1、学业分层测评(十)研究闭合电路(建议用时:45分钟)学业达标1关于电动势,下列说法中正确的是()A电动势数值上大于内外电压之和B电动势数值上等于外电路断路时的路端电压C当外电路短路时电动势为零D电动势的大小与外电路的结构有关【解析】根据闭合电路的欧姆定律EU内U外,A错,外电路断开时U内0,EU外,B对,外电路短路时U外0,EU内,电源的电动势不变,C错,电动势是表征电源性能的物理量,与外电路结构无关,D错【答案】B2(多选)对于不同型号的干电池,下列说法中正确的是()A1号干电池的电动势大于5号干电池的电动势B1号干电池的容量比5号干电池的容量大C1号干电池的内阻比5号干电池的内阻大D把1号
2、和5号干电池分别连入电路中,若电流I相同,则它们做功的快慢相同【解析】电池的电动势取决于正、负极材料及电解液的化学性质,与体积大小无关,A错电池的容量与体积大小有关,B正确,电池的内阻与体积大小无关,C错,1号和5号电池电动势相同,电流相同时,做功快慢也相同,D正确【答案】BD3一电池外电路断开时的路端电压为3 V,接上8 的负载后路端电压降为2.4 V,则可以判定电池的电动势E和内电阻r为()AE2.4 V,r1 BE3 V,r2 CE2.4 V,r2 DE3 V,r1 【解析】当外电路断路时,I0,U外E3 V;接上8 负载时,I A0.3 A,则r 2 .【答案】B4.如图2311所示E
3、为内阻不能忽略的电池,R1、R2、R3为定值电阻,S0、S为开关,与分别为电压表与电流表初始时S0与S均闭合,现将S断开,则()图2311A的读数变大,的读数变小B的读数变大,的读数变大C的读数变小,的读数变小D的读数变小,的读数变大【解析】S断开时,外电路总电阻增大,总电流减小,故路端电压增大,电压表示数增大,由于R3两端电压增大,故通过R3的电流增大,电流表示数增大,故B正确【答案】B5(多选)在用图2312所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中,若有两只电压表V1和V2量程相同,内阻RV1RV2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻RA1RA2,在该实验中,为了使E、r的测量精确些,选择的
4、电表可以是()图2312AV1和A2BV2和A2CV2和A1 DV1和A1【解析】首先分析该电路的误差来源,此种接入电路的方法来源于电压表分流,即所测得的电流为不准确值(不是干路电流),所以应尽可能避免电压表分流,应选大阻值电压表【答案】AD6如图2313所示电路,闭合开关S,两个灯泡都不亮,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路的故障可能是()图2313A电流表坏了或未接好B从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C灯L2的灯丝断开或灯座未接通D电流表和灯L1、L2都坏了【解析】因电压表有示数,则说明电流表与灯泡L2没有断路,可能是从点a经过灯L1,到点b的电路中有断路【答案】B7.
5、如图2314所示,A灯和B灯都未正常发光,当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时,两灯亮度的变化是()图2314AA灯变亮,B灯变亮BA灯变暗,B灯变亮CA灯变暗,B灯变暗DA灯变亮,B灯变暗【解析】当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时,接入电路的有效电阻变大,R与灯A的并联电阻变大,闭合回路的总电阻变大,则总电流变小,由UEIr可知路端电压变大,灯B两端电压变大,则灯B变亮;由串联电路的分压关系可知灯A两端电压变大,则灯A也变亮因此选项A正确【答案】A8如图2315所示的电路中,电阻R10 ,当开关S打开时,理想电压表示数为6 V当开关S合上时,电压表示数为5.46 V,则电源的内阻为多少? 【导学号
6、:30800021】图2315【解析】当S打开时,R外,EU外6 V;S闭合时,U外IR,即5.46I10 .所以I0.546 A再由EU外Ir,即65.460.546r,得r1 .【答案】1 能力提升9如图2316所示,当滑动变阻器的滑片向上端移动时,电流表、和电压表、示数如何变化?图2316【解析】当滑片上移时,R4接入电路的电阻变大,因此混联电路的总电阻也随之增大,总电阻增大,由I知,总电流I减小,示数变小,U外EIr,路端电压变大,示数变大U2IR1,I减小,故U2减小,示数减小U并EIrU2,故U并增大,I2,故I2增大,示数变大【答案】见解析10测定干电池的电动势和内阻的实验电路如
7、图2317所示,请回答下列问题:图2317(1)现备有以下器材:A干电池1个B滑动变阻器(050 )C电压表(03 V)D电压表(015 V)E电流表(00.6 A)F电流表(03 A)其中电压表应选_,电流表应选_(填字母代号)(2)如图2318是根据实验数据画出的UI图象,由此可知这个干电池的电动势E_V,内电阻r_.图2318【解析】(1)干电池的电动势大约为1.5 V,所以电压表选用03 V量程当滑动变阻器阻值为一半时,电路中电流小于0.6 A,所以电流表选用00.6 A量程(2)UI图象在纵轴截距等于干电池电动势1.5 V,图线斜率的大小等于电源内阻r 1.0 .【答案】(1)CE(
8、2)1.51.011.一电源与电阻R组成串联电路,电源的路端电压U随电流的变化关系图线及外电阻的UI图线分别如图2319所示,求:图2319(1)电源的电动势和内阻;(2)电源的路端电压【解析】(1)由图象知:电源的电动势E4 V,I短4 A,所以内阻r1 .(2)电源与电阻串联,其交点表示电路中的电流和R两端的电压(路端电压),即I1 A,U3 V.【答案】(1)4 V1 (2)3 V12在图2320甲所示电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1100 ,R2的阻值未知,R3是一滑动变阻器,当其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
9、两点是滑片在变阻器上的两个不同端点时分别得到的求:甲乙图2320(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:EUIr将图象中A、B两点的电压和电流代入得:E160.2r,E40.8r解得E20 V,r20 .(2)当R3的滑片滑到最右端时,R3、R1均被短路,此时外电路电阻等于R2,且对应于图线上B点,故由B点的U、I值可求出R2的阻值为:R2 5 .(3)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R3阻值最大,设此时外电路总电阻为R,由图象中A点坐标求出:R 80 .又RR2,代入数值解得滑动变阻器的最大阻值R3300 .【答案】(1)20 V20 (2)5 (3)300