2019_2020学年新教材高中物理课时分层作业14闭合电路欧姆定律含解析鲁科版必修第三册.doc

课时分层作业(十四)　闭合电路欧姆定律
(时间：40分钟　分值：100分)
[合格基础练]
一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)
1．下列说法正确的是(　　)
A．电源电动势等于路端电压
B．外电阻越大，内电压越大
C．当外电压增大时，内电压一定减小
D．无论外电路如何变化，只要电源的内阻不变，则内电压一定不变
C　[由E＝U外＋U内可知，A错误，C正确；由I＝和U内＝Ir得U内＝，显然外电阻越大，内电压越小，B、D错误．]
2．(多选)铅蓄电池的电动势为2 V，这表示(　　)
A．电路中每通过1 C电荷量，电源把2 J的化学能转变为电能
B．铅蓄电池断开时两极间的电压为2 V
C．铅蓄电池能在1 s内将2 J的化学能转化成电能
D．铅蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)的大
ABD　[根据电动势的定义和表达式E＝，非静电力移动1 C电荷量所做的功W＝qE＝1×2 J＝2 J，由功能关系可知有2 J的化学能转化为电能，A正确，C错误．电源两极的电势差(电压)U＝，而Ep＝W，即Uq＝Eq，所以U＝E＝2 V，B正确．电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，因E蓄电池＝2 V＞E干电池＝1.5 V，故D正确．]
3.(多选)如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的U­I图像，则下列说法中正确的是(　　)

A．电动势E1＝E2，短路电流I1＞I2
B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＞E2，内阻r1＜r2
D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化量较大
AD　[由题图可知两电源的U­I图线交纵轴于一点，则说明两电源的电动势相同；交横轴于两不同的点，很容易判断电源1的短路电流大于电源2的短路电流，则A项正确，C项错误．又由两图线的倾斜程度可知图线2的斜率的绝对值大于图线1的斜率的绝对值，即电源2的内阻大于电源1的内阻，则可知B项错误．由图像可判断当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压的变化量大于电源1的路端电压的变化量，可知D项正确．]
4．电源电动势为E，内阻为r，向可变电阻R供电，关于路端电压，下列说法正确的是(　　)
A．因为电源电动势不变，所以路端电压也不变
B．因为U＝IR，所以当I增大时，路端电压也增大
C．因为U＝E－Ir，所以当I增大时，路端电压减小
D．若外电路断开，则路端电压为零
C　[路端电压U＝IR＝E－Ir，因为I增大时，R减小，所以不能用U＝IR判断路端电压的变化情况，根据U＝E－Ir可知，当I增大时，路端电压减小，所以选项A、B错误，C正确；当外电路断开时，路端电压为E，选项D错误．]
5．如图所示的电路中，把R由2 Ω改变为6 Ω时，电流强度减小为原来的一半，则电源的内电阻应为(　　)

A．4 Ω　　　　　　 B．8 Ω
C．6 Ω D．2 Ω
D　[根据闭合电路欧姆定律E＝I(R＋r)，当R＝2 Ω时，E＝I(2 Ω＋r)；当R＝6 Ω时，E＝(6 Ω＋r)，解得r＝2 Ω，故选D.]
6．如图所示，已知R1＝R2＝R3＝1 Ω.当开关S闭合后，电压表的读数为1 V；当开关S断开后，电压表的读数为0.8 V，则电池的电动势等于(　　)

A．1 V　　　　　　　 B．1.2 V
C．2 V D．4 V
C　[该题考查闭合电路欧姆定律，解题的关键是开关S闭合和断开两种情况下写出正确的闭合电路欧姆定律方程．当开关S闭合时，I＝＝1 A，故有E＝I(1.5＋r)；当开关S断开时，I′＝＝0.8 A，故有E＝I′(2＋r)，联立两个方程，解得E＝2 V，C正确．]
二、非选择题(14分)
7．如图所示的电路中，当S闭合时，电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A；当S断开时，它们的示数各改变0.1 V和0.1 A，求电源的电动势及内阻．

