PAGE8-課時分層作業(yè)閉合電路歐姆定律的應(yīng)用[基礎(chǔ)達標練](時間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，向可變電阻R供電．關(guān)于路端電壓，下列說法正確的是()A．因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變B．因為U＝IR，所以當R增大時，路端電壓也增大C．因為U＝IR，所以當I增大時，路端電壓也增大D．因為U＝E－Ir，所以當I增大時，路端電壓減小D[此電路為閉合電路，應(yīng)運用閉合電路歐姆定律分析，不能運用部分電路歐姆定律分析．依據(jù)U＝E－Ir可知，當I增大時，內(nèi)電壓Ir增大，路端電壓減小，所以選項A、B、C錯誤，D正確．]2．如圖所示的U-I圖像中，直線Ⅰ為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線Ⅱ為某一電阻R的伏安特性曲線，用該電源干脆與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知()A．R的阻值為1.5ΩB．電源電動勢為3V，內(nèi)阻為0.5ΩC．電源的輸出功率為3.0WD．電源內(nèi)部消耗功率為0.5WA[由圖像知R＝eq\f(U,I)＝eq\f(1.5,1.0)Ω＝1.5Ω，A項正確；r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(3.0,2.0)Ω＝1.5Ω，B項錯誤；P出＝PR＝UI＝1.5×1.0W＝1.5W，C項錯誤；P內(nèi)＝I2r＝1.02×1.5W＝1.5W，D項錯誤．]3．如圖所示，在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是()A．路端電壓變小B．電流表的示數(shù)變大C．電源內(nèi)阻消耗的功率變小D．電路的總電阻變大A[滑動觸頭由a端向b端滑動過程中R1減小，R總減小，由閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R總＋r)知I增大，又U外＝E－Ir，所以U外減小，A項正確，D項錯誤；而U3＝U外，I3＝eq\f(U3,R3)，所以I3減小即電流表示數(shù)變小，B項錯誤；P內(nèi)＝I2r，I增大，P內(nèi)增大，C項錯誤．]4．電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比．在測電源電動勢和內(nèi)電阻的試驗中得到的試驗圖線如圖所示，圖中U為路端電壓，I為干路電流，a、b為圖線上的兩點，相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為()A．eq\f(3,4)、eq\f(1,4) B．eq\f(1,3)、eq\f(2,3)C．eq\f(1,2)、eq\f(1,2) D．eq\f(2,3)、eq\f(1,3)D[由U-I圖像可知，若電源的電動勢為6U0，則a、b兩點對應(yīng)的路端電壓分別為4U0、2U0，電源的效率η＝eq\f(UI,EI)＝eq\f(U,E)，所以ηa＝eq\f(U1,E)＝eq\f(2,3)，ηb＝eq\f(U2,E)＝eq\f(1,3)，選項D正確．]5．豎直放置的一對平行金屬板的左極板上，用絕緣線懸掛了一個帶負電的小球，將平行金屬板按如圖所示的電路連接，開關(guān)閉合后絕緣線與左極板間的夾角為θ.當滑動變阻器R的滑片在a位置時，電流表的讀數(shù)為I1，夾角為θ1；當滑片在b位置時，電流表的讀數(shù)為I2，夾角為θ2，則()A．θ1＜θ2，I1＜I2 B．θ1＞θ2，I1＞I2C．θ1＝θ2，I1＝I2 D．θ1＜θ2，I1＝I2A[在滑動變阻器的滑片由a位置滑到b位置的過程中，平行金屬板兩端的電壓增大，小球受到的電場力增大，因此夾角θ增大，即θ1＜θ2；另外，電路中的總電阻減小，因此總電流增大，即I1＜I2，故選A.]6．