2019-2020年高中物理 第二章 第7节 闭合电路的欧姆定律课时作业 新人教版选修3-1

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1、2019-2020年高中物理第二章第7节闭合电路的欧姆定律课时作业新人教版选修3-11.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,表达式为I=,适用于外电路是纯电阻的电路.2.路端电压是指外电路两端的电压,即电源的输出电压U=E-Ir.(1)当外电阻R增大时,I减小,内电压减小,路端电压U增大.当外电路断开时,I=0,U=E.(2)当外电阻R减小时,I增大,内电压增大,路端电压U减小.当电源两端短路时,外电阻R=0,I=,U=0.3.由U外=E-Ir可知,U外I是一条斜向下的直线,直线斜率的绝对值等于电源内阻,直线在纵

2、轴上的截距表示电动势,直线在横轴上的截距表示短路电流I=.4.有两个相同的电阻R,串联起来接在电动势为E的电源上,通过每个电阻的电流为I,若将这两个电阻并联起来,仍接在该电源上,此时通过一个电阻R的电流为2I/3,则该电源的内阻是()A.RB.R/2C.4RD.R/8答案C解析由闭合电路欧姆定律得,两电阻串联时I=,两电阻并联时I=·,解得r=4R,故选C.5.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800mV,短路电流为40mA.若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是()A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.

3、0.40V答案D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.【概念规律练】知识点一闭合电路欧姆定律1.如图1所示,当开关S断开时,电压表示数为3V,当开关S闭合时,电压表示数为1.8V,则外电阻R与电源内阻r之比为()图1A.5∶3B.3∶5C.2∶3D.3∶2答案D解析S断开时,电压表的示数等于电源的电动势,即:E=3V.S闭合时,U外=1.8V,所以U内=E-U外=1.2V.因U外=IR,U内=Ir,所以R∶r=U外∶U内=1.8∶1.2=3∶2.2

4、.如图2所示,电源电动势E=30V,内阻r=1Ω,灯泡上标有“6V12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω,若灯泡恰好能正常发光,求电动机输出的机械功率.图2答案36W解析因灯泡正常发光,所以I==A=2AU内=Ir=2×1V=2V所以电动机电压为UM=E-U内-U=30V-2V-6V=22V电动机输出的机械功率为P机=UMI-I2R=22×2W-22×2W=36W.知识点二路端电压与负载的关系3.若E表示电动势,U表示外电压,U′表示内电压,R表示外电路的总电阻,r表示内电阻,I表示电流,则下列各式中正确的是()A.U′=IRB.U′=E-

5、UC.U=E+IrD.U=·E答案BD4.如图3所示为两个独立电路A和B的路端电压与其总电流I的关系图线,则()图3A.路端电压都为U1时,它们的外电阻相等B.电流都是I1时,两电源内电压相等C.电路A的电动势大于电路B的电动势D.A中电源的内阻大于B中电源的内阻答案ACD解析在路端电压与总电流的关系图线(U—I)中,图线在U轴上的截距表示电动势E,图线斜率的绝对值表示电源的内阻,可见EA>EB,rA>rB.图中两直线的交点坐标为(I1、U1),由R=可知,路端电压都为U1时,它们的外电阻相等.由U′=Ir可知,电流都是I1时,因r不相等,故

6、两电源内电压不相等.所以选项A、C、D正确.【方法技巧练】一、闭合电路动态问题的分析方法5.如图4所示的电路中,在滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中,两表的示数情况为()图4A.电压表示数增大,电流表示数减小B.电压表示数减小,电流表示数增大C.两电表示数都增大D.两电表示数都减小答案A6.在如图5所示的电路中,R1、R2、R3和R4皆为定值电阻,R5为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r,设电流表○A的读数为I,电压表○V的读数为U,当R5的滑动触点向图中a端移动时()图5A.I变大,U变小B.I变大,U变大C.I变小,U变大D.I变小,

7、U变小答案D解析本题考查闭合电路的动态分析.当R5的滑动触点向图中a端移动时,R5接入电路的电阻变小,外电路的总电阻就变小,总电流变大,路端电压变小即电压表○V的读数U变小;由于总电流变大,使得R1、R3两端电压都变大,而路端电压又变小,因此,R2和R4串联两端电压变小,则电流表○A的读数I变小,故选D.方法总结闭合电路的动态分析是一类非常典型的题目类型,解决这类问题的关键是抓住电源的E、r不变,思路是外电路电阻变化,引起全电路中电流的变化,根据闭合电路欧姆定律公式I=,以及E=U外+U内=IR+Ir进行正确推理,从而判定路端电压U外和内电压

8、U内的变化.然后再应用串、并联电路的特点判断外电路的电流或某个电阻的变化情况,即应用“部分——整体——部分”这样的顺序分析.二、闭合电路功率问题的分析7.如图6所示

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