[解析]　当S闭合时，由闭合电路欧姆定律得
U1＝E－I1r
即E＝1.6 V＋0.4r ①
当S断开时，由闭合电路欧姆定律得
U2＝E－I2r
即E＝(1.6＋0.1)V＋(0.4－0.1)r②
由①②得E＝2 V，r＝1 Ω.
[答案]　2 V　1 Ω
[等级过关练]
一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)
1．在已接电源的闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是(　　)
A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小
C．如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小
D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒定
D　[已接电源的闭合电路中，电源电动势和内电压、外电压的关系为：E＝U外＋U内，E由其自身性质决定，一般不变，所以U外增大，U内减小；U外减小，U内增大，二者的和始终不变．]
2．一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是(　　)
A．0.10 V　　　 B．0.20 V
C．0.30 V D．0.40 V
D　[电池板没有接入外电路时，路端电压等于电动势，所以电动势E＝800 mV，由闭合电路欧姆定律得短路电流I短＝，所以电池板内阻r＝＝ Ω＝20 Ω.该电池板与20 Ω的电阻器连成闭合电路时，电路中电流I＝＝ mA＝20 mA，所以路端电压U＝IR＝400 mV＝0.40 V．]
3．(多选)如图所示，当可变电阻R＝2 Ω时，理想电压表的示数U＝4 V，已知电源的电动势E＝6 V，则 (　　)

A．此时理想电流表的示数是2 A
B．此时理想电流表的示数是3 A
C．电源的内阻是1 Ω
D．电源的内阻是2 Ω
AC　[如题图所示电压表测量的是路端电压，电流表测的是通过R的电流，由部分电路欧姆定律可得U＝IR，故I＝2 A；再由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir，将I＝2 A、U＝4 V、E＝6 V代入可得r＝1 Ω.故选项A、C正确．]
4．在如图所示电路中，电源的电动势E＝9.0 V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其最大电阻R＝30 Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0 V，额定功率P＝1.8 W；S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通开关S，然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置C时，小灯泡恰好正常发光．则C、B之间的电阻应为(　　)

A．10 Ω B．20 Ω
C．15 Ω D．5 Ω
B　[本题中小灯泡恰好正常发光，说明此时通过小灯泡的电流达到额定电流I＝＝ A＝0.3 A，两端电压达到额定电压U＝6.0 V，而小灯泡和电源、滑动变阻器的AC部分串联，则通过电阻AC的电流与通过小灯泡的电流相等，故RAC＝＝ Ω＝10 Ω，所以RCB＝R－RAC＝20 Ω.]
二、非选择题(本大题共2小题，共26分)
5．(12分)如图所示的电路中，当开关S接a点时，标有“5 V　2.5 W”的小灯泡L正常发光，当开关S接b点时，通过电阻R的电流为1 A，这时电阻R两端的电压为4 V．求：

(1)电阻R的阻值；
(2)电源的电动势和内阻．
[解析]　(1)电阻R的值为R＝＝ Ω＝4 Ω.
(2)当开关接a时，有E＝U1＋I1r，又U1＝5 V
I1＝＝ A＝0.5 A
当开关接b时，有E＝U2＋I2r，又U2＝4 V，I2＝1 A
联立解得E＝6 V，r＝2 Ω.
[答案]　(1)4 Ω　(2)6 V　2 Ω
6．(14分)在图甲所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2的阻值未知，R3是滑动变阻器，在滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图乙所示，其中图线上的A、B两点是滑片在滑动变阻器的两个不同端点时分别得到的．求：

(1)电源的电动势和内电阻；
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)滑动变阻器R3的最大值．
[解析]　(1)由闭合电路欧姆定律得E＝U＋Ir
将题图乙中A、B两点对应的电压和电流代入得
E＝16 V＋0.2r，E＝4 V＋0.8r，解得E＝20 V，r＝20 Ω.
(2)当R3的滑片自左向右滑动时，R3的有效阻值变小，使电路的总电阻变小，总电流变大，由此可知，图线上的A、B两点是滑片分别位于最左端和最右端时得到的．当滑片位于最右端时，R3＝0，R1被短路，外电路电阻即为R2，故由B点的U、I值得R2＝＝ Ω＝5 Ω.
(3)当滑片在最左端时，R3的有效阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路的电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值．
R外＝＝ Ω＝80 Ω，又R外＝＋R2
代入数据解得滑动变阻器的最大值R3＝300 Ω.
[答案]　(1)20 V　20 Ω　(2)5 Ω　(3)300 Ω

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