閉合電路奧姆定律 天山二中

2022-12-04 11:30:02 字數 4024 閱讀 9848

閉合電路歐姆定律測驗題

內蒙古赤峰市天山二中新尼根

一、選擇題(本題包括9小題,每小題6分,共54分)

1.如圖1所示,直線a為電源的u-i圖線,直線b和c分別為電阻r1和r2的u-i圖線,用該電源分別與r1、r2組成閉合電路時,電源的輸出功率分別為p1、p2,電源的效率分別為η1、η2,則(  )

a.p1>p2b.p1c.η1>η2d.η1<η2

解析:由直線a可知,e=6 v,r=1 ω,由直線b、c可知,r1=2 ω,r2=0.5 ω,p1=()2·r1=8 w,η1==,p2=()2r2=8 w,η2==

故有:p1=p2 η1>η2,只有c正確.

答案:c

2.如圖2所示是某電源的路端電壓與電流的關係圖象,下面結論正確的是(  )

a.電源的電動勢為6.0 v

b.電源的內阻為12 ω

c.電源的短路電流為0.5 a圖2

d.電流為0.3 a時的外電阻是18 ω

解析:因電源的u-i圖象縱軸座標並不是從零開始,故縱軸上的截距雖為電源的電動勢,即e=6.0 v,但橫軸上的截距0.

5 a並不是電源的短路電流,且內阻應按斜率的絕對值計算,即r=||=ω=2 ω.由閉合電路歐姆定律可得電流i=0.3 a時,外電阻r=-r=18 ω.

故選項a、d正確.

答案:ad

3.一直流電動機正常工作時兩端的電壓為u,通過的電流為i,電動機線圈的電阻為r.該電動機正常工作時,下列說法正確的是(  )

a.電動機消耗的電功率為iu

b.電動機的輸出功率為iu-i2r

c.電動機的發熱功率為

d.i、u、r三個量間滿足i=

解析:電動機正常工作時,屬於非純電阻電路:它消耗的電功率p=ui,轉化為內能的功率為i2r,所以輸出的功率為ui-i2r,故a、b均正確,非純電阻電路中歐姆定律不適用,故c、d均錯.

答案:ab

4.(2011·濟南測試)在圖3所示的電路中,電源電動勢為e、內電阻為r.在滑動變阻器的滑動觸片p從圖示位置向上滑動的過程中

(  )

a.電路中的總電流變大圖3

b.路端電壓變大

c.通過電阻r2的電流變大

d.通過滑動變阻器r1的電流變小

解析:本題可按照以下思路分析:

故b、c、d均正確.

答案:bcd

5.(2010·安徽高考)如圖4所示,m、n是平行板電容器的兩個極板,r0為定值電阻,r1、r2為可調電阻,用絕緣細線將質量為m、帶正電的小球懸於電容器內部.閉合電鍵s,小球靜止時受到懸線的拉力為f.調節r1、r2,關於f的大小判斷正確的是(  )

a.保持r1不變,緩慢增大r2時,f將變大

b.保持r1不變,緩慢增大r2時,f將變小圖4

c.保持r2不變,緩慢增大r1時,f將變大

d.保持r2不變,緩慢增大r1時,f將變小

解析:本題主要考查帶電體在電場中的平衡問題,意在考查考生對物體平衡、電容器等知識的理解和應用.小球受重力、電場力、懸線的拉力而處於平衡狀態,設懸線與豎直方向的夾角為θ,則tanθ==,cosθ=,由閉合電路歐姆定律知增大r2時,定值電阻兩端電壓減小,由以上知θ減小,cosθ增大,f減小,b項對;而改變r1對定值電阻兩端電壓不起作用.

答案:b

6.如圖5所示,直線oac為某一直流電源的總功率隨電流i變化的圖線,曲線obc表示同一直流電源內部的熱功率隨電流i變化的圖線.若a、b點的橫座標均為1 a,那麼ab線段表示的功率為(  )

a.1 wb.6 w圖5

c.2 wd.2.5 w

解析:由題圖知,在c點,電源的總功率等於電源內部的熱功率,所以電源的電動勢為e=3 v,短路電流為i=3 a,所以電源的內阻為r==1 ω.圖象上ab段所表示的功率為pab=p總-i2r=(1×3-12×1) w=2 w.故正確選項為c.

