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2019-2020学年人教版选修3-1 2.7 闭合电路的欧姆定律 作业

2.7 闭合电路的欧姆定律 作业

一、选择题(1~4 题为单选题,5~9 题为多选题)

1.下列关于闭合电路的说法中,错误的是( )

A.电短路时,电的内电压等于电动势

B.电短路时,路端电压为零

C.电断路时,路端电压最大

D.电路的外电阻增加时,路端电压减小

解析:选 D.根据闭合电路欧姆定律 E=IR+Ir,当外电路短路时,R=0,E

=Ir,U=0,A、B 正确.当外电路断路时,I=0,Ir=0,E=U 外,C 正确.电 路的外电阻增加时,路端电压应增大,D 错误.故选 D.

2.如图所示,电电动势恒定,当滑动变阻器触头自左向右滑行时,灯泡 L1、 L2 的亮度变化情况是( )
A.L1 变亮,L2 变暗 B.L1 变暗,L2 变亮

C.L1、L2 均变暗 D.L1、L2 均变亮 解析:选 D.变阻器触头向右滑行时,L1 和滑动变阻器的总电阻减小,整个 闭合电路的总电阻也减小,流过电和 L2 的电流增大,故 L2 变亮,L1 两端的电压 单调增大,L1 变亮.D 正确. 3.一同学将变阻器与一只 6V,6~8W 的小灯泡 L 及开关 S 串联后接在 6V 的

电 E 上,当 S 闭合时,发现灯泡发光。按此图的接法,当滑片 P 向右滑动时,灯

泡将( )

A.变暗

B.变亮

C.亮度不变 D.可能烧坏灯泡

答案:B

解析:由图可知,变阻器接入电路的是 PB 段的电阻丝,

当滑片 P 向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短,电阻减小,灯泡变亮,B 选项

正确。由于灯泡的额定电压等于电电压,所以不可能烧坏灯泡。

4.某居民家中的电路如图所示,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头

插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍能正常发光。拔出

电饭煲的插头,把试电笔插入插座的左、右插孔,氖管均

能发光,则( )

A.仅电热壶所在的 C、B 两点间发生了断路故障

B.仅电热壶所在的 C、B 两点间发生了短路故障

C.仅导线 AB 断路

D.因插座用导线接地,所以发生了上述故障

答案:C

解析:由于电灯仍正常发光,说明电是好的,电热壶所在的 C、B 两点间没

有发生短路故障。把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明插

座的左、右插孔都与火线相通,说明电热壶所在的 C、B 两点间没有发生断路故

障。综合分析可知,故障为 A、B 间导线断路,即 C 选项正确。

5.在下图电路中 K1、K2、K3、K4 均闭合,G 是极板水平放置的平行板电容器, 板间悬浮着一油滴 P,断开哪一个开关后 P 会运动?

()

A.K1 C.K3 答案:BC

B.K2 D.K4

解析:油滴受重力 G 与电场力 F 平衡,断开 K1 或 K4,电容器带电量不变, 油滴不动,断开 K3,电容器通过回路放电,油滴向下运动。断开 K2,电容器充电, 油滴向上运动,故应选 B、C。

6.如图所示,用两节干电池点亮几个小灯泡,当逐一闭合开关,接入灯泡增

多时,以下说法正确的是( )

A.灯少时各灯较亮,灯多时各灯较暗

B.各灯两端电压在灯多时较低

C.通过电池的电流在灯多时较大

D.电池输出功率灯多时较大

答案:ABC

解析:由于电灯并联在电路中,所以接入电路的电灯越多,总电阻越小,电

路的总电流越大,电的内电压越大,路端电压越低,流过每个灯的电流越小,每

个电灯越暗,选项 A、B、C 正确,选项 D 错。

7.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小

球,将平行金属板按图所示的电路图连接,绝缘线与左极板的夹角为 θ ,当滑

动变阻器 R 的滑片在 a 位置时,电流表的读数为 I1,夹角为 θ 1;当滑片在 b 位置时,电流表的读数为 I2,夹角为 θ 2, 则( )

