资源简介

12.2 闭合电路的欧姆定律 分层作业
人教版高中物理必修第三册
1. (多选)已知干电池的电动势为1.5 V，下列说法中，正确的有(　 　)
A. 用电压表直接连接干电池的两极，测量得到的电压近似等于该电池的电动势
B. 当外电路闭合时，每当1 C的电荷量通过干电池，该干电池就能把1.5 J的化学能转化为电能
C. 当外电路闭合时，在1 s内有1.5 C的电荷量通过该干电池
D. 当外电路闭合时，在1 s内该电池能提供1.5 J的电能
2. 关于电源和电动势,下列说法正确的是 (　　)
A.在电源内部,电流由电源正极流向电源负极
B.电动势越大表明电源储存的电能越多
C.电源的电动势是描述电源把电势能转化成其他形式的能的本领大小的物理量
D.若电源电动势是5 V,则意味着如果电源把1 C的电子从正极移送到负极,非静电力做的功为5 J
3. (多选)纯电阻电路中，若E表示电动势，U表示外电压，U'表示内电路电压，R表示外电路的总电阻，r表示内阻，I表示干路电流，下列各关系式中，正确的有(　 　)
A. U'=IR B. U'=E－U
C. U=E＋Ir D. U=E
4. 如图所示，电源的内阻不能忽略，当电路中亮的电灯的数目增多时，下列说法中，正确的是(　 　)
A. 外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小
B. 外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变
C. 外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变
D. 外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小
5. 如图所示的电路中,电源电动势E=4.2 V,电阻R1=3 Ω、R2=6 Ω,开关断开时电压表示数为3.15 V。若开关闭合,电压表示数为 (　　)
A.3.15 V B.3.6 V
C.2.8 V D.3.0 V
6. 如图所示为一种测量电流表内阻的电路。闭合开关K，调节电阻箱R的阻值，当电阻箱阻值为R1时，电流表指针恰好满偏。当电阻箱阻值为R2时，电流表指针刚好半偏。若忽略电池内阻，则电流表内阻为(　 　)
A. －R1
B. R1－R2
C. R2－2R1
D. 2(R2－R1)
7. 如图甲所示，随着人工智能的发展，机器人用于生产生活中的场景越来越普遍。如图乙所示为某款配送机器人内部电路结构简化图，电源电动势E=36 V，内阻r=0.25 Ω。机器人整机净重30 kg，在某次配送服务时载重20 kg，匀速行驶速度为1.2 m/s，行驶过程中受到的阻力大小为总重力的0.2倍，工作电流为4 A。不计电动机的摩擦损耗，g取10 m/s2。下列说法中，正确的是(　 　)
甲　 　乙
A. 电动机消耗的电功率为144 W
B. 电动机输出的机械功率为140 W
C. 电动机的线圈电阻为1.25 Ω
D. 电动机内部的热功率为24 W
8. 在如图所示的电路中，电阻R1=9 Ω，R2=15 Ω，R3=30 Ω，电源内阻r=1 Ω，闭合开关S，理想电流表的示数I2=0.4 A。求：
(1)电阻R3两端的电压U3；
(2)流过电阻R1的电流I1的大小；
(3)电源的总功率P。
9. 如图所示为汽车蓄电池供电简化电路，司机开车灯时，开关S1始终闭合。当汽车启动时，开关S2闭合，电动机工作，车灯会变暗，启动瞬间电流表示数为50 A；当汽车启动之后，开关S2断开，电动机停止工作，车灯恢复正常亮度，此时电流表示数为10 A。已知电源电动势E=12.5 V，内阻r=0.05 Ω，电流表内阻不计。求：
(1)车灯的电阻R；
(2)电动机未启动时车灯的功率P；
(3)电动机启动瞬间，车灯功率的减少量ΔP(忽略电动机启动瞬间车灯的电阻变化)。
10. (14分)如图所示,电源电动势E=8 V、内电阻 r=1 Ω,小灯泡L1标有“3 V　3 W”字样,小灯泡L2标有“2 V　4 W”字样,电动机D的内阻rD=0.5 Ω,当闭合开关S,将滑动变阻器R的阻值调到1 Ω时,两灯泡和电动机均能正常工作。求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机输出的机械功率;
(3)电源的输出功率。
参考答案与解析
1. 答案：AB