答案:c

7.如圖6所示,當r1的觸頭向右移動時,電壓表v1和電壓表v2的示數的變化量分別為δu1和δu2(均取絕對值);則δu1和δu2的大小關係為(  )

a.δu1>δu2

b.δu1=δu2圖6

c.δu1<δu2

d.條件不足,無法確定δu1和δu2的大小關係

解析:由題圖可知,當滑動頭向右移動時,r1變小,i增大,由u=e-ir得,電源路端電壓u減小,由u2=ir2可知u2增大,由u=u1+u2,

可得:δu1>δu2,故a正確.

答案:a

8.如圖7所示,a、b、c三盞燈都能發光,且在電路變化時,燈泡不至於被燒壞.當滑動變阻器觸頭p向下移動時,三盞燈亮度的變化情況為(  )

a.c燈變亮,a、b變暗

b.a、b變亮,c燈變暗圖7

c.a、c變亮,b燈變暗

d.a燈變亮,b、c變暗

解析:當滑動觸頭p向下移動時,總電阻變小,i總增大,u端變小,a燈變亮,ua增大,所以uc變小,c燈變暗,由i總=ic+ib,可知,ib變大,b燈變亮,故b正確.

答案:b

9.在如圖8所示電路中,閉合開關s,當滑動變阻器的滑動觸頭p向下滑動時,四個理想電表的示數都發生變化,電表的示數分別用i、u1、u2和u3表示,電表示數變化量的大小分別用δi、δu1、δu2和δu3表示.下列比值正確的是(  )

a.u1/i不變,δu1/δi不變圖8

b.u2/i不變,δu2/δi變大

c.u2/i變大,δu2/δi不變

d.u3/i變大,δu3/δi不變

解析:對a選項,=r1,=r1,r1不變,故a選項正確.

由題意可知:p向下滑動:

∴變大,而u2=e-i(r1+r),

∴δu2=δi(r1+r)

則=(r1+r)不變,故b錯,c正確.

同理變大,而u3=e-ir,

∴δu3=δir

則=r不變,故d選項正確.

答案:acd

二、非選擇題(本題包括3小題,共46分)

10.(15分)如圖9所示,電源的電動勢e=24 v,內阻r=1 ω,電阻r=2 ω,m為直流電動機,其電樞電阻r′=1 ω.電動機正常工作時,其兩端所接電壓表讀數為uv=21 v,求電動機輸出的機械功率是多大?

解析:由閉合電路歐姆定律可得:e=uv+i(r+r),則i圖9

a=1 a

由能量守恆定律可知電動機輸出的機械功率為p機=iuv-i2r′=(1×21-12×1) w=20 w.

答案:20 w

11.(15分)如圖10所示,電源電動勢e=10 v,內電阻r=0,r1=20 ω,r2=30 ω,r3=60 ω,電容c=4×10-8 f,試求:

(1)開關s斷開和閉合時電容器所帶電荷量之比.

(2)開關s閉合後通過r3的電荷量圖10

解析:(1)開關s斷開後,uc1=e,q1=uc1·c

開關s閉合後,i= uc2=ir2=6 v,

q2=uc2·c

故得:==.

(2)開關s閉合後通過r3的電荷量為電容器上電荷量的減少量,即qr3=q1-q2=(e-uc2)c=1.6×10-7 c.

答案:(1)5∶3 (2)1.6×10-7 c

12.(16分)在圖11所示電路中,r1、r2均為定值電阻,且r1=100 ω,r2的阻值未知,r3是一滑動變阻器,當其滑片從最左端滑至最右端的過程中,測得電源的路端電壓隨電流i的變化圖線如圖12所示,其中圖線上的a、b兩點是滑片在變阻器上的兩個不同端點時分別得到的.

圖11       圖12

求:(1)電源的電動勢和內阻;

(2)定值電阻r2的阻值;

(3)滑動變阻器r3的最大值.

解析:(1)由閉合電路歐姆定律得:e=u+ir

將圖象中a、b兩點的電壓和電流代入得:

e=16+0.2r e=4+0.8r

解得e=20 v,r=20 ω.

(2)當r3的滑片滑到最右端時,r3、r1均被短路,此時外電路電阻等於r2,且對應於圖線上b點,故由b點的u、i值可求出r2的阻值為:r2==ω=5 ω.

(3)滑動變阻器的滑片置於最左端時,r3阻值最大.設此時外電路總電阻為r,由圖象中a點座標求出:

r==ω=80 ω.

又r=+r2,

代入數值解得滑動變阻器的最大阻值r3=300 ω.

答案:(1)20 v 20 ω (2)5 ω (3)300 ω

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