在如圖所示的電路中，電源的負極接地，其電動勢為E、內(nèi)電阻為r，R1、R2為定值電阻，R3為滑動變阻器，C為電容器，、為志向電流表和電壓表．在滑動變阻器滑動頭P自上向下滑動的過程中，下列說法中正確的是()A．電壓表示數(shù)變小B．電流表示數(shù)變小C．a(chǎn)點的電動降低D．電容器C所帶電荷量增多C[在滑動變阻器滑動頭P自上向下滑動的過程中，滑動變阻器接入電路的阻值減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知干路電流增大，路端電壓減小；電壓表測的是R1兩端的電壓U1，由U1＝IR1可知U1增大，故電壓表示數(shù)變大，選項A錯誤；由圖可知路端電壓U＝U1＋U2，由于U減小，U1增大，故U2減小，又因為電容器C與R2并聯(lián)，故電容器C所帶電荷量削減，選項D錯誤；由于R2與R3并聯(lián)，故R3兩端電壓U3減小，由于U3＝φa－φb，φb＝0，故φa減小，選項C正確；電流表測量的是通過R3的電流I3，而干路電流I＝I3＋I2，由于I增加，I2減小，故I3增加，所以選項B錯誤．]二、非選擇題(14分)7．如圖所示的電路中，電源的電動勢E＝12V，內(nèi)阻未知，R1＝8Ω，R2＝1.5Ω，L為規(guī)格“3V3W”的燈泡，開關(guān)S斷開時，燈泡恰好正常發(fā)光．(不考慮溫度對燈泡電阻的影響)試求：(1)燈泡的額定電流和燈絲電阻；(2)電源的內(nèi)阻；(3)開關(guān)S閉合時，燈泡實際消耗的功率．[解析](1)燈泡的額定電流I0＝eq\f(P0,U0)＝1A其電阻R0＝eq\f(Ueq\o\al(2,0),P0)＝3Ω.(2)總電流I＝I0＝1A總電阻R總＝eq\f(E,I)＝12Ω所以內(nèi)阻r＝R總－R1－R0＝1Ω.(3)S閉合后總電阻R′總＝r＋R1＋eq\f(R0R2,R0＋R2)＝10Ω總電流I′＝eq\f(E,R′總)＝1.2A所以燈泡兩端電壓UL＝E－I′(r＋R1)＝12V－1.2×(1＋8)V＝1.2V所以PL＝eq\f(Ueq\o\al(2,L),R0)＝0.48W.[答案](1)1A3Ω(2)1Ω(3)0.48W[實力提升練](時間：25分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．如圖所示是一個電路的一部分，其中R1＝5Ω，R2＝1Ω，R3＝3Ω，I1＝0.2A，I2＝0.1A，那么電流表測得的電流為()A．0.2A，方向向右B．0.15A，方向向左C．0.2A，方向向左D．0.3A，方向向右C[由題圖所示電流方向可計算出R1和R2兩端的電壓降分別為U1＝1.0V，U2＝0.1V，電勢左高右低，比較U1、U2可判定R3兩端的電勢下高上低，U3＝0.9V，通過R3的電流I3＝eq\f(U3,R3)＝0.3A，向上．由題圖可知R3中電流是由I2和IA共同供應(yīng)的，故IA＝0.2A，方向向左．]2.(多選)如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流的關(guān)系圖線；直線B為電源b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線；直線C為一個電阻R兩端電壓與電流的關(guān)系圖線．將這個電阻分別接到a、b兩電源上，那么()A．R接到b電源上時電源的效率高B．R接到b電源上時電源的輸出功率較大C．R接到a電源上時電源的輸出功率較大，但電源效率較低D．R接到a電源上時電阻的發(fā)熱功率較大，電源效率也較高AC[由題圖知Ea＞Eb，內(nèi)阻ra＞rb，當電阻R接到電源兩極時，電源的效率為η＝eq\f(I2R,I2（R＋r）)＝eq\f(R,R＋r)，所以R接到電源b上時，電源的效率高，A正確，D錯誤；由題圖知電源a的內(nèi)阻與R阻值接近，R接到電源a上時，電源的輸出電壓和電流均比接到b上時大，故R接到電源a上時，電源的輸出功率較大，B錯誤，C正確．]