橫軸截距表示短路電流,選項C錯誤;圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)電阻,則r=2-0.86 Ω=0.2 Ω,選項B錯誤;當路端電壓為1 V時,內(nèi)電阻分得的電壓U內(nèi)=E-U外=2 V-1 V=1 V,則電路中的電流I=U內(nèi)r=10.2 A=5 A,選項D正確. 4.(多選)手電筒的兩節(jié)干電池,已經(jīng)用了較長時間,小燈泡只能發(fā)出很微弱的光,把它們?nèi)〕鰜?用電壓表測電壓,電壓表示數(shù)很接近3

4、 V,再把它們作為一個電子鐘的電源,電子鐘能正常工作.下列說法正確的是(　BD　) A.這兩節(jié)干電池的電動勢減小了很多 B.這兩節(jié)干電池的內(nèi)電阻增加較大 C.這臺電子鐘的額定電壓一定比手電筒里的小燈泡額定電壓小 D.這臺電子鐘正常工作時的電流一定比手電筒里的小燈泡正常工作時的電流小 解析:舊電池與新電池相比較,電動勢幾乎不變,但內(nèi)阻增大許多,選項A錯誤,B正確;新舊電池均能使電子鐘正常工作,雖然電池內(nèi)阻變化,但輸出電壓幾乎不變,只能是電子鐘電阻很大,額定電流很小,故選項C錯誤,D正確. 5.如圖所示,電阻R1,R2,R3的阻值相等,電池的內(nèi)阻不計.開關S接通后通過R2的電流是S接通

5、前的(　B　) A.12 B.23 C.13 D.14 解析:設三個電阻的阻值均為R,開關S接通前,R1,R2串聯(lián),由歐姆定律可知I=UR1+R2=U2R.開關S接通后,R2,R3并聯(lián)后與R1串聯(lián),由歐姆定律知I1=UR+R2=2U3R.由并聯(lián)電路分流知道通過R2的電流I2=I12=U3R,故I2=23I. 6.(2017赤峰模擬)(多選)如圖所示,已知電源電動勢為E,內(nèi)電阻為r.當可變電阻R的阻值增大時,該電阻兩端的電壓UAB及通過R的電流IR怎樣變化(　AD　) A.UAB增大 B.UAB減小 C.IR增大 D.IR減小 解析:可變電阻R增大→AB并聯(lián)部分

6、的電阻增大→整個外電路總電阻增大→電路的總電流減小→內(nèi)電路上的電壓(U內(nèi)=Ir)和電阻R1上的電壓(U1=IR1)都減小→AB并聯(lián)部分的電壓(UAB=E-Ir)增大→通過電阻R2的電流(I2=UABR2)增大→通過可變電阻R的電流(IR=I-I2)減小,選項A,D正確. 7.(2017沈陽高二期中)在如圖所示的電路中,當滑動變阻器的滑動片向下移動時,關于電燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是(　B　) A.L變暗,Q增大 B.L變暗,Q減小 C.L變亮,Q增大 D.L變亮,Q減小 解析:滑動變阻器的滑片向下移動時,R2變小,R總減小,I總變大,UL變小,L變暗,因

7、UR1增大,故UC=UR2變小,再由Q=CUC可知Q減小,故選項B正確. 8.(2017遼源高二檢測)如圖所示,M,N是平行板電容器的兩個極板,R0為定值電阻,R1,R2為可調電阻,用絕緣細線將質量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部.閉合開關S,小球靜止時受到懸線的拉力為F,調節(jié)R1,R2,關于F的大小判斷正確的是(　B　) A.保持R1不變,緩慢增大R2時,F將變大 B.保持R1不變,緩慢增大R2時,F將變小 C.保持R2不變,緩慢增大R1時,F將變大 D.保持R2不變,緩慢增大R1時,F將變小 解析:分析電路可知R1的作用相當于導線,R2增大時,R0兩端的電壓變小,所以兩

8、板間的電壓變小,場強變小,電場力變小,繩子上的拉力F等于重力與電場力的合力,而重力不變,電場力變小,其合力變小,繩上的拉力F變小,選項B正確. 9.(2017太原高二檢測)(多選)如圖所示,電路中R1,R2均為可變電阻,電源內(nèi)阻不能忽略,平行板電容器C的極板水平放置,閉合開關S,電路達到穩(wěn)定時,帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動.如果僅改變下列某一個條件,油滴向下運動的是(　CD　) A.增大R1的阻值 B.增大R2的阻值 C.增大兩板間的距離 D.斷開開關S 解析:增大R1的阻值,穩(wěn)定后電容器兩板間的電壓升高,帶電油滴所受電場力增大,將向上運動,選項A錯誤;電路穩(wěn)定后,電容器

9、相當于斷路,無電流通過電阻R2,故R2兩端無電壓,所以,增大R2的阻值,電容器兩板間的電壓不變,帶電油滴仍處于靜止狀態(tài),選項B錯誤;增大兩板間的距離,兩板間的電壓不變,電場強度減小,帶電油滴所受電場力減小,將向下運動,選項C正確;斷開開關S后,兩板間的電勢差為零,帶電油滴只受重力作用,將向下運動,選項D正確. 10.如圖所示,電源電動勢為6 V,內(nèi)阻為1 Ω,R1=5 Ω,R2=10 Ω,滑動變阻器R3阻值變化范圍為0～10 Ω,求電路中的總電流范圍. 解析:當R3阻值為零時,R2被短路,外電阻最小,電流最大. R外=R1=5 Ω,I=ER外+r=65+1 A=1 A. 當R3阻值

10、為10 Ω時,外電阻最大,電流最小. R并=R3R2R3+R2=5 Ω,R外′=R1+R并=10 Ω, I′=ER外+r=610+1 A≈0.55 A. 所以電路中的總電流變化范圍是0.55～1 A. 答案:0.55～1 A 11.如圖所示的電路中,R1=9 Ω,R2=30 Ω,S閉合時,電壓表V的示數(shù)為11.4 V,電流表A的示數(shù)為0.2 A,S斷開時,電流表A的示數(shù)為 0.3 A,求: (1)電阻R3的值; (2)電源電動勢E和內(nèi)阻r. 解析:(1)S閉合時,R2兩端的電壓 U2=I2R2=0.230 V=6 V R1兩端的電壓 U1=U-U2=11.4 V-6 V=5.4 V 通過R1的電流I1=U1R1=5.49 A=0.6 A 通過R3的電流I3=I1-I2=0.6 A-0.2 A=0.4 A 所以R3=U2I3=60.4 Ω=15 Ω. (2)由閉合電路歐姆定律,S閉合時,E=U+I1r S斷開時,E=I′(R1+R2+r). 解得E=12 V,r=1 Ω. 答案:(1)15 Ω　(2)12 V　1 Ω 5