2015-2016学年高中物理 第2章 第7节 闭合电路的欧姆定律练习 新人教版选修3-1

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1、第7节 闭合电路的欧姆定律1.闭合电路.(1)闭合电路的组成:①内电路:电源内部的电路,其电阻称为内电阻,内电阻所降落的电压称为内电压.②外电路:电源外部的电路,其两端电压称为外电压或路端电压.(2)内、外电压的关系:E=U外+U内.2.闭合电路的欧姆定律.(1)内容:闭合电路中的电流,跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.(2)公式:I=或E=I(R+r).(3)适用条件:外电路为纯电阻电路.3.路端电压随外电阻的变化规律.(1)R增大,I减小,U增大,当R增大到无穷大(断路)时,I=0,U=E.(2)R减小,I增大,U减小,当R减小到零(短路)时,I=,U=0

2、.4.路端电压与电流的关系图象(U-I图象).如下图所示,U-I图象是一条倾斜的直线,该图线与纵轴交点的纵坐标表示电源电动势,该线的绝对值斜率表示内阻.►基础巩固1.(多选)在闭合电路中,下列叙述正确的是(BD)A.当外电路断开时,路端电压等于零B.闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内外电路的电阻之和成反比C.当外电路短路时,电路中的电流趋近于无穷大D.当外电阻增大时,路端电压将增大解析:A.根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir可知,当外电路断开时,电流I=0,路端电压U=E.故A错误.B.根据闭合电路欧姆定律I=得知:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内外电路的电阻之和成

3、反比.故B正确.C.当外电路短路时,R=0,短路电流I短=,电源内阻r>0,I短≠∞.故C错误.D.当外电阻增大时,电流减小,内电压减小,路端电压将增大.故D正确.2.在已接电源的闭合电路里,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是(D)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,保持恒量解析:A.如外电压增大,则内电压减小,电源电动势保持不变.故A错误.B.如外电压减小,内电阻不变,内

4、电压将增大,电源电动势保持不变.故B错误.C.如外电压不变,则内电压也不变.故C错误.D.根据闭合电路欧姆定律得到,电源的电动势等于内电压与外电压之和,如外电压增大,则内电压减小,电源的电动势保持恒量.故D正确.3.一太阳能电池板,测得他的开路电压为800mV,短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻连成一闭合电路,则他的路端电压是(D)A.0.10V B.0.20VC.0.30V D.0.40V解析:由已知条件得:E=800mV.又因I短=,所以r==Ω=20Ω.所以U=IR=R=×20mV=400mV=0.40V,选项D正确.4.在如图所示电路中,电源的电动势

5、E=9.0V,内阻可忽略不计;AB为滑动变阻器,其电阻R=30Ω;L为一小灯泡,其额定电压U=6.0V,额定功率P=1.8W;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(B)A.10Ω B.20Ω C.15Ω D.5Ω解析: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额==A=0.3A,两端电压达到额定电压U额=6.0V,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=10Ω,所以RCB=R-RAC

6、=20Ω.5.(多选)如图所示为某一电源的U-I图象,由图可知(AD)A.电源电动势为2VB.电源内阻为ΩC.电源短路时电流为6AD.电路路端电压为1V时,电路中电流为5A解析:由U-I图象可知,电源电动势E=2V;r==Ω=0.2Ω.当U=1V时,I==A=5A.选项A、D正确.►能力提升6.在如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图象,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线.用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路.则(ACD)A.电源的电动势为3VB.电源的内阻为2ΩC.电阻R的阻值为1ΩD.电路消耗的总功率为6W解析:A、B.根据闭合电路欧姆定律得U=E-

7、Ir,当I=0时,U=E,由读出电源的电动势E=3V,内阻等于图线的斜率大小,则r==Ω=0.5Ω.故A正确,B错误.C.根据欧姆定律,外电阻R==Ω=1Ω.故C正确.D.电路消耗的总功率为:P=EI=3×2W=6W.故D正确.7.如图是一火警报警电路的示意图.其中R3为用某种材料制成的传感器,这种材料的电阻率随温度的升高而增大.值班室的显示器为电路中的电流表,电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是(C)A.I变大,U变小B.I变

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