3．如圖所示電路，將兩個相同的電流計分別改裝成電流表A1(0～3A)和電流表A2(0～0.6A)，把這兩個電流表并聯(lián)接入電路中測量電流．則下列說法中正確的是()A．A1的指針半偏時，A2的指針也半偏B．A1的指針還沒有滿偏，A2的指針已經(jīng)滿偏C．A1的讀數(shù)為1A時，A2的讀數(shù)為0.6AD．A1的讀數(shù)為1A時，干路中的電流為1.2AAD[電流表是由電流計并聯(lián)一個電阻改裝而成，兩電流表并聯(lián)，所以兩表頭也并聯(lián)，流過兩表頭的電流相等，A1的指針半偏時，A2的指針也半偏，A正確，B錯誤；兩電流表的內(nèi)阻之比為1∶5，則電流之比為5∶1.A1的讀數(shù)為1A時，A2的讀數(shù)為0.2A，干路中的電流為1.2A．C錯誤，D正確．]4.平行板電容器C與三個可變電阻R1、R2、R3以及電源連成如圖所示的電路．閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，電容器C兩極板帶有肯定的電荷．要使電容器所帶電荷量增加，以下方法中可行的是()A．只增大R1，其他不變B．只增大R2，其他不變C．只減小R3，其他不變D．只減小a、b兩極板間的距離，其他不變BD[電容器兩端電壓等于電阻R2兩端的電壓，只增大R1時，電容器兩端的電壓減小，電容器所帶電荷量減小，選項A錯誤；只增大R2時，電容器兩端的電壓增大，電容器所帶電荷量增大，選項B正確；只減小R3時，電容器兩端的電壓不變，電容器所帶電荷量不變，選項C錯誤；只減小a、b兩極板間的距離時，電容變大，電容器所帶電荷量增大，選項D正確．]二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)如圖所示，E＝10V，r＝1Ω，R1＝R3＝5Ω，R2＝4Ω，C＝100μF.當S斷開時，電容器中帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)．求：(1)S閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向；(2)S閉合后，流過R3的總電荷量．[解析](1)S斷開，帶電粒子恰好處于靜止狀態(tài)，設(shè)電容器兩極板間距離為d，有UC＝eq\f(R2,R1＋R2＋r)E＝4V，eq\f(qUC,d)＝mg.S閉合后，UC′＝eq\f(R2,R2＋r)E＝8V設(shè)帶電粒子加速度為a，則eq\f(qUC′,d)－mg＝ma，解得a＝g，方向豎直向上．(2)S閉合后，流過R3的總電荷量等于電容器上電荷的增加量，所以ΔQ＝C(UC′－UC)＝4×10－4C.[答案](1)g豎直向上(2)4×10－4C6．(14分)一電路如圖所示，電源電動勢E＝28V，內(nèi)阻r＝2Ω，電阻R1＝12Ω，R2＝R4＝4Ω，R3＝8Ω，C為平行板電容器，其電容C＝3.0pF，虛線到兩極板距離相等，極板長L＝0.20m，兩極板的間距d＝1.0×10－2m.則：(1)若開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則當其閉合后，求流過R4的總電量為多少？(2)若開關(guān)S斷開時，有一帶電微粒沿虛線方向以v0＝2.0m/s的初速度射入C的電場中，剛好沿虛線勻速運動，問：當開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同初速度沿虛線方向射入C的電場中，能否從C的電場中射出？(要求寫出計算和分析過程，g取10m/s2)[解析](1)S斷開時，電阻R3兩端電壓為U3＝eq\f(R3,R2＋R3＋r)E＝16VS閉合后，外電阻為R＝eq\f(R1（R2＋R3）,R1＋R2＋R3)＝6Ω路端電壓為U＝eq\f(R,R＋r)E＝21V電阻R3兩端電壓為U3′＝eq\f(R3,R2＋R3