A.I1<I2 C.I1=I2

B.θ 1>θ 2 D.θ 1<θ 2

答案:CD 解析:电路电流 I=R+E r不变,A 错 C 对;滑动片在 a 位置时两平行板间电 压,小于滑动片在 b 位置时两板间电压,所以 θ 1<θ 2,B 错,D 对。 8.如图所示,平行金属板中带电质点 P 原处于静止状态,不考虑电流表和 电压表对电路的影响,当滑动变阻器 R4 的滑片向 b 端 移动时,则( ) A.电压表读数减小 B.电流表读数减小 C.质点 P 将向下运动 D.R3 上消耗的功率逐渐增大 答案:AC 解析:由图可知,R2 与滑动变阻器 R4 串联后与 R3 并联后,再与 R1 串连接在 电两端,电容器与 R3 并联,当滑片向 b 移动时,滑动变阻器接入电阻减小,则 电路中总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知电流增大,路端电压减小,R1 两端 的电压增大,故并联部分的电压减小,由欧姆定律可知流过 R3 的电流减小,则 流过并联部分的电流增大,故电流表示数增大,故 B 错误;因并联部分电压减小, 而 R2 中电压增大,故电压表示数减小,故 A 正确;因电容器两端电压减小,故 电荷受到的向上电场力减小,则重力大于电场力,电荷向下运动,故 C 正确;因
U2 R3 两端的电压减小,由 P= R 可知,R3 上消耗的功率减小,故 D 错误。
9.有一种测量体重的电子秤,其原理图如下图中的虚线部分所示,它主要 由三部分构成:踏板、压力传感器 R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、 显示体重的仪表 G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计,已知理想电 流表的量程为 3A,电电动势为 12V,内阻为 2Ω ,电阻 R 随压力变化的函数为 R=30Ω -0.02F(F 和 R 的单位分别 是 N 和 Ω )。下列说法正确的是( )
A.该秤能测量的最大体重是 1400N B.该秤能测量的最大体重是 1300N C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表 G 刻度盘 0.375A 处 D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表 G 刻度盘 0.400A 处 答案:AC 解析:当电流表示数达到 3A 时,压力传感器受到的压力最大,由 E=I(R+

r)可求得 R=2Ω ,由 R=30Ω -0.02F 可求得 F=1400N,选项 A 正确,B 错误; 当踏板空载时,R′=30Ω ,电流表 G 示数为 I′=R′E+r=301+2 2A=0.375A,

选项 C 正确,D 错误。

二、非选择题

10.如图所示,电电动势 E=10V,内阻 r=0.5Ω ,标有

“8V 16W”的灯泡 L 恰好能正常发光,电动机 绕线的电

阻 R0

=1Ω ,求:

(1)电的总功率;

(2)电动机的输出功率。

答案:(1)40W (2)12W

解析:(1)L 正常发光,路端电压等于灯泡额定电压 8V。

内电压 U 内=(10-8)V=2V 则总电流 I=U 内/r=4A 电总功率为 P 电=IE=4×10W=40W (2)流经电动机的电流 IM=I-P/U=2A 输入电动机的总功率 P 电动机=UIM=8×2W=16W 电动机内阻消耗功率 P 内=I2MR0=4×1W=4W 故电动机输出功率 P 出=(16-4)W=12W。 11.如图所示,一电荷量 q=3×10-4C 带正电的小球,用绝缘细线悬于竖直

放置足够大的平行金属板中的 O 点。S 合上后,小球静止时,细线与竖直方向的

夹角 α =37°。已知两板相距 d=0.1m,电电动势 E=12V,内阻 r=2Ω ,电阻 R1=4Ω ,R2=R3=R4=12Ω 。g 取 10m/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8。求:

(1)电的输出功率;

(2)两板间的电场强度的大小;

(3)小球的质量。

答案:(1)10W (2)100N/C (3)4×10-3kg

解析:(1)R2 与 R3 并联后的电阻值 R23=RR2+2R3R3=6Ω

E 由闭合电路欧姆定律得:I=R1+R23+r=1A

电的输出功率为:P 出=IE-I2r=10W

(2)电容器两板间的电压 UC=I(R1+R23)

电容器两板间的电场强度 E1=UdC=I

R1+R23 d

=100N/C

(3)小球处于静止状态,所受电场力为 F,由平衡条件得:F=mgtanα ,又 有 F=qE1
所以 m=gtqaEn1α 解得 m=4×10-3kg。




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