1、课时分层作业(二十)电源的UI图像及电路分析A组基础达标练1.如图所示,R1阻值恒定,R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大),L为小灯泡当R2所在位置温度升高时()AR1两端的电压减小B小灯泡的亮度变暗C电流表的示数减小D通过R2的电流减小2.在如图所示的电路图中,R2、R3均为定值电阻,R1为滑动变阻器,为理想电流表接通开关S,在滑动触头由a端滑向b端的过程中,下列说法正确的是()A路端电压减小B电流表的示数增大C电源内阻消耗的功率减小D电路的总电阻增大3.(多选)如图所示的电路中,S闭合,L1、L2、L3三只灯均正常发光可变电阻的滑动触头右移时,对L1、L2、L3三灯亮度变化叙述正
2、确的是()AL1灯变亮BL2灯变亮CL3灯变亮D三灯均变暗4.如图所示,E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()A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5.如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像,下面结论正确的是()A电源的电动势为6VB电源的内阻为12C电源的短路电流为0.5AD电流为0.3A时外电阻是1.86.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可变电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部闭合开
3、关S,小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是()A保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变大B保持R1不变,缓慢增大R2时,F将变小C保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变大D保持R2不变,缓慢增大R1时,F将变小7.如图所示的UI图像中,直线为某电源的路端电压与电流的关系图线,直线为某一电阻R的UI关系图线用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图像可知()A电源的输出功率为3.0WB电源电动势为3.0V,内阻为0.5C电源内部消耗的功率为1.0WDR的阻值为1.5B组能力提升练8.在如图所示的电路中,电源内阻不可忽略开关S闭合后,在滑动变阻器R2的滑片由a向b缓慢滑
4、动的过程中()A电压表的示数增大,电流表的示数减小B电容器C所带电荷量减小CR1的电功率增大D电源的输出功率一定增大9装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要,某物理兴趣小组的同学们设计了甲醛监测装置,原理如图甲所示电源电动势为3V,内阻不计,R0为10的定值电阻,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化规律如图乙所示已知污染指数在50以下为轻度污染,在50100之间为中度污染,在100以上为重度污染以下分析正确的是()A污染指数越小,电压表示数越大B污染指数越大,电路消耗的总功率越小C污染指数为50时,电压表示数为2.5VD电压表示数为1V时,属于重度污染10(多选)如图所示
5、,直线、分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线,曲线是一个小灯泡的伏安特性曲线如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接,下列说法正确的是()A电源1与电源2的内阻之比是117B电源1与电源2的电动势之比是11C在这两种连接状态下,小灯泡消耗的功率之比是12D在这两种连接状态下,小灯泡的电阻之比是1211如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1100,R2阻值未知,R3为滑动变阻器,最大阻值为300.滑动变阻器的滑片P从最左端滑至最右端的过程中,测得路端电压随电流的变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点时得到的(1)求由图乙求电源的电动势
6、和内阻(2)求定值电阻R2的阻值(3)求滑片P从最左端滑至最右端过程中,电源输出功率的最大值课时分层作业(二十)电源的UI图像及电路分析1解析:当R2所在位置温度升高时R2阻值减小,外电路总电阻减小,总电流增大,电流表的示数增大,R1两端的电压U1IR1增大,故A、C错误;总电流增大,内电压增大,则路端电压UEIr减小,并联部分的电压减小,所以灯泡L变暗,故B正确;通过L的电流减小,而总电流增大,则通过R2的电流增大,故D错误答案:B2解析:滑动触头由a端滑向b端的过程中,电路的总电阻减小,干路电流增大,路端电压减小,内电压增大,电源内阻消耗的功率增大,A正确,C、D错误;定值电阻R3上电压降
7、低,电流表示数减小,B错误答案:A3解析:当可变电阻的滑动触头右移时,滑动变阻器的阻值减小,电路的总电阻减小,总电流变大,则L3变亮,C正确;内阻及L3上的电压变大,则L1和L2并联支路的电压减小,L1变暗,A错误;L1电流减小,则L2电流变大,L2灯变亮,B正确答案:BC4解析:将S断开,则电路的总电阻变大,总电流变小,由UEIr知,路端电压变大,故电压表的读数变大;总电流变小,则R1两端的电压变小,故R3两端的电压变大,流过R3的电流变大,电流表的读数变大选项B正确答案:B5解析:由闭合电路的欧姆定律UEIr得,当I0时,UE,即图线与纵轴交点表示断路状态,电动势E6V,故A正确电源的内阻
8、等于图线斜率的绝对值,即r2,故B错误外电阻R0时,短路电流为IA3A,故C错误电流I0.3A时,路端电压UEIr6V0.32V5.4V,则外电阻R18,故D错误答案:A6解析:当电路接通后,对小球受力分析,小球受重力、静电力和悬线的拉力F三个力的作用,其中重力为恒力当电路稳定后,R1中没有电流,两端电势相等,因此电容器两极板间的电压等于R0两端电压;当R2不变,R1变化时,电容器两极板间的电压不变,板间电场强度不变,小球所受静电力不变,F不变,C、D错误若保持R1不变,缓慢增大R2,R0两端电压减小,电容器两端电压减小,两极板间电场强度减弱,小球受到的静电力减小,F变小,A错误,B正确答案:
9、B7解析:电源的输出功率为PUI1.51.0W1.5W,A错误;由图线可知,电源的电动势为3.0V,内阻r1.5,B错误;电源内部消耗的功率为P内I2r1.021.5W1.5W,C错误;由图线可知,R1.5,D正确答案:D8解析:滑动变阻器的滑片由a向b缓慢滑动的过程中,R2阻值变大,电路总电阻变大,根据闭合电路的欧姆定律可知,电路总电流减小,电流表示数减小,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压UEI(R1r),总电流减小,电压表示数增大,故A正确;电容器两端电压即电压表两端电压,由QCU可知,电压增大,电容器所带电荷量增多,故B错误;流过电阻R1的电流减小,由公式PI2R1可知,R1的电功率变
10、小,故C错误;当外电阻等于内阻时,电源的输出功率最大,题干中没有明确外电阻与内阻的关系,故滑动变阻器R2的滑片由a向b缓慢滑动的过程中,电源的输出功率不一定增大,故D错误答案:A9解析:电路中的电流为I,电压表的示数为UIR0,由图可知,污染指数越小,可变电阻R阻值越大,则电压表示数越小,故A错误;电路消耗的总功率为PIE,由题图可知,污染指数越大,可变电阻R阻值越小,则电路消耗的总功率越大,故B错误;由题图可知,污染指数为50时,可变电阻R阻值为50,由上述讨论可解得电压表的示数UV0.5V,故C错误;电压表示数为1V时,根据UIR0,解得R20,由题图可知,此时污染指数为150,属于重度污染,故D正确答案:D10解析:由题图可知,E1E210V,r1、r2,则r1r2117,A、B正确由小灯泡的伏安特性曲线可知,R10.6,R2,则R1R21825.P1I1U115W,P2I2U230W,P1P212,C正确,D错误答案:ABC11解析:(1)题图乙中AB延长线交U轴于20V处,交I轴于1.0A处,所以电源的电动势E20V,内阻r20.(2)当滑片P滑到R3的最右端时,此时外电路中只有电阻R2,对应题图乙中的B点,即U24V,I20.8A,得R25.(3)当外电阻等于内阻时,电源的最大输出功率P5W.答案:(1)20V20(2)5(3)5W