高中物理选修3-1导学案第二章 7 闭合电路的欧姆定律

内容发布更新时间 : 2024/6/18 2:10:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

答案 C

解析 由题意知,S两端的电压增大,则电路中的电流增大,外电阻变小,接触药液的传感器的电阻变小,则A、B选项错误;将S看做外电路,其余看做等效电源,根据U=E-Ir可判断,同样的变化电流,则内阻越大电压变化越大,故C正确,D错误. 考点三 电源的U-I图象的理解与应用

8.(多选)如图6所示为某一电源的U-I图线,由图可知( )

图6

A.电源电动势为2 V 1

B.电源内电阻为 Ω

3C.电源短路时电流为6 A

D.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A 答案 AD

解析 在本题的U-I图线中,纵轴截距表示电源电动势,A正确;横轴截距表示短路电流,C错误;图线斜率的绝对值表示电源的内电阻,则r=

2-0.8

Ω=0.2 Ω,B错误;当路端电6

U内

压为1 V时,内电阻分得的电压U内=E-U外=2 V-1 V=1 V,则电路中的电流I=

r=

1

A=5 A,D正确. 0.2

9. (多选)如图7所示为闭合电路中两个不同电源的U-I图象,则下列说法中正确的是( )

图7

A.电动势E1=E2,短路电流I1>I2 B.电动势E1=E2,内阻r1>r2 C.电动势E1>E2,内阻r1>r2

D.当工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化较大 答案 AD

解析 由闭合电路欧姆定律知E=U+Ir.当I=0时U=E,即U-I图线和U轴的交点就是E

电源电动势,两电源的电动势相等.当U=0时I=,由题图知,U-I图线和I轴的交点

rΔU

就是短路电流,则I1>I2,A正确.而r=||,即图线的斜率的绝对值表示电源的内阻,由

ΔI题图知r1

化较大,D正确.

二、非选择题

10.(闭合电路欧姆定律的应用)如图8所示的电路中,当S闭合时,电压表和电流表(均为理想电表)的示数各为1.6 V和0.4 A.当S断开时,它们的示数各改变0.1 V和0.1 A,求电源的电动势和内阻.

图8

答案 2 V 1 Ω

解析 当S闭合时,R1、R2并联接入电路,当S断开时,只有R1接入电路,此时外电阻增大,路端电压增大、干路电流减小. 当S闭合时,由闭合电路欧姆定律得: U=E-Ir,即1.6=E-0.4r①

当S断开时,由闭合电路欧姆定律得: U′=E-I′r,即

1.6+0.1=E-(0.4-0.1)r② 由①②得:E=2 V,r=1 Ω.

11.(闭合电路欧姆定律的应用)如图9所示电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=2 Ω,R1=4 Ω,R2=6 Ω,R3=3 Ω.

图9

(1)若在C、D间连一个理想电压表,其读数是多少? (2)若在C、D间连一个理想电流表,其读数是多少? 答案 (1)6 V (2)1 A

解析 (1)若在C、D间连一个理想电压表,根据闭合电路欧姆定律, E12

有I1== A=1 A.

R1+R2+r4+6+2理想电压表读数为UV=I1R2=6 V.

(2)若在C、D间连一个理想电流表,这时电阻R2与R3并联,并联电阻大小 6×3R2R3

R23== Ω=2 Ω

R2+R36+3根据闭合电路欧姆定律,有 E12

I2== A=1.5 A

R1+R23+r4+2+2U3=E-I2(r+R1)=3 V U3

理想电流表读数为I==1 A.

R3

12.(电源U-I图象的应用)如图10所示,甲图中变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数随电流表读数的变化情况如乙图中的AC、BC两直线所示.不考虑电表对电路的影响.

图10

(1)电压表V1、V2的示数随电流表示数的变化图象应分别为U—I图象哪一条直线? (2)定值电阻R0、变阻器的总电阻R分别为多少? (3)求出电源的电动势和内阻.

答案 (1)见解析 (2)3 Ω 12 Ω (3)8 V 1 Ω

解析 (1)电流增大,路端电压减小,定值电阻R0分压增大,V1指示电阻R0两端电压,示数变化如AC直线所示,V2指示路端电压,示数变化如BC直线所示. ΔUAC4.5(2)根据欧姆定律,由题图乙可知,R0== Ω=3 Ω.

ΔIAC1.5

当电流取最小值I0=0.5 A时,变阻器的阻值最大,此时变阻器两端电压UR=UB-UA=(7.5UR6

-1.5)V=6 V,总电阻R== Ω=12 Ω.

I00.5(3)根据闭合电路欧姆定律,路端电压与电流的关系是 U=E-Ir

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