【解析】 用电压表直接连接干电池的两极，测量得到的电压近似与该电池的电动势大小相等，A正确；当外电路闭合时，每当1 C的电荷量通过干电池，则该干电池就能提供1.5 J的电能，B正确；当外电路闭合时，通过干电池的电荷量与电流大小有关，C错误；当外电路闭合时，1 C的电荷量通过该干电池时该干电池能提供1.5 J的电能，但由于电流未知，则所用时间不一定是1 s，D错误。
2. 答案：D
1.选D　在电源内部,电流从电源负极流向电源正极,故A项错误;由公式E=可知,电动势越大,指电源内部非静电力将单位正电荷从电源负极移动到电源正极做的功越多,不是电源储存的电能越多,故B项错误;电源的电动势是描述电源把其他形式的能转化成电势能的本领大小的物理量,故C项错误;由公式E=可知,若电源电动势是5 V,则意味着如果电源把1 C的电子从正极移送到负极,非静电力做的功为5 J,故D项正确。
3. 答案：BD
【解析】 根据闭合电路的欧姆定律可知，E=U＋U'，又知U=IR，U'=Ir，则U'=E－U，U=E－Ir，U=E，A、C错误，B、D正确。
4. 答案：D
【解析】 由题图可知，电灯均为并联，当亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的规律可知，外电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，则内电路电压增大，故路端电压减小，电灯两端的电压变小，D正确。
5. 答案：C
6.选C　开关断开时电压表示数为3.15 V,则3.15 V=,若开关闭合,则R12==2 Ω,电压表读数U=,联立解得U=2.8 V,故选C。
6. 答案：C
【解析】 设电流表满偏电流为Ig，内阻为Rg，根据闭合电路欧姆定律得Ig=Ig=，联立解得Rg=R2－2R1，C正确。
7. 答案：C
【解析】 根据闭合电路欧姆定律可知U=E－Ir=35 V，则电动机消耗的电功率为P=UI=140 W，A错误；行驶过程中受到的阻力大小为Ff=0.2×(20＋30)×10 N=100 N，匀速行驶时牵引力和阻力相等，所以匀速运行时的机械功率为P机=Fv=Ffv=120 W，B错误；电动机内部的热功率为P热=P－P机=20 W，D错误；根据P热=I2r'，可知电动机的线圈电阻为r'==1.25 Ω，C正确。
8. 答案：（1）6 V；（2）0.6 A；（3）7.2 W
【答案】(1)6 V　(2)0.6 A　(3)7.2 W
【解析】 (1)R3两端的电压U3=U2=I2R2=0.4×15 V=6 V。
(2)通过电阻R3的电流大小I3==0.2 A，流过电阻R1的电流大小I1=I2＋I3=0.4 A＋0.2 A=0.6 A。　
(3)电源电动势E=I1r＋I1R1＋U3=0.6×1 V＋0.6×9 V＋6 V=12 V，电源总功率P=I1E=7.2 W。
9. 答案：（1）1.2 Ω；（2）120 W；（3）36.67 W
【答案】(1)1.2 Ω　 (2)120 W　(3)36.67 W
【解析】 (1)电动机停止工作后，根据闭合电路欧姆定律E=I1(R＋r)，可得R=1.2 Ω。
(2)电动机未启动时I1=10 A，根据闭合电路欧姆定律U=E－I1r，解得U=12 V，车灯的功率P=UI1=120 W。
(3)电动机启动的瞬间U'=E－I'r=10 V，车灯的功率为P'= W，故车灯功率的减少量ΔP=P－P'≈36.67 W。
10. 答案：（1）1 A；（2）3.5 W；（3）12 W
12.解析:(1)由题意可知,两灯泡和电动机均能正常工作时,由电功率公式P=UI可得,通过小灯泡L1的电流为I1== A=1 A
通过小灯泡L2的电流I2== A=2 A
由串、并联电路特点可得通过电动机的电流ID=I2-I1=2 A-1 A=1 A。
(2)小灯泡L1的电阻R1== Ω=3 Ω
则电动机两端的电压为UD=I1(R1+R)=1×(3+1)V=4 V
则电动机的输入功率为
PD入=UDID=4×1 W=4 W
电动机的热功率P热=rD=12×0.5 W=0.5 W
电动机输出的机械功率
PD出=PD入-P热=4 W-0.5 W=3.5 W。
(3)电源两端电压U=U2+UD=2 V+4 V=6 V
电源的输出功率P出=UI2=6×2 W=12 W。
答案:(1)1 A　(2)3.5 W　 (3)12 W

展开更多......

收起↑